[1](21)3826816/24-06, 3827026/24-06
[3](46) 15.03.87. Бкш. № 10
[4](71)Государственный научно-исследовательский энергетический институт им.Г.М.Кржижановского
[5](72)Р.Б.Ахмедов, М.А.Берченко и В.А.Васильев
[6](53)621.311.22 (088.8)
[7](56) Ицковский А.А. и др. Вспомогательное оборудование турбоустановок геоТЭС, работающих на высокоминерализованной термальной воде. - В. сб. Использование геотермальной энергии. М.: ЭНИН, 1983, с.136-143.
[8]Авторское свидетельство СССР № 1038543, Kji. F 03 G 7/00, 1983.
[9](54)(57) 1. ГЕОТЕРМАЛЬНАЯ ТЕПЛОЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ , содержащая эксплуатационную и нагнетательную скважины и включенные между ними дегазатор и каскад парогенераторов, сообщенных по вьфа батываемому пару с паровой турбиной, кондесатор которой соединен по охлаждающей воде с прудом-охладителем, отличающаяся тем, что, с целью повьппения выработки тепла и электроэнергии, удлинения срока службы и снижения потребления охлаждающей воды, пруд-охладитель вьшолнен в виде секционного солнечного пруда, каждая секция которого снабжена бассейном-испарителем с наклонным прозрачным экраном над поверхностью воды , причем последний в каскаде по ходу геотермальной воды парогенератор подк/1ючен на выходе к бассейну-испарителю , а на входе к придонной части по меньшей мере одной секции солнечного пруда.
[10]2. Теплоэлектростанция по п.1, отличающаяся тем, что, с целью повьппения экономичности путем снижения расхода подпиточной во ,ды солнечного пруда при одноконтур .ной теплоэлектростанции, конденсатор паровой турбины сообщен по конденса .тору с бассейном-испарителем.
[12]Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на тепловых электрических станциях, вьфабатывающих электроэнергию и теплоту за счет возобновляемых источников энергии - глубинного тепла и солнечного излучения.
[13]Целью изобретения является повышение выработки тепла и электроэнергии , удлинение срока службы и снижение потребления охлаждающей воды, а также повьппение экономичности путем снижения расхода подпиточной воды при одноконтурной теплоэлектростан- . ции.
[14]На фиг.1 представлена схема одноконтурной геотермальной теплоэлектростанции , на фиг.2 - схема двухконтурной геотермальной станции.
[15]Геотермальная теплоэлектростанция содержит доведенную до термоводоносного пласта 1 эксплуатационную скважину 2 и соединенный с ней через дегазатор 3 и вентиль 4 каскад парогенераторов 5-7, выполненных в виде расширителей (фиг.1) либо поверхностных теплообменников (фиг.2). Парогенераторы 5-7 сообщены по вырабатываемому пару с паровой турбиной 8.
[16]Пруд-охладитель станции выполнен в виде секционного солнечного пруда, секция 9 которого имеет бассейн-испаритель 10, а секция 11 - бассейн-испаритель 12. Над поверхностью воды бассейнов-испарителей 10, 12 установлен прозрачный наклонный экран 13.
[17]Дегазатор 3 через вентиль 14 сое|Динен с входом в басейн-испаритель 10. Последний в каскаде по ходу геотермальной воды парогенератор 7 сое|динен на выходе с бассейном-испарителем 10, через вентиль 15 с бассейном-испарителем 12, а через вентиль 16 и насос 17 с нагнетательной скважиной 18, вскрывающей термоводоносный пласт 1. Выходы из бассейнов-испарителей 10, 12 через теплообменники 19, 20 соединены с входами в придонную часть секций 9, 11 солнечного пруда. Выход из секции 9 через насос 21 соединен с водяным входом в парогенератор 7. Конденсатор 22 турбины 8 соединен по конденсату с линией отвода охлалщающей воды, сообщенной с коллектором экрана 13 бассейна-испарителя 10 в случае одноконтурной теплоэлектростанции (фиг. 1 либо с парогенераторами 5-7 при двух132
[18]контурной (фиг.2). Для подачи охлаждающей воды в конденсатор 22служит насос 23, соединенный с секцией 9 солнечного пруда.
