JP2726684B2 - 地熱発電プラントのスケール処理設備 - Google Patents
地熱発電プラントのスケール処理設備Info
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- JP2726684B2 JP2726684B2 JP63286799A JP28679988A JP2726684B2 JP 2726684 B2 JP2726684 B2 JP 2726684B2 JP 63286799 A JP63286799 A JP 63286799A JP 28679988 A JP28679988 A JP 28679988A JP 2726684 B2 JP2726684 B2 JP 2726684B2
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/10—Geothermal energy
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、クローズドシステム地熱発電プラントに設
けられるスケール処理設備に関するものであり、特にク
ローズドシステムになっているゆえに、生産井から還元
井に至るまでのラインパイプ内壁に堆積したスケールの
除去が困難であったという従来技術の問題点を有利に克
服することができるスケール処理設備に関するものであ
る。
けられるスケール処理設備に関するものであり、特にク
ローズドシステムになっているゆえに、生産井から還元
井に至るまでのラインパイプ内壁に堆積したスケールの
除去が困難であったという従来技術の問題点を有利に克
服することができるスケール処理設備に関するものであ
る。
この発明は、温泉井から噴出する温泉処理ライン、さ
らには含ガス熱流体を扱う化学工業などの他の分野にお
けるパイプラインに対しても適用し得るスケール処理設
備の構造について提案する。以下は主として地熱発電プ
ラントの例について説明する。
らには含ガス熱流体を扱う化学工業などの他の分野にお
けるパイプラインに対しても適用し得るスケール処理設
備の構造について提案する。以下は主として地熱発電プ
ラントの例について説明する。
地下深部には、蒸気と熱水が高圧下で共存した状態の
地熱流体貯留層を形造っている地層がある。
地熱流体貯留層を形造っている地層がある。
このような地層に対しては、地上から前記貯留層をめ
がけて坑井を掘削し、気水混相状態の地熱流体を前記坑
井から自噴させ、この気水混相の地熱流体を気水分離器
に導入して蒸気と熱水とに分離し、蒸気の方は地熱発電
用タービンに供給し、熱水の方は還元井を通じて再び地
下に還元するという地熱発電プラントが建設されてい
る。
がけて坑井を掘削し、気水混相状態の地熱流体を前記坑
井から自噴させ、この気水混相の地熱流体を気水分離器
に導入して蒸気と熱水とに分離し、蒸気の方は地熱発電
用タービンに供給し、熱水の方は還元井を通じて再び地
下に還元するという地熱発電プラントが建設されてい
る。
ところが、気水分離した後のラインパイプ内を流れる
上記熱水中には、シリカ，カルシウムなどが溶存してい
るために、該熱水の温度や圧力が低下すると、シリカ，
カルシウムなどが析出し、ラインパイプ内壁に堆積して
コーティング層を形成し、その結果、次第に熱水輸送量
が低下するという大きな問題点があった。
上記熱水中には、シリカ，カルシウムなどが溶存してい
るために、該熱水の温度や圧力が低下すると、シリカ，
カルシウムなどが析出し、ラインパイプ内壁に堆積して
コーティング層を形成し、その結果、次第に熱水輸送量
が低下するという大きな問題点があった。
これに対し、従来、上記スケール析出による弊害を防
止するために、該熱水を大気中に開放することなく高温
・高圧のまま地下に還元するクローズドシステムを採用
することで、その弊害に対処していた。
止するために、該熱水を大気中に開放することなく高温
・高圧のまま地下に還元するクローズドシステムを採用
することで、その弊害に対処していた。
ところが、最近では、熱水の持っている熱エネルギー
を利用する目的で、この熱水をさらにフラッシュさせて
低圧力の蒸気を得てこれを発電に利用したり、該熱水と
