ГЕОТЕРМАЛЬНАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА

Полезная модель относится к области производства электроэнергии за счет природных источников и может быть использована в геотермальных энергетических установках, расположенных в районах со значительными гелио- и геотермальными ресурсами.
Известен аналог - геотермальная энергетическая установка, содержащая эксплуатационную скважину геотермального источника, к которой подключен сепаратор, соединенный паропроводом с паровой турбиной (см. учебник Бурова и др. Тепловые электрические станции, 2-е изд., 2007, рис 16.1 на стр. 407 и описание к нему на стр. 406-407). Этот аналог принят в качестве прототипа.
Недостаток аналога и прототипа заключается в пониженной эффективности геотермальной энергетической установки из-за недостаточного энергетического потенциала пара, добываемой из эксплуатационной скважины. Из-за невысоких температуры и давления геотермальной жидкости потенциал пара, полученного из сепаратора, также невелик, что приводит к понижению мощности турбины, и в целом к понижению эффективности геотермальной энергетической установки.
Технической проблемой, на решение которой направлена полезная модель, является совершенствование геотермальной энергетической установки.
Техническим результатом, достигаемым заявляемым решением, является повышение эффективности геотермальной энергетической установки путем повышения энергетического потенциала пара, получаемого из сепаратора, и увеличения благодаря этому мощности турбины.
Для достижения этого результата предложена геотермальная энергетическая установка, содержащая эксплуатационную скважину геотермального источника, к которой подключен сепаратор, соединенный паропроводом с паровой турбиной.
Особенность заключается в том, что в паропровод между сепаратором и паровой турбиной включен пароперегреватель, подключенный по греющей среде трубопроводом к гелиоприемнику.
Далее рассмотрим сведения, подтверждающие возможность осуществления заявленного решения с получением искомого технического результата.
На чертеже изображена принципиальная схема геотермальной энергетической установки. Геотермальная энергетическая установка содержит эксплуатационную скважину 1 геотермального источника, к которой трубопроводом 2 подключен сепаратор 3, соединенный паропроводом 4 с паровой турбиной 5. В паропровод 4 между сепаратором 3 и паровой турбиной 5 включен пароперегреватель 6, подключенный по греющей среде к гелиоприемнику 7 трубопроводами 8. Гелиоприемник 7 включает в себя концентратор (аккумулятор) 9 теплоты, соединенный с солнечными коллекторами 10.
Геотермальная энергетическая установка работает следующим образом.
Геотермальная жидкость из эксплуатационной скважины 1 геотермального источника по трубопроводу 2 направляется в сепаратор 3. Пар, полученный в сепараторе 3, направляется в пароперегреватель 6, где перегревается в пароперегревателе 6 высокотемпературным теплоносителем, подаваемым из концентратора (аккумулятора) 9 теплоты гелиоприемника 7. Благодаря перегреву пара повышается энергетический потенциал пара перед паровой турбиной 5. В качестве высокотемпературного теплоносителя, циркулирующего через солнечные коллекторы 10, аккумулятор 9 теплоты и пароперегреватель 6, используются расплавленные соли. Пар, перегретый в пароперегревателе 6, направляется в паровую турбину 5. Перегрев пар перед его подачей в паровую турбину 5 высокотемпературным теплоносителем гелиоприемника 7 приводит к повышению энергетического потенциала пара, произведенного в сепараторе 3, и, в свою очередь, приводит к увеличению выработки электроэнергии турбиной 5.
Таким образом, предложенное решение позволяет повысить эффективность геотермальной энергетической установки за счет повышения энергетического потенциала пара, получаемого из геотермальной жидкости, и увеличения благодаря этому мощности турбины.