SU1749497A1

SU1749497A1 - Geothermal power station

Info

Publication number: SU1749497A1
Application number: SU904817455A
Authority: SU
Inventors: Фарух Саломзода; Сергей Борисович Василевский; Иван Максимович Пчелкин; Олег Алексеевич Поваров; Виктор Николаевич Жаров
Original assignee: Государственный Научно-Исследовательский Энергетический Институт Им.Г.М.Кржижановского
Priority date: 1990-04-23
Filing date: 1990-04-23
Publication date: 1992-07-23

Abstract

Использовани : теплоэнергетика, дл производства электроэнергии из теплоты естественных парогсдротерм. Сущность изобретени : повышение надежности и экологической чистоты происходит за счет компоновки геотермальной электростанции из двух контуров: разомкнутого контура греющей среды и замкнутого с нагреваемой средой - водой. При этом отвод 6 газов паропреобразовател 3 подключен к газорастворителю 5, а турбина 8 размещена во втором контуре с паропреобразователем 3, экономайзером 4 и солеосадителем-деаэра- тором 2.1 ил.Uses: power system, for the production of electricity from the heat of natural vapor-drotherm. The essence of the invention: improving the reliability and environmental cleanliness is due to the layout of a geothermal power plant of two circuits: an open circuit of the heating medium and closed with a heated medium - water. At the same time, the outlet of 6 gases of the steam converter 3 is connected to the gas-solvent 5, and the turbine 8 is placed in the second circuit with the steam converter 3, the economizer 4 and the salt accumulator-deaerator 2.1 Il.

Description

22

RR

вat

г-ОMr. O

&&

fefe

JLLJll

Т7Т i г 11T7T i g 11

YY

тшtsh

юYu

22

юYu

VJVj

Г ,:G:

Изобретение относитс к энергетике и может быть использовано дл производства электроэнергии из теплоты естественных парогидротерм.The invention relates to energy and can be used to generate electricity from the heat of natural vapor-hydrotherms.

Известна геотермальна электростанци , в которой отвод газов, расположенный после конденсатора турбины, соединен с установкой переработки сероводорода в серу .A geothermal power station is known in which a gas outlet, located after the turbine condenser, is connected to an installation for processing hydrogen sulfide into sulfur.

Однако все объекты устройства подвержены коррозионному воздействию сероводорода и углекислого газа, эрозионному воздействию твердых частиц, содержащихс б парогидротермах, солеотложени м. Экологически опасный сероводород попадает в атмосферу в результате десорбции циркул ционной воды в градирне. Переработка сероводорода требует подвоза реагентов и вывоза продуктов реакции.However, all objects of the device are subject to corrosive effects of hydrogen sulphide and carbon dioxide, erosive effects of solid particles contained in steam hydrotherms, salt deposits. Environmentally hazardous hydrogen sulphide enters the atmosphere as a result of desorption of circulating water in the cooling tower. The processing of hydrogen sulfide requires the supply of reagents and removal of reaction products.

Наиболее близким к предлагаемой по технической сущности вл етс мальна станци , включающа паропровод геотермального теплоносител , паропреоб- разователь с отводом газов, выход которого по греющей среде подсоединен к входу по нарезаемой среде, а выход по нагреваемой среде последовательно соединен с турбиной и системой охлаждени The closest to the proposed technical entity is the smallest station, which includes the geothermal heat carrier steam line, the steam converter with gas outlet, the output of which in heating medium is connected to the inlet through the cutting medium, and the output in the heated medium is sequentially connected to the turbine and cooling system

Недостатком этого технического решени вл етс то, что дл защиты ГеоТЭС от сероводорода необходим подвоз реагентов дл осуществл етс химчистки, а также организаци вывоза продуктов реакции. 5- 10% сероводорода и углекислого газа от общего их содержани в геотермальном паре захватываетс конденсатом и поэтому все энергетическое оборудование ГеоТЭС подвержено коррозионному воздействию Кроме того, турбина подвержена эрозионному износу, так как в геотермальном паре содержатс мелкие твердые частицы. На конденсационных и испарительных поверхност х паропреобразовател прбисход т процессы солеотложени , что заметно ухудшает паропреобразовател в процессе эксплуатации ГеоТЭС.The disadvantage of this technical solution is that to protect the geothermal power station from hydrogen sulphide it is necessary to bring in reagents for dry-cleaning, as well as organizing the export of reaction products. 5-10% of hydrogen sulfide and carbon dioxide from their total content in the geothermal steam is captured by condensate and therefore all power equipment of the geothermal power station is corrosive. In addition, the turbine is subject to erosive wear, since the geothermal steam contains small solid particles. Scaling processes occur on the condensation and evaporative surfaces of the steam converter, which noticeably worsens the steam converter during operation of the geothermal power plant.

