RU2596293C2 - Способ утилизации энергии геотермальных вод - Google Patents
Способ утилизации энергии геотермальных вод Download PDFInfo
- Publication number
- RU2596293C2 RU2596293C2 RU2015111724/06A RU2015111724A RU2596293C2 RU 2596293 C2 RU2596293 C2 RU 2596293C2 RU 2015111724/06 A RU2015111724/06 A RU 2015111724/06A RU 2015111724 A RU2015111724 A RU 2015111724A RU 2596293 C2 RU2596293 C2 RU 2596293C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- energy
- geothermal
- working agent
- geothermal water
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/10—Geothermal energy
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
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.
Description
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.
Claims (1)
- 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.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015111724/06A RU2596293C2 (ru) | 2015-03-31 | 2015-03-31 | Способ утилизации энергии геотермальных вод |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015111724/06A RU2596293C2 (ru) | 2015-03-31 | 2015-03-31 | Способ утилизации энергии геотермальных вод |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015111724A RU2015111724A (ru) | 2015-08-20 |
RU2596293C2 true RU2596293C2 (ru) | 2016-09-10 |
Family
ID=53880103
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015111724/06A RU2596293C2 (ru) | 2015-03-31 | 2015-03-31 | Способ утилизации энергии геотермальных вод |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2596293C2 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2650447C2 (ru) * | 2016-11-15 | 2018-04-13 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем геотермии Дагестанского научного центра РАН | Способ комплексной утилизации геотермальных вод |
RU2739656C1 (ru) * | 2017-08-29 | 2020-12-28 | НУОВО ПИНЬОНЕ ТЕКНОЛОДЖИ - С.р.л. | Комбинированная система и способ рекуперации тепла и охлаждения |
RU2751468C2 (ru) * | 2018-04-09 | 2021-07-14 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Дагестанский Государственный Технический Университет" (Дгту) | Способ эксплуатации теплообменника |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3953972A (en) * | 1975-03-17 | 1976-05-04 | Bechtel International Corporation | Geothermal energy recovery process |
RU6205U1 (ru) * | 1996-11-18 | 1998-03-16 | Закрытое акционерное общество "НАУКА" | Геотермальная электростанция с комбинированным циклом |
RU2190812C1 (ru) * | 2001-04-10 | 2002-10-10 | Институт проблем геотермии ДНЦ РАН | Способ утилизации энергии геотермальных вод |
RU46046U1 (ru) * | 2004-12-22 | 2005-06-10 | Гринман Марк Иделевич | Установка для выработки электрической и тепловой энергии |
US20120047892A1 (en) * | 2009-09-17 | 2012-03-01 | Echogen Power Systems, Llc | Heat Engine and Heat to Electricity Systems and Methods with Working Fluid Mass Management Control |
US20140298809A1 (en) * | 2011-10-28 | 2014-10-09 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Power generation system |
-
2015
- 2015-03-31 RU RU2015111724/06A patent/RU2596293C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3953972A (en) * | 1975-03-17 | 1976-05-04 | Bechtel International Corporation | Geothermal energy recovery process |
RU6205U1 (ru) * | 1996-11-18 | 1998-03-16 | Закрытое акционерное общество "НАУКА" | Геотермальная электростанция с комбинированным циклом |
RU2190812C1 (ru) * | 2001-04-10 | 2002-10-10 | Институт проблем геотермии ДНЦ РАН | Способ утилизации энергии геотермальных вод |
RU46046U1 (ru) * | 2004-12-22 | 2005-06-10 | Гринман Марк Иделевич | Установка для выработки электрической и тепловой энергии |
US20120047892A1 (en) * | 2009-09-17 | 2012-03-01 | Echogen Power Systems, Llc | Heat Engine and Heat to Electricity Systems and Methods with Working Fluid Mass Management Control |
US20140298809A1 (en) * | 2011-10-28 | 2014-10-09 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Power generation system |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2650447C2 (ru) * | 2016-11-15 | 2018-04-13 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем геотермии Дагестанского научного центра РАН | Способ комплексной утилизации геотермальных вод |
RU2739656C1 (ru) * | 2017-08-29 | 2020-12-28 | НУОВО ПИНЬОНЕ ТЕКНОЛОДЖИ - С.р.л. | Комбинированная система и способ рекуперации тепла и охлаждения |
RU2751468C2 (ru) * | 2018-04-09 | 2021-07-14 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Дагестанский Государственный Технический Университет" (Дгту) | Способ эксплуатации теплообменника |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2015111724A (ru) | 2015-08-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2570131C2 (ru) | Способ работы тепловой электрической станции | |
RU2596293C2 (ru) | Способ утилизации энергии геотермальных вод | |
RU2650447C2 (ru) | Способ комплексной утилизации геотермальных вод | |
RU2560503C1 (ru) | Способ работы тепловой электрической станции | |
RU2560505C1 (ru) | Способ работы тепловой электрической станции | |
RU2560502C1 (ru) | Способ работы тепловой электрической станции | |
RU2552481C1 (ru) | Способ работы тепловой электрической станции | |
RU2559655C9 (ru) | Способ работы тепловой электрической станции | |
RU2560615C1 (ru) | Способ работы тепловой электрической станции | |
RU2562735C1 (ru) | Способ утилизации тепловой энергии, вырабатываемой тепловой электрической станцией | |
RU2560504C1 (ru) | Способ работы тепловой электрической станции | |
RU2560622C1 (ru) | Способ утилизации низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины тепловой электрической станции | |
RU2564466C2 (ru) | Способ работы тепловой электрической станции | |
RU2560611C1 (ru) | Способ работы тепловой электрической станции | |
RU2564748C1 (ru) | Способ работы тепловой электрической станции | |
RU2564470C2 (ru) | Способ работы тепловой электрической станции | |
RU2560514C1 (ru) | Способ работы тепловой электрической станции | |
RU2560509C1 (ru) | Способ работы тепловой электрической станции | |
RU2562506C2 (ru) | Способ работы тепловой электрической станции | |
RU2560496C1 (ru) | Способ работы тепловой электрической станции | |
RU2569994C2 (ru) | Способ работы тепловой электрической станции | |
RU2560495C1 (ru) | Способ работы тепловой электрической станции | |
RU2560499C1 (ru) | Способ работы тепловой электрической станции | |
RU140381U1 (ru) | Тепловая электрическая станция | |
RU140400U1 (ru) | Тепловая электрическая станция |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180401 |