清水とを熱交換するようなことも行われるようになっ
た。このような用途に応えるためには、上述した完全ク
ローズドシステムには不便があった。
を利用する目的で、この熱水をさらにフラッシュさせて
低圧力の蒸気を得てこれを発電に利用したり、該熱水と
清水とを熱交換するようなことも行われるようになっ
た。このような用途に応えるためには、上述した完全ク
ローズドシステムには不便があった。
ところが、有効利用のために熱水をフラッシュや熱交
換すると、フラッシュ後または熱交換後に該熱水の温度
・圧力が低下し、溶存しているシリカ・カルシウムなど
の成分が析出し易い状態となる。その結果、フラッシャ
ーや熱交換器から還元井に至るまでのラインパイプ内壁
にスケールが堆積する。その結果、流路断面を狭めて熱
水輸送量の低下を導き、ひいては蒸気生産量の低下とな
るので、ますますスケール除去の必要性が高まってい
た。
換すると、フラッシュ後または熱交換後に該熱水の温度
・圧力が低下し、溶存しているシリカ・カルシウムなど
の成分が析出し易い状態となる。その結果、フラッシャ
ーや熱交換器から還元井に至るまでのラインパイプ内壁
にスケールが堆積する。その結果、流路断面を狭めて熱
水輸送量の低下を導き、ひいては蒸気生産量の低下とな
るので、ますますスケール除去の必要性が高まってい
た。
また、上記フラッシャーや熱交換器がなく、大気に開
放しないで熱水を還元するクローズドシステムの地熱発
電プラントであっても、ラインパイプ内でフラッシング
を起こし、わずかづつラインパイプにスケールが堆積し
ており、また長年経過した地熱発電所のラインパイプに
も同様の現象によりラインパイプが狭くなり、熱水輸送
量が低下するという問題点があった。
放しないで熱水を還元するクローズドシステムの地熱発
電プラントであっても、ラインパイプ内でフラッシング
を起こし、わずかづつラインパイプにスケールが堆積し
ており、また長年経過した地熱発電所のラインパイプに
も同様の現象によりラインパイプが狭くなり、熱水輸送
量が低下するという問題点があった。
これらの場合、パイプ内壁に堆積したスケールを除去
するためには、生産井の坑井バルブを閉めて停止させた
後、パイプ内のスケールをかき取らなければならない
が、手間がかかりすぎる。結局、従来パイプ内壁に堆積
したスケールの除去作業は行っていないのが実情であ
る。
するためには、生産井の坑井バルブを閉めて停止させた
後、パイプ内のスケールをかき取らなければならない
が、手間がかかりすぎる。結局、従来パイプ内壁に堆積
したスケールの除去作業は行っていないのが実情であ
る。
本発明の目的は、ラインパイプの内壁にスケールが堆
積するのを防止し、または堆積したスケールを容易に除
去することのできる地熱発電プラントのスケース処理設
備を提供するところにある。
積するのを防止し、または堆積したスケールを容易に除
去することのできる地熱発電プラントのスケース処理設
備を提供するところにある。
本発明の適用対象は、主として、 地熱生産井より噴出する地熱流体の蒸気と熱水を、地
上に配設した気水分離器に導入して分離すると共に、蒸
気については地熱発電用タービンに供給する一方、熱水
については大気中に開放することなくラインパイプにて
還元井に導き、かつそのまま地下深部に還元するクロー
ズドシステム地熱発電プラントのスケール処理設備にお
いて、 上記気水分離器から還元井に至るまでのラインパイプ
に設置される熱交換器下流側に、このラインパイプを同
心に包囲する外囲体で水冷ジャケットを構成してなるス
ケール除去用冷却装置を、該ラインパイプの長さに応じ
て所定の間隔で複数個配設し、かつそのうちの下流側冷
却装置と上記還元井との間に、熱水が径大の外管内から
その中に挿通した小径多孔内管に移るときの慣性を利用
して熱水とスケールとを分離する、クローズドタイプの
スケール回収装置を直接接続したことを特徴とするクロ
ーズドシステム地熱発電プラントのスケール処理設備で
ある。
上に配設した気水分離器に導入して分離すると共に、蒸
気については地熱発電用タービンに供給する一方、熱水
については大気中に開放することなくラインパイプにて
還元井に導き、かつそのまま地下深部に還元するクロー