Цель изобретени - повышение надежности и экологической чистоты геотермальной станцииThe purpose of the invention is to improve the reliability and environmental cleanliness of a geothermal station

Поставленна цель достигаетс тем, что ГеоТЭС дополнительно снабжена солеоса- дителем-деаэратором, газорастворителем, скважиной захоронени и экономайзером, причем последний размещен на выходе паропреобразовател и входом по Нагреваемой среде подсоединен к системе охлаждени , а выходом подключен к солео- садителю-деаэратору, установленному в паропроводе и сообщенному своим выходом с паропреобразователем, при этом экономайзер своим выходом по греющей среде и паропреобраэователь своим отводом газов соединен с газорастворителем, выход по конденсату которого сообщен со скважинойThe goal is achieved by the fact that the geothermal power plant is additionally equipped with a salt-deaerator, a gas solvent, a disposal well and an economizer, the latter is located at the output of the steam converter and is connected to the cooling system in the Heated Medium. steam line and communicated with its output with a steam converter, while the economizer with its output through the heating medium and the steam converter with its gas outlet connected to the gas solvent, od condensate communicated with well

захоронени .burial

Предложенное техническое решение обеспечивает полную экологическую чистоту геотермальной путем осуществлени без- реагентной и безотходной технологииThe proposed technical solution provides the complete ecological purity of the geothermal by implementing non-reagent and non-waste technology.

0 растворени сероводорода в конденсате геотермального пара и закачки раствора в скважину захоронени .0 dissolving hydrogen sulfide in the condensate of geothermal steam and pumping the solution into the disposal well.

В турбине работу совершает чистый пар, т.е. теплоноситель паротурбинного (ра5 бочего) контура не имеет непосредственного контакта с геотермальным теплоносителем . Поэтому коррозионно-эрозионные процессы локализуютс на поверхност х, контактирующих с греющей средой, т.е. ге0 отермальным паром и его конденсатом. Все остальное энергетическое оборудование не подвержено вли нию сероводорода и углекислого газа.In the turbine, the work is done by pure steam, i.e. the heat carrier of the steam turbine (operating) circuit has no direct contact with the geothermal heat carrier. Therefore, corrosion-erosion processes are localized on surfaces that are in contact with the heating medium, i.e. opermal steam and its condensate. All other energy equipment is not affected by hydrogen sulfide and carbon dioxide.

Применение рабочего контура с химочи5 щенной водой позвол ет снизить давление в конденсаторе до уровн традиционных тепловых электростанций на органическом и дерном топливе - до 0,034 эта (уменьшение давлени в конденсаторе ниже пример0 но 0,06 эта на пр моточных ГеоТЭС затруднено и экономически нецелесообразно в св зи с большим количеством неконденсирующихс газов, содержащихс в геотермальном паре). Снижение давлени вUsing a working circuit with chemically treated water reduces the pressure in the condenser to the level of traditional thermal power plants using organic and nuclear fuel - up to 0.034 eta (reducing the pressure in the condenser below about 0.06 ea on straight-flow geothermal power plants is difficult and economically impractical because with a large amount of non-condensable gases contained in the geothermal steam). Pressure drop in

5 конденсаторе позвол ет восполнить энергию , потер нную при передаче тепла через стенку паропреобразовател .5, the condenser makes it possible to replenish the energy lost during heat transfer through the wall of the steam converter.

На чертеже приведена схема предлагаемой геотермальной станции.The drawing shows the scheme of the proposed geothermal station.

0 Схема состоит из двух контуров разомкнутого контура с греющей средой (геотермальным паром) и рабочего контура с нагреваемой средой (водой).0 The scheme consists of two open-loop circuits with a heating medium (geothermal steam) and a working circuit with a heated medium (water).

Разомкнутый контур содержит паро5 провод 1, солеосадитель-деаэратор 2, паро- преобразователь 3, экономайзер 4, газорастворитель 5, отвод 6 газов, скважину 7 захоронени .An open loop contains a vapor-5 wire 1, a salt-sedimentation-deaerator 2, a steam converter 3, an economizer 4, a gas solvent 5, a discharge of 6 gases, a borehole 7.

