JPS61232386A - 地熱タ−ビンプラント - Google Patents

地熱タ−ビンプラント

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JPS61232386A
JPS61232386A JP7396285A JP7396285A JPS61232386A JP S61232386 A JPS61232386 A JP S61232386A JP 7396285 A JP7396285 A JP 7396285A JP 7396285 A JP7396285 A JP 7396285A JP S61232386 A JPS61232386 A JP S61232386A
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JP
Japan
Prior art keywords
flasher
steam
condensable gas
turbine
hot water
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Pending
Application number
JP7396285A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Shinkai
洋 新海
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • 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

Landscapes

  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

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】 (発明の属する技術分野) 本発明は地熱井からの地熱蒸気により復水タービンを駆
動して動力をうる地熱タービンプラントに関する。
(従来技術とその問題点) 地熱タービンプラントは地熱井から自噴またはポンプに
より汲み上げた熱水と蒸気と炭酸ガスや硫化水素からな
る不凝縮性ガスとの混合流体をフラツシヤまたは分離器
にて熱水と不凝縮性ガスを含む蒸気とに分離し、この蒸
気によりタービンを駆動して動力を取出している。
以下図面を用いて従来技術について説明する。
第3mは従来の地熱タービンプラントの系統図であり、
図において第1のフラツシヤとしての一次フラッシャ1
と二次フラツシヤ2とは管路13により直列に接続され
ている。そして地熱井11の熱水と蒸気と不凝縮性ガス
との混合流体は自噴または図示しないポンプにより汲み
上げられて管路12を通ってフラツシヤ1に流入される
。フラツシヤ1にて混合流体は熱水をフラッシュすると
ともに熱水と不凝縮性ガスとを含む蒸気に分離され、熱
水はフラッシャ1の底部に停留する。そしてこの熱水は
管路13を通って低圧のフラツシヤ2に流れ、フラッシ
ャ2にてフラッシャ1と同様に熱水をフラッシュし、熱
水と不凝縮性ガスを含む蒸気に分離される。
フラツシヤ1にて分離された不凝縮性ガスを含む蒸気は
管路14.14cLを通って蒸気タービン4の主蒸気人
口4αから、またフラッシャ2にて分離された低圧の不
凝縮性ガスを含む蒸気は管路15を通って蒸気タービン
4の混圧蒸気人口4bからタービン内に流入して発電機
3を直結するタービン車軸に仕事を与え、その排気蒸気
は復水器5に流入する。復水器5には管路16を通って
冷却水を供給し、復水器5内にて水を噴出させて、復水
器内の不凝縮性ガスを含む蒸気を冷却凝縮して復水にし
ている。この復水と冷却水との混合水は復水ポンプ17
αにより管路17を通って外部に取出される。一方、フ
ラツシヤ1の不凝縮性ガスを含む蒸気を管路14から分
岐した管路14bを通って二段式蒸気エゼクタ10の第
1段および第2段エゼクタ6.7のそれぞれの蒸気人口
6a、”7αに送入してエゼクタ6.7を駆動し、復水
器5内の不凝縮性ガスを管路18を通して吸入して抽出
している。エゼクタ6.7との間には中間冷却器8を設
け、エゼクタ6により圧縮された不凝縮性ガスを含む蒸
気を冷却してエゼクタ7に送気し、さらにエゼクタ7に
より圧縮して大気圧にし、後置冷却器9により冷却して
外気に放出している。
なお管路20は中間と後置冷却器8,9に供給する冷却
水配管であり、管路20α、20bはそれぞれの冷却器
から排出する冷却水配管である。
以上のように地熱タービンプラントでは地熱蒸気が利用
されるが、−次フラツシャ1と二次フラッシャ2とで熱
