JP6381264B2 - Binary power generation apparatus and binary power generation method - Google Patents

Binary power generation apparatus and binary power generation method Download PDF

Info

Publication number
JP6381264B2
JP6381264B2 JP2014083069A JP2014083069A JP6381264B2 JP 6381264 B2 JP6381264 B2 JP 6381264B2 JP 2014083069 A JP2014083069 A JP 2014083069A JP 2014083069 A JP2014083069 A JP 2014083069A JP 6381264 B2 JP6381264 B2 JP 6381264B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hot water
hot
water
hot spring
flash tank
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014083069A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2015203351A (en
Inventor
茂 坂下
茂 坂下
伸男 内堀
伸男 内堀
正浩 若林
正浩 若林
Original Assignee
株式会社あい・あいエナジーアソシエイツ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社あい・あいエナジーアソシエイツ filed Critical 株式会社あい・あいエナジーアソシエイツ
Priority to JP2014083069A priority Critical patent/JP6381264B2/en
Publication of JP2015203351A publication Critical patent/JP2015203351A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6381264B2 publication Critical patent/JP6381264B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Description

本開示は、バイナリ発電装置及びバイナリ発電方法に関する。   The present disclosure relates to a binary power generation apparatus and a binary power generation method.

バイナリ発電は、加熱源により低沸点媒体を加熱及び蒸発させて、その蒸気で膨張機を回転させて発電機を駆動する発電方式である。加熱源として100℃以下の流体を用いることができ、工場からの低温排熱(排水や排ガス)や、地熱によって生成された温水等を有効利用できることが特徴の一つである。
特許文献1には、熱源の熱により作動媒体を蒸発及び過熱させる2つの熱交換器と、熱交換器で過熱された作動媒体の蒸気を膨張させて回転駆動力を発生する膨張機を備え、この回転駆動力を用いて発電機を駆動するバイナリー発電装置が記載されている。また、このバイナリー発電装置では、熱源としては工場排熱や温泉からの温水が用いられ、作動媒体としては、ペンタン、ヘキサン、代替フロン(R245fa)等の低沸点の有機媒体が用いられることが記載されている。
Binary power generation is a power generation method in which a low-boiling point medium is heated and evaporated by a heating source, and the expander is rotated by the steam to drive the generator. One feature is that a fluid of 100 ° C. or lower can be used as a heating source, and low-temperature exhaust heat (drainage or exhaust gas) from a factory, hot water generated by geothermal heat, or the like can be used effectively.
Patent Document 1 includes two heat exchangers that evaporate and superheat the working medium by the heat of the heat source, and an expander that expands the steam of the working medium superheated by the heat exchanger and generates a rotational driving force. A binary power generator that drives a generator using this rotational driving force is described. Further, in this binary power generation apparatus, it is described that a factory exhaust heat or hot water from a hot spring is used as a heat source, and a low-boiling organic medium such as pentane, hexane, or alternative chlorofluorocarbon (R245fa) is used as a working medium. Has been.

特開2013−185788号公報JP 2013-185788 A

ところで、バイナリ発電装置で用いられる熱交換器では、熱源の流体と低沸点の作動流体との熱交換が行われる。この際、熱源として晶析性物質が溶解した流体を用いると、流体の流路における圧力損失に起因して、流路において晶析物が生成する場合がある。この場合、晶析物により流路が詰まる可能性があるため、頻繁なメンテナンスが必要となる。また、バイナリ発電装置の作動媒体として冷媒が用いられているので、メンテナンスの際に熱交換器を分解することが困難であり、メンテナンスを行うこと自体が難しい場合もある。
バイナリ発電装置の熱源として晶析性物質が溶解した場合に熱交換器内の流路における晶析物の析出を抑制することができれば、熱交換器のメンテナンスの頻度や作業負担を低減し、バイナリ発電装置の稼働率を向上させることができる。
By the way, in a heat exchanger used in a binary power generator, heat exchange between a heat source fluid and a low-boiling working fluid is performed. At this time, if a fluid in which a crystallizable substance is dissolved is used as a heat source, a crystallized product may be generated in the channel due to pressure loss in the fluid channel. In this case, since the flow path may be clogged with crystallized substances, frequent maintenance is required. In addition, since a refrigerant is used as the working medium of the binary power generation apparatus, it is difficult to disassemble the heat exchanger during maintenance, and maintenance itself may be difficult.
If the precipitation of crystallized substances in the flow path in the heat exchanger can be suppressed when the crystallizable substance is dissolved as the heat source of the binary power generation device, the frequency and work load of the heat exchanger can be reduced, and the binary The operating rate of the power generator can be improved.

本発明の少なくとも一実施形態の目的は、熱源と作動流体との熱交換を行うための熱交換器における晶析物の発生を抑制し得るバイナリ発電装置及びバイナリ発電方法を提供することである。   An object of at least one embodiment of the present invention is to provide a binary power generation apparatus and a binary power generation method capable of suppressing generation of crystallized substances in a heat exchanger for performing heat exchange between a heat source and a working fluid.

本発明の少なくとも一実施形態に係るバイナリ発電装置は、
発電機と、
前記発電機に接続された回転軸を有する膨張機と、
作動流体を蒸発させるための熱交換器と、
前記熱交換器及び前記膨張機を通して前記作動流体を循環させるように構成された循環ラインと、を備え、
前記熱交換器において蒸発した前記作動流体を前記膨張機により膨張させて前記回転軸を回転させることにより前記発電機を駆動するように構成されたバイナリ発電装置であって、
晶析性物質が溶解した熱水を減圧して、前記晶析性物質を析出させるとともに前記熱水を前記熱水よりも低温の蒸気と前記熱水よりも低温の温水とに分離するためのフラッシュタンクと、
前記フラッシュタンクに前記熱水を供給するための供給ラインと、
前記供給ラインに設けられ、前記フラッシュタンクに供給する前記熱水の流量を調整するための第1流量調整弁と、を備え、
前記熱交換器は、前記蒸気との熱交換により前記作動流体を蒸発するように構成される。
A binary power generator according to at least one embodiment of the present invention,
A generator,
An expander having a rotating shaft connected to the generator;
A heat exchanger for evaporating the working fluid;
A circulation line configured to circulate the working fluid through the heat exchanger and the expander, and
A binary power generator configured to drive the generator by rotating the rotating shaft by expanding the working fluid evaporated in the heat exchanger with the expander;
Depressurizing hot water in which the crystallizable substance is dissolved to precipitate the crystallizable substance and separating the hot water into steam having a temperature lower than that of the hot water and hot water having a temperature lower than that of the hot water. A flash tank,
A supply line for supplying the hot water to the flash tank;
A first flow rate adjustment valve provided in the supply line for adjusting the flow rate of the hot water supplied to the flash tank;
The heat exchanger is configured to evaporate the working fluid by heat exchange with the steam.

