Способ утилизации энергии геотермальных вод

 

Изобретение относится к утилизации энергии геотермальных вод и может быть использовано для теплоснабжения объектов различного назначения. Способ включает передачу через промежуточные теплообменники тепловой энергии геотермальной воды вторичному теплоносителю с использованием в качестве дополнительного источника энергии химической энергии растворенных газов посредством использования первичного и вторичного сепараторов, при этом в качестве дополнительного источника энергии используют сопутствующую потенциальную энергию геотермальной воды, а в качестве преобразователей потенциальной энергии используют детандер и компрессор на одном валу, а для использования энергии растворенных газов используют газгольдер и газораспределительный пункт. Такое выполнение повышает термодинамическую эффективность утилизации энергии геотермальных вод без привлечения дополнительных источников энергии. 1 ил.

Изобретение относится к области энергетики, а точнее к области использования и утилизации энергии геотермальных вод и может быть использовано для теплоснабжения объектов различного назначения.

Запасы большинства геотермальных месторождений имеют низкие и средние температуры и это не позволяет обеспечить их конкурентоспособность с традиционными энергоносителями и тормозит развитие геотермальной энергетики. В то же время на многих эксплуатируемых геотермальных месторождениях устьевые избыточные давления превышают 5-10 МПа и более, и такие воды содержат значительное количество растворенных газов органического происхождения, доходящее до 4-5 м³/м³ и более. Содержание метана в этих водах превышает более 90%. При эксплуатации месторождений эти виды энергий не утилизируются.

Известен способ утилизации энергии геотермальных вод (см. авт. св. СССР 1615488, кл. F 24 J 3/08, опубл. 23.12.1990). При таком способе утилизация энергии геотермальных вод происходит путем передачи через промежуточные теплообменники тепловой энергии геотермальной воды вторичному теплоносителю с использованием в качестве дополнительного источника энергии химической энергии растворенных газов, посредством использования первичного и вторичного сепараторов.

Недостатком такого способа является то, что не используется дополнительная потенциальная энергия термальной воды.

Целью настоящего изобретения является повышение термодинамической эффективности утилизации энергии термальных вод.

Поставленная цель достигается путем передачи через промежуточные теплообменники тепловой энергии геотермальной воды вторичному теплоносителю с использованием в качестве дополнительного источника энергии химической энергии растворенных газов посредством использования первичного и вторичного сепараторов и отличающийся тем, что в качестве дополнительного источника энергии используют сопутствующую потенциальную энергию геотермальной воды, а в качестве преобразователей потенциальной энергии используют детандер и компрессор на одном валу, а для использования энергии растворенных газов используют газгольдер и газораспределительный пункт.

На чертеже изображена технологическая схема предлагаемого способа. Термальная вода из геотермальной скважины 1 направляется в первичный теплообменник 2, где происходит нагрев вторичного теплоносителя, который в дальнейшем направляется к потребителю высокопотенциального тепла. Далее отработанная вода поступает в детандер 3 для утилизации потенциальной энергии. Из детандера термальная вода с низким давлением поступает в сепаратор 4. Жидкая фаза энергоносителя из сепаратора направляется в сток, а отсепарированный газ поступает в компрессор 5, привод которого осуществляется детандером 3. Из компрессора газ с высокими значениями давления и температуры направляется во вторичный теплообменник 6, куда противотоком также подводится нагреваемая пресная вода из коммунального водопровода 10. Из теплообменника 6 охлажденный газ направляется во вторичный сепаратор 7, откуда конденсат уходит в сток, а осушенный газ поступает в газгольдер 8. Из газгольдера газ проходит в газораспределительный пункт 9 и далее - на потребительские нужды.

Формула изобретения

Способ утилизации энергии геотермальных вод путем передачи через промежуточные теплообменники тепловой энергии геотермальной воды вторичному теплоносителю с использованием в качестве дополнительного источника энергии химической энергии растворенных газов посредством использования первичного и вторичного сепараторов, отличающийся тем, что в качестве дополнительного источника энергии используют сопутствующую потенциальную энергию геотермальной воды, а в качестве преобразователей потенциальной энергии используют детандер и компрессор на одном валу, а для использования энергии растворенных газов используют газгольдер и газораспределительный пункт.

РИСУНКИ

Рисунок 1