ズドシステム地熱発電プラントのスケール処理設備にお
いて、 上記気水分離器から還元井に至るまでのラインパイプ
に設置される熱交換器下流側に、このラインパイプを同
心に包囲する外囲体で水冷ジャケットを構成してなるス
ケール除去用冷却装置を、該ラインパイプの長さに応じ
て所定の間隔で複数個配設し、かつそのうちの下流側冷
却装置と上記還元井との間に、熱水が径大の外管内から
その中に挿通した小径多孔内管に移るときの慣性を利用
して熱水とスケールとを分離する、クローズドタイプの
スケール回収装置を直接接続したことを特徴とするクロ
ーズドシステム地熱発電プラントのスケール処理設備で
ある。
また、本発明は、この地熱生産井より噴出する地熱流
体の蒸気と熱水を、地上に配設した気水分離器に導入し
て分離すると共に、蒸気については地熱発電用タービン
に供給する一方、熱水については大気中に開放すること
なくラインパイプにて還元井に導き、かつそのまま地下
深部に還元するクローズドシステム地熱発電プラントの
スケール処理設備において、 上記気水分離器から還元井に至るまでのラインパイプ
に設置される熱交換器下流側に、このラインパイプを同
心に包囲する外囲体で水冷ジャケットを構成してなるス
ケール除去用冷却装置を、該ラインパイプの長さに応じ
て所定の間隔で複数個配設し、かつそのうちの下流側冷
却装置と上記還元井との間に、バイパスを設けてその中
に大気開放型のスケール回収装置を配設したことを特徴
とするクローズドシステム地熱発電プラントのスケール
処理設備、である。
体の蒸気と熱水を、地上に配設した気水分離器に導入し
て分離すると共に、蒸気については地熱発電用タービン
に供給する一方、熱水については大気中に開放すること
なくラインパイプにて還元井に導き、かつそのまま地下
深部に還元するクローズドシステム地熱発電プラントの
スケール処理設備において、 上記気水分離器から還元井に至るまでのラインパイプ
に設置される熱交換器下流側に、このラインパイプを同
心に包囲する外囲体で水冷ジャケットを構成してなるス
ケール除去用冷却装置を、該ラインパイプの長さに応じ
て所定の間隔で複数個配設し、かつそのうちの下流側冷
却装置と上記還元井との間に、バイパスを設けてその中
に大気開放型のスケール回収装置を配設したことを特徴
とするクローズドシステム地熱発電プラントのスケール
処理設備、である。
本発明の地熱発電プラントは、ラインパイプの内壁に
付着しようとするのを阻止し、かつ既に付着したスケー
ルを除去するために、気水分離器から還元井に至るまで
のパイプライン中に熱水を急冷するスケール除去用冷却
設備を配設することを第１の特徴とする。
付着しようとするのを阻止し、かつ既に付着したスケー
ルを除去するために、気水分離器から還元井に至るまで
のパイプライン中に熱水を急冷するスケール除去用冷却
設備を配設することを第１の特徴とする。
ただし、フラッシャーや熱交換器を具備する地熱発電
プラントにおいては、前記フラッシャーや熱交換器の後
方下流側に冷却設備を設けることが有利である。このこ
とは、除去したスケールによって前記フラッシャーや熱
交換器を損傷するようなことがなくなるからである。
プラントにおいては、前記フラッシャーや熱交換器の後
方下流側に冷却設備を設けることが有利である。このこ
とは、除去したスケールによって前記フラッシャーや熱
交換器を損傷するようなことがなくなるからである。
すなわち、この発明で採用している“スケール除去用
冷却装置”は、第２図に示すような、いわゆるラインパ
イプ３を同心包囲する外囲体で水冷ジャケットを構成
し、この水冷ジャケット51内に水を導入し、該ラインパ
イプ３の当該個所を冷却する形式のものを好適例とす
る。このスケール除去用冷却装置５は、ラインパイプ５
の距離によっても異なるが、所定間隔で複数個取付ける
ことにより、該ラインパイプ３を冷却する個所とそうで
ない個所とが交互に配置されるように構成すかることが
必要である。
冷却装置”は、第２図に示すような、いわゆるラインパ
イプ３を同心包囲する外囲体で水冷ジャケットを構成
し、この水冷ジャケット51内に水を導入し、該ラインパ
イプ３の当該個所を冷却する形式のものを好適例とす
