WO2025263161A1 - 洗浄システム - Google Patents

洗浄システム

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Publication number
WO2025263161A1
WO2025263161A1 PCT/JP2025/017428 JP2025017428W WO2025263161A1 WO 2025263161 A1 WO2025263161 A1 WO 2025263161A1 JP 2025017428 W JP2025017428 W JP 2025017428W WO 2025263161 A1 WO2025263161 A1 WO 2025263161A1
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WO
WIPO (PCT)
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chemical
pipe
cleaning system
scale
control device
Prior art date
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Pending
Application number
PCT/JP2025/017428
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
ひろ乃 岡野
梓 小澤
慎弥 宇井
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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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Publication of WO2025263161A1 publication Critical patent/WO2025263161A1/ja
Pending legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
    • B08B3/08—Cleaning involving contact with liquid the liquid having chemical or dissolving effect
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F5/00—Softening water; Preventing scale; Adding scale preventatives or scale removers to water, e.g. adding sequestering agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F5/00—Softening water; Preventing scale; Adding scale preventatives or scale removers to water, e.g. adding sequestering agents
    • C02F5/08—Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F5/00—Softening water; Preventing scale; Adding scale preventatives or scale removers to water, e.g. adding sequestering agents
    • C02F5/08—Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents
    • C02F5/10—Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents using organic substances
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28G—CLEANING OF INTERNAL OR EXTERNAL SURFACES OF HEAT-EXCHANGE OR HEAT-TRANSFER CONDUITS, e.g. WATER TUBES OR BOILERS
    • F28G9/00—Cleaning by flushing or washing, e.g. with chemical solvents

Definitions

  • the present invention relates to a cleaning system.
  • Geothermal power plants extract high-temperature geothermal fluids (geothermal water and geothermal steam) from production wells and generate electricity using the geothermal water or geothermal steam separated from the geothermal fluid.
  • Geothermal fluid extracted from production wells contains more calcium, dissolved silica, and other elements than well water or river water.
  • the calcium and dissolved silica in geothermal water collected from production wells become concentrated when the pressure is reduced at the geothermal power plant, and as it flows through the pipes it cools, reducing its solubility.
  • the calcium and dissolved silica contained in the geothermal water become supersaturated, they polymerize to form calcium carbonate and amorphous silica, which precipitate as scale.
  • Scale buildup is a problem at geothermal power plants, as it can adhere to the inner walls of pipes and cause blockages.
  • the geothermal power generation system described in Patent Document 1 does not consider removing scale that has adhered to and accumulated on the inner walls of pipes, etc. Furthermore, since scale grows as its components change in stages and accumulate in layers, when using an oxidizing agent to remove scale that has adhered to and accumulated on the inner walls of pipes, etc. in a geothermal power generation plant, while it is possible to remove scale of one component, it is difficult to remove scale of other components, and there is a risk of poor cleaning.
  • One aspect of the present invention provides a cleaning system that can sufficiently remove scale.
  • One aspect of the present invention is a cleaning system for removing scale adhering to the part to be cleaned in a geothermal power plant having a gas-liquid separator that separates geothermal water and geothermal steam from geothermal fluid spouted from a production well, and a part to be cleaned located downstream of the gas-liquid separator, the system comprising: a chemical supply pipe connected to one end upstream of the part to be cleaned and having a chemical injection port; a chemical addition device that injects chemicals into the chemical injection port; a first pipe connecting the chemical injection port and the chemical addition device and having a chemical recovery port; and a second pipe connected to the other end downstream of the part to be cleaned and having a chemical recovery port.
  • the control device predicts the outermost surface components of the scale based on the analysis results of the analyzer, selects one chemical from at least three types of chemicals that is suitable for the outermost surface components, and controls the chemical addition device to supply the selected chemical.
  • a geothermal power generation system can sufficiently remove scale from the reduction line.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a geothermal power plant according to one embodiment.
  • 1 is a schematic configuration diagram of a cleaning system according to one embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a layer structure of a scale.
  • FIG. 10 is a diagram showing a flow of control of switching between medicines by the control device.
  • FIG. 4 is a diagram showing a flow of a temperature control process by the control device.
  • FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the temperature detected by the temperature measuring instrument and the output of the heater.
  • FIG. 10 is a schematic diagram for explaining reverse cleaning.
  • FIG. 10 is a diagram showing a flow of control for switching the cleaning direction by the control device.
  • FIG. 10 is a graph showing the relationship between elapsed time and the scale elution rate.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a geothermal power plant 100 according to one embodiment
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a cleaning system 1 according to one embodiment.
  • the cleaning system 1 removes scale that has adhered to the cleaning target C in a geothermal power plant 100 that includes a gas-liquid separator 103 that separates geothermal water and geothermal steam from geothermal fluid spouted from a production well 102, and the cleaning target C located downstream of the gas-liquid separator 103.
  • the geothermal power plant 100 includes, for example, a gas-liquid separator 103, a power generation unit 101, a retention tank 105, a return line L100, a return pump 106, and a cleaning system 1.
  • arrows indicate the flow of fluid.
  • geothermal fluid extracted from production well 102 is sent to gas-liquid separator 103.
  • Gas-liquid separator 103 separates geothermal water and geothermal steam from the geothermal fluid erupting from production well 102.
  • the geothermal water and geothermal steam separated in gas-liquid separator 103 are sent via piping to power generation device 101, which generates electricity using the geothermal water or geothermal steam separated in gas-liquid separator 103 as a heat source.
  • the geothermal water whose heat has been recovered in power generation device 101 is introduced into retention tank 105 via piping.
  • the geothermal steam separated in the gas-liquid separator 103 is sent to the flash power generation plant 101a, which generates electricity using the geothermal steam separated in the gas-liquid separator 103 as a heat source
  • the geothermal water separated in the gas-liquid separator 103 is sent to the binary power generation plant 101b, which generates electricity using the geothermal water separated in the gas-liquid separator 103 as a heat source.
  • the power generation device 101 is not particularly limited and may include a flash power generation device 101a and a binary power generation device 101b, or may include either a flash power generation device 101a or a binary power generation device 101b.
  • Flash power generation system 101a includes a turbine that rotates when supplied with geothermal steam separated in gas-liquid separator 103, a generator connected to the turbine, a condenser that condenses the geothermal steam discharged from the turbine, and a cooling tower that cools the condensed water condensed in the condenser.
  • Binary power generation system 101b includes a medium evaporator that evaporates a low-boiling-point heat medium through heat exchange, a turbine that rotates when supplied with vaporized heat medium, a generator, a medium condenser, etc.
  • the retention tank 105 stores the geothermal water whose heat has been recovered by the power generation device 101. The water is retained until the polymerization reaction of silica in the geothermal water progresses and the silica-based insoluble components have sufficiently coagulated and precipitated.
  • the reinjection line L100 is a line that connects the outlet of the retention tank 105 to the reinjection well 104.
  • the return pump 106 is installed midway along the return line L100 and returns the geothermal water discharged from the retention tank 105 to the return well 104.
  • the geothermal water discharged from the retention tank 105 is returned to the return well 104 via the return line L100 by the return pump 106.
  • the part to be cleaned C is the reduction line L100 (piping), but it is not limited to this and can be any other part or component that comes into contact with geothermal fluid in a geothermal power plant, such as piping, heat exchangers, valves, etc.
  • the cleaning system 1 includes a chemical supply pipe LS, a chemical addition device 30, a first pipe L1, a return pipe LR, a circulation pump P1, an analyzer 40, and a control device 50.
  • the cleaning system 1 may further include a heater 4 and a temperature measuring device 5.
  • the chemical solution supply pipe LS is connected to one end upstream of the area to be cleaned C.
  • the chemical solution supply pipe LS also has a chemical injection port 2.
  • the chemical injection port 2 may be provided midway along the chemical solution supply pipe LS.
  • the other end of the chemical solution supply pipe LS may be connected to the reduction line L100 of the geothermal power plant 100.
  • the other end (upstream end) of the chemical solution supply pipe LS may be connected to a part of any geothermal power plant, not limited to the geothermal power plant 100.
  • Geothermal fluid F flows in from the other end of the chemical solution supply pipe LS.
  • the chemical addition device 30 injects a chemical into the chemical injection port 2. Specifically, the chemical addition device 30 injects a chemical into the chemical injection port 2 via a first pipe L1, which will be described later.
  • the chemical addition device 30 may have at least three chemical tanks 31a, 31b, and 31c that contain chemicals, a second pipe L2 that connects the first pipe L1 to each of the chemical tanks 31a, 31b, and 31c, and a chemical injection pump P2 that discharges the chemical contained in each of the chemical tanks 31a, 31b, and 31c toward the chemical injection port 2.
  • the number of chemical tanks 31a, 31b, and 31c is three, but this is not limited to three, and the number may be four or more.
  • the chemicals stored in chemical tanks 31a, 31b, and 31c are chemicals used to remove and clean scale adhering to the area to be cleaned C.
