JP2018017188A - Geothermal power plant - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a geothermal power plant capable of returning gas extracted from a condenser to an injection well with small power consumption.SOLUTION: According to one embodiment, a geothermal power plant comprises: a separator separating geothermal fluid into first steam and first water; and a first boiling evaporator boiling and evaporating the first water and discharging second steam and second water obtained from the first water. Further, the plant comprises: a steam turbine driven by the first and second steam; a condenser cooling and condensing exhaust steam from the steam turbine, and discharging condensate obtained from the exhaust steam; and an injection water flow passage transporting injection water including the second water to an injection well. Still further, the plant comprises: a gas extractor extracting gas from the condenser; and a gas flow passage supplying the gas extracted from the condenser to the injection water flow passage and mixing the gas into the injection water.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の実施形態は、地熱発電プラントに関する。   Embodiments of the present invention relate to a geothermal power plant.

図14は、従来の地熱発電プラントの構成を示す模式図である。   FIG. 14 is a schematic diagram showing a configuration of a conventional geothermal power plant.

図14の地熱発電プラントは、セパレータ1と、除湿装置2と、蒸気タービン3と、発電機4と、復水器5と、復水ポンプ6と、還元水流路7と、復水流路8と、ガス抽出装置9と、封水セパレータ10と、冷却塔11と、ファンスタック12と、冷却水ポンプ13と、第1冷却水流路14と、第2冷却水流路15と、冷却水分岐流路16と、封水流路17と、ガス流路18とを備えている。本プラントでは、地下水がマグマにより熱せられて生じた蒸気と熱水とを含む地熱流体が、発電に利用される。   The geothermal power plant in FIG. 14 includes a separator 1, a dehumidifier 2, a steam turbine 3, a generator 4, a condenser 5, a condensate pump 6, a reduced water flow path 7, and a condensate flow path 8. The gas extraction device 9, the sealed water separator 10, the cooling tower 11, the fan stack 12, the cooling water pump 13, the first cooling water flow channel 14, the second cooling water flow channel 15, and the cooling water branch flow channel. 16, a sealed water channel 17, and a gas channel 18. In this plant, a geothermal fluid containing steam and hot water generated by heating groundwater with magma is used for power generation.

地熱井戸(生産井)からの地熱流体は、セパレータ1にて蒸気と熱水とに分離される。分離された蒸気は、除湿装置2にて除湿され水滴などを除去された後、蒸気タービン3の蒸気入口3aから蒸気タービン3内に流入する。蒸気タービン3内で蒸気が膨張して蒸気タービン3を回転させると、蒸気タービン3に接続された発電機4が回転駆動されて発電を行う。蒸気タービン3の排気は、復水器5内で凝縮して地熱水(復水)となる。   The geothermal fluid from the geothermal well (production well) is separated into steam and hot water by the separator 1. The separated steam is dehumidified by the dehumidifying device 2 to remove water droplets and the like, and then flows into the steam turbine 3 from the steam inlet 3a of the steam turbine 3. When the steam expands in the steam turbine 3 and rotates the steam turbine 3, the generator 4 connected to the steam turbine 3 is rotationally driven to generate power. The exhaust from the steam turbine 3 is condensed in the condenser 5 to become geothermal water (condensate).

蒸気タービン3の排気が低圧になるほど、排気の熱を有効利用できるため、プラントの効率が向上する。よって、蒸気タービン3の排気は、大気圧より低い圧力に保持され、具体的には真空状態に保持される。復水器5内では、蒸気タービン3の排気が冷却水と間接接触することにより冷却されて凝縮し、その真空状態が保持される。凝縮した地熱水は、復水器5から復水流路8に排出され、復水流路8上の復水ポンプ6により昇圧されて還元水流路7に送られる。還元水流路7や復水流路8は、配管などにより構成されている。これは、後述する他の流路についても同様である。   As the exhaust pressure of the steam turbine 3 becomes lower, the heat of the exhaust can be used more effectively, and the efficiency of the plant is improved. Therefore, the exhaust gas from the steam turbine 3 is maintained at a pressure lower than the atmospheric pressure, specifically, maintained in a vacuum state. In the condenser 5, the exhaust of the steam turbine 3 is cooled and condensed by indirect contact with the cooling water, and the vacuum state is maintained. The condensed geothermal water is discharged from the condenser 5 to the condensate flow path 8, boosted by the condensate pump 6 on the condensate flow path 8, and sent to the reduced water flow path 7. The reducing water channel 7 and the condensate channel 8 are configured by piping or the like. The same applies to other flow paths described later.

一方、セパレータ1にて分離された熱水は、還元水として還元水流路7に送られ、除湿装置2からの水滴や復水流路8からの復水と合流する。そして、水滴や復水と合流した還元水は、還元水流路7を介して還元井に送られる。   On the other hand, the hot water separated by the separator 1 is sent as reduced water to the reduced water channel 7 and merges with water droplets from the dehumidifier 2 and condensate from the condensate channel 8. The reduced water that has merged with the water droplets and condensate is sent to the reduction well through the reduced water flow path 7.

生産井からの地熱流体は、蒸気の他に不凝縮ガスを含有しているが、不凝縮ガスの含有量は、蒸気に対する重量パーセントで0.1%〜10%と井戸によって異なる(海外では30重量%の例もある)。不凝縮ガスは復水器5内で凝縮しないので、ガス抽出装置9により復水器5から排出して、復水器5内の圧力の上昇を防止する必要がある。不凝縮ガスの成分は一般的に、約90%の炭酸ガス(CO)と、5%〜9%の硫化水素ガス(HS)と、少量のアンモニアガス、メタンガス、および窒素ガスなどであることが多い。 The geothermal fluid from the production well contains non-condensable gas in addition to steam, but the content of non-condensable gas is 0.1% to 10% by weight with respect to the steam and varies depending on the well (overseas 30 There is also an example of weight%). Since the non-condensable gas is not condensed in the condenser 5, it is necessary to discharge the non-condensable gas from the condenser 5 by the gas extraction device 9 to prevent the pressure in the condenser 5 from increasing. The components of the non-condensable gas are generally about 90% carbon dioxide gas (CO 2 ), 5% to 9% hydrogen sulfide gas (H 2 S), a small amount of ammonia gas, methane gas, and nitrogen gas. There are often.

ガス抽出装置9の方式には、蒸気エゼクター方式、液封式真空ポンプ方式、ガスコンプレッサ方式などがある。しかしながら、これらの方式のガス抽出装置9は、蒸気を消費する、低温の封水が必要でポンプ動力を消費する、初期費用が高価である、など一長一短である。複数の方式を最も経済的なように組み合わせて採用するハイブリッド方式を用いることも多い。   The gas extraction device 9 includes a steam ejector method, a liquid ring vacuum pump method, a gas compressor method, and the like. However, these types of gas extraction devices 9 have advantages and disadvantages, such as consuming steam, requiring low-temperature sealed water, consuming pump power, and having high initial costs. In many cases, a hybrid method is employed in which a plurality of methods are combined in the most economical manner.

図14では、ガス抽出装置9として液封式真空ポンプが用いられており、復水器5内に溜まった不凝縮ガスが、真空ポンプであるガス抽出装置9により抽出される。ガス抽出装置9内では、偏芯したインペラが回転して封水の液環(リキッドリング)を構成し、偏芯した液環によりガスが圧縮される。   In FIG. 14, a liquid ring vacuum pump is used as the gas extraction device 9, and noncondensable gas accumulated in the condenser 5 is extracted by the gas extraction device 9 which is a vacuum pump. In the gas extraction device 9, the eccentric impeller rotates to form a liquid ring of the sealed water, and the gas is compressed by the eccentric liquid ring.

圧縮後のガスは、ガス抽出装置9の出口に設置された封水セパレータ10にてガスと封水とに分離される。分離された封水は、封水流路17を介して復水器5に戻され、復水器5にて回収されて復水流路8経由で還元井に送られる。一方、分離されたガスは、ガス流路18を介して冷却塔11のファンスタック12に送られ、ファンスタック12の近傍または内部に排出され、ファンスタック12のファンの風速を利用して高空まで運ばれて拡散する。   The compressed gas is separated into gas and sealed water by a sealed separator 10 installed at the outlet of the gas extraction device 9. The separated sealed water is returned to the condenser 5 via the sealed water flow path 17, collected by the condenser 5, and sent to the reduction well via the condensate flow path 8. On the other hand, the separated gas is sent to the fan stack 12 of the cooling tower 11 through the gas flow path 18, discharged to the vicinity or inside of the fan stack 12, and to the high sky using the wind speed of the fan of the fan stack 12. Carried and diffused.

冷却水ポンプ13は、第1冷却水流路14に設けられており、冷却塔11から排出された冷却水を第1冷却水流路14を介して復水器5に供給する。復水器5は、蒸気タービン3から排気された蒸気をこの冷却水により間接接触で冷却する。これにより、冷却水の温度が上昇するので、冷却水が第2冷却水流路15を介して冷却塔11に送られて冷却される。冷却塔11にて冷却された冷却水は、再び第1冷却水流路14から復水器5に供給される。このように、冷却水は、復水器5と冷却塔11との間を第1および第2冷却水流路14、15を介して循環する。なお、第1冷却水流路14を流れる冷却水の一部は、冷却水分岐流路16を介してガス抽出装置9に供給される。   The cooling water pump 13 is provided in the first cooling water channel 14 and supplies the cooling water discharged from the cooling tower 11 to the condenser 5 through the first cooling water channel 14. The condenser 5 cools the steam exhausted from the steam turbine 3 by indirect contact with the cooling water. Thereby, since the temperature of the cooling water rises, the cooling water is sent to the cooling tower 11 via the second cooling water flow path 15 and cooled. The cooling water cooled in the cooling tower 11 is supplied to the condenser 5 from the first cooling water flow path 14 again. In this way, the cooling water circulates between the condenser 5 and the cooling tower 11 via the first and second cooling water flow paths 14 and 15. A part of the cooling water flowing through the first cooling water channel 14 is supplied to the gas extraction device 9 via the cooling water branch channel 16.

冷却塔11は、蒸発潜熱を利用する湿式冷却塔が経済的なので、湿式を採用することが多い。冷却塔11内で冷却水が蒸発すると、冷却水の蒸発分に相当する水(河川水など)が冷却塔11に補給される。ただし、蒸発分に相当する水だけを補給し続けると、河川水に含まれるカルシウムなどの鉱物や塩分が濃縮されて塩水になってしまうため、少量のブローダウンを行う。   Since the wet cooling tower using the latent heat of vaporization is economical, the cooling tower 11 is often wet. When the cooling water evaporates in the cooling tower 11, water (river water or the like) corresponding to the evaporated amount of the cooling water is supplied to the cooling tower 11. However, if only water corresponding to the amount of evaporation is kept replenished, minerals such as calcium and salt contained in river water will be concentrated to become salt water, so a small amount of blowdown is performed.