る。このスケール除去用冷却装置５は、ラインパイプ５
の距離によっても異なるが、所定間隔で複数個取付ける
ことにより、該ラインパイプ３を冷却する個所とそうで
ない個所とが交互に配置されるように構成すかることが
必要である。
本発明装置における第２の特徴は、上述のように、ラ
インパイプ３を所定の間隔毎に急冷し、冷却しない部分
の該パイプとの関に生じる熱伸縮力を利用することによ
り、付着スケールに熱歪みを与えて亀裂を生じさせるこ
とにより剥離させた後、この剥離した該スケールを回収
するためのスケール回収装置を設けたことにある。
インパイプ３を所定の間隔毎に急冷し、冷却しない部分
の該パイプとの関に生じる熱伸縮力を利用することによ
り、付着スケールに熱歪みを与えて亀裂を生じさせるこ
とにより剥離させた後、この剥離した該スケールを回収
するためのスケール回収装置を設けたことにある。
このスケール回収装置10は、最も下流側にある前記冷
却設備5cのさらにその後方に配設するものであって、ク
ローズドタイプ10aのものとオープンタイプ10bのものと
のいずれか一方を配設する。
却設備5cのさらにその後方に配設するものであって、ク
ローズドタイプ10aのものとオープンタイプ10bのものと
のいずれか一方を配設する。
このスケール回収装置10のクローズドタイプのもの
は、第3,4図に詳細を示す如きものであって、熱水が径
大の外管11から、その中に挿通した小径多孔内管12に移
るときに熱水とスケールとを慣性を利用して分離除去
し、前記外管11の下側に設けた排出管13より適時に排出
する構成のものである。またオープンタイプのものとし
ては、前記パイプラインに対し、さらにバイパスライン
を設け、このバイパスライン内に配設する形式であり、
このバイパスラインの一部を大気開放すると共にこの部
分に熱水を溜めるプールを配設する形式である。そし
て、この開放型のプール内にパイプ内で剥離したスケー
ルを送り込んで堆積させ、一方このプールからオーバー
フローした熱水は、加圧して還元井から地下に還元す
る。
は、第3,4図に詳細を示す如きものであって、熱水が径
大の外管11から、その中に挿通した小径多孔内管12に移
るときに熱水とスケールとを慣性を利用して分離除去
し、前記外管11の下側に設けた排出管13より適時に排出
する構成のものである。またオープンタイプのものとし
ては、前記パイプラインに対し、さらにバイパスライン
を設け、このバイパスライン内に配設する形式であり、
このバイパスラインの一部を大気開放すると共にこの部
分に熱水を溜めるプールを配設する形式である。そし
て、この開放型のプール内にパイプ内で剥離したスケー
ルを送り込んで堆積させ、一方このプールからオーバー
フローした熱水は、加圧して還元井から地下に還元す
る。
第１図は、本発明の地熱発電プラントスケール処理装
置の一実施例、とくにオープンタイプのスケール回収装
置を具えるものについてのフローシートである。
置の一実施例、とくにオープンタイプのスケール回収装
置を具えるものについてのフローシートである。
生産井１から噴出した地熱流体は、気水分離器２で蒸
気と熱水とに分離され、蒸気は地熱発電用タービン（図
示せず）に供給され、一方、熱水の方は、ラインパイプ
３を通って還元井４から地下に還元される。上記ライン
パイプ３には、複数のスケール除去用冷却設備5a…5cが
配設してある。
気と熱水とに分離され、蒸気は地熱発電用タービン（図
示せず）に供給され、一方、熱水の方は、ラインパイプ
３を通って還元井４から地下に還元される。上記ライン
パイプ３には、複数のスケール除去用冷却設備5a…5cが
配設してある。
このスケール除去用冷却設備５は、第２図に示すよう
な水冷ジャケット51をラインパイプ３に取付けたもの
で、該水冷ジャケット51内の水を熱水の通流方向とは逆
の向流で流すことにより、この個所で、熱水により加熱
膨張した状態のラインパイプ３を急冷し、パイプ内壁に
堆積しているスケール６に亀裂を生じさせてブロック状
として剥離除去する。
な水冷ジャケット51をラインパイプ３に取付けたもの
で、該水冷ジャケット51内の水を熱水の通流方向とは逆
の向流で流すことにより、この個所で、熱水により加熱