  • At least three chemical tanks 31a, 31b, and 31c may store a first basic chemical, a mixed chemical of a second basic chemical, a chelating agent, and a dispersant, and an acidic chemical, respectively.
  • chemical tank 31a stores a first basic chemical
  • chemical tank 31b stores a mixed chemical
  • chemical tank 31c stores an acidic chemical.
  • Figure 3 is a schematic diagram showing the layer structure of scale.
  • scale grows as its components change in stages, and is deposited in layers on the area to be cleaned C, such as the inner wall of a pipe.
  • the inventors analyzed the components of each layer of scale and believe that when the area to be cleaned C is made of iron, scale grows and deposits in the following order from the side of the area to be cleaned C: initial layer X1, primarily composed of iron oxide; intermediate layer X2, primarily composed of silica and impurities (calcium, aluminum, iron, etc.); and growth layer X3, primarily composed of amorphous silica.
  • initial layer X1 primarily composed of iron oxide
  • intermediate layer X2 primarily composed of silica and impurities (calcium, aluminum, iron, etc.)
  • growth layer X3, primarily composed of amorphous silica.
  • the inventors also confirmed that the iron ion concentration decreases in the order of initial layer X1, intermediate layer X2, and growth layer X3.
  • the first basic chemical can be used to dissolve the growth layer X3.
  • Examples of the first basic chemical include sodium hydroxide, potassium hydroxide, and ammonium salts.
  • the mixed chemical can be used to dissolve the intermediate layer X2.
  • the second basic chemical contained in the mixed chemical can be selected from the same chemicals as the first basic chemical described above, and may be the same chemical as the first basic chemical or a different chemical.
  • chelating agents contained in the mixed agent include ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), nitrilotriacetic acid (NTA), hydroxyethylenediaminetriacetic acid (HEDTA), diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA), trimethanolamine, and sodium gluconate.
  • EDTA ethylenediaminetetraacetic acid
  • NTA nitrilotriacetic acid
  • HEDTA hydroxyethylenediaminetriacetic acid
  • DTPA diethylenetriaminepentaacetic acid
  • trimethanolamine trimethanolamine
  • sodium gluconate sodium gluconate.
  • the chelating agent is preferably EDTA, NTA, HEDTA, or DTPA.
  • Dispersants contained in the mixed agent include sodium polyacrylate, maleic acid, or diallyldimethylammonium chloride/acrylamide copolymer.
  • An acidic agent can be used to dissolve the initial layer X1.
  • acidic agents include sulfuric acid, hydrochloric acid, acetic acid, and citric acid.
  • the chemical addition device 30 is arranged upstream of the chemical tanks 31a, 31b, and 31c and may further include a water tank 32 that stores water, a water pump P3 that introduces water into the second pipe L2, a drain pipe (drain line) LW that branches off from the second pipe L2 downstream of the chemical injection pump P2, and a wastewater tank 33 that is connected to the drain pipe LW and stores water that has passed through the second pipe L2.
  • the upstream and downstream sides of the chemical addition device 30 refer to the upstream and downstream sides relative to the direction in which the chemical or water flows.
  • the water stored in the water tank 32 is used to wash away any previous chemicals remaining in the second pipe L2 when changing the type of chemical injected into the chemical injection port 2 via the second pipe L2, and may be, for example, one type selected from tap water, river water, and distilled water.
  • the chemical addition device 30 may have a third pipe L3 branching from the second pipe L2 and connected to the outlet of the chemical tank 31a, a fourth pipe L4 branching from the second pipe L2 and connected to the outlet of the chemical tank 31b, a fifth pipe L5 branching from the second pipe L2 and connected to the outlet of the chemical tank 31c, and a sixth pipe L6 branching from the second pipe L2 and connected to the outlet of the water tank 32.
  • the chemical addition device 30 may also have a valve V1a provided midway along the third pipe L3 for opening and closing the flow path of the third pipe L3, a valve V1b provided midway along the fourth pipe L4 for opening and closing the flow path of the fourth pipe L4, a valve V1c provided midway along the fifth pipe L5 for opening and closing the flow path of the fifth pipe L5, a valve V2 provided midway along the sixth pipe L6 for opening and closing the flow path of the sixth pipe L6, and a valve V3 provided midway along the drain pipe LW for opening and closing the flow path of the drain pipe LW.
  • the first pipe L1 connects the chemical injection port 2 to the chemical addition device 30. Specifically, the first pipe L1 connects the chemical injection port 2 to the second pipe L2.
  • the first pipe L1 also has a chemical recovery port 3.
  • the chemical recovery port 3 may be provided midway along the first pipe L1.
  • the other end of the chemical supply pipe LS may be connected to the piping of the geothermal power plant.
  • the return pipe LR connects the other downstream end of the area to be cleaned C to the chemical recovery port 3.
  • the return pipe LR circulates waste liquid that has passed through the area to be cleaned C and returns it to the first pipe L1 via the chemical recovery port 3.
  • the section of the chemical supply pipe LS from the chemical injection port 2 to one end of the area to be cleaned C, the return pipe LR, and the section of the first pipe L1 from the chemical recovery port 3 to the chemical injection port 2 form a circulation line.
  • the cleaning system 1 uses the circulation line to circulate chemicals in the forward direction D1 to the area to be cleaned C.
  • the circulation pump P1 is provided midway along the first pipe L1 between the chemical injection port 2 and the chemical recovery port 3, and circulates the chemical. Specifically, the circulation pump P1 circulates the chemical in the circulation line by discharging the chemical supplied from the chemical addition device 30 toward the chemical injection port 2.
  • the heater 4 is installed midway along the first pipe L1 between the circulation pump P1 and the chemical injection port 2. The heater 4 heats the chemical supplied from the chemical addition device 30 and flowing through the first pipe L1.
  • the temperature measuring device 5 is connected to the first pipe L1 between the heater 4 and the chemical injection port 2.
  • the temperature measuring device 5 detects the temperature of the chemical supplied from the chemical addition device 30 and flowing through the first pipe L1, and transmits the detected data to the control device 50.
  • the analyzer 40 is connected to a branch pipe LB branching off from the first pipe L1, and analyzes changes over time in the components of the waste liquid sent to the branch pipe LB.
  • the branch pipe LB may branch off from the first pipe L1 between the circulation pump P1 and the heater 4.
  • the analyzer 40 transmits the analysis results to the control device 50. Specifically, the analyzer 40 measures changes over time in the iron ion concentration and transmits the measurement results to the control device 50.
  • a high-performance liquid chromatograph can be used as the analyzer 40.
  • the cleaning system 1 may include a valve V8 located upstream of the chemical recovery port 3 of the first pipe L1 (towards the chemical addition device 30) and opening and closing the flow path of the first pipe L1, a valve V9 located upstream of the chemical injection port 2 of the chemical supply pipe LS and opening and closing the flow path of the chemical supply pipe LS, a seventh pipe L7 branching off from branch 9 upstream of branch 10 of the return pipe LR (the other end side of the area to be cleaned C), and a valve V10 located midway along the seventh pipe L7 and opening and closing the flow path of the seventh pipe L7.
  • a valve V8 located upstream of the chemical recovery port 3 of the first pipe L1 (towards the chemical addition device 30) and opening and closing the flow path of the first pipe L1
  • a valve V9 located upstream of the chemical injection port 2 of the chemical supply pipe LS and opening and closing the flow path of the chemical supply pipe LS
  • the cleaning system 1 may include an eighth pipe L8 that branches off from the branch pipe LB and connects to the inlet of the analyzer 40, and a valve V11 that is provided midway along the eighth pipe L8 and opens and closes the flow path of the eighth pipe L8.
  • the cleaning system 1 may also include a waste liquid tank 6 that is connected to the end of the branch pipe LB and stores waste liquid, and a valve V12 that is provided midway along the branch pipe LB and opens and closes the flow path of the branch pipe LB.
  • the control device 50 controls the chemical additive device 30, heater 4, and each valve. Based on the analysis results of the analysis device 40, the control device 50 predicts the outermost surface components of the scale, selects one chemical suitable for the outermost surface component from among at least three chemicals, and controls the chemical additive device 30 to supply the selected chemical.
  • control device 50 predicts the outermost surface components of the scale based on the iron ion concentration detected by the analysis device 40.
  • the three types of chemicals may be a first basic chemical, a mixed chemical of a second basic chemical, a chelating agent, and a dispersant, and an acidic chemical.
  • the control device 50 further controls the heater 4 based on the temperature detected by the temperature measuring device 5.
  • FIG 4 is a diagram showing the flow of chemical switching control by the control device 50.
  • the control device 50 assumes that the outermost surface component of the scale is primarily composed of amorphous silica (growth layer X3), and as shown in Figure 4, of valves V1a, V1b, and V1c, opens only valve V1a and activates chemical injection pump P2 (step S11). Note that water pump P3 is stopped, and valves V1b, V1c, and V2 are closed. This allows the control device 50 to inject the first basic chemical into chemical injection port 2 via first pipe L1 using chemical addition device 30.
