Энергетическая установка для геотермальной электростанции

 

Изобретение относится к энергетике, в частности к устройствам для производства электрической энергии, и может быть использовано при проектировании и эксплуатации геотермальной электростанции, использующей воду с высокой минерализацией и содержанием неконденсирующихся газов. Цель изобретения - повышение экономичности и надежности работы геотермальной энергетической установки. Для более глубокой дегазации геотермальной воды дегазатор 1 выполнен многоступенчаУМ тым и предусмотрено вскипание воды в его верхней части, шламоотделитель 4 установлен после испарителя 2. Для повышения качества пара, подаваемого в турбину 11, используется паропромывочное устройство 3, в которое подается конденсат, предварительно нагреваемый сначала теплом рассола , вышедшего из шламоотделителя 4, затем теплом выпара из дегазатора 1 и в последнюю очередь теплом продуктов сгорания горючей части газов, выделенных из геотермальной воды в дегазаторе 1. Для предотвращения насыщения геотермальной воды кислородом в верхнюю часть шламоотделителя 4 направляется часть продуктов сгорания из водяного экономайзера 18, которая предотвращает контакт воды с атмосферным воздухом. Для предотвращения зарастания подземной циркуляционной системы возвращаемая в пласт вода предварительно подкисляется в рекарбониэаторе 6 углекислым газом, выделившимся в дегазаторе 1. Для снижения потребления воды извне и нагрузки на насосы 24 закачки отработанной воды в пласт предусматривается подпитка градирни 14 конденсатора 12 частью конденсата турбины 11. 1 з.п.ф-лы. 1 ил. fe о со со OJ о о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 03 6 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОЬГКтЕНИЯ к юто(ском свид т льств / (21) 4681896/06 (22) 25.04.89 (46) 30,03.91, Бюл. М 12

P1) Ставропольский политехнический институт и Государственный научно-исследовательский энергетический институт им. Г,M.Êðæèæàíîâcêoão (72) В,В,Шищенко, Е.И.Беляев, А.И.Быков, В.И.Кошкош, В.А.Васильев, Э.M.Ñòpûãèí, Б.А.Саморядов и В.А.Шароватов

{53) 621.311 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N- 1255736, кл, F 03 G 7/00, 1986. (54) ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ

ГЕОТЕРМАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ (57) Изобретение относится к энергетике, в частности к устройствам для производства электрической энергии, и может быть использовано при проектировании и эксплуатации геотермальной электростанции, использующей воду с высокой минерализацией и содержанием неконденсирующихся газов. Цель изобретения — повышение экономичности и надежности работы геотермальной энергетической установки. Для более глубокой дегазации геотермальной воды дегаэатор 1 выполнен многоступенча„„.Б.0., Ä 1638360 A l тым и предусмотрено вскипание воды в его верхней части, шламоотделитель 4 установлен после испарителя 2. Для повышения качества пара, подаваемого в турбину 11, используется паропромывочное устройство

3, в которое подается конденсат, предварительно нагреваемый сначала теплом рассола, вышедшего иэ шламоотделителя 4, затем теплом выпара из дегазатора 1 и в последнюю очередь теплом продуктов сгорания горючей части газов, выделенных из геотермальной воды в дегазаторе 1. Для предотвращения насыщения геотермальной воды кислородом в верхнюю часть шламоотделителя 4 направляется часть продуктов сгорания из водяного экономайзера 18, которая предотвращает контакт воды с атмосферным воздухом. Для предотвращения зарастания подземной циркуляционной системы возвращаемая в пласт вода предварительно подкисляется в рекарбониэаторе 6 углекислым газом, выделившимся в дегазаторе 1. Для снижения потребления воды извне и нагрузки на насосы 24 закачки отработанной воды в пласт предусматривается подпитка градирни 14 конденсатора 12 частью конденсата турбины 11. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

1638360

55

Изобретение относится к энергетике, в частности к устройствам для производства электрической энергии, и может быть использовано при проектировании и эксплуатации геотермальной электростанции, использующей термальный рассол, Цель изобретения — повышение экономичности и надежности, На чертеже представлена схема предлагаемой энергетической установки для геотермальной электростанции, Устройство содержит последовательно соединенные многоступенчатый дегазатор

1 с раздельным отводом горючих и негорючих газов, испаритель 2 с паропромывочным устройством 3, шламоотделитель 4, теплообменник 5 и рекарбонизатор 6. Дегаэатор

1 соединен с геотермальной скважиной (не показана) трубопроводом 7. Отвод горючих газов иэ дегазатора 1 осуществляется по трубопроводу 8, негорючих — no трубопроводу 9. дегазированной воды — по трубопроводу 10. Паровая турбина f1 соединена с испарителем 2 и конденсатором 12, который связан с теплообмеиником 5 линией 13, Охлаждающий контур конденсатора 12 содержит градирню 14 и насос 15. Подпитка охлаждающей воды системы осуществляется по трубопроводу 16. Между теплообменником 5 и паролромывочным устройством 3 последовательно включены нароеодяиой теплообменник 17 и водяной экономайэер

