JP2015090147A - Geothermal power generation system and geothermal power generation system scale prevention method - Google Patents

Geothermal power generation system and geothermal power generation system scale prevention method Download PDF

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塚原 千幸人
Chisato Tsukahara
千幸人 塚原
古川 誠治
Seiji Furukawa
誠治 古川
福田 憲弘
Norihiro Fukuda
憲弘 福田
克則 河原
Katsunori Kawahara
克則 河原
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a geothermal power generation system scale prevention method for preventing precipitation of scale in the steam system by supplying oxidant to provide an acidic property.SOLUTION: A geothermal power generation system includes: a steam separator 53 to which geothermal hot water 52 ejected from a production well 51 and containing steam 54 is supplied by a hot-water ejection line L, and which separates the steam 54 from the hot water 52; a turbine 55 rotating by the steam 54 separated by the steam separator 53; a generator 67 connected to the turbine 55 and generating electric power by rotation of the turbine 55; a hot-water return line Lreturning separated hot water 52a separated by the steam separator 53 to a hot-water return well 51B; and an oxidant supply unit 12 supplying oxidant 11 into the separated hot water 52a in the hot-water return line L.

Description

本発明は、地熱発電システム及び地熱発電システムのスケール防止方法に関するものである。   The present invention relates to a geothermal power generation system and a scale prevention method for a geothermal power generation system.

地熱発電は、地球の内部に蓄えられている高熱を利用して生産井より噴出させた地熱蒸気を、発電用の蒸気タービンに導入し、これを駆動して発電するもので、水力、火力、原子力に次ぐエネルギ源として重要視されている。   Geothermal power generation uses geothermal steam ejected from production wells using high heat stored in the earth, and introduces it into a steam turbine for power generation. It is regarded as an important energy source after nuclear power.

地熱発電プラントでは、地下より採掘した地熱熱水中には、例えば珪酸塩、アルミノ珪酸塩、炭酸カルシウム等の無機物が多く含まれている。特に、地熱熱水が地上に上昇噴出されると、地熱熱水中の酸性ガス成分のH2SやCO2が放出される結果、pHが7〜9程度となり、地熱熱水中にシリカスケール(SiO2)が発生しやすい状態となる。このため、熱水から蒸気を分離した後、熱水を熱水還元井に戻す熱水配管において、シリカ成分が、熱水配管の内周面などにスケールとして付着成長したり、弁の作動不良等の支障をきたす場合がある。
熱水配管の不良は、操業停止となり、新たな井戸を採掘する必要があり、費用が嵩む。
In a geothermal power plant, geothermal hot water mined from the underground contains a large amount of inorganic substances such as silicate, aluminosilicate, calcium carbonate and the like. In particular, when geothermal hot water is jetted up to the ground, the acid gas components H 2 S and CO 2 in the geothermal hot water are released, resulting in a pH of about 7-9 and silica scale in the geothermal hot water. (SiO 2 ) is likely to be generated. For this reason, after separating the steam from the hot water, in the hot water piping that returns the hot water to the hot water reduction well, the silica component adheres and grows as a scale on the inner peripheral surface of the hot water piping, or the valve malfunctions. May cause problems.
Defects in hot water piping will result in operational shutdowns and new wells need to be mined, increasing costs.

また、熱水を用いた熱交換器において、熱交換媒体との熱交換チューブ内面にスケールが発生すると、熱交換効率が大幅に低下するという問題がある。   Moreover, in a heat exchanger using hot water, there is a problem that if the scale is generated on the inner surface of the heat exchange tube with the heat exchange medium, the heat exchange efficiency is greatly reduced.

このため、従来では、例えば鋼管内に可撓性のチューブを同軸上に設けた二重管構造の配管を用い、チューブを伸縮により内周面に付着するスケールを剥離する構成が提案されている。また、熱水中に薬剤(例えばフッ化カルシウム)を投入し、フッ化水素を溶出させシリカをフッ化ケイ素として溶解することが提案されている(特許文献1)。   For this reason, the structure which peels the scale adhering to an internal peripheral surface by extending and contracting a tube is conventionally proposed, for example using the pipe of the double pipe structure which provided the flexible tube coaxially in the steel pipe. . In addition, it has been proposed to introduce a drug (for example, calcium fluoride) into hot water to elute hydrogen fluoride and dissolve silica as silicon fluoride (Patent Document 1).

特開平11−28458号公報JP-A-11-28458

しかしながら、二重管構造の特殊な配管の設置は、非常に高価であり配管作業も煩雑で、施工性の向上および施設コストの低減が図れない、という問題がある。また、フッ化水の溶出による生成は、過剰分のフッ化水素が配管そのものへの腐食が強烈に発生する、という大きな問題がある。   However, the installation of special piping having a double-pipe structure is very expensive, complicated piping work, and there is a problem that workability cannot be improved and facility costs cannot be reduced. In addition, the generation by elution of fluoride water has a big problem that excessive hydrogen fluoride causes intense corrosion of the piping itself.

本発明は、前記問題に鑑み、地熱熱水系統等のスケールの発生を防止することができる地熱発電システム及び地熱発電システムのスケール防止方法を提供することを課題とする。   This invention makes it a subject to provide the scale prevention method of the geothermal power generation system which can prevent generation | occurrence | production of scales, such as a geothermal hot water system, and the scale of a geothermal power generation system in view of the said problem.

上述した課題を解決するための本発明の第1の発明は、生産井より噴出した蒸気を含む地熱熱水を熱水噴出ラインにより供給され、該熱水から蒸気を分離する汽水分離器と、前記汽水分離器で分離された蒸気により回転するタービンと、前記タービンに連結され、前記タービンの回転により発電する発電機と、前記汽水分離器で分離された分離熱水を熱水還元井へ戻す熱水戻しラインと、前記熱水戻しラインの前記分離熱水中に、酸化剤を供給する酸化剤供給部と、を備えることを特徴とする地熱発電システムにある。   A first invention of the present invention for solving the above-described problem is a brackish water separator that is supplied with geothermal hot water containing steam ejected from a production well by a hot water ejection line and separates steam from the hot water, A turbine that is rotated by steam separated by the brackish water separator, a generator that is connected to the turbine and generates electric power by rotation of the turbine, and the separated hot water separated by the brackish water separator is returned to the hot water reduction well. A geothermal power generation system comprising: a hot water return line; and an oxidant supply unit that supplies an oxidant into the separated hot water of the hot water return line.

本発明によれば、地下から地上へ噴出した地熱熱水中の硫化水素(H2S)及び二酸化炭素(CO2)が脱気され、そのpHが中性から弱アルカリ性となった分離熱水中に、酸化剤を供給することで、分離熱水中の硫化水素(H2S)から硫酸を地熱熱水中に生成させる。これにより分離熱水を酸性側として、熱水系統におけるシリカ成分の析出を防止し、スケール付着を防止する。 According to the present invention, the separated hot water in which hydrogen sulfide (H 2 S) and carbon dioxide (CO 2 ) in the geothermal hot water ejected from the ground to the ground is degassed and its pH is changed from neutral to weakly alkaline. By supplying an oxidant therein, sulfuric acid is generated in the geothermal hot water from hydrogen sulfide (H 2 S) in the separated hot water. Thereby, separation hot water is made into the acidic side, the precipitation of the silica component in a hot water system | strain is prevented, and scale adhesion is prevented.