熱交換器にて作動流体を蒸発させるために作動流体と熱交換する熱源として晶析性物質が溶解した熱水を用いる場合、この熱水をそのまま熱交換器に導入すると、熱交換器の流路にて発生する圧力損失に起因して晶析物が析出する場合がある。
これに対し、上記バイナリ発電装置によれば、第1流量調整弁の開度を制御してフラッシュタンクに供給する熱水の流量を調整することにより、晶析性物質が溶解した熱水をフラッシュタンクにおいて減圧させて、晶析性物質を析出させるとともに、熱水をより低温の蒸気と温水とに分離して、この分離された蒸気を熱交換器に導入することができる。このため、熱交換器に導入される蒸気に含まれる晶析性物質の含有量が、分離前の熱水よりも大幅に低減されるので、熱交換器における晶析物の発生が抑制される。
When hot water in which a crystallizable substance is dissolved is used as a heat source for heat exchange with the working fluid in order to evaporate the working fluid in the heat exchanger, if this hot water is introduced into the heat exchanger as it is, the flow of the heat exchanger Crystallized matter may precipitate due to pressure loss generated in the road.
On the other hand, according to the binary power generator, the hot water in which the crystallizable substance is dissolved is flushed by adjusting the flow rate of the hot water supplied to the flash tank by controlling the opening of the first flow rate regulating valve. While reducing the pressure in the tank to precipitate the crystallizable substance, the hot water can be separated into lower temperature steam and hot water, and the separated steam can be introduced into the heat exchanger. For this reason, since the content of the crystallizable substance contained in the steam introduced into the heat exchanger is significantly reduced as compared with the hot water before separation, the generation of crystallized substances in the heat exchanger is suppressed. .

幾つかの実施形態では、前記バイナリ発電装置は、前記フラッシュタンクから前記温水を排出するための排出ラインと、
前記排出ラインに設けられ、前記フラッシュタンクから排出される前記温水の流量を調整するための第2流量調整弁と、をさらに備える。
この場合、第2流量調整弁の開度を制御してフラッシュタンクから排出される温水の流量を調節することにより、より柔軟にフラッシュタンク内の圧力を調節することができる。
In some embodiments, the binary power generator includes a discharge line for discharging the hot water from the flash tank;
A second flow rate adjustment valve provided in the discharge line for adjusting the flow rate of the hot water discharged from the flash tank;
In this case, the pressure in the flash tank can be adjusted more flexibly by adjusting the flow rate of the hot water discharged from the flash tank by controlling the opening of the second flow rate adjusting valve.

幾つかの実施形態では、前記晶析性物質が炭酸カルシウムである。
すなわち、熱交換器にて作動流体を蒸発させるために作動流体と熱交換する熱源としての晶析性物質が溶解した熱水として、晶析性物質である炭酸カルシウムを含む熱水(例えば温泉水等)を用いることができる。
In some embodiments, the crystallizable material is calcium carbonate.
That is, as hot water in which a crystallizable substance as a heat source that exchanges heat with the working fluid in order to evaporate the working fluid in the heat exchanger, hot water containing calcium carbonate that is a crystallizable substance (for example, hot spring water) Etc.) can be used.

幾つかの実施形態では、前記バイナリ発電装置は、温泉井戸と、
前記温泉井戸内における温泉水の鉛直上向き方向の上昇速度が、地表面において1.5m/s以上となるように、前記温泉井戸から湧出した温泉水の一部を、前記温泉井戸内の地表面よりも深い部分に圧送する圧送手段をさらに備え、
前記熱水は前記温泉井戸から取得した温泉水である。
In some embodiments, the binary power generator includes a hot spring well,
A part of the hot spring water erupted from the hot spring well is grounded in the hot spring well so that the upward rising speed of the hot spring water in the hot spring well is 1.5 m / s or more on the ground surface. It further comprises a pumping means for pumping to a deeper part,
The hot water is hot spring water obtained from the hot spring well.

晶析性物質が溶解した温泉の温泉井戸においては、地下深くの温泉脈から温泉水が上昇して地表に近付くにつれて圧力が低下するため、地表近辺(例えば地下0〜30m)において晶析物(いわゆるスケール)が析出する。この状態を放置すると、温泉井戸内において晶析物の析出が進み、晶析物どうしが結合すると、温泉井戸を詰まらせる原因となる。このため、定期的に晶析物を除去するメンテナンスが必要となり、メンテナンス費用や作業負担が発生する。
上記圧送手段を備えたバイナリ発電装置によれば、温泉井戸内における温泉水の鉛直上向き方向の上昇速度が、地表面において1.5m/s以上となるように、温泉井戸から湧出した温泉水の一部を、前記温泉井戸内の地表面よりも深い部分に圧送する圧送手段を備えるので、温泉井戸における晶析物の滞留及び結合が低減される。このため温泉井戸が詰まりにくくなり、メンテナンスの頻度や作業負担を低減することができる。
In the hot spring wells of hot springs where crystallized substances have dissolved, the pressure decreases as the hot spring water rises from the deep spring springs and approaches the surface of the earth. A so-called scale) is deposited. If this state is left as it is, the precipitation of crystallized material proceeds in the hot spring well, and when the crystallized materials are combined, it becomes a cause of clogging the hot spring well. For this reason, the maintenance which removes a crystallized substance regularly is needed, and a maintenance expense and a work burden generate | occur | produce.
According to the binary power generation apparatus provided with the above-mentioned pumping means, the hot spring water springed out from the hot spring well so that the rising speed of the hot spring water in the hot spring water in the vertical upward direction is 1.5 m / s or more on the ground surface. Since a pumping means for pumping a part to a portion deeper than the ground surface in the hot spring well is provided, retention and bonding of crystallized substances in the hot spring well are reduced. For this reason, hot spring wells are less likely to be clogged, and the maintenance frequency and work load can be reduced.

本発明の少なくとも一実施形態に係るバイナリ発電方法は、
作動流体によって発電機を駆動するバイナリ発電方法であって、
晶析性物質が溶解した熱水を減圧して、前記晶析性物質を析出させるとともに前記熱水を前記熱水よりも低温の蒸気と前記熱水よりも低温の温水とに分離する減圧工程と、
前記作動流体を前記蒸気との熱交換により蒸発させる熱交換工程と、
前記蒸発した作動流体を膨張機により膨張させて前記膨張機の回転軸を回転させることにより前記発電機を駆動する発電工程と、を備える。
A binary power generation method according to at least one embodiment of the present invention includes:
A binary power generation method in which a generator is driven by a working fluid,
Depressurizing step of depressurizing hot water in which the crystallizable substance is dissolved to precipitate the crystallizable substance and separating the hot water into steam having a temperature lower than that of the hot water and hot water having a temperature lower than that of the hot water. When,
A heat exchange step of evaporating the working fluid by heat exchange with the steam;
A power generation step of driving the generator by expanding the evaporated working fluid with an expander and rotating a rotating shaft of the expander.