本プラントでは、地熱流体から生じた熱水は還元水流路7により還元井に回収しているが、不凝縮ガスはファンスタック12から高空で拡散させている。不凝縮ガスは濃度を下げて大気に放出されているが、不凝縮ガスが高濃度の硫化水素ガスを含有しているとプラント近傍で硫黄臭がするおそれがある。また、不凝縮ガスの成分の約90%は炭酸ガスである。よって、地熱発電プラントは、火力発電プラントに比べれば桁違いにCO排出量が少ないとは言え、幾分のCOを排出している。地熱発電は、自然エネルギーを利用する再生可能エネルギー発電としての期待が大きいため、地球環境のためにはよりクリーンな地熱発電プラントが望まれる。 In this plant, hot water generated from the geothermal fluid is collected in the reducing well by the reducing water flow path 7, but non-condensable gas is diffused from the fan stack 12 in the high sky. The non-condensable gas is released into the atmosphere at a reduced concentration, but if the non-condensable gas contains high-concentration hydrogen sulfide gas, there is a risk of odor of sulfur near the plant. Further, about 90% of the components of the non-condensable gas is carbon dioxide. Therefore, the geothermal power plant emits some CO 2 even though the amount of CO 2 emission is much smaller than that of the thermal power plant. Since geothermal power generation is highly expected as renewable energy power generation using natural energy, a cleaner geothermal power plant is desired for the global environment.

特許第3166033号公報Japanese Patent No. 3166033 特開平4−321775号公報JP-A-4-321775

従って、地熱発電プラントで生じた不凝縮ガスを、セパレータ1からの熱水(還元水)に還元水流路7にて混入させて還元井に戻すことが考えられる。しかしながら、還元水流路7を流れる還元水は高圧であるため、還元水に不凝縮ガスを混入させるには、不凝縮ガスを還元水圧力と同等以上の圧力に昇圧する必要がある。   Therefore, it is conceivable that non-condensable gas generated in the geothermal power plant is mixed with hot water (reduced water) from the separator 1 in the reduced water flow path 7 and returned to the reducing well. However, since the reducing water flowing through the reducing water flow path 7 is at a high pressure, it is necessary to raise the non-condensable gas to a pressure equal to or higher than the reducing water pressure in order to mix the non-condensable gas into the reducing water.

ここで、セパレータ1からの還元水は、一般に高温・高圧の飽和水である。仮に還元水流路7の還元井入口圧力を減圧すると、高温の還元水の配管内気化現象が起きて、還元水流路7の配管が閉塞するおそれがある。そのため、セパレータ1からの還元水は、高圧のまま還元井に戻されている。これが、還元水流路7を流れる還元水が、上述のように高圧である理由である。   Here, the reduced water from the separator 1 is generally high-temperature and high-pressure saturated water. If the reducing well inlet pressure of the reducing water channel 7 is reduced, a vaporization phenomenon in the piping of the high-temperature reducing water may occur, and the piping of the reducing water channel 7 may be blocked. Therefore, the reduced water from the separator 1 is returned to the reduction well with a high pressure. This is the reason why the reduced water flowing through the reduced water flow path 7 has a high pressure as described above.

そのため、不凝縮ガスを還元水に混入させる場合には不凝縮ガスが昇圧されるが、不凝縮ガスを昇圧するとプラントでの電力消費量が大きくなる。よって、プラントで発電した電力を送電する前に消費して経済的に不利となり、プラントの経済性を悪化させることが問題となる。   For this reason, when the non-condensable gas is mixed with the reduced water, the non-condensable gas is boosted. Therefore, the power generated in the plant is consumed before being transmitted, which is economically disadvantageous, and the problem is that the economic efficiency of the plant is deteriorated.

そこで、本発明の実施形態は、復水器から抽出されたガスを少ない消費電力で還元井に戻すことが可能な地熱発電プラントを提供することを課題とする。   Then, embodiment of this invention makes it a subject to provide the geothermal power plant which can return the gas extracted from the condenser to a reduction well with little power consumption.

一の実施形態によれば、地熱発電プラントは、地熱流体を第1の蒸気と第1の水とに分離するセパレータと、前記第1の水を沸騰気化させ、前記第1の水から得られた第2の蒸気と第2の水とを排出する第1の沸騰気化器とを備える。さらに、前記プラントは、前記第1および第2の蒸気により駆動される蒸気タービンと、前記蒸気タービンからの排気を冷却して凝縮させ、前記排気から得られた復水を排出する復水器と、前記第2の水を含む還元水を還元井に搬送する還元水流路とを備える。さらに、前記プラントは、前記復水器からガスを抽出するガス抽出装置と、前記復水器から抽出された前記ガスを前記還元水流路に供給し、前記還元水に混入させるガス流路とを備える。   According to one embodiment, the geothermal power plant is obtained from the first water by separating the geothermal fluid into first steam and first water, evaporating the first water to boiling. And a first boiling vaporizer for discharging the second steam and the second water. The plant further includes: a steam turbine driven by the first and second steam; a condenser that cools and condenses exhaust from the steam turbine and discharges condensate obtained from the exhaust; And a reduced water flow path for conveying reduced water containing the second water to the reduction well. Further, the plant includes a gas extraction device that extracts gas from the condenser, and a gas flow path that supplies the gas extracted from the condenser to the reduced water flow path and mixes it with the reduced water. Prepare.

第1実施形態の地熱発電プラントの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the geothermal power plant of 1st Embodiment. 第2実施形態の地熱発電プラントの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the geothermal power plant of 2nd Embodiment. 第3実施形態の地熱発電プラントの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the geothermal power plant of 3rd Embodiment. 第4実施形態の地熱発電プラントの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the geothermal power plant of 4th Embodiment. 第5実施形態の地熱発電プラントの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the geothermal power plant of 5th Embodiment. 第6実施形態の地熱発電プラントの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the geothermal power plant of 6th Embodiment. 第7実施形態の地熱発電プラントの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the geothermal power plant of 7th Embodiment. 第8実施形態の地熱発電プラントの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the geothermal power plant of 8th Embodiment. 第9実施形態の地熱発電プラントの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the geothermal power plant of 9th Embodiment. 第10実施形態の地熱発電プラントの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the geothermal power plant of 10th Embodiment. 第11実施形態の地熱発電プラントの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the geothermal power plant of 11th Embodiment. 第12実施形態の地熱発電プラントの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the geothermal power plant of 12th Embodiment. 第13実施形態の地熱発電プラントの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the geothermal power plant of 13th Embodiment. 従来の地熱発電プラントの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the conventional geothermal power plant.

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。図1から図14において、同一または類似の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 14, the same or similar components are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

(第1実施形態)
図1は、第1実施形態の地熱発電プラントの構成を示す模式図である。
(First embodiment)
Drawing 1 is a mimetic diagram showing composition of a geothermal power plant of a 1st embodiment.

図1の地熱発電プラントは、図14に示す構成要素に加えて、沸騰気化器21と、除湿装置22とを備えている。沸騰気化器21は、第1の沸騰気化器の例である。   The geothermal power plant of FIG. 1 includes a boiling vaporizer 21 and a dehumidifier 22 in addition to the components shown in FIG. The boiling vaporizer 21 is an example of a first boiling vaporizer.

生産井からの地熱流体は、セパレータ1にて一次蒸気と一次熱水とに分離される。一次蒸気は第1の蒸気の例であり、一次熱水は第1の水の例である。一次蒸気は、除湿装置2にて除湿され水滴などを除去された後、蒸気タービン3の第1蒸気入口3aから蒸気タービン3内に流入する。一方、一次熱水は、除湿装置2からの水滴と共に沸騰気化器21に流入する。沸騰気化器21は、一次熱水を低圧で沸騰気化させ、一次熱水から低圧・低温の二次蒸気と低圧・低温の二次熱水とを発生させる。二次蒸気は第2の蒸気の例であり、二次熱水は第2の水の例である。   The geothermal fluid from the production well is separated into primary steam and primary hot water by the separator 1. Primary steam is an example of first steam, and primary hot water is an example of first water. The primary steam is dehumidified by the dehumidifying device 2 to remove water droplets and the like, and then flows into the steam turbine 3 from the first steam inlet 3 a of the steam turbine 3. On the other hand, the primary hot water flows into the boiling vaporizer 21 together with water droplets from the dehumidifier 2. The boiling vaporizer 21 evaporates the primary hot water at a low pressure, and generates low-pressure / low-temperature secondary steam and low-pressure / low-temperature secondary hot water from the primary hot water. Secondary steam is an example of the second steam, and secondary hot water is an example of the second water.

本実施形態の沸騰気化器21は、一次熱水を0.1〜0.2MPaの圧力で沸騰気化させる。本実施形態では、一次熱水を絶対圧0.1MPa以上の圧力で沸騰気化させることで、一次熱水中のシリカが析出することを抑制することが可能となる。また、一次熱水を絶対圧0.2MPa以下の圧力で沸騰気化させることで、ヒートサイクルとして送電出力の最大化を実現しやすくなる。一次熱水の圧力の例は約5baraであり、二次熱水の圧力の例は約1.5baraである。沸騰気化器21は、一次熱水から得られた二次蒸気と二次熱水とを排出する。   The boiling vaporizer 21 of this embodiment evaporates the primary hot water at a pressure of 0.1 to 0.2 MPa. In the present embodiment, it is possible to suppress the precipitation of silica in the primary hot water by boiling and evaporating the primary hot water at an absolute pressure of 0.1 MPa or more. Moreover, it becomes easy to realize the maximization of the power transmission output as a heat cycle by evaporating the primary hot water at a pressure of 0.2 MPa or less in absolute pressure. An example of primary hot water pressure is about 5 bara, and an example of secondary hot water pressure is about 1.5 bara. The boiling vaporizer 21 discharges secondary steam and secondary hot water obtained from the primary hot water.

二次蒸気は、除湿装置22にて除湿され水滴などを除去された後、蒸気タービン3の第2蒸気入口3bから蒸気タービン3内に流入する。第2蒸気入口3bは、第1蒸気入口3aより下流に設けられている。一次蒸気と二次蒸気は、蒸気タービン3内で合流する。   The secondary steam is dehumidified by the dehumidifier 22 to remove water droplets and the like, and then flows into the steam turbine 3 from the second steam inlet 3 b of the steam turbine 3. The second steam inlet 3b is provided downstream from the first steam inlet 3a. The primary steam and the secondary steam join in the steam turbine 3.