第2の発明は、第1の発明において、前記蒸気タービンから排出される前記蒸気を凝縮する復水器と、前記復水器で凝縮されない不凝結ガスを抽気し、抽気した前記不凝結ガスを前記酸化剤供給部から供給する酸化剤に導入する不凝結ガス導入ラインと、を備えることを特徴とする地熱発電システムにある。   According to a second invention, in the first invention, a condenser for condensing the steam discharged from the steam turbine, an uncondensed gas that is not condensed by the condenser, are extracted, and the extracted uncondensed gas is extracted. And a non-condensed gas introduction line that introduces into the oxidant supplied from the oxidant supply unit.

本発明によれば、復水器で蒸気を凝縮した際に発生する不凝結ガス(例えば二酸化炭素(CO2))を、酸化剤に導入することで、二酸化炭素のバブリング効果により分離熱水中に振動を与え、スケール付着を抑制する。また、従来外部へ排出していた不凝結ガスを分離熱水と共に、地下の熱水還元井へ戻すことにより、大気放出が解消され、環境対策に寄与する。 According to the present invention, non-condensed gas (for example, carbon dioxide (CO 2 )) generated when steam is condensed in a condenser is introduced into an oxidant, so that the separated hot water is separated by the bubbling effect of carbon dioxide. Vibration is applied to the scale to prevent scale adhesion. In addition, returning the uncondensed gas that has been discharged to the outside to the underground hot water reduction well together with the separated hot water will eliminate atmospheric emissions and contribute to environmental measures.

第3の発明は、生産井より噴出した蒸気を含む地熱熱水を熱水噴出ラインにより供給され、供給された前記地熱熱水と作動媒体とを熱交換する蒸発器と、熱交換された作動媒体により回転するタービンと、前記タービンに連結され、前記タービンの回転により発電する発電機と、前記タービンから排出される前記作動媒体を、前記蒸発器を経由して再び前記タービンに流入させる作動媒体循環ラインと、前記タービンから排出される前記作動媒体を凝縮する凝縮器と、前記蒸発器で熱交換した地熱熱水を熱水還元井へ戻す熱水戻しラインと、前記熱水噴出ラインの蒸発器の前流側で、前記地熱熱水中に酸化剤を供給する酸化剤供給部と、を備えることを特徴とする地熱発電システムにある。   According to a third aspect of the present invention, there is provided an evaporator for supplying geothermal hot water containing steam ejected from a production well through a hot water jet line, exchanging heat between the supplied geothermal hot water and a working medium, and heat exchanged operation. A turbine that rotates by a medium, a generator that is connected to the turbine and generates power by the rotation of the turbine, and a working medium that causes the working medium discharged from the turbine to flow into the turbine again via the evaporator A circulation line, a condenser for condensing the working medium discharged from the turbine, a hot water return line for returning geothermal hot water heat-exchanged by the evaporator to a hot water reduction well, and evaporation of the hot water ejection line An oxidant supply unit that supplies an oxidant into the geothermal hot water on the upstream side of the vessel.

本発明によれば、地下から地上へ噴出した地熱熱水中の硫化水素(H2S)及び二酸化炭素(CO2)が脱気され、そのpHが中性から弱アルカリ性となった地熱熱水中に、酸化剤を供給することで、地熱熱水と蒸気中の硫化水素(H2S)から硫酸を地熱熱水中に生成させる。これにより地熱熱水を酸性側として、熱水系統におけるシリカ成分のスケール付着を防止する。 According to the present invention, geothermal hot water in which hydrogen sulfide (H 2 S) and carbon dioxide (CO 2 ) in geothermal hot water spouted from the ground to the ground are degassed and its pH is changed from neutral to weakly alkaline. By supplying an oxidant therein, sulfuric acid is generated in the geothermal hot water from the geothermal hot water and hydrogen sulfide (H 2 S) in the steam. This prevents the scale component of the silica component from adhering to the hydrothermal system with the geothermal hot water as the acidic side.

第4の発明は、生産井より噴出した蒸気を含む地熱熱水を熱水噴出ラインにより供給され、該地熱熱水から蒸気を分離する汽水分離器と、分離された前記蒸気を蒸気供給ラインより供給され、供給された前記蒸気と作動媒体とを熱交換する蒸発器と、熱交換された作動媒体によりタービンを回転させ、発電機を駆動するタービンと、前記タービンから排出される前記作動媒体を、前記蒸発器を経由して再び前記タービンに流入させる作動媒体循環ラインと、前記タービンから排出される前記作動媒体を凝縮する凝縮器と、前記蒸発器で熱交換した蒸気を熱水還元井へ戻す蒸気戻しラインと、前記蒸気供給ラインの前記蒸気中に、酸化剤を供給する酸化剤供給部と、を備えることを特徴とする地熱発電システムにある。   4th invention supplies the geothermal hot water containing the steam which spouted from the production well by the hot water ejection line, the brackish water separator which isolate | separates a steam from this geothermal hot water, and the separated said steam from a steam supply line An evaporator that exchanges heat between the supplied steam and the working medium, a turbine that rotates a turbine by the heat-exchanged working medium and drives a generator, and the working medium that is discharged from the turbine. , A working medium circulation line that again flows into the turbine via the evaporator, a condenser that condenses the working medium discharged from the turbine, and steam that has exchanged heat with the evaporator to a hot water reduction well A geothermal power generation system comprising: a return steam return line; and an oxidant supply unit that supplies an oxidant into the steam of the steam supply line.

本発明によれば、地下から地上へ噴出した地熱熱水中の硫化水素(H2S)及び二酸化炭素(CO2)が脱気され、そのpHが中性から弱アルカリ性となった地熱熱水から分離した蒸気中に、酸化剤を供給することで、蒸気中の硫化水素(H2S)から硫酸を生成させる。これにより蒸気を酸性側として、蒸発器を含む蒸気系統におけるシリカ成分のスケール付着を防止する。 According to the present invention, geothermal hot water in which hydrogen sulfide (H 2 S) and carbon dioxide (CO 2 ) in geothermal hot water spouted from the ground to the ground are degassed and its pH is changed from neutral to weakly alkaline. By supplying an oxidant into the vapor separated from the hydrogen, sulfuric acid is generated from hydrogen sulfide (H 2 S) in the vapor. This prevents the scale from adhering to the silica component in the steam system including the evaporator with steam as the acidic side.

第5の発明は、第4の発明において、前記汽水分離器で分離した分離熱水中に、酸化剤を供給する酸化剤供給部と、を備えることを特徴とする地熱発電システムにある。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a geothermal power generation system according to the fourth aspect of the invention, further comprising an oxidant supply unit that supplies an oxidant to the separated hot water separated by the brackish water separator.

本発明によれば、分離熱水中に、酸化剤を供給することで、分離熱水及び蒸気中の硫化水素(H2S)から硫酸を生成させる。これにより分離熱水を酸性側として、熱水系統におけるシリカ成分のスケール付着を防止する。 According to the present invention, sulfuric acid is generated from the separated hot water and hydrogen sulfide (H 2 S) in the steam by supplying the oxidizing agent into the separated hot water. Thereby, separation hot water is made into the acidic side, and the scale adhesion of the silica component in a hot water system | strain is prevented.