熱交換手段(例えば熱交換器)を用いて作動流体を蒸発させるために作動流体と熱交換する熱源として晶析性物質が溶解した熱水を用いる場合、この熱水をそのまま熱交換手段に導入すると、熱交換手段において発生する圧力損失に起因して晶析物が析出する場合がある。
これに対し、上記バイナリ発電方法によれば、晶析性物質が溶解した熱水を減圧させて、晶析性物質を析出させるとともに、熱水をより低温の蒸気と温水とに分離して、この分離された蒸気を熱交換手段に導入することができる。このため、熱交換手段に導入される蒸気に含まれる晶析性物質の含有量が、分離前の熱水よりも大幅に低減されるので、熱交換手段における晶析物の発生が抑制される。
In order to evaporate the working fluid using a heat exchange means (for example, a heat exchanger), when using hot water in which a crystallizable substance is dissolved as a heat source for exchanging heat with the working fluid, this hot water is directly introduced into the heat exchange means. Then, a crystallized substance may precipitate due to a pressure loss generated in the heat exchange means.
On the other hand, according to the binary power generation method, the hot water in which the crystallizable substance is dissolved is decompressed to precipitate the crystallizable substance, and the hot water is separated into lower temperature steam and hot water, This separated steam can be introduced into the heat exchange means. For this reason, since the content of the crystallizable substance contained in the steam introduced into the heat exchange means is significantly reduced compared to the hot water before separation, the generation of crystallized substances in the heat exchange means is suppressed. .

幾つかの実施形態では、前記熱水は温泉井戸から取得した温泉水であり、
前記減圧工程の前に、前記温泉井戸内における温泉水の鉛直上向き方向の上昇速度が、地表面において1.5m/s以上となるように、前記温泉井戸から湧出した温泉水の一部を、前記温泉井戸内の地表面よりも深い部分に圧送する圧送工程をさらに備える。
上記バイナリ発電方法によれば、温泉井戸内における温泉水の鉛直上向き方向の上昇速度が、地表面において1.5m/s以上となるように、温泉井戸から湧出した温泉水の一部を、前記温泉井戸内の地表面よりも深い部分に圧送する圧送工程を備えるので、温泉井戸が詰まりにくくなり、メンテナンスの頻度や作業負担を低減することができる。
In some embodiments, the hot water is hot spring water obtained from a hot spring well,
Before the decompression step, a part of the hot spring water that has springed out from the hot spring well, so that the rising speed in the vertical upward direction of the hot spring water in the hot spring well is 1.5 m / s or more on the ground surface, It further includes a pumping step of pumping to a portion deeper than the ground surface in the hot spring well.
According to the binary power generation method described above, a part of the hot spring water that is springed out from the hot spring well is adjusted so that the upward rising speed of the hot spring water in the hot spring well is 1.5 m / s or more on the ground surface. Since the pumping process of pumping to a deeper part than the ground surface in the hot spring well is provided, the hot spring well is less likely to be clogged, and the maintenance frequency and work load can be reduced.

本発明の少なくとも一実施形態によれば、熱源と作動流体との熱交換を行うための熱交換器における晶析物の発生を抑制し得る。   According to at least one embodiment of the present invention, it is possible to suppress generation of a crystallized product in a heat exchanger for performing heat exchange between a heat source and a working fluid.

一実施形態に係るバイナリ発電装置を示す図である。It is a figure showing the binary power generator concerning one embodiment. 一実施形態に係るバイナリ発電装置の温泉井戸周辺の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the hot spring well periphery of the binary electric power generating apparatus which concerns on one Embodiment.

以下、添付図面に従って本発明の実施形態について説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention, but are merely illustrative examples.

図1は、一実施形態に係るバイナリ発電装置を示す図である。
同図に示すように、バイナリ発電装置1は、発電機2と、発電機2に接続された回転軸を有する膨張機4と、作動流体を蒸発させるための熱交換器6と、作動流体を循環させるように構成された循環ライン8とを備える。
循環ライン8は、熱交換器6及び膨張機4を通して作動流体を循環させるように構成される。
循環ライン8を循環する作動流体は、熱交換器6において後述する熱水の減圧後の蒸気と熱交換することにより蒸発する。蒸発した作動流体は膨張機4を通過する間に膨張し、これにより膨張機4の回転軸を回転させる。膨張機4の回転軸に接続された発電機2は、膨張機4の回転軸が回転することにより駆動される。このようにして、バイナリ発電装置1により発電が行われる。
なお、膨張機4を通過して膨張された作動流体は、循環ライン8において凝縮されて液体となって再び熱交換器6に導入される。なお、図1に示すように、循環ライン8には、膨張された作動流体を凝縮するための凝縮器10を設けてもよい。また、循環ライン8には、作動流体を熱交換器6に向けて圧送するためのポンプ12を設けてもよい。
FIG. 1 is a diagram illustrating a binary power generator according to an embodiment.
As shown in the figure, the binary power generator 1 includes a generator 2, an expander 4 having a rotating shaft connected to the generator 2, a heat exchanger 6 for evaporating the working fluid, and a working fluid. And a circulation line 8 configured to circulate.
The circulation line 8 is configured to circulate the working fluid through the heat exchanger 6 and the expander 4.
The working fluid that circulates in the circulation line 8 evaporates by exchanging heat with steam after depressurization of hot water described later in the heat exchanger 6. The evaporated working fluid expands while passing through the expander 4, thereby rotating the rotating shaft of the expander 4. The generator 2 connected to the rotation shaft of the expander 4 is driven by the rotation of the rotation shaft of the expander 4. In this way, power is generated by the binary power generator 1.
Note that the working fluid expanded through the expander 4 is condensed in the circulation line 8 to become a liquid, and is introduced into the heat exchanger 6 again. As shown in FIG. 1, the circulation line 8 may be provided with a condenser 10 for condensing the expanded working fluid. Further, the circulation line 8 may be provided with a pump 12 for pumping the working fluid toward the heat exchanger 6.

バイナリ発電装置1は、循環ライン8外に、フラッシュタンク20と、フラッシュタンク20に晶析性物質が溶解した熱水を供給するための供給ライン22と、供給ライン22に設けられる第1流量調整弁24をさらに備える。
供給ライン22からフラッシュタンク20に供給された晶析性物質が溶解した熱水を含む熱水(例えば約100℃)が、フラッシュタンク20で減圧されると、晶析性物質が析出するとともに、該熱水よりも低温(例えば、約80℃)の蒸気と温水とが生成する。このように生成した温水は、重力によりフラッシュタンク20内で下方に移動し、蒸気は比重が軽いため上方に移動する。このようにして蒸気と温水が分離される。そして、このように分離された蒸気は熱交換器6に送られ、作動流体と熱交換することにより作動流体を蒸発させる。すなわち、熱交換器6は、上述のように分離された蒸気との熱交換により前記作動流体を蒸発させるように構成される。
一実施形態では、フラッシュタンク20内の圧力が、上述した晶析性物質の析出及び熱水よりも低温の蒸気及び温水の生成に適切な圧力となるように、第1流量調整弁24の開度を調節する。これにより供給ライン22からフラッシュタンク20に供給される熱水の流量を調整してフラッシュタンク20内の圧力を適切な値とすることができる。
The binary power generator 1 includes a flash tank 20, a supply line 22 for supplying hot water in which a crystallizable substance is dissolved in the flash tank 20, and a first flow rate adjustment provided in the supply line 22 outside the circulation line 8. A valve 24 is further provided.
When hot water (for example, about 100 ° C.) containing hot water in which the crystallizable substance is supplied from the supply line 22 to the flash tank 20 is decompressed in the flash tank 20, the crystallizable substance is precipitated, Steam and hot water having a temperature lower than that of the hot water (for example, about 80 ° C.) are generated. The generated hot water moves downward in the flash tank 20 due to gravity, and the steam moves upward due to its low specific gravity. In this way, steam and hot water are separated. And the vapor | steam isolate | separated in this way is sent to the heat exchanger 6, and a working fluid is evaporated by exchanging heat with a working fluid. That is, the heat exchanger 6 is configured to evaporate the working fluid by heat exchange with the steam separated as described above.
In one embodiment, the first flow rate adjustment valve 24 is opened so that the pressure in the flash tank 20 becomes a pressure suitable for the precipitation of the crystallizable substance and the generation of steam and hot water having a temperature lower than that of hot water. Adjust the degree. Thereby, the flow rate of the hot water supplied from the supply line 22 to the flash tank 20 can be adjusted, and the pressure in the flash tank 20 can be set to an appropriate value.