蒸気タービン3内で一次および二次蒸気が膨張して蒸気タービン3を回転させると、蒸気タービン3に接続された発電機4が回転駆動されて発電を行う。本実施形態の蒸気タービン3は、一次蒸気だけでなく二次蒸気も用いて駆動されるため、一次蒸気だけで駆動される場合に比べて発電機4の発電出力を増加させることができる。すなわち、本実施形態によれば、蒸気タービン3を一次蒸気だけで駆動する場合に比べて、地熱流体のエネルギーを有効利用することが可能となる。   When primary and secondary steam expand in the steam turbine 3 to rotate the steam turbine 3, the generator 4 connected to the steam turbine 3 is rotationally driven to generate power. Since the steam turbine 3 of this embodiment is driven using not only primary steam but also secondary steam, the power generation output of the generator 4 can be increased as compared with the case where the steam turbine 3 is driven only by primary steam. That is, according to the present embodiment, it is possible to effectively use the energy of the geothermal fluid as compared with the case where the steam turbine 3 is driven only by the primary steam.

蒸気タービン3の排気は、復水器5内で凝縮して地熱水(復水)となる。復水器5内では、蒸気タービン3の排気が冷却水と間接接触することにより冷却されて凝縮する。凝縮した地熱水は、復水器5から復水流路8に排出され、復水流路8上の復水ポンプ6により昇圧されて還元水流路7に送られる。   The exhaust from the steam turbine 3 is condensed in the condenser 5 to become geothermal water (condensate). In the condenser 5, the exhaust of the steam turbine 3 is cooled and condensed by indirect contact with the cooling water. The condensed geothermal water is discharged from the condenser 5 to the condensate flow path 8, boosted by the condensate pump 6 on the condensate flow path 8, and sent to the reduced water flow path 7.

一方、二次熱水は、還元水として還元水流路7に送られ、除湿装置22からの水滴や復水流路8からの復水と合流する。そして、水滴や復水と合流した還元水は、還元水流路7を介して還元井に送られる。   On the other hand, the secondary hot water is sent as reducing water to the reducing water channel 7 and merges with water droplets from the dehumidifier 22 and condensate from the condensate channel 8. The reduced water that has merged with the water droplets and condensate is sent to the reduction well through the reduced water flow path 7.

生産井からの地熱蒸気は、蒸気の他に不凝縮ガスを含有しているが、不凝縮ガスは復水器5内で凝縮しない。そのため、ガス抽出装置9は、復水器5内の圧力の上昇を防止するために、復水器5から不凝縮ガスを抽出する。ガス抽出装置9内では、偏芯したインペラが回転して封水の液環を構成し、偏芯した液環によりガスが圧縮される。   The geothermal steam from the production well contains noncondensable gas in addition to the steam, but the noncondensable gas is not condensed in the condenser 5. Therefore, the gas extraction device 9 extracts non-condensable gas from the condenser 5 in order to prevent an increase in pressure in the condenser 5. In the gas extraction device 9, the eccentric impeller rotates to form a liquid ring of sealed water, and the gas is compressed by the eccentric liquid ring.

圧縮後のガスは、ガス抽出装置9の出口に設置された封水セパレータ10にてガスと封水とに分離される。分離された封水は、封水流路17を介して復水器5に戻され、復水器5にて回収されて復水流路8経由で還元井に送られる。一方、分離されたガスは、ガス抽出装置9により還元水圧力と同等以上の圧力に昇圧され、ガス流路18を介して還元水流路7に送られる。   The compressed gas is separated into gas and sealed water by a sealed separator 10 installed at the outlet of the gas extraction device 9. The separated sealed water is returned to the condenser 5 via the sealed water flow path 17, collected by the condenser 5, and sent to the reduction well via the condensate flow path 8. On the other hand, the separated gas is boosted to a pressure equal to or higher than the reducing water pressure by the gas extraction device 9 and sent to the reducing water channel 7 via the gas channel 18.

このように、ガス抽出装置9から排出された不凝縮ガスは、冷却塔11のファンスタック12ではなく還元水流路7に送られる。本実施形態の還元水圧力(二次熱水の圧力)は約1.5baraであるため、不凝縮ガスも約1.5baraまで昇圧される。よって、本実施形態によれば、還元水流路7を流れる還元水に不凝縮ガスを混入させることが可能となる。その結果、不凝縮ガスは、還元水と共に還元井に戻される。   In this way, the non-condensable gas discharged from the gas extraction device 9 is sent to the reducing water flow path 7 instead of the fan stack 12 of the cooling tower 11. Since the reducing water pressure (secondary hot water pressure) of this embodiment is about 1.5 bara, the non-condensable gas is also boosted to about 1.5 bara. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to mix non-condensable gas into the reduced water flowing through the reduced water flow path 7. As a result, the non-condensable gas is returned to the reducing well together with the reduced water.

冷却水ポンプ13は、冷却塔11から排出された冷却水を第1冷却水流路14を介して復水器5に供給する。復水器5は、蒸気タービン3からの排気を冷却水により間接接触で冷却する。これにより、冷却水の温度が上昇するので、冷却水が第2冷却水流路15を介して冷却塔11に送られて冷却される。このように、冷却水は、復水器5と冷却塔11との間を第1および第2冷却水流路14、15を介して循環する。なお、第1冷却水流路14を流れる冷却水の一部は、冷却水分岐流路16を介してガス抽出装置9に供給される。   The cooling water pump 13 supplies the cooling water discharged from the cooling tower 11 to the condenser 5 via the first cooling water channel 14. The condenser 5 cools the exhaust from the steam turbine 3 with cooling water through indirect contact. Thereby, since the temperature of the cooling water rises, the cooling water is sent to the cooling tower 11 via the second cooling water flow path 15 and cooled. In this way, the cooling water circulates between the condenser 5 and the cooling tower 11 via the first and second cooling water flow paths 14 and 15. A part of the cooling water flowing through the first cooling water channel 14 is supplied to the gas extraction device 9 via the cooling water branch channel 16.

本実施形態の冷却塔11は、湿式冷却塔である。冷却塔11内で冷却水が蒸発すると、冷却水の蒸発分に相当する水(河川水など)が冷却塔11に補給される。この水は補給水と呼ばれる。   The cooling tower 11 of this embodiment is a wet cooling tower. When the cooling water evaporates in the cooling tower 11, water (river water or the like) corresponding to the evaporated amount of the cooling water is supplied to the cooling tower 11. This water is called make-up water.

以上のように、本実施形態の地熱発電プラントは、一次熱水を沸騰気化させ、一次熱水から低圧・低温の二次蒸気と低圧・低温の二次熱水とを発生させる沸騰気化器21を備えており、蒸気タービン3が一次蒸気と二次蒸気により駆動される。よって、本実施形態によれば、蒸気タービン3を一次蒸気だけで駆動する場合に比べて、地熱流体のエネルギーを有効利用することが可能となる。   As described above, the geothermal power plant of the present embodiment boiles and vaporizes primary hot water, and generates a low-pressure / low-temperature secondary steam and low-pressure / low-temperature secondary hot water from the primary hot water. The steam turbine 3 is driven by primary steam and secondary steam. Therefore, according to this embodiment, compared with the case where the steam turbine 3 is driven only by the primary steam, the energy of the geothermal fluid can be effectively used.

その結果、本実施形態の還元水は、一次熱水ではなく、一次熱水よりも低圧・低温の二次熱水となる。仮に還元水が一次熱水であるとすると、還元水に不凝縮ガスを混入させるためには、不凝縮ガスを約5baraまで昇圧する必要がある。しかしながら、本実施形態の還元水は二次熱水であるため、還元水に不凝縮ガスを混入させるためには、不凝縮ガスを約1.5baraまで昇圧すれば十分である。よって、還元水に不凝縮ガスを混入させるための電力消費量を低減し、地熱発電プラントの送電電力を増加させることが可能となる。   As a result, the reduced water of the present embodiment is not primary hot water but secondary hot water having a lower pressure and lower temperature than the primary hot water. If the reduced water is primary hot water, it is necessary to raise the pressure of the non-condensable gas to about 5 bara in order to mix the non-condensable gas into the reduced water. However, since the reduced water of this embodiment is secondary hot water, it is sufficient to raise the non-condensable gas to about 1.5 bara in order to mix the non-condensable gas into the reduced water. Therefore, it is possible to reduce the power consumption for mixing the non-condensable gas into the reduced water and increase the transmission power of the geothermal power plant.

従って、本実施形態によれば、還元水を一次熱水から二次熱水に置き換え、かつ、二次蒸気を発電に利用することで、復水器5から抽出された不凝縮ガスを少ない消費電力で還元井に戻すことが可能となる。本実施形態によれば、硫化水素ガスや炭酸ガスを含む不凝縮ガスをファンスタック12から放出しないゼロエミッションの地熱発電プラントを実現することが可能となる。   Therefore, according to the present embodiment, the reduced water is replaced from the primary hot water to the secondary hot water, and the secondary steam is used for power generation, so that the non-condensable gas extracted from the condenser 5 is reduced. It is possible to return to the reduction well with electric power. According to the present embodiment, it is possible to realize a zero emission geothermal power plant that does not release non-condensable gas including hydrogen sulfide gas and carbon dioxide gas from the fan stack 12.

(第2実施形態)
図2は、第2実施形態の地熱発電プラントの構成を示す模式図である。
(Second Embodiment)
Drawing 2 is a mimetic diagram showing the composition of the geothermal power plant of a 2nd embodiment.

図2の地熱発電プラントは、図1に示す構成要素に加えて、冷却水分岐流路23を備えている。   The geothermal power plant of FIG. 2 includes a cooling water branch passage 23 in addition to the components shown in FIG.

本実施形態では、復水器5から排出された復水が、復水流路8を介して第2冷却水流路15に送られ、冷却水に混入されている。よって、復水は冷却水と共に冷却塔11に送られる。   In the present embodiment, the condensate discharged from the condenser 5 is sent to the second cooling water channel 15 via the condensate channel 8 and mixed into the cooling water. Therefore, the condensate is sent to the cooling tower 11 together with the cooling water.

通常、復水器5における復水の発生量は、冷却塔11における冷却水の蒸発量よりも多い。よって、本実施形態によれば、冷却塔11の運転を補給水を用いずに継続することが可能となる。これは、補給水の確保が難しい地熱発電プラントに効果的である。冷却水の蒸発量を超える余剰の復水は、冷却水ポンプ13の出口圧力を利用して冷却水分岐流路23から還元水流路7に送られる。   Usually, the amount of condensate generated in the condenser 5 is larger than the amount of cooling water evaporated in the cooling tower 11. Therefore, according to this embodiment, it is possible to continue the operation of the cooling tower 11 without using makeup water. This is effective for geothermal power plants where it is difficult to secure makeup water. Excess condensate exceeding the amount of evaporation of the cooling water is sent from the cooling water branch channel 23 to the reducing water channel 7 using the outlet pressure of the cooling water pump 13.