第6の発明は、第1乃至5のいずれか一つの発明において、前記酸化剤が、過酸化水素水、オゾンのいずれか一方又は両方であることを特徴とする地熱発電システムにある。   A sixth invention is the geothermal power generation system according to any one of the first to fifth inventions, wherein the oxidizing agent is one or both of hydrogen peroxide solution and ozone.

本発明によれば、酸化剤を過酸化水素水、オゾンのいずれか一方又は両方とすることで、酸化を確実として、シリカ成分のスケール付着を防止する。   According to the present invention, the oxidizing agent is one or both of hydrogen peroxide water and ozone, so that the oxidation is ensured and scale adhesion of the silica component is prevented.

第7の発明は、第1又は3の発明において、前記酸化剤が供給された後、前記地熱熱水中のpHを計測するpH計を備えることを特徴とする地熱発電システムにある。   A seventh invention is the geothermal power generation system according to the first or third invention, further comprising a pH meter that measures pH in the geothermal hot water after the oxidant is supplied.

本発明によれば、pH計により酸化剤の供給を適切に管理し、所定のpH域において酸化反応を確実として、シリカ成分のスケール付着を防止する。   According to the present invention, the supply of the oxidizing agent is appropriately managed by the pH meter, the oxidation reaction is ensured in a predetermined pH range, and the scale adhesion of the silica component is prevented.

第8の発明は、第4の発明において、前記酸化剤が供給された後、前記蒸気中のpHを計測するpH計を備えることを特徴とする地熱発電システムにある。   An eighth invention is the geothermal power generation system according to the fourth invention, further comprising a pH meter that measures pH in the steam after the oxidant is supplied.

本発明によれば、pH計により酸化剤の供給を適切に管理し、所定のpH域において酸化反応を確実として、シリカ成分のスケール付着を防止する。   According to the present invention, the supply of the oxidizing agent is appropriately managed by the pH meter, the oxidation reaction is ensured in a predetermined pH range, and the scale adhesion of the silica component is prevented.

第9の発明は、第5の発明において、前記酸化剤が供給された後、前記分離熱水中のpHを計測するpH計を備えることを特徴とする地熱発電システムにある。   A ninth invention is the geothermal power generation system according to the fifth invention, further comprising a pH meter for measuring pH in the separated hot water after the oxidizing agent is supplied.

本発明によれば、pH計により酸化剤の供給を適切に管理し、所定のpH域において酸化反応を確実として、シリカ成分のスケール付着を防止する。   According to the present invention, the supply of the oxidizing agent is appropriately managed by the pH meter, the oxidation reaction is ensured in a predetermined pH range, and the scale adhesion of the silica component is prevented.

第10の発明は、生産井より噴出した蒸気を含む地熱熱水から蒸気を分離し、この分離された蒸気によりタービンを回転させ、発電機を駆動して発電する際、気液分離後の分離熱水に酸化剤を供給して、酸性側とし、分離熱水系統中のスケールの析出を防止することを特徴とする地熱発電システムのスケール防止方法にある。   10th invention isolate | separates a steam from the geothermal hot water containing the steam which spouted from the production well, rotates a turbine with this separated steam, drives a generator, and produces | generates electricity, and the separation | separation after gas-liquid separation The present invention resides in a scale prevention method for a geothermal power generation system, characterized in that an oxidizing agent is supplied to hot water so as to be on the acidic side to prevent precipitation of scale in a separated hot water system.

本発明によれば、地下から地上へ噴出した地熱熱水中の硫化水素(H2S)及び二酸化炭素(CO2)が脱気され、そのpHが中性から弱アルカリ性となった分離熱水中に、酸化剤を供給することで、分離熱水中の硫化水素(H2S)から硫酸を地熱熱水中に生成させる。これにより分離熱水を酸性側として、熱水系統におけるシリカ成分のスケール付着を防止する。 According to the present invention, the separated hot water in which hydrogen sulfide (H 2 S) and carbon dioxide (CO 2 ) in the geothermal hot water ejected from the ground to the ground is degassed and its pH is changed from neutral to weakly alkaline. By supplying an oxidant therein, sulfuric acid is generated in the geothermal hot water from hydrogen sulfide (H 2 S) in the separated hot water. Thereby, separation hot water is made into the acidic side, and the scale adhesion of the silica component in a hot water system | strain is prevented.

第11の発明は、第10の発明において、前記蒸気タービンから排出される前記蒸気を復水器で凝縮する際、前記復水器で凝縮されない不凝結ガスを抽気し、抽気した前記不凝結ガスを酸化剤に導入することを特徴とする地熱発電システムのスケール防止方法にある。   In an eleventh aspect based on the tenth aspect, when the steam discharged from the steam turbine is condensed by a condenser, the non-condensed gas that is not condensed by the condenser is extracted and the extracted non-condensed gas is extracted. In a method for preventing scale of a geothermal power generation system, which is characterized in that is introduced into an oxidizing agent.

本発明によれば、復水器で蒸気を凝縮した際に発生する不凝結ガス(例えば二酸化炭素(CO2))を、酸化剤に導入することで、二酸化炭素のバブリング効果により分離熱水中に振動を与え、スケール付着を抑制する。また、従来外部へ排出していた不凝結ガスを分離熱水と共に、地下の熱水還元井へ戻すことにより、大気放出が解消され、環境対策に寄与する。 According to the present invention, non-condensed gas (for example, carbon dioxide (CO 2 )) generated when steam is condensed in a condenser is introduced into an oxidant, so that the separated hot water is separated by the bubbling effect of carbon dioxide. Vibration is applied to the scale to prevent scale adhesion. In addition, returning the uncondensed gas that has been discharged to the outside to the underground hot water reduction well together with the separated hot water will eliminate atmospheric emissions and contribute to environmental measures.

第12の発明は、生産井より噴出した蒸気を含む地熱熱水と蒸発器で作動媒体と熱交換し、熱交換された作動媒体によりタービンを回転させ、発電機を駆動して発電する際、前記地熱熱水中に酸化剤を供給して、酸性側とし、地熱熱水系統中のスケールの析出を防止することを特徴とする地熱発電システムのスケール防止方法にある。   In the twelfth aspect of the invention, when heat is exchanged with the working medium using the geothermal hot water containing the steam ejected from the production well and the evaporator, the turbine is rotated by the heat exchanged working medium, and the generator is driven to generate power. The present invention provides a scale prevention method for a geothermal power generation system, characterized in that an oxidizing agent is supplied into the geothermal hot water to make it acidic and prevent precipitation of scale in the geothermal hot water system.

本発明によれば、地下から地上へ噴出した地熱熱水中の硫化水素(H2S)及び二酸化炭素(CO2)が脱気され、そのpHが中性から弱アルカリ性となった地熱熱水中に、酸化剤を供給することで、地熱熱水と蒸気中の硫化水素(H2S)から硫酸を地熱熱水中に生成させる。これにより地熱熱水を酸性側として、熱水系統におけるシリカ成分のスケール付着を防止する。 According to the present invention, geothermal hot water in which hydrogen sulfide (H 2 S) and carbon dioxide (CO 2 ) in geothermal hot water spouted from the ground to the ground are degassed and its pH is changed from neutral to weakly alkaline. By supplying an oxidant therein, sulfuric acid is generated in the geothermal hot water from the geothermal hot water and hydrogen sulfide (H 2 S) in the steam. This prevents the scale component of the silica component from adhering to the hydrothermal system with the geothermal hot water as the acidic side.