なお、フラッシュタンク20を用いない従来のバイナリ発電装置では、温水を熱交換器6に導くためにポンプを使用する必要があった。この場合、温水を熱交換器6(蒸発器)に導くために多量のポンプ動力を必要とし、このためにバイナリ発電装置による発電量を圧迫していた。
しかし、上記のようにフラッシュタンク20を用いることで、熱交換器6において蒸気が凝縮して熱交換器6内の圧力が低下することで蒸気が熱交換器6に導かれるので、熱交換器6に温水を導くためのポンプが不要となり、その分の動力が低減する。このため、従来に比べてバイナリ発電装置1の発電量を向上させることができる。
In the conventional binary power generation apparatus that does not use the flash tank 20, it is necessary to use a pump to guide the hot water to the heat exchanger 6. In this case, a large amount of pump power is required to guide the hot water to the heat exchanger 6 (evaporator). For this reason, the amount of power generated by the binary power generator has been reduced.
However, since the steam is condensed in the heat exchanger 6 and the pressure in the heat exchanger 6 is reduced by using the flash tank 20 as described above, the steam is guided to the heat exchanger 6. A pump for guiding the hot water to 6 becomes unnecessary, and the power is reduced accordingly. For this reason, the electric power generation amount of the binary electric power generating apparatus 1 can be improved compared with the past.

凝縮器10は、水(図1に示す例では湧水)等の流体との熱交換により作動流体を凝縮するように構成されてもよい。また、作動流体と熱交換させるための水等の流体を凝縮器10に導くためにポンプを使用してもよい。
また、凝縮器10として、蒸発式凝縮器(いわゆるエバコン)を用いてもよい。この場合、作動流体の凝縮温度を低下させることができるため、また、上記ポンプを使用している場合には該ポンプの動力を低減することができるため、バイナリ発電装置1の発電量を向上させることができる。
The condenser 10 may be configured to condense the working fluid by heat exchange with a fluid such as water (spring water in the example shown in FIG. 1). Further, a pump may be used to guide a fluid such as water for heat exchange with the working fluid to the condenser 10.
Further, as the condenser 10, an evaporative condenser (so-called evaporator) may be used. In this case, since the condensation temperature of the working fluid can be lowered, and when the pump is used, the power of the pump can be reduced, so that the power generation amount of the binary power generator 1 is improved. be able to.

バイナリ発電装置において、熱交換器にて作動流体を蒸発させるために作動流体と熱交換する熱源として晶析性物質が溶解した熱水を用いる場合、上述のように熱水を減圧して晶析物を析出させることなくそのまま熱交換器に導入すると、熱交換器の流路にて発生する圧力損失に起因して晶析物が析出する場合がある。例えば、晶析性物質が炭酸カルシウム(CaCO)である場合についてより具体的に説明すると、熱交換器内における圧力損失によって、熱水に溶存できるCOガスが減少して、COガスの遊離が進む(2HCO →CO 2−+CO↑+HO)。その結果、熱水中に存在するCO 2−イオンの量が増加し、これが熱水中のCa2+イオンと結合してCaCOが析出する(Ca2++CO 2−→CaCO↓)。
これに対し、上述の実施形態に係るバイナリ発電装置1によれば、第1流量調整弁24の開度を制御してフラッシュタンク20に供給する熱水の流量を調整することにより、晶析性物質が溶解した熱水をフラッシュタンク20において減圧させて、晶析性物質を析出させるとともに、熱水をより低温の蒸気と温水とに分離して、この分離された蒸気を熱交換器6に導入することができる。このため、熱交換器6に導入される蒸気に含まれる晶析性物質の含有量が、分離前の熱水よりも大幅に低減されるので、熱交換器における晶析物の発生が抑制される。
In a binary power generator, when hot water in which a crystallizable substance is dissolved is used as a heat source for exchanging heat with the working fluid in order to evaporate the working fluid in a heat exchanger, the hot water is depressurized and crystallized as described above. When the product is introduced into the heat exchanger as it is without precipitating, the crystallized product may be precipitated due to the pressure loss generated in the flow path of the heat exchanger. For example, the case where the crystallizable substance is calcium carbonate (CaCO 3 ) will be described more specifically. The pressure loss in the heat exchanger reduces the CO 2 gas that can be dissolved in the hot water, thereby reducing the CO 2 gas. The liberation proceeds (2HCO 3 → CO 3 2− + CO 2 ↑ + H 2 O). As a result, the amount of CO 3 2- ions present in the hot water is increased, which CaCO 3 is precipitated in combination with Ca 2+ ions of hot water (Ca 2+ + CO 3 2- → CaCO 3 ↓).
On the other hand, according to the binary power generation device 1 according to the above-described embodiment, the degree of crystallization is controlled by adjusting the flow rate of hot water supplied to the flash tank 20 by controlling the opening of the first flow rate adjustment valve 24. The hot water in which the substance is dissolved is decompressed in the flash tank 20 to precipitate the crystallizable substance, and the hot water is separated into lower temperature steam and hot water, and the separated steam is supplied to the heat exchanger 6. Can be introduced. For this reason, since the content of the crystallizable substance contained in the steam introduced into the heat exchanger 6 is significantly reduced as compared with the hot water before separation, the generation of crystallized substances in the heat exchanger is suppressed. The

実施形態における晶析性物質が溶解した熱水は、とくに限定されず、例えば地熱によって生成される温泉水や工場からの低温排熱(排水や排ガス)を用いることができる。また、晶析性物質も特に限定されず、例えば炭酸カルシウム(CaCO)が挙げられる。なお、図1に示すバイナリ発電装置1では、源泉から揚水した温泉水を晶析性物質が溶解した熱水として用いている。 The hot water in which the crystallizable substance is dissolved in the embodiment is not particularly limited, and for example, hot spring water generated by geothermal heat or low-temperature exhaust heat (drainage or exhaust gas) from a factory can be used. Further, the crystallizing substance is not particularly limited, and examples thereof include calcium carbonate (CaCO 3 ). In the binary power generator 1 shown in FIG. 1, hot spring water pumped from a source is used as hot water in which a crystallizable substance is dissolved.

