Геотермальна когенераційна газопаротурбінна теплонасосна установка

Геотермальна когенераційна газопаротурбінна установка, що містить експлуатаційну та нагнітальну свердловини, гідроциклон, сепараторгазовідокремлювач, утилізаційний теплообмінник відпрацьованих димових газів, теплообмінник для попереднього підігріву живильної води, який вста 3 21102 4 ної установки, вихлопний патрубок якої з'єднаний Поставлена задача вирішується тим, що геолініями скидання викидних газів з теплообміннитермальна когенераційна газопаротурбінна устаками-утилізаторами та парогенератором, причому, новка, що містить експлуатаційну та нагнітальну по ходу газів теплообмінник-утилізатор встановлесвердловини, гідроциклон, сепараторний в лінії відводу води з газовідокремлювача в газовідокремлювач, утилізаційний теплообмінник парогенератор, а другий - в лінії подачі геотермавідпрацьованих димових газів, теплообмінник для льної води з свердловини в газовідокремлювач, попереднього підігріву живильної води, який встарегенеративний теплообмінник встановлено в нановлений на трубопроводі геотермальної води гріваємому середовищі по лінії відводу води з гаперед утилізаційним теплообмінником, газотурбінзовідокремлювача після теплообмінниканий двигун з електрогенератором, газодимохід, утилізатора, по граючій - його вхід підключений до камеру згорання, компресор, паропровід, мережелінії відбору пари, а вихід - до газовідокремлюваний та нагнітальний електронасоси, технологічні ча. трубопроводи, внутрішню електричну мережу і Основним недоліком відомих геотермальних силову зборку, згідно з винаходом, додатково місенергетичних установок є їх низька ефективність, тить парову турбіну з електрогенератором, яка яка спричинена необхідністю відводу великої кільз'єднана паропроводом з утилізаційним теплообкості низькопотенційної теплоти в оточуюче серемінником відпрацьованих газів, на виході з парової довище, що негативно позначається на екології. турбіни встановлений трубчастий конденсатор Крім того, геотермальні установки, що викоривідпрацьованої пари, теплонасосну установку для стовують низькопотенційну геотермальну енергію, охолодження геотермальної води, яка розташовазалежні від зовнішніх енергоносіїв, які необхідні на перед нагнітальною свердловиною. для роботи електронасосів, автоматики, контрольОснащення геотермальної когенераційної гано - вимірювальних приладів, освітлення. зопаротурбінної установки паровою турбіною з Між тим, існує немало низькопотенційних роелектрогенератором, яка з'єднана з утилізаційним довищ, на яких проблема забезпечення внутрішніх теплообмінником відпрацьованих димових газів, енергетичних потреб установки може бути вирішезабезпечує використання відпрацьованих димових на значно ефективніше. Це відноситься до геотета суп утніх розчинених газів для вироблення елекрмальних родовищ, термальні води яких містять троенергії, яка буде постачатися в центральну достатню кількість паливних газів. електромережу і використовуватися для потреб Відома комбінована газопаротурбінна устанопромислових та комунальних господарств тієї місвка [Патент України № 37653А, F02C6/00 публ. цевості де є геотермальні родовища, термальні 15.05.2001 р, бюл. № 4], вибрана за прототип, яка води яких, містять достатню кількість паливних включає експлуатаційну та нагнітальну свердлогазів. Крім того, частина виробленої електроенергії вини, гідроциклон, сепаратор-газовідділювач, габуде спрямовуватись на забезпечення роботи зотурбінний двигун з двоступінчастим компресоелектричного обладнання (електронасосів, контром, теплообмінником для охолодження повітря рольно-вимірювальних приладів, освітлення, авміж ступенями компресора, камерою згорання, томатики), що зробить установку автономною і газовою турбіною, електрогенератором та пароповністю незалежною від зовнішніх енергоносіїв. проводом, газохід, в якому по ходу газів розташоОснащення геотермальної когенераційної гаваний парогенератор, що з'єднаний паропроводом зопаротурбінної установки тепловим насосом, з камерою згорання, а також контактний конденсаякий працює за рахунок теплового потенціалу геотор - газоохолоджувач, збірник конденсату, холотермальної