Геотермальная электростанция

 

Использования: теплоэнергетика, для производства электроэнергии из теплоты естественных парогсдротерм. Сущность изобретения: повышение надежности и экологической чистоты происходит за счет компоновки геотермальной электростанции из двух контуров: разомкнутого контура греющей среды и замкнутого с нагреваемой средой - водой. При этом отвод 6 газов паропреобразователя 3 подключен к газорастворителю 5, а турбина 8 размещена во втором контуре с паропреобразователем 3, экономайзером 4 и солеосадителем-деаэратором 2.1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (! 9) (I I) ГОСУДАРСТВЕН) !ЫЙ КОМИТЕТ

OO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4817455/06 (22) 23.04.90 (46) 23.07.92. Бюл. М 27 (71) Государственный научно-исследовательский и энергетический институт им, Г.M.Êðæèæàíîâñêîãî (72) Ф.Саломзода, С.В.Василевский, И.М.Пчелкин. О,A.floaapoa и В.Н.Жаров (56) Glenn Е., Coury and Associates А Heat

exchanger process for removal of HjS gas (EPR Y Journal, 1980, р.3-18, 3 27). (54) ГЕОТЕРМАЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ (57) Использования: теплоэнергетика, для (51)5 F 01 K 13/00, F 24 J 3/08 производства электроэнергии из теплоты естественных парог(дротерм. Сущность изобретения: повышение надежности и экологической чистоты происходит за счет компоновки геотермальной Электростанции из двух контуров: разомкнутого контура греющей среды и замкнутого с нагреваемой средой — водой. При этом отвод 6 газов паропреобразователя 3 подключен к газорастворителю 5, а турбина 8 размещена во втором контуре с паропреобразователем 3, экономайзером 4 и солеосадителем-деаэраTopoIH 2. 1 ил.

1749497

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для производства электроэнергии иэ теплоты естественных парогидротерм.

Известна геотермальная электростанция, в которой отвод газов, расположенный после конденсатора турбины, соединен с установкой переоаботки сероводорода в серу

Однако все объекты устройства подвержены коррозионному воздействию сероводорода и углекислого газа, эрозионному воздействию твердых частиц, содержащихся в парогидротермах, солеотложениям.

Экологически опасный сероводород попадает s атмосферу в результате десорбции циркуляционной воды в градирне, Переработка сероводорода требует подвоза реагентов и вывоза продуктов реакции.

Наиболее блйзким к "предлагаемой по технической сущности является гео ïмальная станция включающая паропровод геотермального теплоносителя, паропреобразователь с отводом газов, выход которого по греющей среде подсоединен к входу по нареваемой среде; а выход riî нагреваемой среде последовательно соединен с турбиной и системой охлаждения, Недостатком этого технического решения является то, что для защиты ГеоТЭС от сероводорода необходим подвоз реагентов для осуществляется химчистки, а также ор. ганизация вывоза продуктов реакции. 510% сероводорода и углвкислого газа от общего их содержания в геотермальном паре захватывается конденсатом и поэтому ece энергетическое оборудование ГеоТЭС подвержено коррозионному воздействию, " Кроме того. турбина подвержена.зрозианному износу, так как в геотермальном паре содержатся мелкие твердые частицы. На конденсационных и испарительных поверхностях паропреобразователя. происходят процессы солеотложения, что заметно ухудшает паропреобразователя в процессе эксплуатации ГеоТЭС.

Цель изобретения — повышение надежности и экологической чистоты геотермальной станции, Поставленная цель достигается тем, что

ГеоТЭС дополнительно снабжена солеосадителем-деаэратором, газорастворителем, скважиной захоронения и экономайзером, причем последний размещен на выходе паропреобразователя и входом по йагреваемой среде подсоединен к системе охлаждения, а выходом подключен k солеосадителю-деаэратору, установленному в паропроводе и сообщенному своим выходом с паропреобрэзователем, при этом экономайзер своим выходом по греющей среде и паропреобраэователь своим отводом газов соединен с газорастворителем, выход по конденсату которого сообщен со скважиной захоронения.

" Предложенное техническое решение обеспечивает-полную экологическую чисто- .. ту геотермальной путем осуществления безреагентной и безотходной технологии

10 растворения сероводорода в конденсате геотермального пара и закачки раствора в скважину захоронения.

В турбине работу совершает чистый пар, т.е. теплоноситель паротурбинного (рабочего) контура не имеет непосредственного контакта с геотермальным теплоносителем. Поэтому коррозионно-эрозионные процессы локализуются на поверхностях; контактирующих с греющей средой, т.е. геотермальным паром и его конденсатом. Все

20 остальное энергетическое оборудование не подвержено влиянию сероводорода и углекислого газа.

Применение рабочего контура с химочищенной водой позволяет снизить давление

25 в конденсаторе до уровня традиционных тепловых эЛектростанций на органическом и ядерном топливе — до 0,034 ата (уменьшение давления в конденсаторе нйже примерно 0,06 ата на прямоточных ГеоТЭС затруднено и экономически нецелесообразно в связи с большим количеством неконденсирующихся тазов, содержащихся в

30 геотермальном паре). Снижение давления в конденсаторе позволяет восполнить энергию. потерянную при передаче тепла через стенку паропреобразователя.