循環ライン8を循環する作動流体としては、熱交換器6において晶析性物質が溶解した熱水との熱交換により蒸発可能なものであれば特に限定されずに用いることができる。中でも、比較的低沸点(例えば80℃程度以下)を有する物質を用いることが好ましく、例としては、R−245fa等のハロゲン化炭化水素系冷媒や、ペンタン、ヘキサン等の有機媒体が挙げられる。   The working fluid circulating in the circulation line 8 is not particularly limited as long as it can be evaporated by heat exchange with hot water in which the crystallizable substance is dissolved in the heat exchanger 6. Among them, it is preferable to use a substance having a relatively low boiling point (for example, about 80 ° C. or less). Examples thereof include halogenated hydrocarbon refrigerants such as R-245fa, and organic media such as pentane and hexane.

幾つかの実施形態では、バイナリ発電装置1は、図1に示すように、フラッシュタンク20から前記温水を排出するための排出ライン26と、排出ライン26に設けられる第2流量調整弁28をさらに備える。
この場合、フラッシュタンク20内の圧力が、上述した晶析性物質の析出及び熱水よりも低温の蒸気及び温水の生成に適切な圧力となるように、第1流量調整弁24の開度と同時に第2流量調整弁28の開度を調節できる。これにより供給ライン22からフラッシュタンク20に供給される熱水の流量及びフラッシュタンク20から排出される熱水の流量を調整して、フラッシュタンク20内の圧力をより柔軟に調節することができる。
In some embodiments, as illustrated in FIG. 1, the binary power generator 1 further includes a discharge line 26 for discharging the warm water from the flash tank 20 and a second flow rate adjustment valve 28 provided in the discharge line 26. Prepare.
In this case, the opening degree of the first flow rate adjustment valve 24 is set so that the pressure in the flash tank 20 becomes a pressure suitable for the precipitation of the crystallizable substance and the generation of steam and hot water having a temperature lower than that of hot water. At the same time, the opening degree of the second flow rate adjustment valve 28 can be adjusted. Thereby, the pressure in the flash tank 20 can be adjusted more flexibly by adjusting the flow rate of hot water supplied from the supply line 22 to the flash tank 20 and the flow rate of hot water discharged from the flash tank 20.

熱交換器6での熱交換により作動流体を蒸発させた蒸気の一部は、熱交換で熱を奪われて凝縮して温水となる。
幾つかの実施形態では、図1に示すように、熱交換器6での熱交換により作動流体を蒸発させた蒸気を凝縮させるための凝縮器32を設けてもよい。凝縮器32においては、該蒸気は、循環ライン8を循環する作動流体と熱交換することにより凝縮されてもよい。
A part of the vapor obtained by evaporating the working fluid by heat exchange in the heat exchanger 6 is deprived of heat by heat exchange and condensed to become hot water.
In some embodiments, as shown in FIG. 1, a condenser 32 may be provided for condensing steam obtained by evaporating the working fluid by heat exchange in the heat exchanger 6. In the condenser 32, the steam may be condensed by exchanging heat with the working fluid circulating in the circulation line 8.

また、幾つかの実施形態では、図1に示すように、熱交換器6を通過した蒸気及び凝縮により生成した温水を、温水と、凝縮せずに残存した蒸気を含むガス成分とに分離する分離器34を設けてもよい。凝縮せずに残存した蒸気を含むガス成分とは、蒸気の他には、例えば、熱水から遊離したCOガスや、温泉水に含まれる硫化水素(HS)ガス等が挙げられる。これらのガス成分は、分離器34に接続された真空ポンプ35によりバイナリ発電装置1の外部に除去してもよい。 Further, in some embodiments, as shown in FIG. 1, the steam that has passed through the heat exchanger 6 and the warm water generated by condensation are separated into warm water and a gas component that includes steam that remains without being condensed. A separator 34 may be provided. Examples of the gas component containing the steam that remains without being condensed include CO 2 gas liberated from hot water, hydrogen sulfide (H 2 S) gas contained in hot spring water, and the like. These gas components may be removed outside the binary power generator 1 by a vacuum pump 35 connected to the separator 34.

図1に示すように、フラッシュタンク20において分離され、排出ライン26から排出された温水や、熱交換器6を通過した蒸気が凝縮することにより生成した温水は、第1貯湯槽36を経由して又は経由せずに、第2貯湯槽38で貯湯されてもよい。また、第2貯湯槽38に注湯する際に、水で温度調整をして、入浴に適した温度としてもよい。幾つかの実施形態では、図1に示すように、湧水を凝縮器10における作動流体との熱交換に用いた後、貯湯等に注湯する温水と混合させることによって温水の温度調整をしてもよい。このようにして第2貯湯槽38に溜まった温水は入浴用として用いることができ、配管及びポンプ等を用いて入浴施設や家庭に配送することができる。   As shown in FIG. 1, the hot water separated in the flash tank 20 and discharged from the discharge line 26 and the hot water generated by condensation of the steam that has passed through the heat exchanger 6 pass through the first hot water tank 36. Alternatively, the hot water may be stored in the second hot water storage tank 38 without passing through. Moreover, when pouring into the 2nd hot water storage tank 38, it is good also as temperature suitable for bathing by adjusting temperature with water. In some embodiments, as shown in FIG. 1, after the spring water is used for heat exchange with the working fluid in the condenser 10, the temperature of the hot water is adjusted by mixing with hot water poured into hot water storage or the like. May be. The hot water collected in the second hot water tank 38 in this way can be used for bathing, and can be delivered to bathing facilities and homes using piping and pumps.

図2は、一実施形態に係るバイナリ発電装置の温泉井戸周辺(フラッシュタンク20よりも上流側)の構成を示す図である。
幾つかの実施形態では、バイナリ発電装置1は、図2に示すように、温泉井戸40と、温泉井戸40から湧出した温泉水の一部を、温泉井戸40内の地表面よりも深い部分に圧送する圧送手段50をさらに備える。そして、温泉井戸40から取得した温泉水を、晶析性物質が溶解した熱水としてフラッシュタンク20に供給する。なお、温泉井戸40は、温泉成分により腐食しにくい材質(例えば鉄等)から形成されるパイプで構成されていてもよい。
図2に示す例示的な実施形態では、圧送手段50は、温泉井戸40から湧出した温泉水を貯留するための貯留タンク52と、温泉水を貯留タンク52から地下に送るための圧送流路56と、所望の温泉水の上昇速度が得られるように適切な流量の温泉水を貯留タンク52から圧送流路56に送るためのポンプ54を含む。
圧送手段42で温泉井戸40から湧出した温泉水の一部を圧送する際、温泉井戸40内における温泉水の鉛直上向き方向の上昇速度が、地表面の高さにおいて1.5m/s以上となるように、圧送してもよい。このような上昇速度であれば、温泉井戸40内における晶析物(スケール)の滞留及び結合を抑制しやすい。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration around the hot spring well (upstream side of the flash tank 20) of the binary power generator according to the embodiment.
In some embodiments, as shown in FIG. 2, the binary power generation device 1 allows the hot spring well 40 and a part of the hot spring water that has springed out from the hot spring well 40 to be deeper than the ground surface in the hot spring well 40. A pressure feeding means 50 for pressure feeding is further provided. And the hot spring water acquired from the hot spring well 40 is supplied to the flash tank 20 as hot water in which the crystallizable substance is dissolved. In addition, the hot spring well 40 may be comprised with the pipe formed from the material (for example, iron etc.) which is hard to corrode with a hot spring component.
In the exemplary embodiment shown in FIG. 2, the pumping means 50 includes a storage tank 52 for storing hot spring water springed out from the hot spring well 40, and a pumping flow path 56 for sending hot spring water from the storage tank 52 to the underground. And a pump 54 for sending hot water at an appropriate flow rate from the storage tank 52 to the pressure feed passage 56 so as to obtain a desired rising speed of the hot spring water.
When pumping part of the hot spring water springed out from the hot spring well 40 by the pumping means 42, the rising speed in the vertical upward direction of the hot spring water in the hot spring well 40 is 1.5 m / s or more at the height of the ground surface. As such, it may be pumped. If it is such an ascending speed, it is easy to suppress the retention and coupling | bonding of the crystallized substance (scale) in the hot spring well 40. FIG.