第13の発明は、生産井より噴出した蒸気を含む地熱熱水から蒸気を分離し、この分離された蒸気と蒸発器で作動媒体と熱交換し、熱交換された作動媒体によりタービンを回転させ、発電機を駆動して発電する際、前記蒸気中に酸化剤を供給して、酸性側とし、蒸気系統中のスケールの析出を防止することを特徴とする地熱発電システムのスケール防止方法にある。   In a thirteenth aspect, steam is separated from geothermal hot water containing steam ejected from the production well, the separated steam and the evaporator are used for heat exchange with the working medium, and the turbine is rotated by the heat exchanged working medium. In the method for preventing scale of a geothermal power generation system, when generating electricity by driving a generator, an oxidizing agent is supplied into the steam so as to be on the acidic side, and precipitation of scale in the steam system is prevented. .

本発明によれば、地下から地上へ噴出した地熱熱水中の硫化水素(H2S)及び二酸化炭素(CO2)が脱気され、そのpHが中性から弱アルカリ性となった地熱熱水から分離した蒸気中に、酸化剤を供給することで、蒸気中の硫化水素(H2S)から硫酸を生成させる。これにより蒸気を酸性側として、蒸発器を含む蒸気系統におけるシリカ成分のスケール付着を防止する。 According to the present invention, geothermal hot water in which hydrogen sulfide (H 2 S) and carbon dioxide (CO 2 ) in geothermal hot water spouted from the ground to the ground are degassed and its pH is changed from neutral to weakly alkaline. By supplying an oxidant into the vapor separated from the hydrogen, sulfuric acid is generated from hydrogen sulfide (H 2 S) in the vapor. This prevents the scale from adhering to the silica component in the steam system including the evaporator with steam as the acidic side.

第14の発明は、第13の発明において、前記地熱熱水から分離した分離熱水中に酸化剤を供給して、酸性側とし、分離熱水系統中のスケールの析出を防止することを特徴とする地熱発電システムのスケール防止方法にある。   A fourteenth aspect of the invention is characterized in that, in the thirteenth aspect of the invention, an oxidizing agent is supplied into the separated hot water separated from the geothermal hot water to make it acidic, thereby preventing the scale from depositing in the separated hot water system. It is in the scale prevention method of the geothermal power generation system.

本発明によれば、分離熱水中に、酸化剤を供給することで、分離熱水及び蒸気中の硫化水素(H2S)から硫酸を生成させる。これにより分離熱水を酸性側として、熱水系統におけるシリカ成分のスケール付着を防止する。 According to the present invention, sulfuric acid is generated from the separated hot water and hydrogen sulfide (H 2 S) in the steam by supplying the oxidizing agent into the separated hot water. Thereby, separation hot water is made into the acidic side, and the scale adhesion of the silica component in a hot water system | strain is prevented.

第15の発明は、第10乃至14のいずれか一つの発明において、前記酸化剤が、過酸化水素水、オゾンのいずれか一方又は両方であることを特徴とする地熱発電システムのスケール防止方法にある。   A fifteenth aspect of the present invention is the scale preventing method for a geothermal power generation system according to any one of the tenth to fourteenth aspects, wherein the oxidizing agent is one or both of hydrogen peroxide water and ozone. is there.

本発明によれば、酸化剤を過酸化水素水、オゾンのいずれか一方又は両方とすることで、酸化を確実として、シリカ成分のスケール付着を防止する。   According to the present invention, the oxidizing agent is one or both of hydrogen peroxide water and ozone, so that the oxidation is ensured and scale adhesion of the silica component is prevented.

本発明によれば、地下から地上へ噴出した地熱熱水中の硫化水素(H2S)及び二酸化炭素(CO2)が脱気され、そのpHが中性から弱アルカリ性となった分離熱水中に、酸化剤を供給することで、分離熱水中の硫化水素(H2S)から硫酸を地熱熱水中に生成させる。これにより分離熱水を酸性側として、熱水系統におけるシリカ成分のスケール付着を防止する。これにより、熱水配管等の設備の延命化を図ることができる。 According to the present invention, the separated hot water in which hydrogen sulfide (H 2 S) and carbon dioxide (CO 2 ) in the geothermal hot water ejected from the ground to the ground is degassed and its pH is changed from neutral to weakly alkaline. By supplying an oxidant therein, sulfuric acid is generated in the geothermal hot water from hydrogen sulfide (H 2 S) in the separated hot water. Thereby, separation hot water is made into the acidic side, and the scale adhesion of the silica component in a hot water system | strain is prevented. Thereby, the life extension of facilities, such as hot water piping, can be aimed at.

図1は、実施例1に係る地熱発電システムの概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a geothermal power generation system according to the first embodiment. 図2は、実施例2に係る地熱発電システムの概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram of a geothermal power generation system according to the second embodiment. 図3は、実施例3に係る地熱発電システムの概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram of a geothermal power generation system according to the third embodiment. 図4は、実施例4に係る地熱発電システムの概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram of a geothermal power generation system according to the fourth embodiment.

以下に添付図面を参照して、本発明の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではなく、また、実施例が複数ある場合には、各実施例を組み合わせて構成するものも含むものである。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited by this Example, Moreover, when there exists multiple Example, what comprises combining each Example is also included.

図1は、実施例1に係る地熱発電システムの概略図である。
図1に示すように、本実施例に係る地熱発電システム50Aは、シングルフラッシュ方式の地熱発電システムであり、生産井51Aより噴出した蒸気54を含む地熱熱水52を熱水噴出ラインL1により供給され、該地熱熱水52から蒸気54を分離する汽水分離器53と、前記汽水分離器53で分離された蒸気54により回転する蒸気タービン55と、前記タービン55に連結され、前記タービン55の回転により発電する発電機67と、前記汽水分離器53で分離された分離熱水52aを熱水還元井51Bへ戻す熱水戻しラインL2と、前記熱水戻しラインL2の前記分離熱水52a中に、酸化剤である過酸化水素水11を供給する過酸化水素水供給部12と、を備える。また、本実施例では、さらに蒸気タービン55から出た蒸気を凝縮して復水57とする復水器56と、凝縮された復水57を冷却して冷却水60とする冷却塔59と、復水器56から凝縮されない不凝結ガス62を抽出するガス空気抽出機63とを備えている。なお、符号58は復水ポンプ、61は冷却水ポンプ、65は熱水タンク、67は発電機、68はサイレンサ、V11はバルブ、L3は蒸気ライン、L4は不凝結ガス抽気ライン、L5は冷却水ラインを図示する。
FIG. 1 is a schematic diagram of a geothermal power generation system according to the first embodiment.
As shown in FIG. 1, a geothermal power generation system 50A according to the present embodiment is a single flash type geothermal power generation system, and geothermal hot water 52 including steam 54 ejected from a production well 51A is fed by a hot water ejection line L 1. A steam separator 53 that is supplied and separates the steam 54 from the geothermal hot water 52, a steam turbine 55 that is rotated by the steam 54 separated by the steam separator 53, and is connected to the turbine 55, A generator 67 that generates electric power by rotation, a hot water return line L 2 that returns the separated hot water 52a separated by the brackish water separator 53 to the hot water reduction well 51B, and the separated hot water of the hot water return line L 2 A hydrogen peroxide solution supply unit 12 that supplies hydrogen peroxide solution 11 that is an oxidizing agent is provided in 52a. Further, in this embodiment, a condenser 56 that condenses the steam emitted from the steam turbine 55 to condensate 57, a cooling tower 59 that cools the condensed condensate 57 to cool water 60, And a gas air extractor 63 for extracting the non-condensed gas 62 which is not condensed from the condenser 56. Reference numeral 58 is a condensate pump, 61 is a cooling water pump, 65 is a hot water tank, 67 is a generator, 68 is a silencer, V 11 is a valve, L 3 is a steam line, L 4 is an uncondensed gas extraction line, L 5 illustrates the cooling water line.