води, забезпечує зниження темперадильник та насос, які зв'язані магістраллю охолотури геотермальної води перед закачуванням її в джуючої води і водопровід, що з'єднує підземний колектор, що покращує екологічність парогенератор з магістраллю охолоджуючої води установки, а також забезпечує додаткове виробміж збірником конденсату та холодильником. лення теплової енергії. Така установка має задовільні експлуатаційні Суть корисної моделі пояснюється кресленпоказники та забезпечує вироблення електроенерням, на якому зображена схема запропонованої гії та теплоти, але недостатнє охолодження тергеотермальної когенераційної газопаротурбінної мальної води (лише до 40-35°С) спричиняє необтеплонасосної установки. хідність відводу великої кількості Геотермальна когенераційна газопаротурбінна низькопотенційної теплоти в оточуюче середовитеплонасосна установка містить експлуатаційну ще. свердловину 1, сепаратор-газовідокремлювач 2, В основу корисної моделі поставлено задачу гідроциклон 3, теплообмінник 4 для підігріву мереудосконалення газопаротурбінної установки шляжевої води контур у парової турбіни, теплонасосну хом додаткового її оснащення паровою турбіною з установку 5, нагнітальний електронасос 6, нагнітаелектрогенератором, з'єднану паропроводом з льну свердловину 7, камеру 8 згорання, компресор утилізаційним теплообмінником відпрацьованих 9, газову турбіну 10, електрогенератори 11, 19, димових газів, трубчастим конденсатором, та тепгазодимохід 12, утилізаційний теплообмінник 13 ловим насосом, що дозволить збільшити виробдимових газів, паропровід 14, парову турбіну 15, лення теплової енергії за рахунок використання конденсатор 16, резервуар 17 живильної води, теплового потенціалу термальної води і таким чимережевий електронасос 18. Геотермальна когеном забезпечити теплоенергетичні потреби пронераційна газопаротурбінна теплонасосна устаномислових та комунальних господарств. Завдяки вка працює таким чином. вдосконаленню установки підвищиться її економіГеотермальна вода, яка містить розчинений чність та ефективність. газ, надходить з експлуатаційної свердловини 1 в 5 21102 6 сепаратор-газовідокремлювач 2, в якому газ відого теплообмінника 4, виробляється пара, що кремлюється від термальної води і надходить до направляється по паропроводу 14 до парової туркамери 8 згорання. Повітря стискується в компребіни 15, де її тепловий потенціал перетворюється сорі 9 і надходить у камеру 8 згорання, куди також в механічну енергію, яка використовується в елекподається газ на спалювання. З камери 8 згорання трогенераторі 19 для вироблення електроенергії. відхідні димові гази надходять у газову турбіну 10, Після цього відпрацьована в турбіні пара направза допомогою якої електрогенератор 11 виробляє ляється до конденсатора 16, де конденсується, електроенергію. Отримана електроенергія надходалі потрапляє до резервуару 17 живильної води з дить на силову зборку, де розподіляється на внутякого вода насосом 18 подається до теплообмінрішню і зовнішню електромережі. По зовнішній ника 4 попереднього підігріву мережевої води. мережі електроенергія направляється місцевим Термальна вода, з якої вилучили газ, надходить споживачам. По внутрішній електромережі електдо гідроциклону 3, в якому очищується від шламу. роенергія подається на електронасоси, освітлюваДалі термальна вода надходить у теплообмінник льні і контрольно-вимірювальні прилади, в систему 4, який знаходиться перед утилізаційним теплообавтоматики, забезпечуючи при цьому внутрішні мінником 13, де шляхом теплообміну частково потреби геотермальної установки, що робить її передає свій тепловий потенціал мережевій воді. автономною відносно електропостачання. ВідпраПісля теплообмінника 4 частково охолоджена геоцьовані гази по газодимоходу 12 надходять до термальна вода подається до теплонасосної устаутилізатора 13, де охолоджуються, а потім викиновки 5. Охолоджена до 15 - 5°С термальна вода даються в атмосферу. В утилізаційному теплообнасосом 6 закачується в нагнітальну свердловину міннику 13 із води, яка надходить з геотермально7. Комп’ютерна в ерстка М. Мацело Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601