13.01.2017
217.015.700c

СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ ЭНЕРГИИ ГЕОТЕРМАЛЬНЫХ ВОД

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к энергетике. Способ утилизации энергии геотермальных вод включает геотермальную скважину, промежуточные теплообменники, детандер с компрессором на одном валу, сепаратор и газгольдер. Испарение и перегрев рабочего агента, поступающего на турбину геотермальной электростанции (ГеоЭС), осуществляется в испарителе за счет высокотемпературных выхлопных газов газотурбинной электростанции, в камеру сгорания которой поступает газ из газгольдера, извлеченный из термальной воды, а также газ из магистрального газопровода. Изобретение позволяет повысить эффективность использования геотермальных вод. 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области геотермальной энергетики и может быть использовано для получения электроэнергии путем утилизации тепловой и сопутствующих видов энергий из геотермальных ресурсов.

Запасы большинства геотермальных месторождений имеют низкие и средние температуры и это не позволяет обеспечить их конкурентоспособность с традиционными энергоносителями. Скважины эксплуатируются на различные теплоэнергетические нужды в прерывистом режиме только в холодное время года, а с весны до осени скважины простаивают из-за снижения или отсутствия потребности в тепловой энергии. Эффективное освоение геотермальных ресурсов обеспечивается при постоянной эксплуатации геотермальных скважин с дебитами, близкими к эксплуатационным запасам, чего можно достичь при преобразовании тепловой энергии термальных вод в электроэнергию. Большая часть выявленных геотермальных ресурсов относятся к среднетемпературным (80-110°С), использование таких ресурсов для выработки электроэнергии становится малоэффективным.

Известен способ утилизации энергии геотермальных вод (Патент RU 2190812 С1, Бюл. №28. 2002).

При таком способе происходит утилизация тепловой энергии, избыточной потенциальной энергии и химической энергии растворенных газов. Утилизация тепловой энергии геотермальных вод происходит путем ее передачи через промежуточные теплообменники вторичному теплоносителю, химической энергии растворенных газов посредством использования первичного и вторичного сепараторов, газгольдера и газораспределительного пункта, а избыточной потенциальной энергии с использованием детандера и компрессора на одном валу.

Недостатком такого способа является сезонная эксплуатация геотермальных скважин, приводящая к снижению отбора геотермальных ресурсов и ухудшению экономических показателей эксплуатации геотермального месторождения.

Целью настоящего изобретения является постоянная эксплуатация среднетемпературных геотермальных скважин и повышение термодинамической эффективности утилизации тепловой энергии термальных вод путем ее преобразования в электроэнергию.

Для достижения поставленной цели тепло термальной воды через первичный теплообменник передается низкокипящему рабочему агенту, циркулирующему во вторичном контуре бинарной ГеоЭС, для его нагрева до температуры испарения при соответствующем давлении. Использование всей термальной воды для такого нагрева позволяет наиболее эффективно использовать ее тепло и снижать температуру отработанной воды до довольно низкого значения (20-45°С), превышающего температуру конденсации рабочего агента на величину температурного напора в теплообменнике. Дальнейшее испарение и перегрев рабочего агента происходит в испарителе ГеоЭС за счет выхлопных газов газотурбинной электростанции, в камеру сгорания которой поступает газ, извлеченный из термальной воды, и из магистрального газопровода.

На приведенном чертеже изображена технологическая схема предлагаемого способа. Термальная вода из геотермальной скважины 1 направляется в теплообменник 2 бинарной ГеоЭС, где происходит нагрев низкокипящего рабочего агента до температуры испарения при соответствующем давлении. Далее отработанная вода поступает в детандер 7 для утилизации избыточной потенциальной энергии. Из детандера термальная вода с низким давлением поступает в сепаратор 9. Жидкая фаза энергоносителя 8 из сепаратора направляется на сброс или на обратную закачку в материнский пласт, а отсепарированный газ поступает в компрессор 10, привод которого осуществляется детандером 7. Из компрессора газ с высокими значениями давления и температуры направляется в теплообменник 11, куда противотоком также подводится нагреваемая пресная вода 13, которая в дальнейшем используется на различные потребительские нужды. Из теплообменника 11 охлажденный и осушенный газ поступает в газгольдер 14, а конденсат 12 уходит в сток. Из газгольдера газ поступает на газотурбинную электростанцию 15, куда также подводится газ из газопровода 16. Высокотемпературные выхлопные газы газотурбинной электростанции поступают в испаритель 3 бинарной ГеоЭС, где осуществляется испарение и перегрев низкокипящего рабочего агента, поступающего из теплообменника 2. Перегретый пар из испарителя последовательно проходит турбину 4, конденсатор 5 и циркуляционный насос 6 и далее поступает в теплообменник 2, и на этом цикл Ренкина, реализуемый в бинарной ГеоЭС, замыкается. Отработанные выхлопные газы из испарителя 3 направляются на сброс.