一方、復水器5で発生する復水には、不凝縮ガスの成分がわずかに溶解している。そのため、本実施形態では、不凝縮ガスの成分が冷却水に混入する。しかしながら、一般に水は、加熱されると外部に含有気体を放出し、冷却されると外部から気体を取り込む性質を有する。よって、冷却水が冷却塔11内で冷却される際に、冷却水から不凝縮ガスの成分が放出される量は少なく、不凝縮ガスの成分の多くは冷却水分岐流路23から還元水流路7に送られることとなる。   On the other hand, the non-condensable gas component is slightly dissolved in the condensate generated in the condenser 5. Therefore, in this embodiment, the component of noncondensable gas mixes in cooling water. However, water generally has a property of releasing a contained gas to the outside when heated and taking in the gas from the outside when cooled. Therefore, when the cooling water is cooled in the cooling tower 11, the amount of non-condensable gas components released from the cooling water is small, and most of the non-condensable gas components are supplied from the cooling water branch channel 23 to the reducing water channel. 7 will be sent.

なお、第1実施形態では、復水は還元水流路7に送られるため、復水に含まれる不凝縮ガスの成分が冷却水に混入することは回避される。   In the first embodiment, the condensate is sent to the reduced water flow path 7, so that the components of the noncondensable gas contained in the condensate are prevented from being mixed into the cooling water.

(第3実施形態)
図3は、第3実施形態の地熱発電プラントの構成を示す模式図である。
(Third embodiment)
Drawing 3 is a mimetic diagram showing composition of a geothermal power plant of a 3rd embodiment.

図3の地熱発電プラントでは、図1の冷却塔11が乾式冷却塔31に置き換えられ、図1の冷却水分岐流路16が間接接触式冷却器32と、封水循環ポンプ33と、封水分岐流路34とに置き換えられている。   In the geothermal power plant of FIG. 3, the cooling tower 11 of FIG. 1 is replaced with a dry cooling tower 31, and the cooling water branch flow path 16 of FIG. 1 has an indirect contact cooler 32, a sealed water circulation pump 33, and a sealed water branch. The flow path 34 is replaced.

乾式冷却塔31では、冷却水と空気との間の熱交換が、冷却水と空気との間接接触により行われる。そのため、冷却水が乾式冷却塔31内で蒸発により失われることを回避することができる。よって、本実施形態によれば、乾式冷却塔31の運転を補給水を用いずに継続することが可能となる。これは、補給水の確保が難しい地熱発電プラントに効果的である。   In the dry cooling tower 31, heat exchange between the cooling water and air is performed by indirect contact between the cooling water and air. Therefore, it can be avoided that the cooling water is lost by evaporation in the dry cooling tower 31. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to continue the operation of the dry cooling tower 31 without using makeup water. This is effective for geothermal power plants where it is difficult to secure makeup water.

よって、ガス抽出装置9は、冷却水を消費せずに動作することが望ましい。そのため、間接接触式冷却器32は、第1冷却水流路14から冷却水を取り込み、封水流路17を流れる封水を冷却水との間接接触により冷却し、第2冷却水流路15に冷却水を戻す。冷却された封水の一部は、封水循環ポンプ33により封水分岐流路34を介しガス抽出装置9に供給される。このように、本実施形態のガス抽出装置9は、冷却水の代わりに封水を用いて動作する。   Therefore, it is desirable that the gas extraction device 9 operates without consuming cooling water. Therefore, the indirect contact cooler 32 takes in the cooling water from the first cooling water passage 14, cools the sealing water flowing through the sealing water passage 17 by indirect contact with the cooling water, and supplies the cooling water to the second cooling water passage 15. To return. A part of the cooled sealed water is supplied to the gas extraction device 9 by the sealed water circulation pump 33 via the sealed water branch channel 34. Thus, the gas extraction device 9 of this embodiment operates using sealed water instead of cooling water.

ここで、第1実施形態と第3実施形態とを比較する。第1実施形態の地熱発電プラントは、ファンスタック12から不凝縮ガスを放出していないものの、湿式冷却塔11から水蒸気を排出している。一方、本実施形態の地熱発電プラントは、ファンスタック12から不凝縮ガスを放出しないだけでなく、乾式冷却塔31から水蒸気も排出しない。よって、本実施形態によれば、水蒸気をも放出しない完全ゼロエミッションの地熱発電プラントを実現することが可能となる。   Here, the first embodiment and the third embodiment are compared. Although the geothermal power plant of the first embodiment does not release non-condensable gas from the fan stack 12, it discharges water vapor from the wet cooling tower 11. On the other hand, the geothermal power plant of the present embodiment does not discharge non-condensable gas from the fan stack 12 but also does not discharge water vapor from the dry cooling tower 31. Therefore, according to this embodiment, it is possible to realize a completely zero emission geothermal power plant that does not release water vapor.

一般に、都会の高層ビルの屋上には湿式冷却塔が設置されて水蒸気を排出しているのに対し、家庭用エアコンの室外機は乾式であり水蒸気を排出しない。本実施形態によれば、後者の場合と同様の効果を得ることができる。   In general, wet cooling towers are installed on the rooftops of urban high-rise buildings to discharge water vapor, whereas outdoor units of home air conditioners are dry and do not discharge water vapor. According to this embodiment, the same effect as in the latter case can be obtained.

(第4実施形態)
図4は、第4実施形態の地熱発電プラントの構成を示す模式図である。
(Fourth embodiment)
Drawing 4 is a mimetic diagram showing the composition of the geothermal power plant of a 4th embodiment.

図4の地熱発電プラントでは、図3の間接接触式冷却器32がラジエター35に置き換えられ、図3の復水器5が空冷復水器36と、電動ファン37とに置き換えられている。また、図4の地熱発電プラントでは、図3の乾式冷却塔31、ファンスタック12、冷却水ポンプ13、第1冷却水流路14、第2冷却水流路15、および冷却水分岐流路16が除去されている。   In the geothermal power plant of FIG. 4, the indirect contact cooler 32 of FIG. 3 is replaced with a radiator 35, and the condenser 5 of FIG. 3 is replaced with an air-cooled condenser 36 and an electric fan 37. 4, the dry cooling tower 31, the fan stack 12, the cooling water pump 13, the first cooling water flow path 14, the second cooling water flow path 15, and the cooling water branch flow path 16 shown in FIG. 3 are removed. Has been.

蒸気タービン3の排気は、空冷復水器36にて空冷されて復水となり、復水流路8を介して還元水流路7に送られる。空冷復水器36の冷却空気は、電動ファン37により通風される。また、封水流路17を流れる封水は、ラジエター35により冷却される。   The exhaust gas from the steam turbine 3 is cooled by the air-cooled condenser 36 to become condensed water, and is sent to the reduced water channel 7 through the condensed water channel 8. The cooling air of the air-cooled condenser 36 is ventilated by the electric fan 37. Further, the sealed water flowing through the sealed water channel 17 is cooled by the radiator 35.

本実施形態によれば、第3実施形態と同様に、不凝縮ガスも水蒸気も放出しない完全ゼロエミッションの地熱発電プラントを実現することが可能となる。   According to the present embodiment, as in the third embodiment, it is possible to realize a completely zero emission geothermal power plant that does not release non-condensable gas or water vapor.

(第5実施形態)
図5は、第5実施形態の地熱発電プラントの構成を示す模式図である。
(Fifth embodiment)
Drawing 5 is a mimetic diagram showing the composition of the geothermal power plant of a 5th embodiment.

図5の地熱発電プラントでは、図1の復水器5と、復水ポンプ6と、冷却水ポンプ13が、直接接触式復水器38と、ホットウェルポンプ39と、冷却水ポンプ40に置き換えられている。   In the geothermal power plant of FIG. 5, the condenser 5, the condensate pump 6, and the cooling water pump 13 of FIG. 1 are replaced with a direct contact condenser 38, a hot well pump 39, and a cooling water pump 40. It has been.

蒸気タービン3の排気は、直接接触式復水器38にて冷却水との直接接触により冷却される。その結果、蒸気タービン3の排気が復水に変化し、復水は復水器38内で冷却水と混合される。復水と混合された冷却水は、ホットウェルポンプ39により第2冷却水流路15を介して冷却塔11に送られる。湿式である冷却塔11では、冷却水の一部が蒸発して潜熱を奪う効果により冷却水が冷却される。冷却塔11内で冷却された冷却水は、復水器38の真空に引かれてポンプを使用することなく第1冷却水流路14から復水器38に送られ、冷却水として再利用される。   The exhaust from the steam turbine 3 is cooled by direct contact with the cooling water in the direct contact condenser 38. As a result, the exhaust of the steam turbine 3 is changed to condensate, and the condensate is mixed with cooling water in the condenser 38. The cooling water mixed with the condensate is sent to the cooling tower 11 via the second cooling water channel 15 by the hot well pump 39. In the wet cooling tower 11, the cooling water is cooled by the effect of evaporating a part of the cooling water and taking away latent heat. The cooling water cooled in the cooling tower 11 is drawn into the vacuum of the condenser 38 and sent from the first cooling water flow path 14 to the condenser 38 without using a pump, and is reused as cooling water. .

通常、復水器38における復水の発生量は、冷却塔11における冷却水の蒸発量よりも多い。よって、本実施形態によれば、冷却塔11の運転を補給水を用いずに継続することが可能となる。これは、補給水の確保が難しい地熱発電プラントに効果的である。冷却水の蒸発量を超える余剰の復水は、ホットウェルポンプ39より下流の第2冷却水流路15から復水流路8を介して還元水流路7に送られる。なお、第1冷却水流路14を流れる冷却水の一部は、冷却水ポンプ40により冷却水分岐流路16を介してガス抽出装置9に供給される。   Usually, the amount of condensate generated in the condenser 38 is larger than the amount of cooling water evaporated in the cooling tower 11. Therefore, according to this embodiment, it is possible to continue the operation of the cooling tower 11 without using makeup water. This is effective for geothermal power plants where it is difficult to secure makeup water. Excess condensate that exceeds the evaporation amount of the cooling water is sent from the second cooling water channel 15 downstream of the hot well pump 39 to the reducing water channel 7 via the condensate channel 8. A part of the cooling water flowing through the first cooling water channel 14 is supplied to the gas extraction device 9 by the cooling water pump 40 via the cooling water branch channel 16.

(第6実施形態)
図6は、第6実施形態の地熱発電プラントの構成を示す模式図である。
(Sixth embodiment)
Drawing 6 is a mimetic diagram showing the composition of the geothermal power plant of a 6th embodiment.