温泉井戸においてスケールが析出及び結合する理由、並びに、上述のように圧送手段を用いることでスケールの結合を抑制することができる理由は、以下のように考えられる。
一般的に、晶析性物質が溶解した温泉の温泉井戸においては、地下深くの温泉脈から温泉水が上昇して地表に近付くにつれて圧力が低下するため、地表近辺(例えば地下0〜30m)において晶析物(いわゆるスケール)が析出する場合がある。すなわち、地下の深部において高圧下にあった温泉水が、地表に向かって上昇するにつれて圧力が低下し、温泉水に溶存できるCOガスが減少して、COガスの遊離が進む(2HCO →CO 2−+CO↑+HO)。その結果、熱水中に存在するCO 2−イオンの量が増加し、これが熱水中のCa2+イオンと結合してCaCOが析出する(Ca2++CO 2−→CaCO↓)。 また、温泉水に硫酸カルシウム(CaSO)が含まれると、硫酸カルシウムが、析出したCaCOを結合するバインダーとしての機能を有すると考えられる。したがって、この状態を放置すると、温泉井戸内において晶析物の析出が進み、析出物どうしが結合して、温泉井戸を詰まらせる原因となる。
The reason why the scale precipitates and binds in the hot spring well and the reason why the scale binding can be suppressed by using the pumping means as described above are considered as follows.
Generally, in hot spring wells of hot springs where crystallized substances are dissolved, the pressure decreases as the hot spring water rises from the hot spring vein deep underground and approaches the ground surface, so in the vicinity of the ground surface (for example, 0-30 m below ground). Crystallized matter (so-called scale) may be precipitated. That is, as the hot spring water under high pressure in the deep underground rises toward the surface of the earth, the pressure decreases, the CO 2 gas that can be dissolved in the hot spring water decreases, and the liberation of CO 2 gas proceeds (2HCO 3 → CO 3 2− + CO 2 ↑ + H 2 O). As a result, the amount of CO 3 2- ions present in the hot water is increased, which CaCO 3 is precipitated in combination with Ca 2+ ions of hot water (Ca 2+ + CO 3 2- → CaCO 3 ↓). Further, when the hot spring water contains calcium sulfate (CaSO 4 ), the calcium sulfate is considered to have a function as a binder that binds the precipitated CaCO 3 . Therefore, if this state is left as it is, precipitation of crystallized matter proceeds in the hot spring well, and the precipitates are combined to cause clogging of the hot spring well.

上述の実施形態に係るバイナリ発電装置1では、圧送手段50により、温泉井戸40から湧出した温泉水の一部を地表面よりも深い部分に圧送して、温泉井戸内40内における温泉水の上昇速度を増加させるので、温泉水及び析出したCaCOの滞留を抑制することができる。このため、温泉井戸40内で、析出したCaCOが温泉水に含まれるCaSO等のバインダー成分により結合されることを抑制することができ、温泉井戸40が詰まることを防止又は抑制することができると考えられる。
また、上述の実施形態に係るバイナリ発電装置1では、圧送手段50により、温泉井戸40から湧出した温泉水の一部を圧送するので、温泉井戸40内の温度低下を最小限に抑えることができる。CaCOは、高温のほうが水に対する溶解量が大きくなるため、これによりCaCOの析出を低減することができると考えられる。
In the binary power generation apparatus 1 according to the above-described embodiment, the hot-spring water rises in the hot-spring well 40 by pumping a part of the hot-spring water springed out from the hot-spring well 40 to a portion deeper than the ground surface by the pumping means 50. Since the speed is increased, retention of hot spring water and precipitated CaCO 3 can be suppressed. Therefore, in the hot spring well 40, precipitated CaCO 3 it is possible to suppress to be bound by the binder component, such as CaSO 4 that is included in the hot spring water, is possible to prevent or suppress the hot spring well 40 is clogged It is considered possible.
Moreover, in the binary electric power generating apparatus 1 which concerns on the above-mentioned embodiment, since the pumping means 50 pumps a part of hot spring water which came out from the hot spring well 40, the temperature fall in the hot spring well 40 can be suppressed to the minimum. . CaCO 3 is considered to be able to reduce precipitation of CaCO 3 because the amount of CaCO 3 dissolved in water becomes larger at higher temperatures.

温泉井戸40から湧出した温泉水の一部は、地下10〜30mの深さまで圧送してもよい。図2に示す例示的な実施形態でいうと、圧送流路56は、地下10〜30mの深さまで設けてもよい。経験的に、地下10〜20m付近においてスケールの析出が生じることが分かっている。上記深さまで温泉水の圧送を行うことで、温泉井戸40内におけるスケールの滞留及び結合を効果的に抑制することができる。
なお、図2に示すように、温泉井戸40から湧出した温泉水は、大気圧下に開放するとCO等の遊離が起こるため、CaCO等の晶析物59が析出する場合がある。貯留タンク52においてこのような晶析物59を温泉水から除去するため、メッシュフィルター58を用いてもよい。
また、バイナリ発電装置1のフラッシュタンク20には、図2に示すように、貯留タンク52に貯留された温泉水を、ポンプ51等を用いて供給してもよいし、図1に示すように、貯留タンク等を経由せずに温泉井戸40から直接供給してもよい。
A part of the hot spring water that springs out from the hot spring well 40 may be pumped to a depth of 10 to 30 m below the ground. In the exemplary embodiment shown in FIG. 2, the pumping flow path 56 may be provided to a depth of 10 to 30 m underground. Empirically, it is known that scale deposition occurs in the vicinity of 10 to 20 m below the ground. By pumping the hot spring water to the above depth, the stagnation and bonding of the scale in the hot spring well 40 can be effectively suppressed.
In addition, as shown in FIG. 2, since the hot spring water springed out from the hot spring well 40 is liberated under atmospheric pressure, CO 2 and the like are liberated, so that a crystallization product 59 such as CaCO 3 may be precipitated. In order to remove such crystallized matter 59 from the hot spring water in the storage tank 52, a mesh filter 58 may be used.
Moreover, as shown in FIG. 2, the hot spring water stored in the storage tank 52 may be supplied to the flash tank 20 of the binary power generator 1 using a pump 51 or the like, as shown in FIG. Alternatively, it may be supplied directly from the hot spring well 40 without going through a storage tank or the like.