Способ утилизации энергии геотермальных вод путем передачи через теплообменники тепловой энергии геотермальной воды вторичному теплоносителю и использования в качестве дополнительных источников энергии химической энергии растворенных газов с использованием сепаратора и газгольдера и избыточной потенциальной энергии посредством использования детандера и компрессора на одном валу, отличающийся тем, что тепловая энергия термальной воды передается через теплообменник низкокипящему рабочему агенту, циркулирующему в контуре бинарной ГеоЭС, для его нагрева до температуры испарения, дальнейшее испарение и перегрев рабочего агента осуществляется за счет выхлопных газов газотурбинной электростанции, в камеру сгорания которой поступает газ из газгольдера и магистрального газопровода.
СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ ЭНЕРГИИ ГЕОТЕРМАЛЬНЫХ ВОД
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-3 из 3.
25.08.2017
№217.015.9e73

Теплоаккумулирующий состав

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к разработке теплоаккумулирующих составов, включающих галогениды щелочных металлов, которые применяются в качестве теплоаккумулирующих, фазопереходных материалов. Состав содержит мас.%: LiF - (27,4÷28,0); NaF – (38,0÷38,8); KCl -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002605989
Дата охранного документа: 10.01.2017
10.05.2018
№218.016.466b

Способ комплексной утилизации геотермальных вод

Способ комплексной утилизации геотермальных вод путем передачи через теплообменники тепловой энергии геотермальной воды низкокипящему рабочему агенту, циркулирующему в контуре бинарной ГеоЭС, с дальнейшим испарением и перегревом рабочего агента за счет выхлопных газов газотурбинной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002650447
Дата охранного документа: 13.04.2018
12.07.2018
№218.016.7020

Способ получения карбоната лития из литийсодержащих природных рассолов

Изобретение относится к гидрометаллургии лития и может быть использовано при переработке литийсодержащих природных вод и технологических растворов. Получают литийалюминиевый концентрат путем обработки литийсодержащего рассола суспензией свежеосажденного гидроксида алюминия при рН 8,5±0,5,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002660864
Дата охранного документа: 10.07.2018
Показаны записи 1-7 из 7.
25.08.2017
№217.015.9e73

Теплоаккумулирующий состав

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к разработке теплоаккумулирующих составов, включающих галогениды щелочных металлов, которые применяются в качестве теплоаккумулирующих, фазопереходных материалов. Состав содержит мас.%: LiF - (27,4÷28,0); NaF – (38,0÷38,8); KCl -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002605989
Дата охранного документа: 10.01.2017
10.05.2018
№218.016.466b

Способ комплексной утилизации геотермальных вод

Способ комплексной утилизации геотермальных вод путем передачи через теплообменники тепловой энергии геотермальной воды низкокипящему рабочему агенту, циркулирующему в контуре бинарной ГеоЭС, с дальнейшим испарением и перегревом рабочего агента за счет выхлопных газов газотурбинной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002650447
Дата охранного документа: 13.04.2018
29.05.2018
№218.016.56cc

Теплоаккумулирующий состав

Изобретение относится к теплоаккумулирующим составам, которые могут быть использованы для поддержания заданного интервала температур, представляющих интерес для теплотехники. Теплоаккумулирующий состав содержит, мас.%: фторид лития LiF 22,4-23 и сульфат-фторид натрия NaFSO77-77,6 и представляет...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002655002
Дата охранного документа: 23.05.2018
20.12.2018
№218.016.a917

Теплоаккумулирующий состав

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к разработке теплоаккумулирующих составов. Теплоаккумулирующий состав включает 11.4-12.0 мас.% фторида лития, 63.3-63,8 мас.% сульфата лития и 24,4-25,0 мас.% карбоната лития. Теплоаккумулирующий состав имеет работоспособность в интервале...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002675566
Дата охранного документа: 19.12.2018
26.02.2019
№219.016.c7e9

Солнечный воздухонагреватель

Изобретение относится к гелиотехнике и предназначено для круглосуточного нагрева воздуха до заданной температуры солнечной энергией с целью использования его в бытовых условиях, например в сушильных установках или для обогрева помещений. Солнечный воздухонагреватель содержит теплоизолированный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002680639
Дата охранного документа: 25.02.2019
18.10.2019
№219.017.d750

Теплоаккумулирующий материал

Изобретение может быть использовано в теплоэнергетике. Теплоаккумулирующий состав содержит, мас.%: LiF - 29,0÷29,8; NaF - 11,4÷12,0; KF - 58,8÷59,1. Теплоаккумулирующий состав представляет собой сплав, имеющий температуру плавления 454-460°С и удельную энтальпию плавления 378-384 Дж/г....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002703220
Дата охранного документа: 15.10.2019
18.10.2019
№219.017.d75f

Теплоаккумулирующий состав

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в тепловых аккумуляторах и в устройствах теплотехники. Теплоаккумулирующий состав содержит (мас. %): LiF - (45÷45,3); BaF - (20,2÷20,7); CaF - (34,3÷34,6). Состав представляет собой сплав с температурой плавления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002703217
Дата охранного документа: 15.10.2019

Похожие РИД в системе

+ добавить свой РИД