図6の地熱発電プラントは、図1に示す構成要素に加えて、沸騰気化器41と、除湿装置42とを備えている。沸騰気化器41は、第2の沸騰気化器の例である。   The geothermal power plant in FIG. 6 includes a boiling vaporizer 41 and a dehumidifier 42 in addition to the components shown in FIG. The boiling vaporizer 41 is an example of a second boiling vaporizer.

生産井からの地熱流体は、セパレータ1にて一次蒸気と一次熱水とに分離される。一次蒸気は第1の蒸気の例であり、一次熱水は第1の水の例である。一次蒸気は、除湿装置2にて除湿され水滴などを除去された後、蒸気タービン3の第1蒸気入口3aから蒸気タービン3内に流入する。一方、一次熱水は、沸騰気化器21に流入する前に、除湿装置2からの水滴と共に沸騰気化器41に流入する。沸騰気化器41は、一次熱水を低圧(ただし沸騰気化器41内よりも高圧)で沸騰気化させ、一次熱水から低圧・低温の中間蒸気と低圧・低温の中間熱水とを発生させる。中間蒸気は第3の蒸気の例であり、中間熱水は第3の水の例である。   The geothermal fluid from the production well is separated into primary steam and primary hot water by the separator 1. Primary steam is an example of first steam, and primary hot water is an example of first water. The primary steam is dehumidified by the dehumidifying device 2 to remove water droplets and the like, and then flows into the steam turbine 3 from the first steam inlet 3 a of the steam turbine 3. On the other hand, the primary hot water flows into the boiling vaporizer 41 together with water droplets from the dehumidifier 2 before flowing into the boiling vaporizer 21. The boiling vaporizer 41 boiles and vaporizes the primary hot water at a low pressure (but higher pressure than in the boiling vaporizer 41), and generates low-pressure / low-temperature intermediate steam and low-pressure / low-temperature intermediate hot water from the primary hot water. The intermediate steam is an example of the third steam, and the intermediate hot water is an example of the third water.

中間蒸気は、除湿装置42にて除湿され水滴などを除去された後、蒸気タービン3の第3蒸気入口3cから蒸気タービン3内に流入する。第3蒸気入口3cは、第1蒸気入口3aより下流に設けられている。一方、中間熱水は、除湿装置42からの水滴と共に沸騰気化器21に流入する。沸騰気化器21は、中間熱水を低圧で沸騰気化させ、中間熱水から低圧・低温の二次蒸気と低圧・低温の二次熱水とを発生させる。二次蒸気は第2の蒸気の例であり、二次熱水は第2の水の例である。   The intermediate steam is dehumidified by the dehumidifying device 42 to remove water droplets and the like, and then flows into the steam turbine 3 from the third steam inlet 3 c of the steam turbine 3. The third steam inlet 3c is provided downstream from the first steam inlet 3a. On the other hand, the intermediate hot water flows into the boiling vaporizer 21 together with water droplets from the dehumidifier 42. The boiling vaporizer 21 evaporates the intermediate hot water at a low pressure, and generates low-pressure / low-temperature secondary steam and low-pressure / low-temperature secondary hot water from the intermediate hot water. Secondary steam is an example of the second steam, and secondary hot water is an example of the second water.

二次蒸気は、除湿装置22にて除湿され水滴などを除去された後、蒸気タービン3の第2蒸気入口3bから蒸気タービン3内に流入する。第2蒸気入口3bは、第3蒸気入口3cより下流に設けられている。一次蒸気、二次蒸気、および中間蒸気は、蒸気タービン3内で合流する。   The secondary steam is dehumidified by the dehumidifier 22 to remove water droplets and the like, and then flows into the steam turbine 3 from the second steam inlet 3 b of the steam turbine 3. The second steam inlet 3b is provided downstream from the third steam inlet 3c. The primary steam, the secondary steam, and the intermediate steam join in the steam turbine 3.

本実施形態の沸騰気化器41、21はそれぞれ、一次熱水と中間熱水を0.1〜0.2MPaの圧力で沸騰気化させる。本実施形態では、これらの熱水を絶対圧0.1MPa以上の圧力で沸騰気化させることで、これらの熱水中のシリカが析出することを抑制することが可能となる。また、これらの熱水を絶対圧0.2MPa以下の圧力で沸騰気化させることで、ヒートサイクルとして送電出力の最大化を実現しやすくなる。二次熱水の圧力の例は約1.5baraである。   The boiling vaporizers 41 and 21 of the present embodiment respectively vaporize primary hot water and intermediate hot water at a pressure of 0.1 to 0.2 MPa. In the present embodiment, it is possible to suppress the precipitation of silica in the hot water by boiling and evaporating these hot waters at an absolute pressure of 0.1 MPa or more. Moreover, it becomes easy to realize the maximization of power transmission output as a heat cycle by boiling and evaporating these hot waters at an absolute pressure of 0.2 MPa or less. An example of secondary hot water pressure is about 1.5 bara.

蒸気タービン3内で一次、二次、および中間蒸気が膨張して蒸気タービン3を回転させると、蒸気タービン3に接続された発電機4が回転駆動されて発電を行う。本実施形態の蒸気タービン3は、一次および二次蒸気だけでなく中間蒸気も用いて駆動されるため、一次および二次蒸気だけで駆動される場合に比べて発電機4の発電出力を増加させることができる。すなわち、本実施形態によれば、蒸気タービン3を一次および二次蒸気だけで駆動する場合に比べて、地熱流体のエネルギーを有効利用することが可能となる。   When the primary, secondary, and intermediate steam expand in the steam turbine 3 to rotate the steam turbine 3, the generator 4 connected to the steam turbine 3 is rotationally driven to generate power. Since the steam turbine 3 of the present embodiment is driven using not only primary and secondary steam but also intermediate steam, the power generation output of the generator 4 is increased as compared with the case where the steam turbine 3 is driven only by the primary and secondary steam. be able to. That is, according to the present embodiment, it is possible to effectively use the energy of the geothermal fluid as compared with the case where the steam turbine 3 is driven only by the primary and secondary steam.

なお、セパレータ1に流入する地熱流体の圧力が充分に高い場合には、セパレータ1と沸騰気化器21との間に、N台の沸騰気化器41と、N台の除湿装置42とを設けてもよい(Nは2以上の整数)。この場合、蒸気タービン3には、N+2個の蒸気入口が設けられることとなる。   When the pressure of the geothermal fluid flowing into the separator 1 is sufficiently high, N boiling vaporizers 41 and N dehumidifying devices 42 are provided between the separator 1 and the boiling vaporizer 21. (N is an integer of 2 or more). In this case, the steam turbine 3 is provided with N + 2 steam inlets.

(第7実施形態)
図7は、第7実施形態の地熱発電プラントの構成を示す模式図である。
(Seventh embodiment)
FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a configuration of a geothermal power plant according to the seventh embodiment.

図7の地熱発電プラントでは、図1の還元水流路7と、復水流路8が、第1還元水流路43と、第2還元水流路44に置き換えられている。第1還元水流路43は第1流路の例であり、第2還元水流路44は第2流路の例である。   In the geothermal power plant of FIG. 7, the reducing water passage 7 and the condensate passage 8 of FIG. 1 are replaced with a first reducing water passage 43 and a second reducing water passage 44. The first reducing water channel 43 is an example of a first channel, and the second reducing water channel 44 is an example of a second channel.

沸騰気化器21内で発生した二次熱水は、還元水として第1還元水流路43に送られ、除湿装置22からの水滴と合流する。そして、水滴と合流した還元水は、第1還元水流路43を介して復水器5に送られ、復水器5内で冷却水により冷却される。その結果、還元水の温度と圧力が低下する。   The secondary hot water generated in the boiling vaporizer 21 is sent as reduced water to the first reduced water flow path 43 and merges with water droplets from the dehumidifier 22. Then, the reduced water that has joined the water droplets is sent to the condenser 5 via the first reduced water flow path 43 and is cooled by the cooling water in the condenser 5. As a result, the temperature and pressure of the reduced water are reduced.

復水器5内で冷却された還元水は、復水器5内で復水と混合され、第2還元水流路44に排出される。復水と混合された還元水は、第2還元水流路44にてガス流路18からの不凝縮ガスと合流した後、第2還元水流路44を介して不凝縮ガスと共に還元井に送られる。   The reduced water cooled in the condenser 5 is mixed with the condensed water in the condenser 5 and discharged to the second reduced water flow path 44. The reduced water mixed with the condensate merges with the non-condensable gas from the gas flow path 18 in the second reduced water flow path 44 and then is sent to the reduction well along with the non-condensed gas via the second reduced water flow path 44. .

本実施形態によれば、還元水の温度と圧力をより低下させることで、不凝縮ガスの昇圧に要する電力を低減することが可能となり、地熱発電プラントの電力消費量を低減することが可能となる。   According to the present embodiment, by further reducing the temperature and pressure of the reducing water, it is possible to reduce the power required for boosting the non-condensable gas, and to reduce the power consumption of the geothermal power plant. Become.

(第8実施形態)
図8は、第8実施形態の地熱発電プラントの構成を示す模式図である。
(Eighth embodiment)
FIG. 8 is a schematic diagram showing the configuration of the geothermal power plant of the eighth embodiment.

図8の地熱発電プラントでは、図7の地熱発電プラントから沸騰気化器21と除湿装置22とが除去されている。よって、セパレータ1にて分離された一次熱水は、還元水として第1還元水流路43に送られ、除湿装置2からの水滴と合流する。そして、水滴と合流した還元水は、第1還元水流路43を介して復水器5に送られ、復水器5内で冷却水により冷却される。その結果、還元水の温度と圧力が低下する。   In the geothermal power plant of FIG. 8, the boiling vaporizer 21 and the dehumidifier 22 are removed from the geothermal power plant of FIG. Therefore, the primary hot water separated by the separator 1 is sent as reduced water to the first reduced water flow path 43 and merges with water droplets from the dehumidifier 2. Then, the reduced water that has joined the water droplets is sent to the condenser 5 via the first reduced water flow path 43 and is cooled by the cooling water in the condenser 5. As a result, the temperature and pressure of the reduced water are reduced.