水を7ラツシユするフラッシュ圧力はタービンから取出
す動力、例えば発電機3からの発電能力が経済的に引き
合う最大値となるように通常定められる。この場合熱水
の温度が低いときは一次フラツシャ1における蒸気の圧
力も低いところに最適点がある。例えば地熱井から噴出
する熱水の温度が150’Cと比較的低い場合には第3
図に示す系統において一次7ラッシャ1の圧力は約21
17tombαbe  程度力?最適点として選定され
ている。しかしながらこの圧力は復水器の不凝縮性ガス
抽出装置としての蒸気エゼクタを駆動するには小さいた
め、蒸気エゼクタを使用することが困難になる。このた
め高価な機械式の不凝縮性ガス抽出装置、例えば水封式
真空ポンプや遠心圧縮機等を使用しなければならなくな
るという問題がある。
また熱水に伴う不凝縮性ガスの他、熱水中にも通常不凝
縮性ガスが含まれているため、これらの不凝縮性ガスが
タービンを通って復水器に流入する。そしてこれらの復
水器内の不凝縮性ガスを復水器内に洩れこむ空気ととも
に不凝縮性ガス抽出装置により大気圧まで圧縮して放出
するわけであるが、不凝縮性ガスが多量に存在・すると
きは不凝縮性ガス抽出装置としての蒸気エゼクタの容量
や水封式真空ポンプ等の動力が大きくなり、プラントと
しての出力が低下するという問題がある。
(発明の目的) 本発明は、前述のような点に鑑み地熱井からの熱エネル
ギーを有効に利用して復水器の不凝縮性ガス抽出装置を
安価にし、かつプラントの出力を高めることのできる地
熱タービンプラントを提供することを目的とする。
(発明の要旨) 上記の目的は、本発明によれば地熱井からの熱水と蒸気
と不凝縮性ガスとの混合流体を第1のフラツシヤまたは
分離器により熱水と不凝縮性ガスを含む蒸気に分離し、
この蒸気をタービンに送気し、該タービンで動力を得た
のち復水器にてタービンの排気蒸気を冷却凝縮して復水
にし、復水器内の不凝縮性ガスをエゼクタにより抽出す
る地熱タービンプラントにおいて、前記第1のフラツシ
ヤまたは分離器の上流側に第2のフラツシヤまたは分離
器を配設し、この第2のフラツシヤまたは分離器により
分離された不凝縮性ガスを含む蒸気により前記エゼクタ
を駆動することにより達成される。なお、上記構成にお
いて地熱井からの混合?ffi体を第1のフラツシヤま
たは分離器に直接導くことができるバイパス管路を設け
ておいてもよい。
(発明の実施例) 以下図面に基づいて本発明の詳細な説明する。
第1図は本発明の実施例による地熱タービンプラントの
系統図である。なおfa l mないし後述する第2図
において第3図の従来例と同一部品には同じ符号を付し
ている。第1図においてフラツシヤ1と2.復水タービ
ンの発電機3を直結したタービン4と復水器5.二段式
エゼクタ10等の構成により地熱井11からの混合流体
を分離して不凝縮性ガスを含む蒸気によりタービンを駆
動し、二段式蒸気エゼクタ1oにより復水器内の不凝縮
性ガスを抽出することは従来技術のものと同じであるの
で説明を省略する。本実施例ではフラッシャlの上流側
に第2のフラツシヤとしてのフラツシヤ21を配設し、
地熱井11からの熱水と水蒸気と不凝縮性ガスの混合流
体をフラツシヤ21へ管路22を通して自噴またはポン
プにより吸上げて送入させ、フラッシャ21にてフラッ
シュサセて分離した不凝縮性ガスを含む蒸気を管路24
により二段式蒸気エゼクタ10の第一段および第二段エ
ゼクタ6.7のそれぞれの蒸気人口6α、7cLに送入
してエゼクタ6.7を駆動し、またフラッシャ21の分
離された熱水を管路23によりフラッシャlに送水する
ようにしている。
このような系統構成によりフラッシャ21の圧力を二段
式蒸気エゼクタ10の駆動に適した圧力として、例えば
駆動蒸気圧力の最低といわれている4Jgy/c准ab
z  以上に撰定することができる。
復水タービンにはフラッシャ21から流入した熱水がフ
ラツシヤ1にて前述のようにフラッシュして分離された
不凝縮性ガスを含む蒸気が送気される。一方7ラツシャ
2に1も前述と同じことが行なわれ、混圧蒸気として復
水タービンに送気される。したがって地熱井から熱水に
伴う不凝縮性ガスの大部分はフラツシヤ1の上流側に配
設されたフラッシャ21内で分離されて二段式蒸気エゼ
クタに送気され、タービンへは流れ込まない。このため
復水器内の不凝縮性ガスは大気から復水器に洩れ込む空
気や、直接接触式復水器の場合の冷却水に溶は込んだ空
気の他にフラツシヤ21にて分離されず、また熱水中に
溶けた不凝縮性ガスの少量からなる。これらの少量の不
凝縮性ガスは復水器から不凝縮性ガス抽出装置により抽
出して大気に放出する必要がある。ところで通常地熱井