生産井51Aは、例えば地下500m〜4,000m下にて発生する高圧熱水の地下滞留層(図示せず)から、天然の高圧地熱熱水(地熱蒸気)を採取する井戸である。高圧の地熱熱水52は、採取される地上までの上昇中に圧力が急低下するため、一部が蒸気へと気化し、地上においては熱水(液体)と蒸気(気体)とが混在した二相流となっている。そして、生産井51Aの後段(下流側)には、例えば旋回式の汽水分離器53が配管によって連結され、生産井51Aから採取された前記二相流は、汽水分離器53によって分離熱水(液体)52aと蒸気(気体)54とに分離された後、分離熱水52aについては熱水タンク65を介して、熱水還元井51Bに戻され、地下滞留層へと送り戻され、高圧熱水として再利用される。   The production well 51A is a well that collects natural high-pressure geothermal hot water (geothermal steam) from, for example, an underground stay layer (not shown) of high-pressure hot water generated below 500m to 4,000m underground. Since the pressure of the high-pressure geothermal hot water 52 suddenly drops during the rise to the ground to be collected, a part of it is vaporized into steam, and hot water (liquid) and steam (gas) are mixed on the ground. It is a two-phase flow. Then, for example, a swirl-type brackish water separator 53 is connected to the rear stage (downstream side) of the production well 51 </ b> A by piping, and the two-phase flow collected from the production well 51 </ b> A is separated by the brackish water separator 53. After being separated into the liquid) 52a and the vapor (gas) 54, the separated hot water 52a is returned to the hot water reduction well 51B via the hot water tank 65, and sent back to the underground staying layer. Reused as water.

一方、汽水分離器53によって地熱熱水52から分離された蒸気54は、図示しないミストセパレータへと送られる。ミストセパレータでは、汽水分離器53において十分に分離できなかった蒸気中のミスト(液体)が除去される。   On the other hand, the steam 54 separated from the geothermal hot water 52 by the brackish water separator 53 is sent to a mist separator (not shown). In the mist separator, the mist (liquid) in the vapor that could not be sufficiently separated in the brackish water separator 53 is removed.

その後、蒸気54は蒸気タービン55へと送られ、蒸気タービン55内部のタービンノズル(図示せず)から吹き出された高圧蒸気が、発電機67と連結されたタービン翼(図示せず)を回すことにより、電力が発生させられる。   Thereafter, the steam 54 is sent to the steam turbine 55, and high-pressure steam blown from a turbine nozzle (not shown) inside the steam turbine 55 rotates a turbine blade (not shown) connected to the generator 67. Thus, electric power is generated.

地熱発電プラントは、上述した構成及び作用の如く、地下から採取した高圧熱水が気化した蒸気を作動流体とし、蒸気タービン55を回転させることにより発電を行うプラントであるが、通常、生産井51Aから採取される高圧熱水は、地下水が地下の高温岩体へ接触・透水することにより生成されているため、高温岩体に含まれる種々の「化学成分」が高圧熱水中へ多量に溶解している。   As described above, the geothermal power plant is a plant that generates power by rotating the steam turbine 55 using steam vaporized from high-pressure hot water collected from the underground as a working fluid. The high-pressure hot water collected from the groundwater is generated by the contact and permeation of groundwater to the high-temperature hot rocks in the ground, so various “chemical components” contained in the high-temperature rocks are dissolved in large amounts in the high-pressure hot water. doing.

この地熱熱水52中には、例えば珪酸塩、アルミノ珪酸塩、炭酸カルシウム等の無機物が多く含まれているので、熱水が地上に上昇噴出されると、地熱熱水52中の酸性ガス成分のH2SやCO2が放出される結果、pHが7〜9程度となり、地熱熱水52中にシリカスケールが発生しやすい状態となる。このため、地熱熱水52から蒸気54を分離した後、分離熱水52aを熱水還元井51Bに戻す熱水配管において、シリカ成分が、熱水配管の内周面などにスケールとして付着成長するので、以下の対策を実施して、スケール付着を防止し、弁の作動不良等の支障がないようにしている。 Since the geothermal hot water 52 contains a large amount of inorganic substances such as silicate, aluminosilicate, calcium carbonate, etc., when hot water is jetted upward, the acidic gas component in the geothermal hot water 52 As a result of the release of H 2 S and CO 2 , the pH becomes about 7 to 9, and silica scale is easily generated in the geothermal hot water 52. For this reason, after separating the steam 54 from the geothermal hot water 52, in the hot water piping for returning the separated hot water 52a to the hot water reducing well 51B, the silica component grows as a scale on the inner peripheral surface of the hot water piping. Therefore, the following measures are taken to prevent scale adhesion and prevent problems such as valve malfunction.

本実施例では、汽水分離器53の後流側で、分離熱水52aに、酸化剤として過酸化水素水11を供給する酸化剤供給部である過酸化水素水供給部12を設けている。   In this embodiment, a hydrogen peroxide solution supply unit 12 that is an oxidant supply unit that supplies the hydrogen peroxide solution 11 as an oxidant to the separated hot water 52a is provided on the downstream side of the brackish water separator 53.

過酸化水素水11を分離熱水52aに供給することで、分離熱水52a中の硫化水素(H2S)から硫酸を分離熱水52a中に生成させる。これにより分離熱水52aを酸性側として、熱水系統におけるシリカ成分のスケール付着を防止することが可能となる。 By supplying the hydrogen peroxide solution 11 to the separated hot water 52a, sulfuric acid is generated in the separated hot water 52a from hydrogen sulfide (H 2 S) in the separated hot water 52a. This makes it possible to prevent the silica component from adhering to the scale in the hot water system by using the separated hot water 52a as the acidic side.

ここで、酸化剤としては、本実施例では、過酸化水素水11を例示したが、オゾン(O3)を用いるようにしてもよい。 Here, as the oxidizing agent, the hydrogen peroxide solution 11 is exemplified in the present embodiment, but ozone (O 3 ) may be used.