  • amorphous silica growth layer X3
  • the control device 50 sends a signal to the analysis device 40 to start measuring the iron ion concentration (step S12).
  • the control device 50 determines whether the measured value of the iron ion concentration received from the analysis device 40 is within a set value range (step S13).
  • the set value of the iron ion concentration can be determined based on the results of a prior survey of the area to be cleaned C.
  • the set value of the iron ion concentration can be, for example, equal to or greater than 1 ppm and less than 10 ppm. If the iron ion concentration is within the set value range, the control device 50 predicts that the outermost surface component of the scale is primarily composed of silica and impurities (calcium, aluminum, iron, etc.) (intermediate layer X2).
  • control device 50 determines that the iron ion concentration received from the analysis device 40 is within the set value range (Step S13: Yes), it closes valve V1a, stops chemical injection pump P2, opens valve V2, and activates water pump P3 (Step S15). This allows the cleaning system 1 to clean the first basic chemical remaining in the second pipe L2 before switching the chemical supplied by the chemical addition device 30 to another chemical.
  • control device 50 determines that the iron ion concentration received from the analysis device 40 is outside the set value range (step S13: No), it causes the timer to measure the elapsed time, and if it determines that one hour has elapsed (step S14: Yes), it sends a signal to the analysis device 40 to start measuring the iron ion concentration again (step S12).
  • the control device 50 then proceeds to the processing of step S13, and repeats the processing of steps S12, S13, and S14 until it determines that the iron ion concentration received from the analysis device 40 is within the set value range.
  • the control device 50 may have a timer.
  • control device 50 After performing the processing of step S15, the control device 50 opens only valve V1b of valves V1a, V1b, and V1c, and activates chemical injection pump P2 (step S16). Note that water pump P3 is stopped, and valves V1a, V1c, and V2 are closed. This allows the control device 50 to inject the mixed chemical into chemical injection port 2 via first pipe L1 using chemical addition device 30.
  • the control device 50 sends a signal to the analysis device 40 to start measuring the iron ion concentration (step S17).
  • the control device 50 determines whether the iron ion concentration received from the analysis device 40 is within a set value range (step S18).
  • the set value for the iron ion concentration can be determined based on the results of a prior survey of the area to be cleaned C.
  • the set value for the iron ion concentration can be, for example, 10 ppm or more. If the iron ion concentration is equal to or greater than the set value, the control device 50 predicts that the outermost surface component of the scale is primarily composed of iron oxide (initial layer X1).
  • control device 50 determines that the iron ion concentration received from the analysis device 40 is equal to or greater than the set value (Step S18: Yes), it closes valve V1b, stops chemical injection pump P2, opens valve V2, and activates water pump P3 (Step S20). This allows the cleaning system 1 to clean any mixed chemicals remaining in the second pipe L2 before switching the chemical supplied by the chemical addition device 30 to another chemical.
  • control device 50 determines that the iron ion concentration received from the analysis device 40 is less than the set value (step S18: No), it causes the timer to measure the elapsed time, and if it determines that one hour has elapsed (step S19: Yes), it sends a signal to the analysis device 40 to start measuring the iron ion concentration again (step S17). The control device 50 then proceeds to processing step S18, and repeats the processing of steps S17, S18, and S19 until it determines that the iron ion concentration received from the analysis device 40 is equal to or greater than the set value.
  • the control device 50 opens only valve V1c out of valves V1a, V1b, and V1c, and activates the chemical injection pump P2 (step S21). Note that the water supply pump P3 is stopped, and valves V1a, V1b, and V2 are closed. This allows the control device 50 to inject the acidic chemical into the chemical injection port 2 via the first pipe L1 using the chemical addition device 30.
  • FIG. 5 is a diagram showing the flow of temperature control processing by the control device 50
  • Figure 6 is a diagram showing the relationship between the temperature detected by the temperature measuring device and the heater output.
  • the control device 50 may further control the heater 4 so that the temperature detected by the temperature measuring device 5 is between 40°C and 100°C.
  • the control device 50 turns on the output of the heater 4 (step S41) and determines whether the temperature detected by the temperature measuring device 5 is 100°C or higher (step S42).
  • step S42 the set value of the detected temperature of the temperature measuring device 5, which serves as the judgment criterion, is not limited to 100°C or higher and can be any temperature.
  • control device 50 determines that the detected temperature received from the temperature measuring device 5 is 100°C or higher (step S42: Yes), it turns off the output of the heater 4 (step S43). If the control device 50 determines that the detected temperature received from the temperature measuring device 5 is not 100°C or higher (step S42: No), it returns to the processing of step S41 and repeats the processing of steps S41 and S42 until it determines that the detected temperature received from the temperature measuring device 5 is 100°C or higher.
  • step S44 the control device 50 determines whether the temperature detected by the temperature measuring device 5 is 40°C or less (step S44).
  • the set value of the detected temperature by the temperature measuring device 5, which serves as the determination criterion is not limited to 40°C or less and can be any temperature.
  • control device 50 determines that the detected temperature received from the temperature measuring device 5 is 40°C or less (step S44: Yes), it turns the output of the heater 4 ON again (step S41). If the control device 50 determines that the detected temperature received from the temperature measuring device 5 is not 40°C or less (step S44: No), it returns to the processing of step S43 and repeats the processing of steps S43 and S44 until it determines that the detected temperature received from the temperature measuring device 5 is 40°C or less. In other words, the control device 50 controls the heater 4 ON-OFF, as shown in FIG. 6.
  • the control device 50 continues the above processing until operation of the cleaning system 1 is stopped, and ends the processing when operation of the cleaning system 1 is stopped.
  • the cleaning system 1 may further include a third pipe L3 that branches off from branch point 7 of the chemical liquid supply pipe LS and connects to branch point 10 of the return pipe LR, and a fourth pipe L4 that branches off from branch point 8 downstream of branch point 7 of the chemical liquid supply pipe LS and connects to branch point 11 downstream of branch point 10 of the return pipe LR.
  • the cleaning system 1 may further include a valve V4 provided in the chemical supply pipe LS between branching points 7 and 8, a valve V5 provided in the return pipe LR between branching points 10 and 11, a valve V6 provided midway through the third pipe L3, and a valve V7 provided midway through the fourth pipe L4.
  • the third pipe L3, the fourth pipe L4, the valve V4, the valve V5, the valve V6, and the valve V7 are configured to circulate the chemical in the reverse direction D2 to the area to be cleaned C.
  • the third pipe L3, the return pipe LR between the branch 10 and the other end of the area to be cleaned C, the chemical supply pipe LS between one end of the area to be cleaned and the branch 8, the fourth pipe L4, and the portion of the return pipe LR from the branch 11 to the chemical recovery port 3 constitute the reverse cleaning line.
  • FIG. 7 is a schematic diagram illustrating reverse-direction cleaning
  • FIG. 8 is a diagram showing a flow of cleaning direction switching control by the control device 50.
  • a chemical agent is circulated in the forward direction D1 relative to the cleaning target C.
  • scale XF may remain downstream of the forward direction D1. Therefore, the cleaning system 1 can remove scale XF by circulating a chemical agent in the forward direction D1 relative to the cleaning target C and then circulating the chemical agent in the reverse direction D2 using the reverse cleaning line.
  • scale XR may remain upstream of the forward direction D1. In this case, the cleaning system 1 can remove scale XR by again circulating the chemical agent in the forward direction D1 relative to the cleaning target C using the circulation line.
  • the control device 50 sends a signal to valves V4 and V5 to open them (step S31). At this time, valves V6 and V7 are closed. This allows the cleaning system 1 to circulate the chemical in the forward direction D1 to the area to be cleaned C using the circulation line.
  • the control device 50 calculates the dissolution rate of the scale based on the analysis results of the analysis device 40, and determines whether the dissolution rate ( ⁇ y/ ⁇ x) is equal to or less than a set value (step S32).
  • the set value for the dissolution rate ( ⁇ y/ ⁇ x) can be, for example, 1%/h.
  • control device 50 determines that the dissolution rate ( ⁇ y/ ⁇ x) is equal to or less than the set value (step S32: Yes), it sends a signal to valves V4 and V5 to close them, and a signal to valves V6 and V7 to open them (step S34). This allows the cleaning system 1 to use the reverse cleaning line to circulate the chemical in the reverse direction D2 to the area to be cleaned C.
  • control device 50 determines that the dissolution rate ( ⁇ y/ ⁇ x) is not equal to or less than the set value (step S32: No), it causes the timer to measure the elapsed time, and if it determines that 0.5 hours have elapsed (step S33: Yes), it performs the processing of step S32 again, repeating the processing of steps S32 and S33 until it determines that the dissolution rate ( ⁇ y/ ⁇ x) is equal to or less than the set value.