По нагреваемой среде экономайзер, со0 леосадитель-деаэратор и паропреобразова- тель соединены последовательно с турбиной 8, системой 9 охлаждени , цирк- насосом 10 и замкнуты в рабочий контур. Парогазова смесь по паропроводу по5 ступает в солеосадитель-деаэратор 2, представл ющий собой, по нагреваемой среде, устройство дл удалени присосов воздуха с внешним предварительным нагревом воды геотермальным паром. Подлежаща деаэрации вода подогреваетс в поверхностном теплообменнике до температуры, превышающей температуру насыщени при давлении воды в деаэрационной колонке, При входе в деаэрационную колонку вода распыл етс в сопле, Попада в относительно разр женное пространство, вода охлаждаетс , частично испар сь. При этом газы, растворенные в воде, интенсивно выдел ютс из колонки вместе с выпаром. Воздух удал етс из деаэратора в атмосферу. По греющей среде солеосадитель-деаэратор удал ет соль из геотермального пара, содержащуюс в мельчайших капельках влаги . Солесодержание геотермального пара определ етс его влагосодержанием и количеством соли в капл х влаги. Дл геотермальных месторождений Курило - Камчатской островной дуги характерное со- лесодержание составл ет около 3 г/кг.In terms of the heated medium, the economizer, the co-precipitator-deaerator and the steam converter are connected in series with the turbine 8, the cooling system 9, the circus pump 10 and are closed in the working circuit. The gas-vapor mixture passes through the steam line into a salt-settling-deaerator 2, which is, in a heated medium, a device for removing air suction with an external preheating of water with geothermal steam. The water to be deaerated is heated in a surface heat exchanger to a temperature higher than the saturation temperature at the pressure of water in the deaeration column. When entering the deaeration column, water is sprayed in a nozzle. In a relatively rarefied space, the water cools, partially evaporates. In this case, the gases dissolved in water are vigorously released from the column along with the vapor. Air is removed from the deaerator to the atmosphere. In a heating medium, the salt precipitator-deaerator removes salt from the geothermal steam contained in the smallest droplets of moisture. The salt content of a geothermal steam is determined by its moisture content and the amount of salt in the moisture droplets. For the Kuril-Kamchatka island arc geothermal deposits, the typical salt content is about 3 g / kg.

Влагосодержание зависит от качества сепарации пара и составл ет 2 .The moisture content depends on the quality of the steam separation and is 2.

Если в солеосадителе-деаэраторе 2 сконденсировать около 2% геотермального пара, то в образовавшийс при этом чистый конденсат выпадет почти вс соль, содержаща с в мельчайших капельках влаги на входе в него, т.е. происходит разбавление соли в воде. Отсепарировав влагу, можно получить солесодержащие в теплоносителе на выходе, соответствующие допустимому со- лесодержанию тепловых станций на дерном и органическом топливе, равному 0,3 мг/кг.If about 2% of geothermal steam condensate in the salt settler-deaerator 2, then almost all the salt that contains in the smallest droplets of moisture entering it, i.e. the salt is diluted in water. By separating moisture, it is possible to obtain salt-containing in the coolant at the outlet, corresponding to the permissible salt-content of thermal stations on sod and organic fuel, equal to 0.3 mg / kg.

Солена веда из солеосадител -деаэра- сливаетс в скважину захоронени после газорастворител 5 Очищенный от солей геотермальный пар поступает в паро- преобразователь 3, где конденсируетс , а неконденсирующиес i азы удал ютс через отвод газов 6. Тепло .конденсации геотермального пара передаетс через стенку паропреобразовател дл генерации чистого пара в рабочем контуре. Геотермальный конденсат после паропреобразовател поступает в экономайзер 4, где отдает свое тепло чистой воде рабочего контура, Очищенный от солей и охлажденный конденсат геотермального пара поступает в газораст- 5 воритель, где происходит растворение сероводорода при избыточном давлении, равном давлению геотермального пара Раствор заканчиваетс в скважину 7 захоронени . Из газорастворител в атмосферуThe salt of the Veda from the salt-precipitator-de-aera- is discharged into the disposal well after the gas-solvent 5 The geothermal steam that has been de-cleaned from the salts enters the steam converter 3, where it condenses, and the noncondensable i ases are removed through the exhaust of gases 6. The heat of the geothermal steam is transferred through the wall of the wall in a wall case. generating pure steam in the working circuit. Geothermal condensate after the steam converter enters the economizer 4, where it gives off its heat to the clean water of the working circuit. The geothermal steam condensed and cooled condensate of the geothermal steam enters the gas distributor 5 where the hydrogen sulfide dissolves at an excess pressure equal to the pressure of the geothermal steam. The solution ends in the well 7 burial From gas solvent to atmosphere

0 удал ютс нерастворимые газы - углекислый газ, азот и др,, которые имеют значительно меньшую растворимость по сравнению с сероводородом. Эти газы экологически неопасны0 insoluble gases are removed — carbon dioxide, nitrogen, etc., which have a significantly lower solubility compared to hydrogen sulfide. These gases are environmentally friendly.

Claims

5 Thus, the proposed technical solution makes it possible to increase the reliability and environmental friendliness of a geothermal power plant while maintaining the specific (for 1 trgeothermal steam) power generation at the level of traditional single-loop geothermal power plants. Invention A geothermal power plant including a steam converter with a gas outlet and a geothermal heat source. a heated medium with a turbine and a cooling system, characterized in that, in order to increase reliability and environmental It is additionally equipped with a salt-subduer, a gas solvent, a disposal well and an economizer, the latter being placed at the output of the steam converter and the input

5, the heated medium is connected to the cooling system, and the output is connected to the salt-deaerator installed in the steam pipeline and communicated with the output of the steam converter, while saving the output of the heating medium and the steam converter by withdrawing gases through the gas solvent. communicated with the disposal well.

five