JPH02136573A - 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

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JPH02136573A
JPH02136573A JP28679988A JP28679988A JPH02136573A JP H02136573 A JPH02136573 A JP H02136573A JP 28679988 A JP28679988 A JP 28679988A JP 28679988 A JP28679988 A JP 28679988A JP H02136573 A JPH02136573 A JP H02136573A
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geothermal power
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Yoshitaro Inoue
井上 義太郎
Haruo Yamada
山田 晴雄
Osamu Tanno
修 丹野
Jiro Tsutsumi
堤 次郎
Nobuo Yaegashi
信夫 八重樫
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Japan Metals and Chemical Co Ltd
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Japan Metals and Chemical Co Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/10Geothermal energy

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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置m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ブラン1への例について説明す
る。
〔従来の技術〕
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。
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、この気水混和の地熱流体を気水分離器に
導入して1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。
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。
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。
〔発明が解決しようとする課題〕
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、フラノシャー
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Wき、ひいては蒸気生産量の低下となる
ので、ますまずスケール除去の必要性が高まっていた。
また、上記フラノ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、パイプライン内でフラッシングを
起こし、わずかづつパイプライン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パイプライン設備
にも同様の現象によりパイプラインが狭くなり、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。
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ル処理設備
を提供するところにある。
〔課題゛を解決するための手段] 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」
二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パイプラインにて
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であ
り、本発明は、このプラントにおける上記気水分離器か
ら還元井に至るまでのパイプライン中に、スケール除去
用冷却装置を複数個配設し、かつそのうちの下流側冷却
装置と上記還元井との間に、りローズドタイプのスケー
ルキャッチャ−を直接あるいは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I−のスケー
ル処理設備、 である。
〔作 用〕
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、かつ既に何着したスケール
を除去するために、気水分離器からIg元元弁至るまで
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、フラノ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−や熱交換器の後方
下流側に冷却設備を設ける、−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−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内に水を導入して熱交換する形
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が必要である。
本発明装置におりる第2の特徴は、上述のように、ライ
ンパイプ3を急冷し、該パイプの伸縮力を利用すること
Gこよりスケールに亀裂を生じさせると同時に剥離させ
た後、そしてこの剥離した該スケールを回収するだめの
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。
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2図に詳細を示す如きものであって、径大の外管1
1内に挿通した小径多孔内管12で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。
〔実施例〕 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。
生産井1から噴出した地熱流体は、気水分離器2で仄気
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が配設しである。
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。
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。
〔発明の効果〕
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。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例を示すオーブンタイプスケ
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。 ■・・・生産井、2・・・気水分離器、3・・・パイプ
ライン、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。 特許出願人 日本重化学工業株式会社 代理人 弁理士  小 川 順 玉 量  弁理士  中 村 盛 夫 第1図 竹 q じ゛ IfJU&−−J 第2図 第J 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 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パイプラインに
    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パイプライン中
    に、スケール除去用冷却装置を複数個配設し、かつその
    うちの下流側冷却装置と上記還元井との間に、クローズ
    ドタイプのスケール回収装置を直接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。 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パイプラインに
    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パイプライン中
    に、スケール除去用冷却装置を複数個配設し、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。
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