  • control device 50 calculates the dissolution rate of the scale based on the analysis results of the analysis device 40 and determines whether the dissolution rate ( ⁇ y/ ⁇ x) is equal to or less than a set value (step S35).
  • the set value for the dissolution rate ( ⁇ y/ ⁇ x) can be, for example, 1%/h.
  • Step S35 If the control device 50 determines that the dissolution rate ( ⁇ y/ ⁇ x) is equal to or less than the set value (Step S35: Yes), it calculates the scale elution rate based on the analysis results of the analysis device 40 and determines whether the scale elution rate is equal to or greater than the set value (Step S37). In Step S37, the set value for the scale elution rate may be, for example, 95%. If the control device 50 determines that the scale elution rate is equal to or greater than the set value (Step S37: Yes), it ends the process and completes cleaning.
  • control device 50 determines that the dissolution rate ( ⁇ y/ ⁇ x) is not equal to or less than the set value (step S35: No), it causes the timer to measure the elapsed time, and if it determines that 0.5 hours have elapsed (step S36: Yes), it performs the processing of step S35 again, repeating the processing of steps S35 and S36 until it determines that the dissolution rate ( ⁇ y/ ⁇ x) is equal to or less than the set value.
  • control device 50 determines in step S37 that the scale elution rate is less than the set value (step S37: No), it performs the processing of step S31 and then repeats the processing of steps S31 to S37.
  • FIG. 9 is a diagram showing the relationship between elapsed time and the scale elution rate.
  • the elapsed time shown in FIG. 9 refers to the time elapsed since the start of cleaning.
  • the analyzer 40 calculates the amount of eluted scale using the following formula (1).
  • the concentration of the main scale component is, for example, the silica concentration.
  • the analyzer 40 can sample the waste liquid sent to the branch pipe LB and measure the silica concentration using, for example, the molybdenum yellow method.
  • Amount of eluted scale Concentration of main scale component ⁇ Volume of cleaning target part C (1)
  • the analysis device 40 calculates the estimated amount of scale using the following formula (2).
  • the estimated amount of scale means the amount of scale that is estimated to have accumulated on the area to be cleaned C.
  • the analyzer 40 calculates the scale elution rate based on the calculated estimated scale amount and eluted scale amount using the following formula (3).
  • Scale elution rate [%] amount of eluted scale / estimated amount of scale ⁇ 100 (3)
  • the analyzer 40 calculates the scale elution rate over time and can obtain data such as that shown in Figure 9.
  • time t1 is the time when the process of step S34, i.e., the reverse cleaning process, begins
  • time t2 is the time when the process shown in Figure 8 ends.
  • the analyzer 40 calculates the scale dissolution rate based on the calculated scale elution rate using the following formula (4).
  • Scale dissolution rate ⁇ y (change in scale dissolution rate)/ ⁇ x (change in elapsed time) (4)
  • the cleaning system 1 comprises the chemical solution supply pipe LS, the chemical addition device 30, the first pipe L1, the return pipe LR, the circulation pump P1, the analyzer 40, and the control device 50.
  • the control device 50 also predicts the outermost surface components of the scale based on the analysis results of the analyzer 40, selects one chemical suitable for the outermost surface component from among at least three chemicals, and controls the chemical addition device 30 to supply the selected chemical.
  • the cleaning system 1 can clean scale that has adhered to or accumulated on the cleaning target area C using the optimal chemical agent depending on the outermost surface components of the scale. Therefore, the cleaning system 1 can thoroughly remove the scale.
  • the cleaning system 1 includes a heater 4 and a temperature measuring device 5, and the control device 50 can control the heater 4 based on the temperature detected by the temperature measuring device 5. With this configuration, the cleaning system 1 can supply heated chemicals to the area to be cleaned C, thereby enhancing the cleaning effect of the chemicals.
