БИНАРНЫЙ ЦИКЛ КОМБИНИРОВАННОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

Полезная модель относится к области энерготехники, конкретнее - к устройствам для выработки электроэнергии, использующим бинарный цикл, например, к геотермальным электростанциям с комбинированным циклом.
Известны геотермальные электростанции, включающие основной цикл на геотермальном паре, содержащий сообщенные транспортирующими трубопроводами продуктивную скважину, сепаратор, турбогенератор и скважину закачки сепарата, связанную трубопроводом сепарата с сепаратором, при этом на трубопроводе сепарата размещены подогреватель и испаритель бинарного цикла, включающего дополнительный турбогенератор, воздушный конденсатор и насос, сообщенные трубопроводами, заполненными органическим теплоносителем (см., например, свидетельство РФ на полезную модель №6205 по кл. F 03 G 7/00 за 1996 год).
К недостаткам известных устройств следует отнести невысокую эффективность бинарного цикла, обусловленную неполным использованием температурного потенциала сепарата.
Наиболее близким к предложенному техническому решению по технической сущности и достигаемому эффекту является бинарный цикл геотермальной электростанции, содержащий подогреватель, пароперегреватель, конденсатор-испаритель, воздушно-конденсаторную установку, насос и электрогенератор с приводом от двухступенчатой турбины (см., например, з-ка РФ на ПМ №2004134742/22 по кл. F 03 G пол. реш. 23.12.04).
К недостаткам описанной конструкции следует отнести невысокую надежность подшипниковых узлов электрогенератора. работающих при значительных осевых нагрузках.
Задачей полезной модели является устранение перечисленных недостатков и повышение надежности работы цикла.
Поставленная задача решается благодаря тому, что в известном бинарном цикле, включающем подогреватель, конденсатор-испаритель, пароперегреватель, воздушно-конденсаторную установку, насос и электрогенератор с приводом от двухступенчатой турбины, по предложенной полезной модели приводные ступени турбины размещены по торцам электрогенератора и выполнены радиально-осевыми.
Указанное выполнение бинарного цикла позволит разгрузить осевые усилия на подшипниковые узлы электрогенератора, повысить надежность этих узлов и увеличить межрегламентное время работы цикла.
На чертеже фиг.1 схематично представлено предложенное устройство.
Бинарный цикл содержит соединенные трубопроводами с органическим рабочим телом первую ступень 1 радиально-осевой турбины и вторую ступень 2 радиально-осевой турбины, установленные на торцах электрогенератора 3 в подшипниковых узлах 4. Выход из второй ступени 2 приводной турбины связан с воздушно-конденсаторной установкой 5, на выходе которой установлен циркуляционный насос 6, последовательно сообщенный трубопроводом 7 с подогревателем 8, конденсатором-испарителем 9 и пароперегревателем 10.
Бинарный цикл работает следующим образом:
Рабочее тело (жидкая фаза) циркуляционным насосом 6 по трубопроводу 7 подается последовательно в подогреватель 8, конденсатор-испаритель 9 и пароперегреватель 10, где благодаря подводу тепла от основного цикла (на чертеже не показан) испаряется, и паровая фаза приобретает теплофизические характеристики, необходимые для срабатывания в ступенях 1 и 2 приводной турбины. Крутящий момент приводной турбины приводит во вращение электрогенератор 3, вырабатывающий электрический ток. Паровая фаза рабочего тела, выходя из второй ступени 2, попадает в воздушно-конденсаторную установку 5, где конденсируется, поступает в виде жидкой фазы в циркуляционный насос 6 и замыкает рабочий цикл энергетической установки.