一実施形態に係るバイナリ発電方法は、作動流体によって発電機を駆動するバイナリ発電方法であって、減圧工程と、熱交換工程と、発電工程と、を備える。   A binary power generation method according to an embodiment is a binary power generation method in which a generator is driven by a working fluid, and includes a decompression step, a heat exchange step, and a power generation step.

減圧工程では、晶析性物質が溶解した熱水を減圧して、前記晶析性物質を析出させるとともに前記熱水を前記熱水よりも低温の蒸気と前記熱水よりも低温の温水とに分離する。
幾つかの実施形態では、図1に示すフラッシュタンク34を用いて晶析性物質が溶解した熱水を減圧してもよい。また、図1に示す第1流量調整弁24を用いてフラッシュタンク34内の圧力を適切な値となるように調節してもよい。
In the depressurization step, the hot water in which the crystallizable substance is dissolved is depressurized to precipitate the crystallizable substance, and the hot water is converted into steam having a temperature lower than that of the hot water and hot water having a temperature lower than that of the hot water. To separate.
In some embodiments, the hot water in which the crystallizable substance is dissolved may be decompressed using the flash tank 34 shown in FIG. Moreover, you may adjust the pressure in the flash tank 34 so that it may become an appropriate value using the 1st flow regulating valve 24 shown in FIG.

熱交換工程では、作動流体を蒸気との熱交換により蒸発させる。
幾つかの実施形態では、図1に示す熱効果に6を用いて作動流体と上記との熱交換を行ってもよい。
In the heat exchange step, the working fluid is evaporated by heat exchange with steam.
In some embodiments, heat exchange between the working fluid and the above may be performed using 6 for the thermal effect shown in FIG.

発電工程では、蒸発した作動流体を膨張機により膨張させて膨張機の回転軸を回転させることにより発電機を駆動する。   In the power generation process, the generator is driven by expanding the evaporated working fluid by the expander and rotating the rotating shaft of the expander.

一実施形態に係るバイナリ発電方法は、図1に示すバイナリ発電装置1により実施してもよい。   The binary power generation method according to an embodiment may be performed by the binary power generation apparatus 1 illustrated in FIG.

幾つかの実施形態では、減圧工程で用いる熱水として、温泉井戸から取得した温泉水を用いてもよい。   In some embodiments, hot water obtained from a hot spring well may be used as hot water used in the decompression step.

幾つかの実施形態では、減圧工程の前に圧送工程を備える。
圧送工程では、温泉井戸内における温泉水の鉛直上向き方向の上昇速度が、地表面において1.5m/s以上となるように、温泉井戸から湧出した温泉水の一部を、前記温泉井戸内の地表面よりも深い部分に圧送する。
幾つかの実施形態では、圧送工程において温泉水を温泉井戸内の深い部分に圧送するために、図2に示す圧送手段50を用いてもよい。
In some embodiments, a pressure feeding step is provided before the pressure reducing step.
In the pumping process, a part of the hot spring water that has springed out from the hot spring well is placed in the hot spring well so that the vertical upward speed of the hot spring water in the hot spring well is 1.5 m / s or more on the ground surface. Pumped deeper than the ground surface.
In some embodiments, the pumping means 50 shown in FIG. 2 may be used to pump hot spring water to a deep portion in the hot spring well in the pumping step.

1 バイナリ発電装置
2 発電機
4 膨張機
6 熱交換器
8 循環ライン
10 凝縮器
12 ポンプ
20 フラッシュタンク
22 供給ライン
24 第1流量調整弁
26 排出ライン
28 第2流量調整弁
32 凝縮器
34 分離器
35 真空ポンプ
40 温泉井戸
50 圧送手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Binary power generator 2 Generator 4 Expander 6 Heat exchanger 8 Circulation line 10 Condenser 12 Pump 20 Flash tank 22 Supply line 24 1st flow regulating valve 26 Discharge line 28 2nd flow regulating valve 32 Condenser 34 Separator 35 Vacuum pump 40 Hot spring well 50 Pressure feeding means

Claims (6)