  • the chemical addition device 30 can have three chemical tanks 31a, 31b, and 31c, a second pipe L2, a chemical injection pump P2, a water tank 32, a water supply pump P3, a drainage pipe LW, and a wastewater tank 33.
  • the cleaning system 1 can flush out any chemical remaining in the second pipe L2 prior to the switch. Therefore, the cleaning system 1 can prevent the cleaning effect of the determined chemical from being reduced due to the chemical selected by the control device 50 being mixed with other chemicals.
  • a cleaning system for removing scale adhering to a part to be cleaned in a geothermal power plant including a gas-liquid separator that separates geothermal water and geothermal steam from geothermal fluid ejected from a production well and a part to be cleaned located downstream of the gas-liquid separator, comprising: a chemical solution supply pipe connected to one end of the upstream side of the cleaning target part and having a chemical solution injection port; a chemical addition device that injects a chemical into the chemical injection port; a first pipe connecting the chemical injection port and the chemical addition device and having a chemical recovery port; a return pipe connecting the other end of the cleaning target portion downstream to the drug recovery port; a circulation pump that is provided in the first piping between the drug injection port and the drug recovery port and that circulates the drug; an analyzer connected to a branch pipe branched from the first pipe and configured to analyze changes over time in components of the waste liquid sent to the branch pipe; a control device
  • the chemical addition device has at least three chemical tanks for storing chemicals, a second pipe connecting the first pipe to each of the chemical tanks, a chemical injection pump for discharging the chemical stored in each of the chemical tanks toward the chemical injection port, a water tank arranged upstream of the chemical tanks for storing water, a water supply pump for introducing the water into the second pipe, a drainage pipe branching from the second pipe downstream of the chemical injection pump, and a wastewater tank connected to the drainage pipe for storing the water that has passed through the second pipe.

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Abstract

本発明の一態様に係る洗浄システムは、洗浄対象部の上流側の一端に連結され、薬剤注入口を有する薬液供給管と、薬剤添加装置と、前記薬剤注入口と前記薬剤添加装置とを連結し、薬剤回収口を有する第１配管と、前記洗浄対象部の下流側の他端と前記薬剤回収口とを連結する戻り配管と、前記薬剤を循環させる循環ポンプと、前記第１配管から分岐した分岐管に連結され、前記分岐管に送られた廃液の成分の経時変化の分析を行う分析装置と、制御装置とを備え、前記制御装置は、前記分析装置の分析結果に基づいて、前記スケールの最表面成分を予測し、少なくとも３種の薬剤の中から、前記最表面成分に適した１種の薬剤を決定し、前記決定した薬剤を供給するように前記薬剤添加装置を制御する。

Description

洗浄システム
　本発明は、洗浄システムに関する。
　地熱発電プラントは、生産井から高温の地熱流体（地熱水及び地熱蒸気）を採取し、地熱流体から分離した地熱水又は地熱蒸気を利用して発電を行う。生産井から採取される地熱流体は、井戸水や河川水よりもカルシウムや溶存シリカ等を多く含んでいる。
　生産井から採取した地熱水中のカルシウムや溶存シリカは、地熱発電プラントにおいて、減圧されることにより濃縮され、配管内を流通するうちに冷やされ、溶解度が低下する。そして、地熱水に含まれるカルシウムや溶存シリカ等が過飽和状態となると、重合して炭酸カルシウムや非晶質シリカとなり、スケールとして析出する。スケールは、配管の内壁等に付着して、配管の閉塞等を生じる可能性があるため、地熱発電プラントにおいて、スケールの付着が問題となっている。
　そこで、地熱発電プラントにおいて、スケールを防止又は除去する検討がされている。例えば、特許文献１に記載の地熱発電システムでは、汽水分離器の後流側で、分離熱水に、酸化剤として過酸化水素水を供給し、地熱水系統におけるシリカ成分のスケール付着を防止している。
日本国特開２０１５－９０１４７号公報
　しかしながら、特許文献１に記載の地熱発電システムでは、配管の内壁等に付着し堆積したスケールを除去することについては検討されていない。また、スケールは、スケールの成分が段階的に変化して成長し、層状に堆積するため、地熱発電プラントにおいて、酸化剤を用いて配管の内壁等に付着し堆積したスケールの除去を行う場合、一の成分のスケールを除去することはできるものの、他の成分のスケールを除去することが困難であり、洗浄不良が発生する可能性がある。
　本発明の一態様は、スケールを十分に除去することができる洗浄システムを提供する。
　本発明の一態様は、生産井より噴出した地熱流体から地熱水と地熱蒸気とを分離する気液分離器と、前記気液分離器の下流側に設けられた洗浄対象部とを備える地熱発電プラントにおいて、前記洗浄対象部に付着したスケールを除去する洗浄システムであって、前記洗浄対象部の上流側の一端に連結され、薬剤注入口を有する薬液供給管と、前記薬剤注入口に薬剤を注入する薬剤添加装置と、前記薬剤注入口と前記薬剤添加装置とを連結し、薬剤回収口を有する第１配管と、前記洗浄対象部の下流側の他端と前記薬剤回収口とを連結する戻り配管と、前記薬剤注入口と前記薬剤回収口との間における前記第１配管の途中に設けられ、前記薬剤を循環させる循環ポンプと、前記第１配管から分岐した分岐管に連結され、前記分岐管に送られた廃液の成分の経時変化の分析を行う分析装置と、制御装置とを備え、前記制御装置は、前記分析装置の分析結果に基づいて、前記スケールの最表面成分を予測し、少なくとも３種の薬剤の中から、前記最表面成分に適した１種の薬剤を決定し、前記決定した薬剤を供給するように前記薬剤添加装置を制御する。
　本発明の一態様に係る地熱発電システムによれば、還元ラインのスケールを十分に除去することができる。
一実施形態による地熱発電プラントの概略構成図である。 一実施形態による洗浄システムの概略構成図である。 スケールの層構成を示す模式図である。 制御装置による薬剤の切替制御に関するフローを示す図である。 制御装置による温度制御の処理のフローを示す図である。 温度計測器の検出温度とヒータの出力の関係を示す図である。 逆方向洗浄を説明するための模式図である。 制御装置による洗浄方向の切替制御に関するフローを示す図である。 経過時間とスケール溶出率の関係を示す図である。
　以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。
　図１は、一実施形態による地熱発電プラント１００の概略構成図であり、図２は、一実施形態による洗浄システム１の概略構成図である。図１及び図２に示すように、洗浄システム１は、生産井１０２より噴出した地熱流体から地熱水と地熱蒸気とを分離する気液分離器１０３と、気液分離器１０３の下流側に設けられた洗浄対象部Ｃとを備える地熱発電プラント１００において、洗浄対象部Ｃに付着したスケールを除去する。