第1〜第7実施形態の地熱発電プラントでは、還元水の圧力を低下させるために、沸騰気化器21を使用している。しかしながら、生産井からの地熱流体によっては、もともと地熱流体のエネルギーが低い場合もあるため、セパレータ1で分離された一次熱水の圧力が低くなっている場合がある。このような場合は、沸騰気化器21を使用せず、還元水を復水器5内で冷却および減圧するだけで、還元水の圧力を、抽出された不凝縮ガスを混入可能な圧力とすることができる。よって、本実施形態によれば、沸騰気化器21を使用せずに還元水に不凝縮ガスを混入させることが可能となり、地熱発電プラントの電力消費量を低減することが可能となる。   In the geothermal power plants of the first to seventh embodiments, the boiling vaporizer 21 is used to reduce the pressure of the reduced water. However, depending on the geothermal fluid from the production well, the energy of the geothermal fluid may originally be low, so the pressure of the primary hot water separated by the separator 1 may be low. In such a case, the boiling water vaporizer 21 is not used, and the reduced water is simply cooled and depressurized in the condenser 5, so that the reduced water pressure can be mixed with the extracted non-condensable gas. be able to. Therefore, according to this embodiment, it becomes possible to mix non-condensable gas into reduced water without using the boiling vaporizer 21, and it becomes possible to reduce the power consumption of a geothermal power plant.

なお、第7および第8実施形態では、第1実施形態の地熱発電プラントの構成に第1および第2還元水流路43、44を適用しているが、代わりに第2〜第6実施形態の地熱発電プラントの構成に第1および第2還元水流路43、44を適用してもよい。   In the seventh and eighth embodiments, the first and second reduced water flow paths 43 and 44 are applied to the configuration of the geothermal power plant of the first embodiment, but instead of the second to sixth embodiments. You may apply the 1st and 2nd reduced water flow paths 43 and 44 to the structure of a geothermal power plant.

(第9実施形態)
図9は、第9実施形態の地熱発電プラントの構成を示す模式図である。
(Ninth embodiment)
FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a configuration of a geothermal power plant according to the ninth embodiment.

図9の地熱発電プラントでは、図1の還元水流路7が、第1還元水流路43と、第2還元水流路44と、フラッシュタンク45とに置き換えられている。フラッシュタンク45は、沈殿部の例である。   In the geothermal power plant of FIG. 9, the reducing water passage 7 of FIG. 1 is replaced with a first reducing water passage 43, a second reducing water passage 44, and a flash tank 45. The flash tank 45 is an example of a sedimentation part.

生産井によっては、地熱流体のシリカ含有濃度が高い場合がある。還元水のシリカ含有濃度が高くかつ温度が低いと、還元水中に溶解していたシリカが析出しやすくなる。その結果、第1および第2還元水流路43、44の配管や還元井の内壁にシリカが付着して、配管や還元井が閉塞する可能性がある。よって、本実施形態では、シリカの析出対策としてフラッシュタンク45を設けている。   Depending on the production well, the silica-containing concentration of the geothermal fluid may be high. When the silica content concentration of the reducing water is high and the temperature is low, silica dissolved in the reducing water is likely to be precipitated. As a result, silica may adhere to the piping of the first and second reducing water flow paths 43 and 44 and the inner wall of the reducing well, and the piping and the reducing well may be blocked. Therefore, in this embodiment, the flash tank 45 is provided as a countermeasure against silica precipitation.

沸騰気化器21内で発生した二次熱水は、還元水として第1還元水流路43に送られ、除湿装置22からの水滴と合流する。そして、水滴と合流した還元水は、第1還元水流路43を介してフラッシュタンク45に流入する。   The secondary hot water generated in the boiling vaporizer 21 is sent as reduced water to the first reduced water flow path 43 and merges with water droplets from the dehumidifier 22. The reduced water that has joined the water droplets flows into the flash tank 45 via the first reduced water flow path 43.

フラッシュタンク45は、還元水を低圧で沸騰気化させることで、還元水中のシリカを析出させて沈殿させる。図9は、フラッシュタンク45の底部に層状に沈殿したシリカ沈殿物45aを示している。本実施形態のフラッシュタンク45は、還元水の圧力を大気圧程度に減圧し、かつ還元水の温度を飽和温度である約100℃以下まで低下させることで、還元水中のシリカを積極的に析出させて沈殿させる。   The flash tank 45 evaporates the reduced water at a low pressure to cause the silica in the reduced water to precipitate. FIG. 9 shows a silica precipitate 45 a that has been deposited in layers at the bottom of the flash tank 45. The flash tank 45 of this embodiment actively precipitates silica in the reduced water by reducing the pressure of the reduced water to about atmospheric pressure and lowering the temperature of the reduced water to a saturation temperature of about 100 ° C. or lower. To precipitate.

本実施形態では、フラッシュタンク45に溜まった還元水の上澄みが、静水頭またはポンプアップによりフラッシュタンク45から排出され、第2還元水流路44に送られる。還元水の上澄みを排出することで、還元水にシリカ沈殿物が混入することを抑制することができる。なお、還元水の上澄みの取水位置は、できるだけ還元水の水面に近い方がよいが、シリカ沈殿物の混入を十分に抑制できれば還元水の水面から離れていてもよい。   In the present embodiment, the supernatant of the reduced water accumulated in the flash tank 45 is discharged from the flash tank 45 by a hydrostatic head or pump-up and sent to the second reduced water flow path 44. By discharging the supernatant of the reduced water, it is possible to suppress the silica precipitate from being mixed into the reduced water. The intake position of the supernatant of the reduced water is preferably as close as possible to the water surface of the reduced water, but may be separated from the water surface of the reduced water as long as mixing of silica precipitates can be sufficiently suppressed.

本実施形態では、復水器5から排出された復水が、復水流路8を介してフラッシュタンク45に流入する。よって、フラッシュタンク45から第2還元水流路44には、復水を含む還元水が排出される。フラッシュタンク45から排出された還元水は、第2還元水流路44にてガス流路18からの不凝縮ガスと合流した後、第2還元水流路44を介して不凝縮ガスと共に還元井に送られる。   In the present embodiment, the condensate discharged from the condenser 5 flows into the flash tank 45 via the condensate flow path 8. Therefore, the reduced water including the condensate is discharged from the flash tank 45 to the second reduced water flow path 44. The reduced water discharged from the flash tank 45 merges with the non-condensable gas from the gas flow path 18 in the second reduced water flow path 44, and then is sent to the reducing well along with the non-condensed gas via the second reduced water flow path 44. It is done.

本実施形態によれば、還元水の温度と圧力をより低下させることで、不凝縮ガスの昇圧に要する電力を低減することが可能となり、地熱発電プラントの電力消費量を低減することが可能となる。   According to the present embodiment, by further reducing the temperature and pressure of the reducing water, it is possible to reduce the power required for boosting the non-condensable gas, and to reduce the power consumption of the geothermal power plant. Become.

(第10実施形態)
図10は、第10実施形態の地熱発電プラントの構成を示す模式図である。
(10th Embodiment)
FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a configuration of a geothermal power plant according to the tenth embodiment.

図10の地熱発電プラントでは、図9の地熱発電プラントから沸騰気化器21と除湿装置22とが除去されている。よって、セパレータ1にて分離された一次熱水は、還元水として第1還元水流路43に送られ、除湿装置2からの水滴と合流する。そして、水滴と合流した還元水は、第1還元水流路43を介してフラッシュタンク45に送られ、低圧で沸騰気化する。その結果、還元水中のシリカが析出して沈殿する。   In the geothermal power plant of FIG. 10, the boiling vaporizer 21 and the dehumidifier 22 are removed from the geothermal power plant of FIG. Therefore, the primary hot water separated by the separator 1 is sent as reduced water to the first reduced water flow path 43 and merges with water droplets from the dehumidifier 2. The reduced water that has merged with the water droplets is sent to the flash tank 45 via the first reduced water flow path 43 and is vaporized at a low pressure. As a result, silica in the reduced water precipitates and precipitates.

第1〜第7および第9実施形態の地熱発電プラントでは、還元水の圧力を低下させるために、沸騰気化器21を使用している。しかしながら、本実施形態では、第9実施形態と同様に還元水をフラッシュタンク45内で冷却および減圧することから、沸騰気化器21を使用しない構成を採用している。よって、本実施形態によれば、沸騰気化器21を使用せずに還元水に不凝縮ガスを混入させることが可能となり、地熱発電プラントの電力消費量を低減することが可能となる。   In the geothermal power plants of the first to seventh and ninth embodiments, the boiling vaporizer 21 is used to reduce the pressure of the reduced water. However, in this embodiment, since the reduced water is cooled and decompressed in the flash tank 45 as in the ninth embodiment, a configuration in which the boiling vaporizer 21 is not used is adopted. Therefore, according to this embodiment, it becomes possible to mix non-condensable gas into reduced water without using the boiling vaporizer 21, and it becomes possible to reduce the power consumption of a geothermal power plant.

なお、第9および第10実施形態では、第1実施形態の地熱発電プラントの構成にフラッシュタンク45を適用しているが、代わりに第2〜第6実施形態の地熱発電プラントの構成にフラッシュタンク45を適用してもよい。   In the ninth and tenth embodiments, the flash tank 45 is applied to the configuration of the geothermal power plant of the first embodiment. Instead, the flash tank is added to the configurations of the geothermal power plant of the second to sixth embodiments. 45 may be applied.

また、第9および第10実施形態のフラッシュタンク45は、還元水中のシリカを析出させて沈殿させる還元水水槽や還元水池に置き換えてもよい。還元水水槽や還元水池も、沈殿部の例である。   Further, the flash tank 45 of the ninth and tenth embodiments may be replaced with a reduced water tank or a reduced water pond that deposits and precipitates silica in the reduced water. Reduced water tanks and reduced water ponds are examples of sedimentation sections.

(第11実施形態)
図11は、第11実施形態の地熱発電プラントの構成を示す模式図である。
(Eleventh embodiment)
FIG. 11 is a schematic diagram illustrating a configuration of a geothermal power plant according to the eleventh embodiment.

図11の地熱発電プラントでは、図1の地熱発電プラントからセパレータ1と、沸騰気化器21と、除湿装置22が除去されている。   In the geothermal power plant of FIG. 11, the separator 1, the boiling vaporizer 21, and the dehumidifier 22 are removed from the geothermal power plant of FIG.

生産井によっては、地熱流体があまり熱水を含まず、地熱流体の熱水含有率が低く蒸気含有率が高い場合がある。このような地熱流体は、蒸気卓越型と呼ばれる。この場合、地熱流体をセパレータ1により蒸気と熱水とに分離する必要性は低い。よって、本実施形態の地熱流体は、セパレータ1を介さずに除湿装置2に導入されている。   Depending on the production well, the geothermal fluid may not contain much hot water, and the geothermal fluid may have a low hot water content and a high steam content. Such a geothermal fluid is called a steam-dominated type. In this case, the necessity for separating the geothermal fluid into steam and hot water by the separator 1 is low. Therefore, the geothermal fluid of this embodiment is introduced into the dehumidifying device 2 without the separator 1 interposed.

