RU133880U1

RU133880U1 - GEOTHERMAL STEAM TURBINE SYSTEM WITH HYDROGEN ENERGY ACCUMULATION

Info

Publication number: RU133880U1
Application number: RU2013126167/06U
Authority: RU
Inventors: Владимир Алексеевич Федоров; Олег Ошеревич Мильман
Original assignee: Закрытое акционерное общество Научно-производственное внедренческое предприятие "Турбокон"
Priority date: 2013-06-07
Filing date: 2013-06-07
Publication date: 2013-10-27

Abstract

Геотермальная паротурбинная система с водородным аккумулированием энергии, состоящая из геотермальной скважины, системы подготовки пара, паропровода и паротурбинной установки с электрогенератором, отличающаяся тем, что к паротурбинной установке с электрогенератором присоединен электролизер с аккумулятором водорода и кислорода, связанный с водородным пароперегревателем и далее смесителем, установленным на паропроводе.A geothermal steam turbine system with hydrogen energy storage, consisting of a geothermal well, a steam preparation system, a steam pipeline and a steam turbine installation with an electric generator, characterized in that an electrolyzer with a hydrogen and oxygen accumulator connected to a hydrogen superheater and then a mixer installed is connected to the steam turbine installation with an electric generator on the steam line.

Description

Полезная модель относится к области энергетики, в частности к водородной энергетике.The utility model relates to the field of energy, in particular to hydrogen energy.

Известны энергетические установки, использующие в качестве топлива водород, полученный путем конверсии газообразного или твердого топлива, см. патент РФ №2335642. Основной недостаток этих установок - необходимость использования органического топлива, т.е. не возобновляемых источников энергии.Known power plants using hydrogen as fuel obtained by the conversion of gaseous or solid fuels, see RF patent No. 2335642. The main disadvantage of these plants is the need to use fossil fuels, i.e. non renewable energy sources.

Известны энергетические установки на геотермальных электростанциях, использующие пар глубинных термальных вод в качестве возобновляемого источника энергии, см. журнал «Теплоэнергетика», 2009, №11, стр.2÷4. Главный недостаток этих установок - низкий термический КПД из-за низкой температуры насыщенного водяного пара.Known power plants at geothermal power plants that use deep thermal water vapor as a renewable energy source, see the journal "Heat Power", 2009, No. 11, p. 2 ÷ 4. The main disadvantage of these plants is their low thermal efficiency due to the low temperature of saturated water vapor.

Преодоление этого недостатка возможно, если использовать режимы пониженной нагрузки электросети для выработки водорода и кислорода за счет электролиза воды, накопления их в аккумуляторах и использования для выработки дополнительной энергии при покрытии пиковых нагрузок электросети с повышением температуры пара и ростом КПД паротурбинной системы.This drawback can be overcome if the reduced power grid load modes are used to generate hydrogen and oxygen due to electrolysis of water, accumulate them in batteries and use additional energy to cover peak power grid loads with increasing steam temperature and increasing the efficiency of the steam turbine system.

Схема установки приведена на фигуре 1.The installation diagram is shown in figure 1.

Установка содержит следующие элементы: геотермальную скважину 1, систему подготовки пара 2, паротурбинную установку с электрогенератором 3, электролизер 4 с аккумулятором водорода и кислорода 5, водородный пароперегреватель 6, паропровод 7 со смесителем 8.The installation contains the following elements: a geothermal well 1, a steam preparation system 2, a steam turbine installation with an electric generator 3, an electrolyzer 4 with a hydrogen and oxygen accumulator 5, a hydrogen superheater 6, a steam line 7 with a mixer 8.

Установка работает следующим образом. Геотермальная вода из скважины 1 поступает в систему подготовки пара 2, образовавшийся пар по паропроводу 7 подается на паровую турбину с электрогенератором 3. Одна часть электроэнергии от электрогенератора 3 при малых нагрузках поступает в сеть, другая часть подается на электролизер 4, где вырабатывается водород и кислород, который накопляется в аккумуляторе 5.Installation works as follows. Geothermal water from well 1 enters the steam preparation system 2, the resulting steam is supplied through steam line 7 to a steam turbine with an electric generator 3. One part of the electric power from the electric generator 3 at low loads enters the network, the other part is supplied to the electrolyzer 4, where hydrogen and oxygen are generated which accumulates in the battery 5.

При больших нагрузках водород и кислород из аккумулятора подается в водородный пароперегреватель 6, а продукты сгорания - высокотемпературный водяной пар подмешивается в смесителе 8 к потоку пара от системы подготовки пара 2, повышает его температуру и мощность паротурбинной установки с генератором 3 и их термический КПД.At high loads, hydrogen and oxygen from the accumulator are supplied to a hydrogen superheater 6, and the combustion products - high-temperature water vapor are mixed in the mixer 8 to the steam stream from the steam preparation system 2, increases its temperature and the power of the steam turbine unit with generator 3 and their thermal efficiency.

Таким образом, благодаря использованию водородного аккумулирования энергии, удается получить новое качество работы геотермальной паротурбинной системы.Thus, thanks to the use of hydrogen energy storage, it is possible to obtain a new quality of the geothermal steam-turbine system.

Claims

A geothermal steam turbine system with hydrogen energy storage, consisting of a geothermal well, a steam preparation system, a steam pipeline and a steam turbine installation with an electric generator, characterized in that an electrolyzer with a hydrogen and oxygen accumulator connected to a hydrogen superheater and then a mixer installed is connected to the steam turbine installation with an electric generator on the steam line.