このように、本実施例によれば、例えば過酸化水素水11の酸化剤を分離熱水52aへ供給することで、分離熱水52aに含まれる硫化水素から硫酸を生成し、pHを酸性側(例えばpH3〜5)とすることで、硬質のシリカスケールの生成を防止することとなる。これにより、分離熱水52aの供給配管やバルブ等にシリカスケールの析出が防止され、長期間に亙って安定して操業することができる。これにより、熱水配管等の設備の延命化を図ることができる。なお、pHが酸性側(例えばpH3〜5)となっていることは、熱水戻しラインL2に設けたpH計13で確認するようにしている。
pH計13により酸化剤である過酸化水素水11の供給を適切に管理し、所定のpH域において酸化反応を確実として、シリカ成分のスケール付着を防止することができる。
Thus, according to the present embodiment, for example, by supplying the oxidizing agent of the hydrogen peroxide solution 11 to the separation hot water 52a, sulfuric acid is generated from the hydrogen sulfide contained in the separation hot water 52a, and the pH is adjusted to the acidic side. By setting (for example, pH 3 to 5), generation of hard silica scale will be prevented. Thereby, precipitation of silica scale is prevented in the supply pipe or valve of the separated hot water 52a, and stable operation can be performed for a long period of time. Thereby, the life extension of facilities, such as hot water piping, can be aimed at. Incidentally, the pH is in the acidic side (e.g., pH 3-5) is so as to check the pH meter 13 provided in the line L 2 back hot water.
The pH meter 13 can appropriately manage the supply of the hydrogen peroxide solution 11 that is an oxidizing agent to ensure the oxidation reaction in a predetermined pH range and prevent the silica component from adhering to the scale.

次に、本発明の実施例2に地熱発電システムについて説明する。以下においては、実施例1に係る地熱発電システムとの相違点を中心に説明する。なお、実施例1に係る地熱発電システムと同一の構成要素については、同一の符号を付し、説明の重複を避ける。   Next, a geothermal power generation system according to Embodiment 2 of the present invention will be described. Below, it demonstrates centering around difference with the geothermal power generation system which concerns on Example 1. FIG. In addition, about the component same as the geothermal power generation system which concerns on Example 1, the same code | symbol is attached | subjected and duplication of description is avoided.

図2は、実施例2に係る地熱発電システムの概略図である。
図2に示すように、本実施例に係る地熱発電システム50Bは、不凝結ガス抽気ラインL4のから分岐し、不凝結ガス62を過酸化水素導入ラインL11へ供給する不凝結ガス導入ラインL12を設けている。
実施例1では、不凝結ガス62は冷却塔59から外部に拡散しているが、本実施例では、この不凝結ガス62を過酸化水素導入ラインL11へ供給することで、不凝結ガス62の成分である二酸化炭素(CO2)がそのバブリング効果により分離熱水中に振動を与え、スケール付着を抑制することとなる。
FIG. 2 is a schematic diagram of a geothermal power generation system according to the second embodiment.
As shown in FIG. 2, geothermal power generation system 50B according to the present embodiment is branched from noncondensable gas extraction line L 4 of, noncondensable gas introduction line for supplying a noncondensable gas 62 to the hydrogen peroxide introduction line L 11 L 12 is provided.
In the first embodiment, the non-condensable gas 62 is diffused from the cooling tower 59 to the outside. In this embodiment, the non-condensable gas 62 is supplied to the hydrogen peroxide introduction line L 11 by supplying the non-condensable gas 62 to the hydrogen peroxide introduction line L 11 . Carbon dioxide (CO 2 ), which is a component of the above, gives vibration to the separated hot water due to its bubbling effect and suppresses scale adhesion.

また、従来では、外部へ排出していた不凝結ガス62を分離熱水52aと共に、地下の熱水還元井51Bへ戻すことにより、大気へ放出することが解消され、環境対策に寄与する。   Further, by returning the uncondensed gas 62 that has been discharged to the outside together with the separated hot water 52a to the underground hot water reducing well 51B, the release to the atmosphere is eliminated, contributing to environmental measures.

次に、本発明の実施例3に地熱発電システムについて説明する。
図3は、実施例3に係る地熱発電システムの概略図である。
図3に示すように、本実施例に係る地熱発電システム50Cは、バイナリ型の地熱発電システムである。
実施例3のバイナリ発電設備は、水よりの沸点の低い低沸点作動媒体によってタービンを回転させることにより発電を行うものであり、例えば、地熱発電設備として適用される。
Next, a geothermal power generation system according to Embodiment 3 of the present invention will be described.
FIG. 3 is a schematic diagram of a geothermal power generation system according to the third embodiment.
As shown in FIG. 3, the geothermal power generation system 50C according to the present embodiment is a binary type geothermal power generation system.
The binary power generation facility of Example 3 generates power by rotating a turbine with a low boiling point working medium having a lower boiling point than water, and is applied as, for example, a geothermal power generation facility.

バイナリ発電設備は、生産井51Aからの地熱熱水52と作動媒体71とを蒸発器72で熱交換して、作動媒体71を蒸発させ、蒸発した作動媒体71をタービン74に供給して発電を行っている。そして、タービン74から排出された作動媒体71を凝縮器75で凝縮し、凝縮した作動媒体71を再び蒸発器72で地熱熱水52と熱交換する熱サイクルとなっている。ここで、作動媒体71としては、例えば、ブタンまたはペンタン等の低沸点作動媒体が用いられる。   The binary power generation facility exchanges heat between the geothermal hot water 52 from the production well 51A and the working medium 71 with the evaporator 72, evaporates the working medium 71, and supplies the evaporated working medium 71 to the turbine 74 to generate power. Is going. The working medium 71 discharged from the turbine 74 is condensed by the condenser 75, and the condensed working medium 71 is again heat-exchanged with the geothermal hot water 52 by the evaporator 72. Here, as the working medium 71, for example, a low boiling point working medium such as butane or pentane is used.

図3に示すように、バイナリ型の地熱発電システム50Cは、タービン74と、循環ラインL21と、蒸発器72と、凝縮器75と、フィードポンプ73と、発電機76とを備えている。また、バイナリ型の地熱発電システム50Cは、蒸発器72に接続される熱水噴出ラインL1と、凝縮器75に接続される冷却ラインL22と、冷却ラインL22に設けられる冷却塔59と、冷却ラインL22に設けられる冷却水ポンプ61とを備えている。 As shown in FIG. 3, the binary geothermal power generation system 50 </ b> C includes a turbine 74, a circulation line L 21 , an evaporator 72, a condenser 75, a feed pump 73, and a generator 76. The binary geothermal power generation system 50C includes a hot water ejection line L 1 connected to the evaporator 72, a cooling line L 22 connected to the condenser 75, and a cooling tower 59 provided in the cooling line L 22. , and a cooling water pump 61 provided in the cooling line L 22.

タービン74は、入口側から流入する作動流体71によって回転し、出口側から作動流体71を排出している。タービン74は、いわゆるORC(Organic Rankine Cycle)タービンであり、低温熱源発電用のタービンとなっている。タービン74は、入口側の作動媒体の圧力が出口側の作動媒体の圧力に比して高くなっており、入口側と出口側との圧力差が大きいほど、タービン性能は向上する。   The turbine 74 is rotated by the working fluid 71 flowing in from the inlet side, and discharges the working fluid 71 from the outlet side. The turbine 74 is a so-called ORC (Organic Rankine Cycle) turbine, and is a turbine for low-temperature heat source power generation. In the turbine 74, the pressure of the working medium on the inlet side is higher than the pressure of the working medium on the outlet side, and the turbine performance improves as the pressure difference between the inlet side and the outlet side increases.

本実施例では、熱水噴出ラインL1の蒸発器72の前流側で、地熱熱水52に、酸化剤として過酸化水素水11を、過酸化水素導入ラインL11を介して過酸化水素水供給部12から供給している。 In this embodiment, on the upstream side of the evaporator 72 in the hot water ejection line L 1 , the hydrogen peroxide solution 11 as the oxidant is supplied to the geothermal hot water 52 through the hydrogen peroxide introduction line L 11. It is supplied from the water supply unit 12.