На чертеже приведена схема предлагаемой геотермальной станции..

Схема состоит из двух контуров: разомкнутого контура с греющей средой {геотер40 мальным паром) и рабочего контура с нагреваемой средой (водой)..

РаЗомкнутыЙ контур содержит паропровод 1, солеосадитель-деаэратор 2, паро45 преобразователь 3, экономайзер 4, гэзорастворитель 5, отвод 6 газов. скважину

7 захоронения

По нагреваемой среде экономайзер, солеосадител ь-деазрэтор и пароп реобразова50 тель соединены последовательно с турбиной 8., системой 9 охлаждения, циркставляющий собой,. по нагреваемой среде, устройство для удаления присосов воздуха с внешним предварительным нагревом воды геотермальным паром. Подлежащая деаэрации вода подогревается в поверхнонасосом 10 и замкнуты в рабочий контур.

Парогазовая смесь по паропроводу по55 ступает в солеосадитель-деаэратор 2, пред1749497 стном теплообменнике до температуры, ступает в экономайзер 4, где отдает свое превышающейтемпературунасыщения при тепло чистой воде рабочего контура, Очидавпении воды в деаэрационной колонке; щенный от солей и охлажденный конденсат

При входе в деаэрационкую коланку вода геотермального пара поступает в газорастраспыляется в сопле, Попадая в относитель- 5 воритель, где происходит растворение сено разряженное пространство, вода охлаж- роводорода при избыточном давлении, дается, частично испаряясь. При этом газы, равном давлению геотермального пара, растворенные в воде, интенсивно выделя- Раствор заканчивается вскважину7захороются из колонки вместе с выпаром. Воздух нения. Из газорастворителя в атмосферу удаляется из деаэратора в атмосферу. По 10 удаляются нерастворимые газы — углекисгреющей среде солеосадитель-деаэратор лый газ, азот и др„которые имеют значиудаляет соль из геотермального пара, со- тельно меньшую раствориМость по держащуюся в мельчайших капельках вла- сравнению с сероводородом. Эти газы экоги, Салесодержание геотермального пара логически неопасны, определяется его влагосодержанием и ко- 15 Таким образом, предлагаемое техничеличеством соли в каплях влаги. Для геотер- ское решение позволяет повысить надежмапьных месторождений Курило — ность и экологическую чистоту

Камчатской островной дуги характерное со- геотермальной электростанции при сохралесодержание составляет около 3 r/êr. нении удельной (на 1 кг геотермального паВлагосодержание зависит от качества 20 ра) выработки электроэнергии на уровне сепарации пара и составляет 2 10, традиционных одноконтурных ГеоТЭС.

Если в солеосадителе-деаэраторе 2 Э о р м у л а и э о б р е т е н и я сконденсировать около 2 $ геотермального Геотермальная электростанция, вкпюпара, то в образовавшийся при этом чистый чающая паропреобразователь с отводом гаконденсатвыпадетпочтивсясоль, содержа- 25 зов и паропроводом геотермального щаяся в мельчайших капельках влаги на вхо- теплоносителя, соединенный по нагреваеде в него, т.е. происходит разбавление соли мой среде с турбиной и системой охлаждев воде. Отсепарировав влагу, можно пол- ния, о т л и ч а ю щ а я"С я тем, что, с целью учить солеСодержащие в теплоносителе на павы шейия надежнос1ки йэкологйческой чивыходе, соответствующие допустимому со- 30 стоты, она дополнительно снабжена солеолесодержанйю тепловых станций на ядер- садителем-деаэратором, газораствоном и органическом топливе, равному 0,3 рителем, скважиной захоронения и экономг/кг, .: . майзером. причем последний размещен на

Соленая веда из солеосадителя-деаэра- выходе паропреобразователя и входом по тора сливается в скважину захоронения rio- .35 нагреваемой среде поцсоединей к системе спе газарастворителя 5, Очищейный от . охлаждения, а выходом подключен к corieoсолей геотермальный пар поступает в пара--" садителю-деаэратору, установленному в папреобразователь 3, где конденсируется",а ропроводте и сообщенному выходом с неконденсируюи иесм азы удаггяются через йаропреобразоэкателекм, при этом экономайотвод газов 6. Тепло .конденсации геотер- 40 зер выходом по греющей среде и паропремального пара передаектсгя через стенку па- образователь своим отводом газов рапреобразователя для генерации чистого . соединены с газорастворитепем, выход по пара в рабочем контуре, Геотермапьный конденсату которого сообщен со скважиной конденсат после паропреобразователя rio - захоронения.

Составитель С,Василевский

Редактор Н.деке ренте Текред M.éîðãåíòàë Корректор А.Ооэуленко

Заказ 2577 Тираж . Подпи:ное

ВНЙИПИ Государственного комитета по изобретениям и от <рйтия при ГКНТ СССР

113035, Копке якаг, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбйнат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101