発電機と、
前記発電機に接続された回転軸を有する膨張機と、
作動流体を蒸発させるための熱交換器と、
前記熱交換器及び前記膨張機を通して前記作動流体を循環させるように構成された循環ラインと、を備え、
前記熱交換器において蒸発した前記作動流体を前記膨張機により膨張させて前記回転軸を回転させることにより前記発電機を駆動するように構成されたバイナリ発電装置であって、
晶析性物質が溶解した熱水を減圧して、前記晶析性物質を析出させるとともに前記熱水を前記熱水よりも低温の蒸気と前記熱水よりも低温の温水とに分離するためのフラッシュタンクと、
前記フラッシュタンクに前記熱水を供給するための供給ラインと、
前記供給ラインに設けられ、前記フラッシュタンクに供給する前記熱水の流量を調整するための第1流量調整弁と、を備え、
前記熱交換器は、前記フラッシュタンクから流出した前記蒸気の供給を受けて、前記蒸気との熱交換により前記作動流体を蒸発するように構成され
前記第1流量調整弁は、前記晶析性物質の析出が起こる圧力に前記フラッシュタンクの圧力が設定されるよう前記熱水の流量を調整するように構成された
バイナリ発電装置。
A generator,
An expander having a rotating shaft connected to the generator;
A heat exchanger for evaporating the working fluid;
A circulation line configured to circulate the working fluid through the heat exchanger and the expander, and
A binary power generator configured to drive the generator by rotating the rotating shaft by expanding the working fluid evaporated in the heat exchanger with the expander;
Depressurizing hot water in which the crystallizable substance is dissolved to precipitate the crystallizable substance and separating the hot water into steam having a temperature lower than that of the hot water and hot water having a temperature lower than that of the hot water. A flash tank,
A supply line for supplying the hot water to the flash tank;
A first flow rate adjustment valve provided in the supply line for adjusting the flow rate of the hot water supplied to the flash tank;
The heat exchanger is configured to receive the supply of the steam flowing out from the flash tank and evaporate the working fluid by heat exchange with the steam ,
The binary power generator configured to adjust the flow rate of the hot water so that the pressure of the flash tank is set to a pressure at which the crystallizable substance is precipitated .
前記フラッシュタンクから前記温水を排出するための排出ラインと、
前記排出ラインに設けられ、前記フラッシュタンクから排出される前記温水の流量を調整するための第2流量調整弁と、をさらに備える請求項1に記載のバイナリ発電装置。
A discharge line for discharging the warm water from the flash tank;
The binary power generator according to claim 1, further comprising: a second flow rate adjustment valve provided in the discharge line for adjusting a flow rate of the hot water discharged from the flash tank.
前記晶析性物質が炭酸カルシウムである請求項1又は2に記載のバイナリ発電装置。   The binary power generator according to claim 1 or 2, wherein the crystallizable substance is calcium carbonate. 温泉井戸と、
前記温泉井戸内における温泉水の鉛直上向き方向の上昇速度が、地表面の高さにおいて1.5m/s以上となるように、前記温泉井戸から湧出した温泉水の一部を、前記温泉井戸内の地表面よりも深い部分に圧送する圧送手段をさらに備え、
前記熱水は前記温泉井戸から取得した温泉水である請求項1乃至3の何れか一項に記載のバイナリ発電装置。
A hot spring well,
A part of the hot spring water erupted from the hot spring well is placed in the hot spring well so that the vertical rising speed of the hot spring water in the hot spring well is 1.5 m / s or more at the height of the ground surface. Further comprising a pumping means for pumping to a portion deeper than the ground surface,
The binary power generator according to any one of claims 1 to 3, wherein the hot water is hot spring water obtained from the hot spring well.
作動流体によって発電機を駆動するバイナリ発電方法であって、
晶析性物質が溶解した熱水をフラッシュタンクで減圧して、前記晶析性物質を析出させるとともに前記熱水を前記熱水よりも低温の蒸気と前記熱水よりも低温の温水とに分離する減圧工程と、
前記フラッシュタンクから流出した前記蒸気を熱交換器に導き、該熱交換器において前記作動流体を前記蒸気との熱交換により蒸発させる熱交換工程と、
前記蒸発した作動流体を膨張機により膨張させて前記膨張機の回転軸を回転させることにより前記発電機を駆動する発電工程と、を備え
前記減圧工程では、前記晶析性物質の析出が起こる圧力に前記フラッシュタンクの圧力が設定されるように、前記フラッシュタンクへの前記熱水の供給量を調整する
バイナリ発電方法。
A binary power generation method in which a generator is driven by a working fluid,
The hot water in which the crystallizable substance is dissolved is decompressed in a flash tank to precipitate the crystallizable substance, and the hot water is separated into steam having a temperature lower than that of the hot water and hot water having a temperature lower than that of the hot water. A depressurizing step,
A heat exchange step of guiding the steam flowing out of the flash tank to a heat exchanger, and evaporating the working fluid by heat exchange with the steam in the heat exchanger;
A power generation step of driving the generator by expanding the evaporated working fluid with an expander and rotating a rotating shaft of the expander , and
The binary power generation method , wherein in the decompression step, the supply amount of the hot water to the flash tank is adjusted so that the pressure of the flash tank is set to a pressure at which the precipitation of the crystallizable substance occurs .
前記熱水は温泉井戸から取得した温泉水であり、
前記減圧工程の前に、前記温泉井戸内における温泉水の鉛直上向き方向の上昇速度が、地表面の高さにおいて1.5m/s以上となるように、前記温泉井戸から湧出した温泉水の一部を、前記温泉井戸内の地表面よりも深い部分に圧送する圧送工程をさらに備える請求項5に記載のバイナリ発電方法。
The hot water is hot spring water obtained from a hot spring well,
Before the depressurization step, the hot spring water that has springed out from the hot spring well so that the rising speed in the vertical upward direction of the hot spring water in the hot spring well is 1.5 m / s or more at the height of the ground surface. The binary power generation method according to claim 5, further comprising a pumping step of pumping the section to a portion deeper than a ground surface in the hot spring well.
JP2014083069A 2014-04-14 2014-04-14 Binary power generation apparatus and binary power generation method Active JP6381264B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014083069A JP6381264B2 (en) 2014-04-14 2014-04-14 Binary power generation apparatus and binary power generation method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014083069A JP6381264B2 (en) 2014-04-14 2014-04-14 Binary power generation apparatus and binary power generation method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015203351A JP2015203351A (en) 2015-11-16
JP6381264B2 true JP6381264B2 (en) 2018-08-29

Family

ID=54596954

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014083069A Active JP6381264B2 (en) 2014-04-14 2014-04-14 Binary power generation apparatus and binary power generation method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6381264B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6630227B2 (en) * 2016-04-27 2020-01-15 株式会社Ihi回転機械エンジニアリング Binary power generation system
JP6850474B2 (en) * 2017-02-09 2021-03-31 森松工業株式会社 Heat utilization unit
JP7539699B2 (en) 2020-12-21 2024-08-26 株式会社ダイワ Method for conveying sheet-like objects

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4956005A (en) * 1972-09-28 1974-05-30
JPS5142844A (en) * 1974-10-07 1976-04-12 Mitsubishi Heavy Ind Ltd JINETSUBAINARIISAIKURUNYORU TADANFURATSUSHUSHIKINETSUKOKANKI
JPS57183579A (en) * 1981-05-06 1982-11-11 Hitachi Ltd Terrestrial heat generating plant using medium of low boiling point
US5400598A (en) * 1993-05-10 1995-03-28 Ormat Industries Ltd. Method and apparatus for producing power from two-phase geothermal fluid
JP2674952B2 (en) * 1994-07-12 1997-11-12 日本重化学工業株式会社 How to inject water into the geothermal fluid transport pipe
JP2934590B2 (en) * 1995-06-22 1999-08-16 株式会社明間ボーリング Hot water pumping equipment
WO2013114950A1 (en) * 2012-01-30 2013-08-08 富士電機株式会社 Scale deposition testing device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015203351A (en) 2015-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2621991C (en) Method and system for generating steam in the oil industry
CA2609859C (en) Recovery of high quality water from produced water arising from a thermal hydrocarbon recovery operation using vacuum technologies
US8746336B2 (en) Method and system for recovering oil and generating steam from produced water
EP2940255B1 (en) Power generation system, power generation method
JP6381264B2 (en) Binary power generation apparatus and binary power generation method
US20170008776A1 (en) Facility and method for treating water pumped in a natural environment by evaporation/condensation
US10258899B2 (en) Mobile mechanical vapor recompression evaporator
US20090235664A1 (en) Cavitation evaporator system for oil well fluids integrated with a Rankine cycle
WO2011101964A1 (en) Geothermal power generation apparatus and method for using ultrahigh-pressure hot water in geothermal power generation
JP5442474B2 (en) Power generation facility and operation method of power generation facility
JP6725502B2 (en) Vacuum distillation equipment
JP6103418B2 (en) High-efficiency ocean thermal energy conversion (OTEC) applying a liquid-vapor ejector and a pump with a liquid-steam ejector and a working part pump
US20160047218A1 (en) Method of flash-cooling produced water and heating steam generator feedwater
US10132153B2 (en) System and method for treating produced water having a flash vaporization system for removing dissolved gases from produced water
US20070193739A1 (en) Scale-inhibited water reduction in solutions and slurries
US9403694B2 (en) System for processing brines
JP4738140B2 (en) Steam turbine plant and steam turbine ship equipped with the same
JP2016190194A (en) Oil content and moisture content recovery system
JP2011242018A (en) Heat pump steam generator
JP6406357B2 (en) Heat pump system
JP6170487B2 (en) Thermal energy recovery device
US20180106511A1 (en) System and method for simultaneous evaporation and condensation in connected vessels
US20150307374A1 (en) Systems and methods for treating produced water
WO2004069370A1 (en) Liquid-sealing device, liquid sealing/depressurizing device, evaporating device using the liquid-sealing device, condensing device, non-condensed gas-removing device, evaporating/condensing device, thermal energy source-separating device, cold water-producing device, desalinating device, and generating device
JP6647922B2 (en) Thermal energy recovery apparatus and start-up method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170413

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180124

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180202

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180327

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180706

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180731

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6381264

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250