RU85569U1

RU85569U1 - GEOTHERMAL POWER PLANT WITH BINARY CYCLE

Info

Publication number: RU85569U1
Application number: RU2009103834/22U
Authority: RU
Inventors: Валерий Николаевич Семёнов; Александр Иосифович Никольский; Григорий Валентинович Томаров; Андрей Анатольевич Шипков
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Геотерм-ЭМ"
Priority date: 2009-02-06
Filing date: 2009-02-06
Publication date: 2009-08-10

Abstract

Геотермальная электростанция с бинарным циклом, содержащая основной контур с геотермальным рабочим телом и дополнительный контур с низкокипящим рабочим телом, отличающаяся тем, что дополнительный контур сообщен с системой заправки и опорожнения, включающей газовый и жидкостной коллекторы, компрессорно-конденсаторный агрегат, бак-ресивер и вакуумный насос, связанные трубопроводами, снабженными запорными элементами, при этом газовый коллектор связан с верхними точками агрегатов контура, а жидкостной коллектор сообщен с нижними точками агрегатов контура.A binary cycle geothermal power plant containing a main circuit with a geothermal working fluid and an additional circuit with a low-boiling working fluid, characterized in that the additional circuit is in communication with a filling and discharging system including gas and liquid manifolds, a condensing unit, a receiver tank and a vacuum a pump connected by pipelines equipped with locking elements, while the gas manifold is connected to the upper points of the circuit units, and the liquid manifold is connected to the lower points and circuit units.

Description

Полезная модель относится к области энерготехники, конкретнее - к устройствам для выработки электроэнергии, использующим энергию геотермального источника.The utility model relates to the field of energy engineering, and more specifically to devices for generating electricity using the energy of a geothermal source.

Известны геотермальные электростанции с бинарным циклом, содержащие основной контур с геотермальным рабочим телом и дополнительный контур с низкокипящим рабочим телом, включающий испаритель, конденсатор и турбогенератор (см., например, патент США №4542625 по кл. F03G 7/04 за 1985 г.).Known geothermal power plants with a binary cycle, containing a main circuit with a geothermal working fluid and an additional circuit with a low boiling fluid, including an evaporator, condenser and a turbogenerator (see, for example, US patent No. 4542625 according to class F03G 7/04 for 1985) .

К недостаткам известных устройств следует отнести невысокую экономичность преобразования, обусловленную недостаточным использованием тепловой энергии сепарата основного контура.The disadvantages of the known devices include the low cost-effectiveness of the conversion, due to the insufficient use of thermal energy of the main circuit separate.

Наиболее близким к предложенному техническому решению по технической сущности и достигаемому эффекту является геотермальная электростанция с бинарным циклом, содержащая основной контур с геотермальным рабочим телом и дополнительный контур с низкокипящим рабочим телом (см., например, патент РФ на полезную модель №9023 по кл. F03G 7/00 за 1998 г.).Closest to the proposed technical solution in terms of technical nature and the effect achieved is a binary cycle geothermal power plant containing a main circuit with a geothermal working fluid and an additional circuit with a low boiling fluid (see, for example, RF patent for utility model No. 9023, class F03G 7/00 for 1998).

К недостаткам описанной конструкции следует отнести неоптимальное заполнение дополнительного контура низкокипящим рабочим телом, что приводит к снижению удельных характеристик цикла.The disadvantages of the described construction include non-optimal filling of the additional circuit with a low-boiling working fluid, which leads to a decrease in the specific characteristics of the cycle.

Задачей полезной модели является устранение указанного недостатка и повышение эффективности преобразования цикла.The objective of the utility model is to eliminate this drawback and increase the efficiency of the conversion cycle.

Поставленная задача решается благодаря тому, что в известной геотермальной электростанции с бинарным циклом, содержащей основной контур с геотермальным рабочим телом и дополнительный контур с низкокипящим рабочим телом, по предложенной полезной модели дополнительный контур сообщен с системой заправки и опорожнения, включающей газовый и жидкостной коллекторы, компрессорно-конденсаторный агрегат, бак-ресивер и вакуумный насос, связанные трубопроводами, снабженными запорными элементами, при этом газовый коллектор связан с верхними точками агрегатов контура, а жидкостной коллектор сообщен с нижними точками агрегатов контура.The problem is solved due to the fact that in the well-known geothermal power plant with a binary cycle containing a main circuit with a geothermal working fluid and an additional circuit with a low-boiling working fluid, according to the proposed utility model, the additional circuit is connected to a filling and discharging system including gas and liquid manifolds, compressor -condenser unit, tank receiver and vacuum pump connected by pipelines equipped with shut-off elements, while the gas collector is connected to the upper kami circuit units, and the liquid reservoir communicates with the lower contour points aggregates.

