ГЕОТЕРМАЛЬНАЯ ТУРБОУСТАНОВКА

Полезная модель относится к области энергомашиностроения и может быть использована для выработки электроэнергии на базе геотермальных источников.
Известны геотермальные установки, содержащие геотермальный контур, включающий соединенные трубопроводами продуктивную скважину, сепаратор, турбину, конденсатор и паровой эжектор (см., например, патент США №4429535 по кл. F03G 7/00 за 1984 год).
К недостаткам известных установок следует отнести невысокую экономичность, обусловленную неиспользованием сепарата геотермального теплоносителя при выработке электроэнергии.
Наиболее близкой к предложенному техническому решению по технической сущности и достигаемому эффекту является геотермальная установка, содержащая геотермальный контур, включающий соединенные трубопроводами продуктивную скважину, сепараторы высокого и низкого давлений, турбогенератор с паровой турбиной, конденсатор и скважину реинжекции (см., например, патент РФ №2121074 по кл. F03G 7/00 за 1998 год).
К недостаткам описанной установки следует отнести низкую эффективность работы ГеоЭС, низкий ресурс работы установки, обусловленный короткими межремонтными интервалами, вызванными вынужденными отключениями и остановами оборудования по причине повреждения металла и образования солеотложений в проточной части турбоустановки и теплообменном оборудовании от действия геотермального теплоносителя.
Задачей полезной модели является устранение перечисленных недостатков и повышение эффективности работы ГеоЭС, увеличение ресурса работы установки и межремонтных интервалов и, наконец, уменьшение стоимости эксплуатации ГеоЭС.
Поставленная задача решается благодаря тому, что в известной геотермальной установке, содержащей геотермальный контур, включающий соединенные трубопроводами продуктивную скважину, первичный и вторичный сепараторы, турбогенератор с паровой турбиной, конденсатор и скважину реинжекции, по предложенной полезной модели геотермальный контур дополнительно снабжен дозирующим насосом реагента (хеламина), подключенным к системе управления, связанной с установленными на контуре датчиками мощности и расхода пара.
Описанное выполнение геотермальной турбоустановки позволяет в автоматическом режиме в процессе работы контура осуществлять дозированную подачу хеламина в пароводяную смесь, что обеспечивает отмывку образовавшихся на проточной части отложений и препятствует образованию новых, а также снижает интенсивность эрозионно-коррозионного износа, что приводит к повышению кпд турбины и снижению удельного расхода пара.
На чертеже схематично представлено предлагаемое устройство.
Геотермальная турбоустановка содержит геотермальный контур, включающий турбину 1, турбогенератор 2, конденсатор 3, сепаратор 4, дозировочный узел 5 с системой управления 6, связанной с расходомером 7, датчиком расхода 8 и датчиком мощности 9.
Устройство работает следующим образом.
Пароводяная смесь от продуктивной скважины подводится к сепаратору 4, где разделяется на пар и сепарат. Отсепарированная влага направляется на реинжекцию, а пар поступает в турбину 1, где срабатывает теплоперепад, конденсируется в конденсаторе 3 и далее закачивается в скважины реинжекции.
Реагент вводится от дозировочного узла 5 в пар перед турбиной 1. Дозировочный узел, в состав которого входит бак с реагентом и насос-дозатор, связан с автоматической системой управления 6, которая получает сигналы от расходомера 7 (расход пара G на турбину) и турбогенератора 2 (активная мощность N), вычисляет и сравнивает значения удельных расходов пара и дает сигнал на включение и отключение насоса-дозатора в составе дозировочного узла 5.
Начало и окончание дозирования реагента осуществляется по результатам постоянного контроля значений расхода пара на турбину G и активной мощности N турбогенератора на номинальном режиме работы турбоустановки, по измеренным результатам которых определяется удельный расход пара на выработку электроэнергии.