からの熱水に伴う不凝縮性ガスの社は前述のような空気
の数倍から10数倍の量であるので不凝縮性ガス抽出装
置の容量はこの不凝縮性ガスの量に左右される。したが
って本実施例のようにフラツシヤ21の配設により少量
の不凝縮性ガスが復水器に流れこむ場合には不凝縮性ガ
ス抽出装置の容量が小さくなり、フラツシヤ21を設け
ない従来のものに比べて数分の1ないし10数分の1に
なる。
具体的な例で説明すると150’oの熱水600/Hか
ら5000&W  を発電する本発明による第1図のよ
うな系統構成のプラントでは蒸気エゼクタの吸込容量は
、不凝縮性ガスが少量となるので空気を合わせてもBO
kg/H以下の容量で充分であり、そのために必要とす
る蒸気量(不凝縮性ガスを含む)は2 /H以下である
。なお従来の第3図の系統構成ではフラッシャ1からの
蒸気中に1%の不凝縮性ガスが含まれるとしてタービン
に送気されると蒸気エゼクタの容量は350kg/Hと
なる。
第2図は本発明の異なる実施例による地熱タービンプラ
ントの系統図であり、図において地熱弁11からの熱水
と蒸気と不凝縮性ガスとの混合流体をフラツシヤ21の
他に管路2zから分岐した管路22αによりフラッシャ
1にも供給している。
これは混合流体中の不凝縮性ガスの割合が少ない場合に
行なわれ、フラッシャz1の容量を小さくできる。
なおフラツシヤの代りに分離器を使用してもその作用は
前述と同じである。
(発明の効果) 以上の説明から明らかなように、本発明によれば地熱井
から熱水と蒸気と不凝縮性ガスとの混合流体を第1のフ
ラツシヤまたは分離器により熱水と不凝縮性ガスを含む
蒸気とに分離してこの蒸気をタービンに送気する際、第
2のフラツシヤまたは分離器を第1のフラッシャまたは
分離器の上流側に配設することにより、第2のフラツシ
ヤまたは分離器で分離される大部分の不凝縮性ガスを含
む蒸気の圧力を高くして蒸気エゼクタに送気することが
でき、また下流の第1のフラツシヤまたは分m器には第
2のフラツシヤまたは分離器で分離されなかった少量の
不凝縮性ガスを含む熱水が流れ込み、ここで分離された
不凝縮性ガスを含む蒸気が復水タービンに送気されるの
で、復水器内で抽出すべき少量の不凝縮性ガスとなり、
不凝縮性ガス抽出装置としての高い蒸気圧力を必要とす
る蒸気エゼクタが使用できるとともに容量も小さくなり
高価な機械式不凝縮性ガス抽出装置を使用する必要がな
くなり、また地熱井で発生する熱エネルギーを有効に利
用できるため、プラントの出力を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例による地熱タービンプラントの
系統図、第2図は本発明の異なる実施例による地熱ター
ビンプラントの系統図、第3図は従来の地熱タービンプ
ラントの系統図である。 l:第1のフラツシヤ、4=蒸気タービン、5:復水器
、10:二段式蒸気エゼクタ、11:地熱井、21:第
2のフラツシヤ、22α :管路。 112図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)地熱井からの熱水と蒸気と不凝縮性ガスとの混合流
    体を第1のフラツシヤまたは分離器により熱水と不凝縮
    性ガスを含む蒸気に分離し、該蒸気をタービンに送気し
    、該タービンで動力を得たのち復水器にてタービンの排
    気蒸気を冷却凝縮して復水にし、該復水器内の不凝縮性
    ガスをエゼクタにより抽出する地熱タービンプラントに
    おいて、前記第1のフラツシヤまたは分離器の上流側に
    第2のフラツシヤまたは分離器を配設し、該第2のフラ
    ツシヤまたは分離器により分離された不凝縮性ガスを含
    む蒸気により前記エゼクタを駆動するようにしたことを
    特徴とする地熱タービンプラント。 2)特許請求の範囲第1項に記載の地熱タービンプラン
    トにおいて、地熱井からの混合流体を第1のフラツシヤ
    または分離器に直接導くことができるバイパス管路を設
    けたことを特徴とする地熱タービンプラント。
JP7396285A 1985-04-08 1985-04-08 地熱タ−ビンプラント Pending JPS61232386A (ja)

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CN104641072A (zh) * 2012-04-27 2015-05-20 威廉·赖利 水力发电及地热能系统和方法
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