18 для подогрева части конденсата, направляемой на промывку. Теплообменеж 17 соединен с многоступенчатым дегезатором 1 трубопроводом 9 и с рекарбониэетором 6 трубопроводом 19. Между водяным экономайзером 18 и дегазатаром 1 последовательно включены отделитель 20 жидкости и камера 21 сгорания, а выход газов соединен со шламоотделителем 4. В схеме предусмотрено обеспечение теплом потребителя

22, соединенного с теплообменником 5 линией 23 подачи подогретого конденсата и с рекарбонизатором 6. Последний связан с нагнетательной скважиной (не показана) через насос 24 закачки. с теплообменником

17 — трубопроводом 19 и с теплообменником 5 — трубопроводами 25 и 26.

Установка работает следующим образом, Исходная геотермальная вода поступает в многоступенчатый дегазатор 1, в нижней части которого за счет снижения давления происходит выделение основной, части горючих газов, которые отводятся по трубопроводу 8, В верхней части дегазатора

1 давление воды поддерживается ниже давления насыщения, в результате чего происходит интенсивный распад бикарбонатионов с образованием твердой фаэы— карбоната кальция, Выделяющийся при этом углекислый газ и пар отводятся по трубопроводу 9, Дегазированная и декарбонизированная вода по трубопроводу 10 поступает в испаритель 2. а затем — в шламоотделитель 4, где происходит отделение осадка, и через теплообменник 5 подается в рекарбонизатор 6, Образовавшийся в испарителе 2 пар попадает в паропромывочное устройство 3, откуда подается в турбину 11.

Отработавший пар направляется в конденcamp 12. Образовавшийся конденсат поступает в теплообменник 5 для подогрева теплом осветленного рассола из шламоотделителя 4. Часть конденсата по трубопроводу 16 подается в градирню 14 для подпитки системы охлаждения конденсатора. Часть нагретого в теплообменнике 5 конденсата подается по трубопроводу 23 потребителю 22 низкопотенциального тепла, откуда поступает в рекарбониэатор 6.

Изменение количества воды и тепла, подаваемых потребителю 22, обеспечивается за счет рециркуляции части воды по трубопроводу 26. Другая часть конденсата направляется через теплообменник 17 на паропромывку в устройство 3. В теплообменнике 17 конденсат нагревается выпаром, который подается по трубопроводу 9 из дегезатора 1. Сконденсированный пар и углекислый гаэ иэ теплообменника 17 по трубопроводу 19 направляются в рекарбонизатор 6 для подкисления Воды, ээкдчи еаемой в скважину. Подкисленная вода направляется в насос 24 для закачки в подземный пласт. В водяном экономайзере 18 конденсат, направленный на паропромывку, нагревается дымовыми газами, образовавшимися за счет сжигания горючих газов в камере 21 сгорания, куда они подаются из дегазатора 1 через отделитель 20 жидкости.

Часть вышедших газов иэ водяного экономайэера 18 направляется в шламоотделитель 4 для создания газовой подушки, предотвращающей заражение воды кислородом.

Формула изобретения

1, Энергетическая установка для геотермальной электростанции, содержащая последовательно установленные дегазатор с отводами горючих и негорючих газов, испаритель, паротурбинную установку с генератором и конденсатором, а также шламоотделитель, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности и надежности, она дополнительно снабжена рекарбонизатором с насосом закачки в скважину, двумя теплообменниками, водя1638360

Составитель Ю.Радин

Техред М.Моргентал Корректор А.Осауленко

Редактор С.Лисина

Заказ 911 Тираж 291 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ным экономайзером и трактом для использования тепла горючих газов, подключенных по входу к дегаэатору и состоящим из последовательно установленных отделителя жидкости. камеры сгорания и греющей полости водяного экономайэера с патрубком отвода газов в шламоотделитель, а испаритель выполнен с паропромывочным устройством, при этом оба теплообменника и водяной экономайзер включены последовательно по ходу нагреваемой среды между конденсатором и паропромывочным устройством испарителя, причем вход первого теплообменника подключен к конденсатору, а выход водяного экономайэера — к паропромывочному устройству испарителя, а по греющей среде теплообменники нодклю5 чены к шламоотделителю и к выходу негорючих газов дегаэатора соответственно, а рекарбонизатор своими входами подключен к выходам греющих сред иэ теплообменников и выходу нагреваемой среды из

10 первого теплообменника.

2. Установка по и. 1, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что дегазатор и испаритель выполненыы многоступенчатыми.