Специфические характеристики самого теплоносителя:

1. он является в основном вододоминирующим, преобладает водяная фаза – основные отличия рабочего тела от топливных ГЭС;

2. относительно невысокий тепловой потенциал (низкое давление и низкая температура; больше влагосодержащего пара; большой удельный объем; повышенное содержание примесей, вызывающих коррозию и эрозию; наличие неконденсирующихся газов (СО₂), что приводит к коррозии).

От скважины к скважине сильно меняется химический состав пара. геотермальный пар характеризуется наличием и содержанием нескольких десятков различных химических элементов и соединений, в которых преобладают ионы Na, Ca, Cl. В газовом составе до 5% занимают СО₂ и H₂S, кроме них присутствует NH₄, NH₃, H₂, радон и другие газы. Эти особенности являются рядом проблем, которые необходимо решать при проектировании, эксплуатации геотермального оборудования.

Исходя из этой специфики в основу создания Верхнее-Мутновской ГеоЭС, а затем и Мутновской ГеоЭС положены следующие принципы:

1. блочная при полной заводской готовности системы подготовки пара (СПП), который располагаются в непосредственной близости к ГеоЭС;

2. сама ГеоЭС модульного типа при 100% заводской готовности основных блоков модулей (турбогенераторы, электротехническое оборудование, системы управления и т.д.);

3. экологически чистая схема использования геотермального теплоносителя с воздушными конденсаторами системы, которые позволяют отображать энергию пара турбины, а конденсат отправлять обратно в скважину, поэтому и нет загрязнения.

Надежность и эффективность работы ГеоЭС определяется в значительной мере качеством поступающего в турбину пара (высокое качество). частота пара обусловлена эффективностью разделения пароводяной смеси, так как растворимость примесей в паровой фазе при давлении около 1 МПа ничтожно мала и их подавляющая часть рассредоточена как раз в жидкой фазе, поэтому в качестве критериев чистоты пара используется степень его сухости Х, как показатель его солесодержания.

Пар почти сухой достигает Х = 0,95%, то есть чистый.

Упрощенная тепловая схема В-М ГеоЭС, N=12 МВт, пар 110 т/ч, Р=0,8 МПа, t = 170⁰С.

Т/2 №1 Т/2 №2 Т/2 №3

С.2

С.1

2

6

П ВС 3 Сепаратор

t = 170⁰ 4 7

1

4

5

4

8 9

1 – добычная скважина (продуктивная);

2,3 – сепаратор;

4 – насос;

5 – система отопления;

6 – воздушный конденсатор;

7 – конденсатосборник;

8 – скважина закачки сепарата;

9 – скважина закачки конденсата.

2-х фазный поток из 3-х продуктивных скважин направляется по трубопроводу в коллектор, далее после 2-х ступеней сепарации пар направляется к 3-м энергоблокам по 4 МВт каждый. Пар передается турбинами практически осушенным (х = 95%) и поэтому является чистым, то есть качество пара перед турбинами находится на уровне обычных топливных ТЭС средних параметров.

Для повышения эффективности использования энергии геотермального теплоносителя горячая вода (при t = 170⁰C) направляется в распределитель, где испаряется при давлении Р = 0,4 МПа. Этот пар, получающийся в количестве 10 т/ч, и используется в эжекторах для удаления и отсосов неконденсирующихся газов (H₂S).