過酸化水素水11を地熱熱水52に供給することで、地熱熱水52中の硫化水素(H2S)から硫酸を地熱熱水52中に生成させる。これにより地熱熱水52を酸性側として、熱水系統におけるシリカ成分のスケール付着を防止することが可能となる。 By supplying the hydrogen peroxide solution 11 to the geothermal hot water 52, sulfuric acid is generated in the geothermal hot water 52 from hydrogen sulfide (H 2 S) in the geothermal hot water 52. As a result, it is possible to prevent the silica component from adhering to the scale in the hot water system by using the geothermal hot water 52 as the acidic side.

次に、本発明の実施例4に地熱発電システムについて説明する。図4は、実施例4に係る地熱発電システムの概略図である。以下においては、実施例1及び3に係る地熱発電システムとの相違点を中心に説明する。なお、実施例1及び3に係る地熱発電システムと同一の構成要素については、同一の符号を付し、説明の重複を避ける。   Next, a geothermal power generation system according to Embodiment 4 of the present invention will be described. FIG. 4 is a schematic diagram of a geothermal power generation system according to the fourth embodiment. Below, it demonstrates centering around difference with the geothermal power generation system which concerns on Example 1 and 3. FIG. In addition, about the same component as the geothermal power generation system which concerns on Example 1 and 3, the same code | symbol is attached | subjected and duplication of description is avoided.

本実施例に係る地熱発電システム50Dでは、地熱熱水52から蒸気54を分離する汽水分離器53を設け、分離した蒸気54と作動媒体71とを蒸発器72で熱交換させ、蒸発した作動媒体71をタービン74に供給して発電を行っている。特に、地熱熱水52中には、塩分濃度が高い(例えば塩分濃度6%以上)ものもあるので、そのような場合には、汽水分離器53で分離した蒸気54のみを用いて作動媒体71と熱交換するのが望ましい。   In the geothermal power generation system 50D according to the present embodiment, a brackish water separator 53 that separates the steam 54 from the geothermal hot water 52 is provided, and the separated steam 54 and the working medium 71 are heat-exchanged by the evaporator 72 and evaporated. 71 is supplied to the turbine 74 to generate power. In particular, some of the geothermal hot water 52 has a high salinity concentration (for example, a salinity concentration of 6% or more). In such a case, the working medium 71 uses only the steam 54 separated by the brackish water separator 53. It is desirable to exchange heat with.

本実施例では、蒸気ラインL3の蒸発器72の前流側で、蒸気54中に、酸化剤として過酸化水素水11を、過酸化水素導入ラインL11を介して過酸化水素水供給部12から供給している。なお、過酸化水素水11の供給の調整は、pH計13により確認するようにしている。 In this embodiment, on the upstream side of the evaporator 72 in the vapor line L 3 , the hydrogen peroxide solution 11 as an oxidant is introduced into the vapor 54 via the hydrogen peroxide introduction line L 11. 12 is supplied. The adjustment of the supply of the hydrogen peroxide solution 11 is confirmed by the pH meter 13.

過酸化水素水11を蒸気54に供給することで、蒸気54中の含まれるミスト状の硫化水素(H2S)から硫酸を蒸気54中に生成させる。これにより蒸気54を酸性側として、蒸発器72及び蒸発系統におけるシリカ成分のスケール付着を防止することが可能としている。
また、実施例1と同様に、汽水分離器53で分離した分離熱水52aにも過酸化水素水11を供給して、酸性側として、分離熱水52aの熱水系統におけるシリカ成分のスケール付着を防止することを可能としている。
By supplying the hydrogen peroxide solution 11 to the steam 54, sulfuric acid is generated in the steam 54 from mist-like hydrogen sulfide (H 2 S) contained in the steam 54. As a result, the vapor 54 can be set to the acidic side to prevent the silica component from adhering to the scale in the evaporator 72 and the evaporation system.
Further, as in Example 1, the hydrogen peroxide solution 11 is also supplied to the separated hot water 52a separated by the brackish water separator 53, and as an acidic side, the scale adhesion of the silica component in the hot water system of the separated hot water 52a It is possible to prevent.

11 過酸化水素水
12 過酸化水素水供給部
50A〜50D 地熱発電システム
51A 生産井
51B 熱水還元井
52 熱水
53 汽水分離器
54 蒸気
55 蒸気タービン
71 作動媒体
72 蒸発器
74 タービン
75 凝縮器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Hydrogen peroxide solution 12 Hydrogen peroxide solution supply part 50A-50D Geothermal power generation system 51A Production well 51B Hydrothermal reduction well 52 Hot water 53 Brackish water separator 54 Steam 55 Steam turbine 71 Working medium 72 Evaporator 74 Turbine 75 Condenser

Claims (15)