Указанное схемное выполнение цикла позволяет заполнять дополнительный контур оптимальным количеством низкокипящего рабочего тела и качественно опорожнять контур при проведении профилактических работ.The specified circuit execution of the cycle allows you to fill the additional circuit with the optimal amount of low-boiling working fluid and qualitatively empty the circuit during maintenance work.

На чертеже схематично представлено предложенное техническое решение.The drawing schematically shows the proposed technical solution.

Верхняя часть дополнительного контура 1 бинарного цикла трубопроводом 2 с вентилем 3 связана с газовым коллектором 4. Нижние точки контура 1 сообщены трубопроводом 5 через вентиль 6 с жидкостным коллектором 7. Газовый 4 и жидкостной 7 коллекторы связаны трубопроводом 8, содержащим компрессорно-конденсаторный агрегат 9 и вентили 10, 11. Газовый 4, жидкостной 7 коллекторы и компрессорно-конденсаторный агрегат 9 сообщены трубопроводами через вентили 12, 13 и 14 соответственно с баком-ресивером 15. С газовым коллектором 4 через вентиль 16 соединен вакуумный насос 17. Коллекторы 4 и 7 трубопроводами 18 и 19, снабженными вентилями 20 и 21, сообщены со сборкой 22 контейнеров с рабочим телом.The upper part of the binary circuit additional circuit 1 is connected by a pipeline 2 with a valve 3 to a gas manifold 4. The lower points of circuit 1 are connected by a pipeline 5 through a valve 6 to a liquid manifold 7. Gas 4 and liquid 7 collectors are connected by a pipeline 8 containing a condensing unit 9 and valves 10, 11. Gas 4, liquid 7 collectors, and condensing unit 9 are connected by pipelines through valves 12, 13, and 14 respectively to receiver tank 15. Vacuum is connected to gas manifold 4 through valve 16 pump 17. Collectors 4 and 7 by pipelines 18 and 19, equipped with valves 20 and 21, are connected with the assembly of 22 containers with a working fluid.

Работа устройства по выработке электроэнергии происходит аналогично прототипу, а при операциях с низкокипящим рабочим телом можно выделить два режима:The operation of the device for generating electricity occurs similarly to the prototype, and when operating with a low-boiling working fluid, two modes can be distinguished:

- Режим заполнения контура 1.- Loop filling mode 1.

Для осуществления этого режима необходимо при открытых вентилях 21 и 13 и закрытых всех остальных вентилях произвести заполнение бака-ресивера 15 из контейнеров сборки 22. После окончания заполнения бака-ресивера 15, контролируемому уровнемером (на чертеже не показан) закрывается вентиль 21, открываются вентили 6, 10, 13, 14, включается компрессорно-конденсаторный агрегат 9 и низкотемпературное рабочее тело заполняет контур 1.To implement this mode, with open valves 21 and 13 and all other valves closed, fill the receiver tank 15 from the assembly containers 22. After filling the tank receiver 15, which is controlled by a level gauge (not shown), valve 21 closes, valves 6 open , 10, 13, 14, the condensing unit 9 is turned on and the low-temperature working fluid fills the circuit 1.

- В режиме опорожнения контура 1 от рабочего тела при открытых вентилях 6 и 13 происходит слив рабочего тела в бак-ресивер 15, после чего закрывают вентили 6 и 13, открывают вентили 3 и 16, включают вакуумный насос 17 и вакуумируют контур 1, после чего контур 1 готов к последующей заправке рабочим телом.- In the mode of emptying the circuit 1 from the working fluid with open valves 6 and 13, the working fluid is drained into the tank-receiver 15, then the valves 6 and 13 are closed, the valves 3 and 16 are opened, the vacuum pump 17 is turned on and the circuit 1 is evacuated, after which circuit 1 is ready for subsequent filling with a working fluid.

Claims

A binary cycle geothermal power plant containing a main circuit with a geothermal working fluid and an additional circuit with a low-boiling working fluid, characterized in that the additional circuit is connected to a filling and discharging system, including gas and liquid manifolds, a condensing unit, a receiver tank and a vacuum a pump connected by pipelines equipped with locking elements, while the gas manifold is connected to the upper points of the circuit units, and the liquid manifold is connected to the lower points and circuit units.