膨張した状態のラインパイプ３を急冷し、パイプ内壁に
堆積しているスケール６に亀裂を生じさせてブロック状
として剥離除去する。
そして、このスケール除去用冷却装置５と還元井４と
の間、すなわち該冷却装置5cの下流側のラインパイプ３
に、バイパスライン７を配設し、このバイパスライン７
中に大気開放されたスケール回収用プール８を設け、こ
こに上述のようにして除去されたブロック状スケールを
プール８に送り込み、ここで回収する。このプール８内
には、スケールとともに熱水が溜まるので、堆積するス
ケールの他、オーバーフローする熱水の方はポンプ９に
より加圧し、後半のバイパスライン７を経て還元井４に
注入し、地下に還元する。
の間、すなわち該冷却装置5cの下流側のラインパイプ３
に、バイパスライン７を配設し、このバイパスライン７
中に大気開放されたスケール回収用プール８を設け、こ
こに上述のようにして除去されたブロック状スケールを
プール８に送り込み、ここで回収する。このプール８内
には、スケールとともに熱水が溜まるので、堆積するス
ケールの他、オーバーフローする熱水の方はポンプ９に
より加圧し、後半のバイパスライン７を経て還元井４に
注入し、地下に還元する。
以上説明したように本発明の地熱発電プラントのスケ
ール処理装置によれば、熱水用ラインパイプの内壁に付
着したスケールを極めて簡単に除去・回収することがで
きる。このことは、安定した熱水輸送量を確保でき、ひ
いては蒸気生産量の安定化を実現する。
ール処理装置によれば、熱水用ラインパイプの内壁に付
着したスケールを極めて簡単に除去・回収することがで
きる。このことは、安定した熱水輸送量を確保でき、ひ
いては蒸気生産量の安定化を実現する。
第１図は、本発明の一実施例を示すオープンタイプスケ
ール回収装置を焼成した地熱発電プラントのスケール処
理設備のフローシート、 第２図は、スケール除去用冷却設備の部分断面図、 第３図は、本発明の他の実施例を示すクローズドタイプ
のスケール回収装置を配設した地熱発電プラントのスケ
ール処理設備のフローシート、 第４図は、クローズドタイプスケール回収装置の一部切
欠き正面図である。 １…生産井、２…気水分離器、３…ラインパイプ、４…
還元井、５…スケール除去用冷却設備、７…バイパスラ
イン、８…スケール回収プール。
ール回収装置を焼成した地熱発電プラントのスケール処
理設備のフローシート、 第２図は、スケール除去用冷却設備の部分断面図、 第３図は、本発明の他の実施例を示すクローズドタイプ
のスケール回収装置を配設した地熱発電プラントのスケ
ール処理設備のフローシート、 第４図は、クローズドタイプスケール回収装置の一部切
欠き正面図である。 １…生産井、２…気水分離器、３…ラインパイプ、４…
還元井、５…スケール除去用冷却設備、７…バイパスラ
イン、８…スケール回収プール。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−111095（ＪＰ，Ａ) 特公 昭56−44997（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭62−18712（ＪＰ，Ｂ２) 実公 昭63−39426（ＪＰ，Ｙ２)
Claims (2)
- 【請求項１】地熱生産井より噴出する地熱流体の蒸気と
熱水を、地上に配設した気水分離器に導入して分離する
と共に、蒸気については地熱発電用タービンに供給する
一方、熱水については大気中に開放することなくライン
パイプにて還元井に導き、かつそのまま地下深部に還元
するクローズドシステム地熱発電プラントのスケール処
理設備において、 上記気水分離器から還元井に至るまでのラインパイプに
設置される熱交換器下流側に、このラインパイプを同心
に包囲する外囲体で水冷ジャケットを構成してなるスケ
ール除去用冷却装置を、該ラインパイプの長さに応じて
所定の間隔で複数個配設し、かつそのうちの下流側冷却
装置と上記還元井との間に、熱水が径大の外管内からそ
の中に挿通した小径多孔内管に移るときの慣性を利用し
て熱水とスケールとを分離する、クローズドタイプのス
ケール回収装置を直接接続したことを特徴とするクロー