除湿装置2は、地熱流体を除湿して地熱流体から水滴を除去し、水滴が除去された蒸気を排出する。この蒸気は、蒸気タービン3の第1蒸気入口3aから蒸気タービン3内に流入し、蒸気タービン3を回転させる。一方、除湿により得られた水滴は、還元水として還元水流路7に送られ、復水流路8からの復水と合流する。そして、復水と合流した還元水は、還元水流路7を介して還元井に送られる。   The dehumidifying device 2 dehumidifies the geothermal fluid to remove water droplets from the geothermal fluid, and discharges steam from which the water droplets have been removed. This steam flows into the steam turbine 3 from the first steam inlet 3a of the steam turbine 3, and rotates the steam turbine 3. On the other hand, water droplets obtained by dehumidification are sent as reduced water to the reduced water channel 7 and merge with the condensate from the condensate channel 8. Then, the reduced water that has joined the condensate is sent to the reduction well through the reduced water flow path 7.

この還元水は、大部分は復水からなるため、比較的低圧である。よって、本実施形態では、ガス流路18からの不凝縮ガスを、還元水流路7を流れる還元水に混入させ、還元水と共に還元井に戻すことができる。   Since this reduced water is mostly composed of condensate, it has a relatively low pressure. Therefore, in this embodiment, the non-condensable gas from the gas flow path 18 can be mixed in the reduced water flowing through the reduced water flow path 7 and returned to the reducing well together with the reduced water.

本実施形態によれば、地熱流体が蒸気卓越型の場合に、不凝縮ガスを少ない消費電力で還元井に戻せる地熱発電プラントを簡単な構成で実現することが可能となる。   According to this embodiment, when the geothermal fluid is a steam-dominated type, it is possible to realize a geothermal power plant that can return non-condensable gas to the reduction well with low power consumption with a simple configuration.

(第12実施形態)
図12は、第12実施形態の地熱発電プラントの構成を示す模式図である。
(Twelfth embodiment)
FIG. 12 is a schematic diagram illustrating a configuration of a geothermal power plant according to a twelfth embodiment.

図12の地熱発電プラントは、図11に示す構成要素に加えて、弁46と、ダンプコンデンサ47とを備えている。   The geothermal power plant of FIG. 12 includes a valve 46 and a dump capacitor 47 in addition to the components shown in FIG.

弁46の例は、除湿装置2と蒸気タービン3との間の主蒸気配管の分岐部分に設けられたバネ式安全弁やバネ式逃し弁である。通常、主蒸気配管などの圧力配管には、配管内の圧力が最高使用圧力を超えたときに全開して配管を保護するバネ式安全弁と、配管内の圧力が常用圧力を超えたときに少しずつ開いて圧力を常用圧力に制御するバネ式逃がし弁が設けられている。圧力配管にバネ式安全弁とバネ式逃し弁の両方を設ける代わりに、これらの弁の機能を兼ねる逃がし安全弁を圧力配管に設ける場合もある。本実施形態では、弁46はこの逃がし安全弁であるとする。   An example of the valve 46 is a spring-type safety valve or a spring-type relief valve provided at a branch portion of the main steam pipe between the dehumidifier 2 and the steam turbine 3. Normally, pressure pipes such as main steam pipes have spring-type safety valves that fully open to protect the pipe when the pressure in the pipe exceeds the maximum operating pressure, and a little when the pressure in the pipe exceeds the normal pressure. A spring-type relief valve is provided that opens and controls the pressure to normal pressure. Instead of providing both a spring-type safety valve and a spring-type relief valve in the pressure pipe, a relief safety valve that also functions as these valves may be provided in the pressure pipe. In the present embodiment, the valve 46 is assumed to be this relief safety valve.

通常、弁46を通過した蒸気は大気中に放出される。一方、本実施形態の弁46を通過した蒸気は、ダンプコンデンサ47に送られる。ダンプコンデンサ47は、第1冷却水流路14から冷却水を取り込み、弁46からの蒸気を冷却水との間接接触により冷却し、第2冷却水流路15に冷却水を戻す。ダンプコンデンサ47は、この蒸気を冷却により凝縮させ、凝縮により生じた水(復水)を復水器5内に回収する。ダンプコンデンサ47からの水は、復水器5内の復水に混入される。   Normally, the vapor passing through the valve 46 is released into the atmosphere. On the other hand, the steam that has passed through the valve 46 of this embodiment is sent to the dump condenser 47. The dump condenser 47 takes in the cooling water from the first cooling water flow path 14, cools the steam from the valve 46 by indirect contact with the cooling water, and returns the cooling water to the second cooling water flow path 15. The dump condenser 47 condenses the steam by cooling, and collects water (condensate) generated by the condensation in the condenser 5. Water from the dump condenser 47 is mixed into the condensate in the condenser 5.

一方、ダンプコンデンサ47では、蒸気から水の他に不凝縮ガスが生じる。本実施形態では、この不凝縮ガスをガス抽出装置9に送り、復水器5からの不凝縮ガスと合流させるが、ガス抽出装置9に並列に設置された別系統のガス抽出装置に送ってもよい。ガス抽出装置9または別系統のガス抽出装置から排出された不凝縮ガスは、ガス流路18を介して還元水流路7に送られ、還元水に混入される。   On the other hand, in the dump condenser 47, non-condensable gas is generated from the steam in addition to water. In this embodiment, this non-condensable gas is sent to the gas extraction device 9 and merged with the non-condensable gas from the condenser 5, but is sent to another system of gas extraction devices installed in parallel with the gas extraction device 9. Also good. The non-condensable gas discharged from the gas extraction device 9 or the gas extraction device of another system is sent to the reducing water channel 7 via the gas channel 18 and mixed into the reducing water.

本実施形態によれば、弁46からの蒸気を大気中に放出せずにダンプコンデンサ47等により回収することで、よりクリーンな地熱発電プラントを実現することが可能となる。   According to this embodiment, it is possible to realize a cleaner geothermal power plant by collecting the steam from the valve 46 by the dump condenser 47 or the like without releasing it into the atmosphere.

(第13実施形態)
図13は、第13実施形態の地熱発電プラントの構成を示す模式図である。
(13th Embodiment)
FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a configuration of a geothermal power plant according to a thirteenth embodiment.

図13の地熱発電プラントでは、図12の地熱発電プラントからダンプコンデンサ47が除去されている。そして、弁46を通過した蒸気は、復水器5に導入され、復水器5内で蒸気タービン3の排気に混入される。その結果、この蒸気が蒸気タービン3の排気と同様に凝縮して地熱水(復水)となり、復水器5から復水流路8に排出される。一方、この蒸気や蒸気タービン3の排気から生じた不凝縮ガスは、ガス抽出装置9により復水器5から抽出される。   In the geothermal power plant of FIG. 13, the dump capacitor 47 is removed from the geothermal power plant of FIG. Then, the steam that has passed through the valve 46 is introduced into the condenser 5 and mixed into the exhaust of the steam turbine 3 in the condenser 5. As a result, this steam is condensed in the same manner as the exhaust of the steam turbine 3 to become geothermal water (condensate), and is discharged from the condenser 5 to the condensate flow path 8. On the other hand, the non-condensable gas generated from the steam and the exhaust of the steam turbine 3 is extracted from the condenser 5 by the gas extraction device 9.

本実施形態によれば、弁46からの蒸気を大気中に放出せずに復水器5により回収することで、よりクリーンな地熱発電プラントを実現することが可能となる。   According to this embodiment, it is possible to realize a cleaner geothermal power plant by collecting the steam from the valve 46 by the condenser 5 without releasing it into the atmosphere.

なお、第11〜第13実施形態では、第1実施形態の地熱発電プラントにセパレータレスの構成を適用しているが、代わりに第2〜第6実施形態の地熱発電プラントにセパレータレスの構成を適用してもよい。   In addition, in 11th-13th Embodiment, although the separatorless structure is applied to the geothermal power plant of 1st Embodiment, the separatorless structure is used for the geothermal power plant of 2nd-6th Embodiment instead. You may apply.

以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例としてのみ提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図したものではない。本明細書で説明した新規なプラントは、その他の様々な形態で実施することができる。また、本明細書で説明したプラントの形態に対し、発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の省略、置換、変更を行うことができる。添付の特許請求の範囲およびこれに均等な範囲は、発明の範囲や要旨に含まれるこのような形態や変形例を含むように意図されている。   Although several embodiments have been described above, these embodiments are presented as examples only and are not intended to limit the scope of the invention. The novel plant described herein can be implemented in a variety of other forms. Moreover, various omissions, substitutions, and changes can be made to the form of the plant described in the present specification without departing from the scope of the invention. The appended claims and their equivalents are intended to include such forms and modifications as fall within the scope and spirit of the invention.

1:セパレータ、2:除湿装置、3:蒸気タービン、
3a:第1蒸気入口、3b:第2蒸気入口、3c:第3蒸気入口、
4:発電機、5:復水器、6:復水ポンプ、7:還元水流路、8:復水流路、
9:ガス抽出装置、10:封水セパレータ、11:冷却塔、12:ファンスタック、
13:冷却水ポンプ、14:第1冷却水流路、15:第2冷却水流路、
16:冷却水分岐流路、17:封水流路、18:ガス流路、
21:沸騰気化器、22:除湿装置、23:冷却水分岐流路、
31:乾式冷却塔、32:間接接触式冷却器、33:封水循環ポンプ、
34:封水分岐流路、35:ラジエター、36:空冷復水器、
37:電動ファン、38:直接接触式復水器、39:ホットウェルポンプ、
40:冷却水ポンプ、41:沸騰気化器、42:除湿装置、
43:第1還元水流路、44:第2還元水流路、45:フラッシュタンク、
45a:シリカ沈殿物、46:弁、47:ダンプコンデンサ
1: separator, 2: dehumidifier, 3: steam turbine,
3a: first steam inlet, 3b: second steam inlet, 3c: third steam inlet,
4: generator, 5: condenser, 6: condensate pump, 7: reduced water flow path, 8: condensate flow path,
9: Gas extraction device, 10: Sealed water separator, 11: Cooling tower, 12: Fan stack,
13: Cooling water pump, 14: 1st cooling water flow path, 15: 2nd cooling water flow path,
16: Cooling water branch channel, 17: Sealed water channel, 18: Gas channel,
21: Boiling vaporizer, 22: Dehumidifier, 23: Cooling water branch flow path,
31: Dry cooling tower, 32: Indirect contact cooler, 33: Sealed water circulation pump,
34: Sealed water branch flow path, 35: Radiator, 36: Air-cooled condenser,
37: Electric fan, 38: Direct contact condenser, 39: Hot well pump,
40: Cooling water pump, 41: Boiling vaporizer, 42: Dehumidifier,
43: first reduced water flow path, 44: second reduced water flow path, 45: flash tank,
45a: Silica precipitate, 46: Valve, 47: Dump condenser

Claims (15)

