В качестве преобразователей тепловой энергии геотермального теплоносителя в техническую работу в настоящее время могут исполь­зоваться паротурбинные и турбокомпрессорные энергоустановки. Каждая энергоустановка имеет как ряд преимуществ, так недостат­ков, которые будут рассмотрены ниже (отмечает Дорош И. А. на www. renewable. com. ua).

При прямой схеме геотермальный теплоноситель в виде пара из Скважины направляется по трубам непосредственно в турбину. После
турбины сконденсировавшаяся вода и не сконденсировавшийся пар идут для теплофикации.

При непрямой схеме производится предварительная очистка пара от агрессивных (сильно коррозирующих) газов.

При смешанной схеме неочищенный природный пар поступает в турбину, а затем из сконденсировавшейся воды удаляются не раство­рившиеся в ней газы.

При добыче геотермального теплоносителя в жидком виде (гидро­термы), паротурбинные установки выполняются:

♦ одноконтурными;

♦ двухконтурными.

В одноконтурных установках, выполняемых по закрытой и откры­той (с противодавлением) схемам, рабочим телом турбины служит пар. Он получается непосредственно из геотермального теплоноси­теля путем его расширения в специальных расширителях — сепара­торах. Они еще называются парогенераторами.

При заданных параметрах геотермального теплоносителя одно­контурные паротурбинные установки позволяют получать рабочее тело — пар более высоких параметров, чем в двухконтурных установ­ках. При этом уменьшаются капитальные затраты и увеличивается удельная мощность — турбины (мощность, отнесенная к единице рас­хода геотермального теплоносителя). Принципиальная схема уста­новки изображена на рис. 6.2.

При работе установки геотермальный теплоноситель, как правило, в виде недогретой воды при температур Т и давлении Р из эксплуа­тационной скважины направляется в грязеотделитель (на схеме не

отмечен), в котором отделяются и сбрасываются посторонние меха­нические примеси.

Пройдя далее через систему электромагнитной защиты от соле - отложения, геотермальный теплоноситель поступает в дегазатор, который состоит из двух ступеней. В первой ступени поддержива­ется такое давление, при котором из геотермальной воды выделяются только нерастворенные газы, в том числе и углекислый газ, удаляемые из дегазатор через сбросной клапан в атмосферу или для промыш­ленного использования. Так как нерастворенный углекислый газ не оказывает влияния на углекислотное равновесие, то в первой ступени дегазатора выделения солей не наблюдается.

После первой ступени дегазатора геотермальная вод направляется во вторую ступень, где за счет снижения давления из воды выделя­ются растворенный газ и соли кальция. Давление во второй ступени дегазатора поддерживается таким, чтобы из воды выделялась боль­шая часть солей кальция, в частности для Каясулинского месторожде­ния оно принято около 0,71 МПа. Выделяющиеся соли вместе с водой поступают в осветлитель, где за счет специально организованного движения потока они отделяются, оседают на дно и в дальнейшем уда­ляются из цикла системой шламоудаления. Осветленная вода пода­ется в парогенератор, где расширяется в изоэнтальпийном процессе до давления Рр и температуры Тр. В результате этого часть ее превра­щается в пар.

Здесь же, в парогенераторе, производится разделение теплоноси­теля на жидкую и парообразную фазы. Жидкость поступает к насосу и накачивается в нагнетательную скважину, а пар подается в турбину. При этом, чем выше степень сепарации в парогенераторе, тем ближе получаемый пар к сухому насыщенному пару.

В турбине пар расширяется в политропном процессе, преобра­зуя свою потенциальную энергию в техническую работу, которая с помощью электрогенератора преобразуется в. электроэнергию. Полученная после турбины пароводяная смесь поступает в конденса­тор, где конденсируется в изотермическом процессе за счет передачи теплоты охлаждающей воде, которая подается насосом из градирни. Образовавшаяся при этом вода удаляется из конденсатора насосом и подается либо в нагнетательную скважину, либо используется для других целей.

Несмотря на большой прогресс и положительные результаты в решении проблемы солеотложения на поверхностях теплообмен - ного оборудования и трубопроводах геотермального теплоносителя, пока еще нет четких отработанных технологий его использования в одноконтурных паротурбинных энергоустановках. В этой связи пред­почтительны двухконтурные паротурбинные установки, которые лишены этого недостатка. Правда, использование двухконтурных паротурбинных установок снижает параметры пара рабочего тела на входе в турбину, что ведет к снижению удельной мощности и КПД, существенно увеличивая капитальные затраты и расходы на эксплуа­тацию ГеоТЭС.