　洗浄システム１が搭載される地熱発電プラント１００の一例について説明する。地熱発電プラント１００は、例えば、図１に示すように、気液分離器１０３、発電装置１０１、滞留槽１０５、還元ラインＬ１００、還元ポンプ１０６、及び洗浄システム１を備える。図１において、矢印は流体の流れを示す。
　地熱発電プラント１００において、生産井１０２から採取された地熱流体は、気液分離器１０３に送られる。気液分離器１０３は、生産井１０２より噴出した地熱流体から地熱水と地熱蒸気とを分離する。気液分離器１０３で分離された地熱水及び地熱蒸気は、配管を介して発電装置１０１に送られ、発電装置１０１は、気液分離器１０３で分離された地熱水又は地熱蒸気を熱源として発電を行う。発電装置１０１で熱回収された地熱水は、配管を介して滞留槽１０５に導入される。
　図１に示す例では、気液分離器１０３で分離された地熱蒸気は、フラッシュ発電装置１０１ａに送られ、フラッシュ発電装置１０１ａは、気液分離器１０３で分離された地熱蒸気を熱源として発電を行い、気液分離器１０３で分離された地熱水は、バイナリー発電装置１０１ｂに送られ、バイナリー発電装置１０１ｂは、気液分離器１０３で分離された地熱水を熱源として発電を行う。
　発電装置１０１は、特に限定されず、フラッシュ発電装置１０１ａ及びバイナリー発電装置１０１ｂを有していてよく、フラッシュ発電装置１０１ａ及びバイナリー発電装置１０１ｂのいずれか一方を有していてもよい。
　フラッシュ発電装置１０１ａは、気液分離器１０３で分離された地熱蒸気を供給することにより回転するタービン、タービンに接続された発電機、タービンから排出された地熱蒸気を凝縮する復水器、復水器で凝縮された凝縮水を冷却する冷却塔等を有する。バイナリー発電装置１０１ｂは、熱交換して低沸点の熱媒体を蒸発させる媒体蒸発器、気化した熱媒体を供給することにより回転するタービン、発電機、媒体凝縮器等を有する。
　滞留槽１０５は、発電装置１０１で熱回収された地熱水を貯留する。そして、地熱水中のシリカの重合反応を進行させ、シリカ系不溶成分が十分に凝集沈澱するまで滞留させる。
　還元ラインＬ１００は、滞留槽１０５の出口部と還元井１０４とを連結するラインである。
　還元ポンプ１０６は、還元ラインＬ１００の途中に設けられ、滞留槽１０５から排出された地熱水を還元井１０４に返送する。滞留槽１０５から排出された地熱水は、還元ポンプ１０６により、還元ラインＬ１００を介して還元井１０４に戻される。
　洗浄対象部Ｃは、図１に示す例では、還元ラインＬ１００（配管）であるが、これに限らず、他の位置における配管、熱交換器、バルブ等、地熱発電プラントにおいて地熱流体が接する部材又は部分であればよい。
　次に、洗浄システム１について説明する。洗浄システム１は、図２に示すように、薬液供給管ＬＳ、薬剤添加装置３０、第１配管Ｌ１、戻り配管ＬＲ、循環ポンプＰ１、分析装置４０、及び制御装置５０を備える。洗浄システム１は、さらに、ヒータ４、及び温度計測器５を備えていてよい。
　薬液供給管ＬＳは、洗浄対象部Ｃの上流側の一端に連結される。また、薬液供給管ＬＳは、薬剤注入口２を有する。薬剤注入口２は、薬液供給管ＬＳの途中に設けられていてよい。薬液供給管ＬＳの他端は、地熱発電プラント１００の還元ラインＬ１００と連結されていてよい。薬液供給管ＬＳの他端（上流側の端部）は、地熱発電プラント１００に限らず、任意の地熱発電プラントの一部と連結されていてよい。薬液供給管ＬＳの他端から地熱流体Ｆが流入する。
　薬剤添加装置３０は、薬剤注入口２に薬剤を注入する。具体的には、薬剤添加装置３０は、後述する第１配管Ｌ１を介して薬剤注入口２に薬剤を注入する。薬剤添加装置３０は、薬剤を収容する少なくとも３つの薬剤タンク３１ａ、３１ｂ、及び３１ｃと、第１配管Ｌ１と各薬剤タンク３１ａ、３１ｂ、及び３１ｃとを連結する第２配管Ｌ２と、各薬剤タンク３１ａ、３１ｂ、及び３１ｃに収容された薬剤を薬剤注入口２に向けて吐出する薬剤注入ポンプＰ２とを有していてよい。薬剤タンク３１ａ、３１ｂ、及び３１ｃの数は、図２に示す例では３つであるが、これに限らず、４つ以上であってもよい。
　薬剤タンク３１ａ、３１ｂ、及び３１ｃに収容される薬剤は、洗浄対象部Ｃに付着したスケールを除去し、洗浄するための薬剤である。少なくとも３つの薬剤タンク３１ａ、３１ｂ、及び３１ｃには、それぞれ、第１塩基性薬剤、第２塩基性薬剤とキレート剤と分散剤との混合薬剤、酸性薬剤が収容されていてよい。本実施形態では、薬剤タンク３１ａに第１塩基性薬剤が収容され、薬剤タンク３１ｂに混合薬剤が収容され、薬剤タンク３１ｃに酸性薬剤が収容されている。当該３種の薬剤は、スケールの成長過程で変化するスケールの成分に応じて用いることができる。
　図３は、スケールの層構成を示す模式図である。スケールは、図３に示すように、スケールの成分が段階的に変化して成長し、配管の内壁等の洗浄対象部Ｃ上に層状に堆積する。本発明者らは、スケールの各層の成分を分析した結果、スケールは、洗浄対象部Ｃが鉄製である場合、洗浄対象部Ｃ側から、酸化鉄を主成分とする初期層Ｘ１、シリカ及び不純物（カルシウム、アルミニウム、鉄等）を主成分とする中間層Ｘ２、非晶質シリカを主成分とする成長層Ｘ３の順に成長し堆積すると考えている。また、本発明者らは、初期層Ｘ１、中間層Ｘ２、成長層Ｘ３の順に鉄イオン濃度が小さくなっていることを確認した。
　第１塩基性薬剤は、成長層Ｘ３を溶解するために用いることができる。第１塩基性薬剤としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニウム塩類等が挙げられる。
　混合薬剤は、中間層Ｘ２を溶解するために用いることができる。混合薬剤に含まれる第２塩基性薬剤は、上述の第１塩基性薬剤と同様の薬剤から選択することができ、第１塩基性薬剤と同じ薬剤であってもよく、異なる薬剤であってもよい。
　混合薬剤に含まれるキレート剤としては、例えば、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、ニトリロ三酢酸（ＮＴＡ）、ヒドロキシエチレンジアミン三酢酸（ＨＥＤＴＡ）、ジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）、トリメタノールアミン、グルコン酸ソーダ等が挙げられる。これらの中でも、キレート剤は、ＥＤＴＡ、ＮＴＡ、ＨＥＤＴＡ、又はＤＴＰＡであることが好ましい。
　混合薬剤に含まれる分散剤としては、ポリアクリル酸ナトリウム、マレイン酸、又はジアリルジメチルアンモニウムクロリド／アクリルアミド共重合体等が挙げられる。
　酸性薬剤は、初期層Ｘ１を溶解するために用いることができる。酸性薬剤としては、例えば、硫酸、塩酸、酢酸、クエン酸等が挙げられる。
　薬剤添加装置３０は、図２に示すように、薬剤タンク３１ａ、３１ｂ、及び３１ｃの上流側に配置され、水を収容する水タンク３２と、水を第２配管Ｌ２に導入する送水ポンプＰ３と、薬剤注入ポンプＰ２の下流側における第２配管Ｌ２から分岐した排水配管（排水ライン）ＬＷと、排水配管ＬＷに連結され、第２配管Ｌ２を通過した水を収容する廃水タンク３３とをさらに有していてよい。ここで、薬剤添加装置３０における上流側又は下流側とは、薬剤又は水が流れる方向に対する上流側又は下流側を意味する。
　水タンク３２に収容される水は、第２配管Ｌ２を介して薬剤注入口２に注入する薬剤の種類を変更する際に、第２配管Ｌ２内に残留した変更前の薬剤を洗い流すための水であり、例えば、上水、河川水、及び蒸留水から選択される１種であってよい。
　薬剤添加装置３０は、第２配管Ｌ２から分岐して薬剤タンク３１ａの排出口と連結する第３配管Ｌ３と、第２配管Ｌ２から分岐して薬剤タンク３１ｂの排出口と連結する第４配管Ｌ４と、第２配管Ｌ２から分岐して薬剤タンク３１ｃの排出口と連結する第５配管Ｌ５と、第２配管Ｌ２から分岐して水タンク３２の排出口と連結する第６配管Ｌ６とを有していてよい。また、薬剤添加装置３０は、第３配管Ｌ３の途中に設けられ、第３配管Ｌ３の流路を開閉する弁Ｖ１ａと、第４配管Ｌ４の途中に設けられ、第４配管Ｌ４の流路を開閉する弁Ｖ１ｂと、第５配管Ｌ５の途中に設けられ第５配管Ｌ５の流路を開閉する弁Ｖ１ｃと、第６配管Ｌ６の途中に設けられ第６配管Ｌ６の流路を開閉する弁Ｖ２と、排水配管ＬＷの途中に設けられ排水配管ＬＷの流路を開閉する弁Ｖ３とを有していてよい。
　第１配管Ｌ１は、薬剤注入口２と薬剤添加装置３０とを連結する。具体的には、第１配管Ｌ１は、薬剤注入口２と第２配管Ｌ２とを連結する。また、第１配管Ｌ１は、薬剤回収口３を有する。薬剤回収口３は、第１配管Ｌ１の途中に設けられていてよい。薬液供給管ＬＳの他端は、地熱発電プラントの配管と連結されていてよい。
　戻り配管ＬＲは、洗浄対象部Ｃの下流側の他端と薬剤回収口３とを連結する。戻り配管ＬＲは、洗浄対象部Ｃを通過した後の廃液を流通させ、薬剤回収口３を介して第１配管Ｌ１に戻す。薬液供給管ＬＳの薬剤注入口２から洗浄対象部Ｃの一端に至る部分、戻り配管ＬＲ、及び第１配管Ｌ１の薬剤回収口３から薬剤注入口２に至る部分は、循環ラインを構成する。洗浄システム１は、循環ラインを用いて、洗浄対象部Ｃに対し順方向Ｄ１に薬剤を流通させる。
　循環ポンプＰ１は、薬剤注入口２と薬剤回収口３との間における第１配管Ｌ１の途中に設けられ、薬剤を循環させる。具体的には、循環ポンプＰ１は、薬剤添加装置３０から供給された薬剤を薬剤注入口２に向かって吐出することにより、循環ラインに薬剤を循環させる。
　ヒータ４は、循環ポンプＰ１と薬剤注入口２との間における第１配管Ｌ１の途中に設けられている。ヒータ４は、薬剤添加装置３０から供給され、第１配管Ｌ１を流通する薬剤を加温する。
　温度計測器５は、ヒータ４と薬剤注入口２との間における第１配管Ｌ１に接続されている。温度計測器５は、薬剤添加装置３０から供給され、第１配管Ｌ１を流通する薬剤の温度を検出し、検出したデータを制御装置５０へ送信する。