地熱流体を第1の蒸気と第1の水とに分離するセパレータと、
前記第1の水を沸騰気化させ、前記第1の水から得られた第2の蒸気と第2の水とを排出する第1の沸騰気化器と、
前記第1および第2の蒸気により駆動される蒸気タービンと、
前記蒸気タービンからの排気を冷却して凝縮させ、前記排気から得られた復水を排出する復水器と、
前記第2の水を含む還元水を還元井に搬送する還元水流路と、
前記復水器からガスを抽出するガス抽出装置と、
前記復水器から抽出された前記ガスを前記還元水流路に供給し、前記還元水に混入させるガス流路と、
を備える地熱発電プラント。
A separator that separates the geothermal fluid into first steam and first water;
A first boiling vaporizer configured to boil and vaporize the first water and to discharge the second steam and the second water obtained from the first water;
A steam turbine driven by the first and second steam;
A condenser for cooling and condensing the exhaust from the steam turbine, and discharging the condensate obtained from the exhaust;
A reduced water flow path for conveying reduced water containing the second water to the reduction well;
A gas extraction device for extracting gas from the condenser;
A gas flow path for supplying the gas extracted from the condenser to the reduced water flow path and mixing it in the reduced water;
A geothermal power plant.
前記排気を冷却する冷却水を供給する冷却塔と、
前記冷却水を前記冷却塔と前記復水器との間で循環させる冷却水流路と、
前記復水器から排出された前記復水を前記還元水流路に供給し、前記還元水に混入させる復水流路と、
をさらに備える請求項1に記載の地熱発電プラント。
A cooling tower for supplying cooling water for cooling the exhaust,
A cooling water flow path for circulating the cooling water between the cooling tower and the condenser;
A condensate flow path for supplying the condensate discharged from the condenser to the reduced water flow path and mixing it into the reduced water;
The geothermal power plant according to claim 1, further comprising:
前記排気を冷却する冷却水を供給する冷却塔と、
前記冷却水を前記冷却塔と前記復水器との間で循環させる冷却水流路と、
前記復水器から排出された前記復水を前記冷却水流路に供給し、前記冷却水に混入させる復水流路と、
をさらに備える請求項1に記載の地熱発電プラント。
A cooling tower for supplying cooling water for cooling the exhaust,
A cooling water flow path for circulating the cooling water between the cooling tower and the condenser;
A condensate flow path for supplying the condensate discharged from the condenser to the cooling water flow path and mixing it into the cooling water;
The geothermal power plant according to claim 1, further comprising:
前記排気を冷却する冷却水を供給する乾式冷却塔と、
前記冷却水を前記冷却塔と前記復水器との間で循環させる冷却水流路と、
をさらに備える請求項1に記載の地熱発電プラント。
A dry cooling tower for supplying cooling water for cooling the exhaust;
A cooling water flow path for circulating the cooling water between the cooling tower and the condenser;
The geothermal power plant according to claim 1, further comprising:
前記復水器は、前記排気を空冷する空冷復水器である、請求項1に記載の地熱発電プラント。   The geothermal power plant according to claim 1, wherein the condenser is an air-cooled condenser that cools the exhaust air. 前記排気を冷却する冷却水を供給する冷却塔と、
前記冷却水を前記冷却塔と前記復水器との間で循環させる冷却水流路とをさらに備え、
前記復水器は、前記排気と前記冷却水との直接接触により前記排気を冷却し、前記冷却水と前記復水とを前記冷却水流路に排出する、請求項1に記載の地熱発電プラント。
A cooling tower for supplying cooling water for cooling the exhaust,
A cooling water flow path for circulating the cooling water between the cooling tower and the condenser;
The geothermal power plant according to claim 1, wherein the condenser cools the exhaust gas by direct contact between the exhaust gas and the cooling water, and discharges the cooling water and the condensate into the cooling water flow path.
前記第1の水を沸騰気化させ、前記第1の水から得られた第3の蒸気と第3の水とを排出する第2の沸騰気化器をさらに備え、
前記第1沸騰気化器は、前記第3の水を沸騰気化させ、前記第3の水から得られた前記第2の蒸気と前記第2の水とを排出し、
前記蒸気タービンは、前記第1、第2、および第3蒸気により駆動される、請求項1に記載の地熱発電プラント。
A second boiling vaporizer configured to boil and vaporize the first water and discharge third steam and third water obtained from the first water;
The first boiling vaporizer vaporizes the third water, discharges the second steam and the second water obtained from the third water,
The geothermal power plant of claim 1, wherein the steam turbine is driven by the first, second, and third steam.
前記還元水流路は、前記還元水を前記復水器に供給する第1流路と、前記復水器から排出された前記還元水を前記還元井に搬送する第2流路とを備える、請求項1に記載の地熱発電プラント。   The reduced water flow path includes a first flow path that supplies the reduced water to the condenser, and a second flow path that conveys the reduced water discharged from the condenser to the reducing well. Item 2. A geothermal power plant according to item 1. 前記還元水中のシリカを析出させて沈殿させる沈殿部をさらに備え、
前記還元水流路は、前記還元水を前記沈殿部に供給する第1流路と、前記沈殿部に溜まった前記還元水の上澄みを排出して前記還元井に搬送する第2流路とを備える、請求項1に記載の地熱発電プラント。
Further comprising a precipitation part for precipitating and precipitating silica in the reduced water,
The reduced water flow path includes a first flow path for supplying the reduced water to the settling portion, and a second flow path for discharging the reduced water supernatant accumulated in the settling portion and transporting the reduced water to the reducing well. The geothermal power plant according to claim 1.
地熱流体を第1の蒸気と第1の水とに分離するセパレータと、
前記第1の蒸気により駆動される蒸気タービンと、
前記蒸気タービンからの排気を冷却して凝縮させ、前記排気から得られた復水を排出する復水器と、
前記第1の水を含む還元水を還元井に搬送する還元水流路であって、前記還元水を前記復水器に供給する第1流路と、前記復水器から排出された前記還元水を前記還元井に搬送する第2流路と、を備える還元水流路と、
前記復水器からガスを抽出するガス抽出装置と、
前記復水器から抽出された前記ガスを前記還元水流路に供給し、前記還元水に混入させるガス流路と、
を備える地熱発電プラント。
A separator that separates the geothermal fluid into first steam and first water;
A steam turbine driven by the first steam;
A condenser for cooling and condensing the exhaust from the steam turbine, and discharging the condensate obtained from the exhaust;
A reduced water channel for conveying reduced water containing the first water to a reduction well, a first channel for supplying the reduced water to the condenser, and the reduced water discharged from the condenser A reduced water channel comprising: a second channel that transports the reducing well to the reduction well;
A gas extraction device for extracting gas from the condenser;
A gas flow path for supplying the gas extracted from the condenser to the reduced water flow path and mixing it in the reduced water;
A geothermal power plant.
地熱流体を第1の蒸気と第1の水とに分離するセパレータと、
前記第1の蒸気により駆動される蒸気タービンと、
前記蒸気タービンからの排気を冷却して凝縮させ、前記排気から得られた復水を排出する復水器と、
前記第1の水を含む還元水中のシリカを析出させて沈殿させる沈殿部と、
前記還元水を還元井に搬送する還元水流路であって、前記還元水を前記沈殿部に供給する第1流路と、前記沈殿部に溜まった前記還元水の上澄みを排出して前記還元井に搬送する第2流路と、を備える還元水流路と、
前記復水器からガスを抽出するガス抽出装置と、
前記復水器から抽出された前記ガスを前記還元水流路に供給し、前記還元水に混入させるガス流路と、
を備える地熱発電プラント。
A separator that separates the geothermal fluid into first steam and first water;
A steam turbine driven by the first steam;
A condenser for cooling and condensing the exhaust from the steam turbine, and discharging the condensate obtained from the exhaust;
A precipitation part for precipitating and precipitating silica in reduced water containing the first water;
A reducing water channel for conveying the reducing water to the reducing well, the first channel supplying the reducing water to the settling portion; and the reducing water supernatant accumulated in the settling portion is discharged to reduce the reducing well A reduced water flow path comprising a second flow path transported to
A gas extraction device for extracting gas from the condenser;
A gas flow path for supplying the gas extracted from the condenser to the reduced water flow path and mixing it in the reduced water;
A geothermal power plant.
地熱流体が、前記地熱流体を蒸気と水とに分離するセパレータを介さずに導入され、前記地熱流体を除湿する除湿装置と、
前記除湿装置から排出された蒸気により駆動される蒸気タービンと、
前記蒸気タービンからの排気を冷却して凝縮させ、前記排気から得られた復水を排出する復水器と、
前記除湿により得られた水を含む還元水を還元井に搬送する還元水流路と、
前記復水器からガスを抽出するガス抽出装置と、
前記復水器から抽出された前記ガスを前記還元水流路に供給し、前記還元水に混入させるガス流路と、
を備える地熱発電プラント。
A dehumidifying device in which the geothermal fluid is introduced without a separator separating the geothermal fluid into steam and water, and dehumidifies the geothermal fluid;
A steam turbine driven by steam discharged from the dehumidifier;
A condenser for cooling and condensing the exhaust from the steam turbine, and discharging the condensate obtained from the exhaust;
A reduced water flow path for transporting reduced water containing water obtained by the dehumidification to the reduction well;
A gas extraction device for extracting gas from the condenser;
A gas flow path for supplying the gas extracted from the condenser to the reduced water flow path and mixing it in the reduced water;
A geothermal power plant.
前記除湿装置から排出された前記蒸気を冷却して凝縮させるダンプコンデンサと、
前記除湿装置から排出された前記蒸気を前記ダンプコンデンサに供給するための弁とをさらに備え、
前記ダンプコンデンサにより前記蒸気から得られた水は、前記復水器に供給され、前記復水に混入される、請求項12に記載の地熱発電プラント。
A dump condenser that cools and condenses the steam discharged from the dehumidifier;
A valve for supplying the steam discharged from the dehumidifying device to the dump condenser,
The geothermal power plant according to claim 12, wherein water obtained from the steam by the dump condenser is supplied to the condenser and mixed into the condensate.
前記除湿装置から排出された前記蒸気を前記復水器に供給し、前記排気に混入させるための弁をさらに備える、請求項12に記載の地熱発電プラント。   The geothermal power plant according to claim 12, further comprising a valve for supplying the steam discharged from the dehumidifying device to the condenser and mixing the steam into the exhaust gas. 前記第1または第2の沸騰気化器は、前記第1または第3の水を0.1〜0.2MPaの圧力で沸騰気化させる、請求項1から9のいずれか1項に記載の地熱発電プラント。   The geothermal power generation according to any one of claims 1 to 9, wherein the first or second boiling vaporizer vaporizes the first or third water at a pressure of 0.1 to 0.2 MPa. plant.
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