[19]Геотермальная теплоэлектростанция работает следующим образом.
[20]Под действием пластового давления горячий пластовый рассол из термоводоносного пласта 1 по эксплуатационной скважине 2 поступает на поверх-, ность и доставляется в дегазатор 3, где происходит отделение растворенных газов, в том числе горючих. Дегазированный рассол подают через вентиль 4 (вентиль 14 закрыт) в последовательно включенные парогенераторы 5-7 с понижающимися рабочими давлениями.
[21]При исходной температуре пластового рассола, меньщей чем расчетная температура в парогенераторах 5-7, рассол подают через вентиль 14 (вентиль 4 закрыт) в бассейн-испаритель 10.
[22]Часть расхода рассола из парогенератора 7 циркулирует через бассейниспаритель 10, где происходит упаривание рассола до концентрации солей 20-25%, теплообменник 19, где рассол отдает избыточное тепло внешним потребителям, придонную часть секции 9 солнечного пруда, где рассол нагревается солнечным излучением до температуры 95-100с, парогенератор 7.
[23]В случае одноконтурной теплоэлектростанции рассол в парогенераторе 7 испаряется, а дополнительно выработанный за счет этого пар поступает в часть низкого давления паровой турбины 8. При двухконтурной теплоэлектростанции тепло, полученное в секции 9 солнечного пруда, передается в парогенератор 7 рабочему телу второго контура. Таким образом повьщ1ается вырабатываемая электрическая мощность.
[24]Остальной расход рассола из парогенератора 7 в зависимости от величины пластового давления в термоводоносном пласте 1 направляют на заполнение секции 11 солнечного пруда (через вентиль 15, бассейн-испаритель 12 и теплообменник 20), на обратную закачку в пласт 1 (через вентиль 16, нагнетательный насос 17 по нагнетательной скважине 18) для поддержания пластового давления и извлечения тепла водовмещающих пород.
[26]Из приповерхностной части секции 9 солнечного пруда отбирают слабоминерализованную воду на охлаждение конденсатора 22. Вода конденсатора 22 поступает на верхнюю поверхность прозрачного экрана 13 и затем на вход в секцию 9 (в приповерхностный слой). На нижней поверхности прозрачного экрана 13 конденсируется пар, образующийся в бассейне-испарителе 10 под действием солнечного излучения . Собирающуюся в коллекторе прозрачного экрана пресную воду направляют на подпитку секции 9 солнечного пруда, компенсируя испарение воды с его поверхности и поддерживая градиент солености для исключения конвективного перемешивания с рассолом из придонного слоя. Пресная вода может также отпускаться внешним потребителям . В бассейнах-испарителях 10, 12 происходит также осаждение из рассола слаборастворимых солей, которые могут быть сьфьем для химической и строительной промышленности. Прозрачные экраны служат также защитой от ветрового перемешивания воды в солнечном пруду.
[27]Подача конденсата после конденсатора 22 на внешнюю поверхность экрана 13 бассейна-испарителя 10 .совместно с охлаждающей водой (фиг.1) позвоt34
[28]ляет значительно снизить расход подпиточной воды солнечного пруда, что повышает экономичность.
[29]На первом этапе эксплуатации геотермальной станции не нужны дорогостоящие нагнетательные скважины. Строится обеспечивающая дополнительную мощность первая секция солнечного пруда площадью, требующейся для охлаждения конденсатора. В течение нескольких лет обратная закачка отработанного рассола в пласт, требующая больших затрат электроэнергии, не проводится. Рассол используется для заполнения новых секций солнечного пруда. По мере падения пластового давления для поддержания постоянной суммарной добычи рассола бурятся дополнительные скважины. Затем наступает этап эксплуатации станции с частичной закачкой отработанного рассола (15-20 лет), увеличение площади солнечных прудов продолжается. В дальнейшем, когда в результате охлаждения пласта закачиваемой водой начинается падение температуры добываемого рассола, основной вклад в производство электроэнергии дают солнечные пруды, геотермальная энергия испол-ьзуется для поддержания мощности станции в ночное время и зимой.