　分析装置４０は、第１配管Ｌ１から分岐した分岐管ＬＢに連結され、分岐管ＬＢに送られた廃液の成分の経時変化の分析を行う。分岐管ＬＢは、循環ポンプＰ１とヒータ４との間における第１配管Ｌ１から分岐していてよい。分析装置４０は、分析結果を制御装置５０へ送信する。具体的には、分析装置４０は、鉄イオン濃度の経時変化を測定し、測定結果を制御装置５０へ送信する。分析装置４０としては、例えば、高速液体クロマトグラフを用いることができる。
　洗浄システム１は、第１配管Ｌ１の薬剤回収口３より上流側（薬剤添加装置３０側）に設けられ、第１配管Ｌ１の流路を開閉する弁Ｖ８と、薬液供給管ＬＳの薬剤注入口２より上流側に設けられ、薬液供給管ＬＳの流路を開閉する弁Ｖ９と、戻り配管ＬＲの分岐部１０より上流側（洗浄対象部Ｃの他端側）の分岐部９から分岐した第７配管Ｌ７と、第７配管Ｌ７の途中に設けられ、第７配管Ｌ７の流路を開閉する弁Ｖ１０とを有していてよい。
　洗浄システム１は、分岐管ＬＢから分岐して分析装置４０の入口と連結する第８配管Ｌ８と、第８配管Ｌ８の途中に設けられ、第８配管Ｌ８の流路を開閉する弁Ｖ１１とを有していてよい。また、洗浄システム１は、分岐管ＬＢの末端に連結され、廃液を収容する廃液タンク６と、分岐管ＬＢの途中に設けられ、分岐管ＬＢの流路を開閉する弁Ｖ１２とを有していてよい。
　制御装置５０は、薬剤添加装置３０、ヒータ４、及び各弁を制御する。制御装置５０は、分析装置４０の分析結果に基づいて、スケールの最表面成分を予測し、少なくとも３種の薬剤の中から、最表面成分に適した１種の薬剤を決定し、当該決定した薬剤を供給するように薬剤添加装置３０を制御する。
　具体的には、制御装置５０は、分析装置４０により検出された鉄イオン濃度に基づき、前記スケールの最表面成分を予測する。また、３種の薬剤は、第１塩基性薬剤、第２塩基性薬剤とキレート剤と分散剤との混合薬剤、及び酸性薬剤とすることができる。制御装置５０は、さらに、温度計測器５の検出温度に基づいて、ヒータ４を制御する。
　図４は、制御装置５０による薬剤の切替制御に関するフローを示す図である。制御装置５０は、処理の開始時において、スケールの最表面成分は、非晶質シリカを主成分とするもの（成長層Ｘ３）であるとみなし、図４に示すように、弁Ｖ１ａ、Ｖ１ｂ、及びＶ１ｃのうち、弁Ｖ１ａのみを開放し、薬剤注入ポンプＰ２を作動させる（ステップＳ１１）。なお、送水ポンプＰ３は停止状態であり、弁Ｖ１ｂ、Ｖ１ｃ、Ｖ２は閉じた状態である。これにより、制御装置５０は、薬剤添加装置３０により第１塩基性薬剤を第１配管Ｌ１を介して薬剤注入口２に注入させることができる。
　次に、制御装置５０は、分析装置４０に鉄イオン濃度の測定を開始させる信号を送る（ステップＳ１２）。そして、制御装置５０は、分析装置４０から受信した鉄イオン濃度の測定値が設定値の範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３において、鉄イオン濃度の設定値は、予め洗浄対象部Ｃを調査した結果に応じて決定することができる。ステップＳ１３において、鉄イオン濃度の設定値は、例えば、１ｐｐｍ以上１０ｐｐｍ未満とすることができる。制御装置５０は、鉄イオン濃度が設定値の範囲内である場合、スケールの最表面成分は、シリカ及び不純物（カルシウム、アルミニウム、鉄等）を主成分とするもの（中間層Ｘ２）であると予測する。
　制御装置５０は、分析装置４０から受信した鉄イオン濃度が設定値の範囲内であると判定した場合（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、弁Ｖ１ａを閉鎖させ、薬剤注入ポンプＰ２を停止させ、弁Ｖ２を開放し、送水ポンプＰ３を作動させる（ステップＳ１５）。これにより、洗浄システム１は、薬剤添加装置３０により供給する薬剤を他の薬剤に切り替える前に、第２配管Ｌ２内に残留している第１塩基性薬剤を洗浄することができる。
　制御装置５０は、分析装置４０から受信した鉄イオン濃度が設定値の範囲外であると判定した場合（ステップＳ１３：Ｎｏ）、タイマーに経過時間を計測させ、１時間経過したと判定した場合（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、再度、分析装置４０に鉄イオン濃度の測定を開始させる信号を送る（ステップＳ１２）。そして、制御装置５０は、ステップＳ１３の処理に進み、分析装置４０から受信した鉄イオン濃度が設定値の範囲内であると判定するまで、ステップＳ１２、ステップＳ１３及びステップＳ１４の処理を繰り返す。なお、制御装置５０は、タイマーを有していてよい。
　制御装置５０は、ステップＳ１５の処理を行った後、弁Ｖ１ａ、Ｖ１ｂ、及びＶ１ｃのうち、弁Ｖ１ｂのみを開放し、薬剤注入ポンプＰ２を作動させる（ステップＳ１６）。なお、送水ポンプＰ３は停止状態であり、弁Ｖ１ａ、Ｖ１ｃ、Ｖ２は閉じた状態である。これにより、制御装置５０は、薬剤添加装置３０により混合薬剤を第１配管Ｌ１を介して薬剤注入口２に注入させることができる。
　次に、制御装置５０は、分析装置４０に鉄イオン濃度の測定を開始させる信号を送る（ステップＳ１７）。そして、制御装置５０は、分析装置４０から受信した鉄イオン濃度が設定値の範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ１８）。ステップＳ１８において、鉄イオン濃度の設定値は、予め洗浄対象部Ｃを調査した結果に応じて決定することができる。ステップＳ１８において、鉄イオン濃度の設定値は、例えば、１０ｐｐｍ以上とすることができる。制御装置５０は、鉄イオン濃度が設定値以上である場合、スケールの最表面成分は、酸化鉄を主成分とするもの（初期層Ｘ１）であると予測する。
　制御装置５０は、分析装置４０から受信した鉄イオン濃度が設定値以上であると判定した場合（ステップＳ１８：Ｙｅｓ）、弁Ｖ１ｂを閉鎖させ、薬剤注入ポンプＰ２を停止させ、弁Ｖ２を開放し、送水ポンプＰ３を作動させる（ステップＳ２０）。これにより、洗浄システム１は、薬剤添加装置３０により供給する薬剤を他の薬剤に切り替える前に、第２配管Ｌ２内に残留している混合薬剤を洗浄することができる。
　制御装置５０は、分析装置４０から受信した鉄イオン濃度が設定値未満であると判定した場合（ステップＳ１８：Ｎｏ）、タイマーに経過時間を計測させ、１時間経過したと判定した場合（ステップＳ１９：Ｙｅｓ）、再度、分析装置４０に鉄イオン濃度の測定を開始させる信号を送る（ステップＳ１７）。そして、制御装置５０は、ステップＳ１８の処理に進み、分析装置４０から受信した鉄イオン濃度が設定値以上であると判定するまで、ステップＳ１７、ステップＳ１８及びステップＳ１９の処理を繰り返す。
　制御装置５０は、ステップＳ２０の処理を行った後、弁Ｖ１ａ、Ｖ１ｂ、及びＶ１ｃのうち、弁Ｖ１ｃのみを開放し、薬剤注入ポンプＰ２を作動させる（ステップＳ２１）。なお、送水ポンプＰ３は停止状態であり、弁Ｖ１ａ、Ｖ１ｂ、Ｖ２は閉じた状態である。これにより、制御装置５０は、薬剤添加装置３０により酸性薬剤を第１配管Ｌ１を介して薬剤注入口２に注入させることができる。
　図５は、制御装置５０による温度制御の処理のフローを示す図であり、図６は、温度計測器の検出温度とヒータの出力の関係を示す図である。制御装置５０は、さらに、温度計測器５の検出温度が４０℃以上１００℃以下となるように、ヒータ４を制御してよい。制御装置５０は、図５に示すように、ヒータ４の出力をＯＮにし（ステップＳ４１）、温度計測器５の検出温度が１００℃以上であるか否かを判定する（ステップＳ４２）。ステップＳ４２において、判定基準となる温度計測器５の検出温度の設定値は、１００℃以上に限らず、任意の温度とすることができる。
　制御装置５０は、温度計測器５から受信した検出温度が１００℃以上であると判定した場合（ステップＳ４２：Ｙｅｓ）、ヒータ４の出力をＯＦＦにする（ステップＳ４３）。制御装置５０は、温度計測器５から受信した検出温度が１００℃以上ではないと判定した場合（ステップＳ４２：Ｎｏ）、ステップＳ４１の処理に戻り、温度計測器５から受信した検出温度が１００℃以上であると判定するまで、ステップＳ４１及びＳ４２の処理を繰り返す。
　制御装置５０は、ステップＳ４３の処理を行った後、温度計測器５の検出温度が４０℃以下であるか否かを判定する（ステップＳ４４）。ステップＳ４４において、判定基準となる温度計測器５の検出温度の設定値は、４０℃以下に限らず、任意の温度とすることができる。
　制御装置５０は、温度計測器５から受信した検出温度が４０℃以下であると判定した場合（ステップＳ４４：Ｙｅｓ）、再度、ヒータ４の出力をＯＮにする（ステップＳ４１）。制御装置５０は、温度計測器５から受信した検出温度が４０℃以下ではないと判定した場合（ステップＳ４４：Ｎｏ）、ステップＳ４３の処理に戻り、温度計測器５から受信した検出温度が４０℃以下であると判定するまで、ステップＳ４３及びＳ４４の処理を繰り返す。即ち、制御装置５０は、図６に示すように、ヒータ４をＯＮ－ＯＦＦ制御する。
　制御装置５０は、洗浄システム１の運転の停止まで、以上の処理を継続し、洗浄システム１の運転の停止時に処理を終了する。
　次に、逆方向洗浄のための構成について説明する。洗浄システム１は、図２に示すように、薬液供給管ＬＳの分岐部７から分岐し、戻り配管ＬＲの分岐部１０に連結する第３配管Ｌ３と、薬液供給管ＬＳの分岐部７より下流側の分岐部８から分岐し、戻り配管ＬＲの分岐部１０より下流側の分岐部１１に連結する第４配管Ｌ４とをさらに備えていてよい。
　洗浄システム１は、分岐部７と分岐部８の間における薬液供給管ＬＳに設けられた弁Ｖ４と、分岐部１０と分岐部１１の間における戻り配管ＬＲに設けられた弁Ｖ５と、第３配管Ｌ３の途中に設けられた弁Ｖ６と、第４配管Ｌ４の途中に設けられた弁Ｖ７とをさらに備えていてよい。