ズドシステム地熱発電プラントのスケール処理設備。 - 【請求項２】地熱生産井より噴出する地熱流体の蒸気と
熱水を、地上に配設した気水分離器に導入して分離する
と共に、蒸気については地熱発電用タービンに供給する
一方、熱水については大気中に開放することなくライン
パイプにて還元井に導き、かつそのまま地下深部に還元
するクローズドシステム地熱発電プラントのスケール処
理設備において、 上記気水分離器から還元井に至るまでのラインパイプに
設置される熱交換器下流側に、このラインパイプを同心
に包囲する外囲体で水冷ジャケットを構成してなるスケ
ール除去用冷却装置を、該ラインパイプの長さに応じて
所定の間隔で複数個配設し、かつそのうちの下流側冷却
装置と上記還元井との間に、バイパスを設けてその中に
大気開放型のスケール回収装置を配設したことを特徴と
するクローズドシステム地熱発電プラントのスケール処
理設備。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63286799A JP2726684B2 (ja) | 1988-11-15 | 1988-11-15 | 地熱発電プラントのスケール処理設備 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63286799A JP2726684B2 (ja) | 1988-11-15 | 1988-11-15 | 地熱発電プラントのスケール処理設備 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02136573A JPH02136573A (ja) | 1990-05-25 |
| JP2726684B2 true JP2726684B2 (ja) | 1998-03-11 |
Family
ID=17709196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63286799A Expired - Fee Related JP2726684B2 (ja) | 1988-11-15 | 1988-11-15 | 地熱発電プラントのスケール処理設備 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2726684B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5131081B2 (ja) * | 2008-08-05 | 2013-01-30 | 富士電機株式会社 | 熱交換器のスケール除去方法および装置 |
| WO2014040648A1 (en) * | 2012-09-14 | 2014-03-20 | Statoil Petroleum As | Processing fluid from a well |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5644997A (en) * | 1979-09-21 | 1981-04-24 | Koito Mfg Co Ltd | System for controlling signal transmission period |
| JPS6218712A (ja) * | 1985-07-18 | 1987-01-27 | Toshiba Corp | パタ−ン形成方法 |
| JPH0631519B2 (ja) * | 1985-11-09 | 1994-04-27 | 株式会社笹倉機械製作所 | 地熱水の二重目的処理方法 |
| JPH0632181Y2 (ja) * | 1986-08-29 | 1994-08-24 | トリニテイ工業株式会社 | オ−トクレ−ブ |
-
1988
- 1988-11-15 JP JP63286799A patent/JP2726684B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02136573A (ja) | 1990-05-25 |
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