生産井より噴出した蒸気を含む地熱熱水を熱水噴出ラインにより供給され、該地熱熱水から蒸気を分離する汽水分離器と、
前記汽水分離器で分離された蒸気により回転するタービンと、
前記タービンに連結され、前記タービンの回転により発電する発電機と、
前記汽水分離器で分離された分離熱水を熱水還元井へ戻す熱水戻しラインと、
前記熱水戻しラインの前記分離熱水中に、酸化剤を供給する酸化剤供給部と、を備えることを特徴とする地熱発電システム。
A brackish water separator for supplying geothermal hot water containing steam ejected from the production well through a hot water jet line and separating the steam from the geothermal hot water;
A turbine rotating by steam separated by the brackish water separator;
A generator connected to the turbine and generating electricity by rotation of the turbine;
A hot water return line for returning the separated hot water separated by the brackish water separator to the hot water reduction well;
An oxidant supply unit that supplies an oxidant into the separated hot water of the hot water return line.
請求項1において、
前記タービンから排出される前記蒸気を凝縮する復水器と、
前記復水器で凝縮されない不凝結ガスを抽気し、抽気した前記不凝結ガスを前記酸化剤供給部から供給する酸化剤に導入する不凝結ガス導入ラインと、を備えることを特徴とする地熱発電システム。
In claim 1,
A condenser for condensing the steam discharged from the turbine;
A geothermal power generation comprising: an uncondensed gas introduction line for extracting uncondensed gas that is not condensed by the condenser and introducing the extracted uncondensed gas into an oxidant supplied from the oxidant supply unit. system.
生産井より噴出した蒸気を含む地熱熱水を熱水噴出ラインにより供給され、供給された前記地熱熱水と作動媒体とを熱交換する蒸発器と、
熱交換された作動媒体により回転するタービンと、
前記タービンに連結され、前記タービンの回転により発電する発電機と、
前記タービンから排出される前記作動媒体を、前記蒸発器を経由して再び前記タービンに流入させる作動媒体循環ラインと、
前記タービンから排出される前記作動媒体を凝縮する凝縮器と、
前記蒸発器で熱交換した地熱熱水を熱水還元井へ戻す熱水戻しラインと、
前記熱水噴出ラインの蒸発器の前流側で、前記地熱熱水中に酸化剤を供給する酸化剤供給部と、を備えることを特徴とする地熱発電システム。
An evaporator for supplying geothermal hot water containing steam ejected from the production well through a hot water ejection line, and exchanging heat between the supplied geothermal hot water and the working medium;
A turbine rotating with a heat exchanged working medium;
A generator connected to the turbine and generating electricity by rotation of the turbine;
A working medium circulation line for allowing the working medium discharged from the turbine to flow into the turbine again via the evaporator;
A condenser for condensing the working medium discharged from the turbine;
A hot water return line that returns the geothermal hot water heat-exchanged in the evaporator to the hot water reduction well;
A geothermal power generation system comprising: an oxidant supply unit that supplies an oxidant into the geothermal hot water on a upstream side of an evaporator of the hot water ejection line.
生産井より噴出した蒸気を含む地熱熱水を熱水噴出ラインにより供給され、該地熱熱水から蒸気を分離する汽水分離器と、
分離された前記蒸気を蒸気供給ラインより供給され、供給された前記蒸気と作動媒体とを熱交換する蒸発器と、
熱交換された作動媒体によりタービンを回転させ、発電機を駆動するタービンと、
前記タービンから排出される前記作動媒体を、前記蒸発器を経由して再び前記タービンに流入させる作動媒体循環ラインと、
前記タービンから排出される前記作動媒体を凝縮する凝縮器と、
前記蒸発器で熱交換した蒸気を熱水還元井へ戻す蒸気戻しラインと、
前記蒸気供給ラインの前記蒸気中に、酸化剤を供給する酸化剤供給部と、を備えることを特徴とする地熱発電システム。
A brackish water separator for supplying geothermal hot water containing steam ejected from the production well through a hot water jet line and separating the steam from the geothermal hot water;
An evaporator for supplying the separated steam from a steam supply line and exchanging heat between the supplied steam and a working medium;
A turbine that rotates a turbine with a heat exchanged working medium and drives a generator;
A working medium circulation line for allowing the working medium discharged from the turbine to flow into the turbine again via the evaporator;
A condenser for condensing the working medium discharged from the turbine;
A steam return line for returning the steam exchanged in the evaporator to the hot water reduction well;
An oxidant supply unit that supplies an oxidant into the steam of the steam supply line, and a geothermal power generation system.
請求項4において、
前記汽水分離器で分離した分離熱水中に、酸化剤を供給する酸化剤供給部と、を備えることを特徴とする地熱発電システム。
In claim 4,
An oxidant supply unit that supplies an oxidant into the separated hot water separated by the brackish water separator, and a geothermal power generation system.
請求項1乃至5のいずれか一つにおいて、
前記酸化剤が、過酸化水素水、オゾンのいずれか一方又は両方であることを特徴とする地熱発電システム。
In any one of Claims 1 thru | or 5,
The geothermal power generation system, wherein the oxidizing agent is one or both of hydrogen peroxide water and ozone.
請求項1又は3において、
前記酸化剤が供給された後、前記地熱熱水中のpHを計測するpH計を備えることを特徴とする地熱発電システム。
In claim 1 or 3,
A geothermal power generation system comprising a pH meter that measures pH in the geothermal hot water after the oxidant is supplied.
請求項4において、
前記酸化剤が供給された後、前記蒸気中のpHを計測するpH計を備えることを特徴とする地熱発電システム。
In claim 4,
A geothermal power generation system comprising a pH meter that measures pH in the steam after the oxidant is supplied.
請求項5において、
前記酸化剤が供給された後、前記分離熱水中のpHを計測するpH計を備えることを特徴とする地熱発電システム。
In claim 5,
A geothermal power generation system comprising a pH meter that measures pH in the separated hot water after the oxidant is supplied.
生産井より噴出した蒸気を含む地熱熱水から蒸気を分離し、この分離された蒸気によりタービンを回転させ、発電機を駆動して発電する際、
気液分離後の分離熱水に酸化剤を供給して、酸性側とし、
分離熱水系統中のスケールの析出を防止することを特徴とする地熱発電システムのスケール防止方法。
When separating steam from geothermal hot water containing steam ejected from the production well, rotating the turbine with the separated steam and driving the generator to generate electricity,
Supply oxidant to the separated hot water after gas-liquid separation to make it acidic side,
A scale prevention method for a geothermal power generation system, characterized in that scale precipitation in a separated hot water system is prevented.
請求項10おいて、
前記蒸気タービンから排出される前記蒸気を復水器で凝縮する際、
前記復水器で凝縮されない不凝結ガスを抽気し、抽気した前記不凝結ガスを酸化剤に導入することを特徴とする地熱発電システムのスケール防止方法。
In claim 10,
When condensing the steam discharged from the steam turbine in a condenser,
A scale prevention method for a geothermal power generation system, wherein uncondensed gas that is not condensed by the condenser is extracted, and the extracted uncondensed gas is introduced into an oxidant.
生産井より噴出した蒸気を含む地熱熱水と蒸発器で作動媒体と熱交換し、熱交換された作動媒体によりタービンを回転させ、発電機を駆動して発電する際、
前記地熱熱水中に酸化剤を供給して、酸性側とし、
地熱熱水系統中のスケールの析出を防止することを特徴とする地熱発電システムのスケール防止方法。
When exchanging heat with the working medium using the geothermal hot water containing the steam ejected from the production well and the evaporator, rotating the turbine with the heat-exchanged working medium, and driving the generator to generate electricity,
Supply oxidant into the geothermal hot water to make it acidic,
A scale prevention method for a geothermal power generation system, characterized in that scale precipitation in a geothermal hot water system is prevented.
生産井より噴出した蒸気を含む地熱熱水から蒸気を分離し、この分離された蒸気と蒸発器で作動媒体と熱交換し、熱交換された作動媒体によりタービンを回転させ、発電機を駆動して発電する際、
前記蒸気中に酸化剤を供給して、酸性側とし、
蒸気系統中のスケールの析出を防止することを特徴とする地熱発電システムのスケール防止方法。
Steam is separated from the geothermal hot water containing the steam ejected from the production well, and the separated steam and the evaporator exchange heat with the working medium. The turbine is rotated by the heat exchanged working medium and the generator is driven. When generating electricity
Supply an oxidizing agent into the steam to make it acidic,
A scale prevention method for a geothermal power generation system, characterized in that scale deposition in a steam system is prevented.
請求項13において、
前記地熱熱水から分離した分離熱水中に酸化剤を供給して、酸性側とし、
分離熱水系統中のスケールの析出を防止することを特徴とする地熱発電システムのスケール防止方法。
In claim 13,
Supply an oxidant into the separated hot water separated from the geothermal hot water to make it acidic,
A scale prevention method for a geothermal power generation system, characterized in that scale precipitation in a separated hot water system is prevented.
請求項10乃至14のいずれか一つにおいて、
前記酸化剤が、過酸化水素水、オゾンのいずれか一方又は両方であることを特徴とする地熱発電システムのスケール防止方法。
In any one of Claims 10 thru | or 14,
A scale prevention method for a geothermal power generation system, wherein the oxidizing agent is one or both of hydrogen peroxide water and ozone.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2018030088A (en) * 2016-08-24 2018-03-01 株式会社日本触媒 Scale inhibitor for geothermal power generation devices, and scale prevention method for geothermal water
CN107840515A (en) * 2017-11-24 2018-03-27 航天长征化学工程股份有限公司 Slag and grey water treatment system

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