　第３配管Ｌ３、第４配管Ｌ４、弁Ｖ４、弁Ｖ５、弁Ｖ６、及び弁Ｖ７は、洗浄対象部Ｃに対し逆方向Ｄ２に薬剤を流通させるための構成である。第３配管Ｌ３、分岐部１０と洗浄対象部Ｃの他端との間における戻り配管ＬＲ、洗浄対象部の一端と分岐部８との間における薬液供給管ＬＳ、第４配管Ｌ４、及び戻り配管ＬＲの分岐部１１から薬剤回収口３に至る部分は、逆洗浄ラインを構成する。
　図７は、逆方向洗浄を説明するための模式図であり、図８は、制御装置５０による洗浄方向の切替制御に関するフローを示す図である。循環ラインを用いて、洗浄対象部Ｃを洗浄する場合、洗浄対象部Ｃに対し順方向Ｄ１に薬剤を流通させるため、図７に示すように、順方向Ｄ１の下流側にスケールＸＦが残る場合がある。そこで、洗浄システム１は、洗浄対象部Ｃに対し順方向Ｄ１に薬剤を流通させて洗浄した後、逆洗浄ラインを用いて、逆方向Ｄ２に薬剤を流通させることにより、スケールＸＦを除去することができる。また、逆方向Ｄ２に薬剤を流通させることにより、順方向Ｄ１の上流側にスケールＸＲが残る場合がある。この場合、洗浄システム１は、再度、循環ラインを用いて、洗浄対象部Ｃに対し順方向Ｄ１に薬剤を流通させることにより、スケールＸＲを除去することができる。
　制御装置５０は、図８に示すように、弁Ｖ４及び弁Ｖ５に弁を開放する信号を送る（ステップＳ３１）。このとき、弁Ｖ６及び弁Ｖ７は閉じた状態である。これにより、洗浄システム１は、循環ラインを用いて、洗浄対象部Ｃに対し順方向Ｄ１に薬剤を流通させることができる。制御装置５０は、分析装置４０の分析結果に基づき、スケールの溶解速度を算出し、溶解速度（Δｙ／Δｘ）が設定値以下であるか否かを判定する（ステップＳ３２）。ステップＳ３２において、溶解速度（Δｙ／Δｘ）の設定値は、例えば、１％／ｈとすることができる。
　制御装置５０は、溶解速度（Δｙ／Δｘ）が設定値以下であると判定した場合（ステップＳ３２：Ｙｅｓ）、弁Ｖ４及び弁Ｖ５に弁を閉鎖する信号を送るとともに、弁Ｖ６及び弁Ｖ７に弁を開放する信号を送る（ステップＳ３４）。これにより、洗浄システム１は、逆洗浄ラインを用いて、洗浄対象部Ｃに対し逆方向Ｄ２に薬剤を流通させることができる。
　制御装置５０は、溶解速度（Δｙ／Δｘ）が設定値以下でないと判定した場合（ステップＳ３２：Ｎｏ）、タイマーに経過時間を計測させ、０．５時間経過したと判定した場合（ステップＳ３３：Ｙｅｓ）、再度、ステップＳ３２の処理を行い、溶解速度（Δｙ／Δｘ）が設定値以下であると判定するまで、ステップＳ３２及びステップＳ３３の処理を繰り返す。
　制御装置５０は、ステップＳ３４の処理を行った後、分析装置４０の分析結果に基づき、スケールの溶解速度を算出し、溶解速度（Δｙ／Δｘ）が設定値以下であるか否かを判定する（ステップＳ３５）。ステップＳ３５において、溶解速度（Δｙ／Δｘ）の設定値は、例えば、１％／ｈとすることができる。
　制御装置５０は、溶解速度（Δｙ／Δｘ）が設定値以下であると判定した場合（ステップＳ３５：Ｙｅｓ）、分析装置４０の分析結果に基づき、スケール溶出率を算出し、スケール溶出率が設定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ３７）。ステップＳ３７において、スケール溶出率の設定値は、例えば、９５％とすることができる。制御装置５０は、スケール溶出率の設定値以上であると判定した場合（ステップＳ３７：Ｙｅｓ）、処理を終了し、洗浄完了とする。
　制御装置５０は、溶解速度（Δｙ／Δｘ）が設定値以下でないと判定した場合（ステップＳ３５：Ｎｏ）、タイマーに経過時間を計測させ、０．５時間経過したと判定した場合（ステップＳ３６：Ｙｅｓ）、再度、ステップＳ３５の処理を行い、溶解速度（Δｙ／Δｘ）が設定値以下であると判定するまで、ステップＳ３５及びステップＳ３６の処理を繰り返す。
　制御装置５０は、ステップＳ３７において、スケール溶出率の設定値未満であると判定した場（ステップＳ３７：Ｎｏ）、ステップＳ３１の処理を行い、再度、ステップＳ３１～Ｓ３７の処理を行う。
　次に、スケールの溶解速度及びスケール溶出率の算出方法について説明する。図９は、経過時間とスケール溶出率の関係を示す図である。図９に示す経過時間とは、洗浄開始時からの経過時間を意味する。分析装置４０は、下記式（１）により、溶出スケール量を算出する。ここで、スケール主成分濃度とは、例えば、シリカ濃度である。分析装置４０は、分岐管ＬＢに送られた廃液を採取し、例えば、モリブデンイエロー法により、シリカ濃度を測定することができる。
溶出スケール量＝スケール主成分濃度×洗浄対象部Ｃの容積・・・（１）
　分析装置４０は、下記式（２）により、想定スケール量を算出する。ここで、想定スケール量とは、洗浄対象部Ｃに堆積していると想定されるスケール量を意味する。想定スケール量は、洗浄対象部Ｃの事前調査を行うことにより予め設定することができる。なお、想定スケール量は、下記式（２）に限らず、他の計算式又は方法により算出してもよい。
想定スケール量＝洗浄対象部Ｃの内表面の面積×スケールの想定厚み×スケールの密度・・・（２）
　分析装置４０は、算出した想定スケール量と及び溶出スケール量に基づき、下記式（３）により、スケール溶出率を算出する。
スケール溶出率［％］＝溶出スケール量／想定スケール量×１００・・・（３）
　分析装置４０は、経過時間に対してのスケール溶出率を算出し、図９に示すようなデータを取得することができる。図９において、時間ｔ１は、ステップＳ３４の処理、即ち、逆方向洗浄の処理を開始した時間であり、時間ｔ２は、図８に示す処理を終了した時間である。
　分析装置４０は、算出したスケール溶出率に基づき、下記式（４）により、スケールの溶解速度を算出する。
スケールの溶解速度＝Δｙ（スケール溶出率の変化量）／Δｘ（経過時間の変化量）・・・（４）
　以上のように、洗浄システム１は、薬液供給管ＬＳと、薬剤添加装置３０と、第１配管Ｌ１と、戻り配管ＬＲと、循環ポンプＰ１と、分析装置４０と、制御装置５０とを備える。また、制御装置５０は、分析装置４０の分析結果に基づいて、スケールの最表面成分を予測し、少なくとも３種の薬剤の中から、最表面成分に適した１種の薬剤を決定し、当該決定した薬剤を供給するように薬剤添加装置３０を制御する。
　この構成により、洗浄システム１は、洗浄対象部Ｃに付着し又は堆積したスケールに対して、スケールの最表面成分に応じて最適な薬剤を用いて洗浄することができる。よって、洗浄システム１によれば、スケールを十分に除去することができる。
　上記３種の薬剤は、第１塩基性薬剤、第２塩基性薬剤とキレート剤と分散剤との混合薬剤、及び酸性薬剤とすることができる。これにより、洗浄システム１は、スケールにおける、酸化鉄を主成分とする初期層Ｘ１、シリカ及び不純物（カルシウム、アルミニウム、鉄等）を主成分とする中間層Ｘ２、非晶質シリカを主成分とする成長層Ｘ３のそれぞれに対して、最適な薬剤を用いて洗浄することができる。よって、洗浄システム１によれば、スケールを十分に除去することができる。
　制御装置５０は、分析装置４０により検出された鉄イオン濃度に基づき、スケールの最表面成分を予測することができる。これにより、洗浄システム１は、地熱発電プラントを開放又は分解することなく閉鎖系とした状態で、スケールの最表面成分を予測し、少なくとも３種の薬剤の中から、最表面成分に適した１種の薬剤を決定し、薬剤添加装置３０により薬剤を供給することができる。よって、洗浄システム１によれば、スケールを容易に除去することができる。
　洗浄システム１は、ヒータ４と、温度計測器５とを備え、制御装置５０は、温度計測器５の検出温度に基づいて、ヒータ４を制御することができる。この構成により、洗浄システム１は、加温された薬剤を洗浄対象部Ｃに供給することができるため、薬剤の洗浄効果を高めることができる。
　制御装置５０は、温度計測器５の検出温度が４０℃以上１００℃以下となるように、ヒータ４を制御することができる。これにより、洗浄システム１は、第１塩基性薬剤、混合薬剤、及び酸性薬剤の洗浄効果が高まる温度範囲において加温された薬剤を洗浄対象部Ｃに供給することができるため、薬剤の洗浄効果をより高めることができる。
　第１塩基性薬剤及び第２塩基性薬剤は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、又はアンモニウム塩類とすることができる。これにより、洗浄システム１は、スケールの成長層Ｘ３及び中間層Ｘ２のそれぞれに対して、より最適な薬剤を用いて洗浄することができる。
　酸性薬剤は、硫酸、塩酸、酢酸、又はクエン酸とすることができる。これにより、洗浄システム１は、スケールの初期層Ｘ１に対して、より最適な薬剤を用いて洗浄することができる。
　混合薬剤に含まれるキレート剤は、エチレンジアミン四酢酸、ニトリロ三酢酸、ヒドロキシエチレンジアミン三酢酸、又はジエチレントリアミン五酢酸とすることができる。これにより、洗浄システム１は、スケールの中間層Ｘ２に対して、より最適な薬剤を用いて洗浄することができる。
　混合薬剤に含まれる分散剤は、ポリアクリル酸ナトリウム、マレイン酸、又はジアリルジメチルアンモニウムクロリド／アクリルアミド共重合体とすることができる。これにより、洗浄システム１は、スケールの中間層Ｘ２に対して、より最適な薬剤を用いて洗浄することができる。
　薬剤添加装置３０は、３つの薬剤タンク３１ａ、３１ｂ、及び３１ｃと、第２配管Ｌ２と、薬剤注入ポンプＰ２と、水タンク３２と、送水ポンプＰ３と、排水配管ＬＷと、廃水タンク３３とを有することができる。この構成により、洗浄システム１は、薬剤添加装置３０により供給する薬剤の種類を切り替える際に、第２配管Ｌ２内に残留した切り換え前の薬剤を洗い流すことができる。よって、洗浄システム１は、制御装置５０により決定した薬剤に他の薬剤が混入することにより、決定した薬剤の洗浄効果が低減することを抑制することができる。
　地熱発電プラント１００は、生産井より噴出した地熱流体から地熱水と地熱蒸気とを分離する気液分離器１０３と、気液分離器１０３の下流側に設けられた洗浄対象部Ｃと、洗浄システム１とを備える。この構成により、地熱発電プラント１００は、洗浄対象部Ｃに付着し又は堆積したスケールに対して、スケールの最表面成分に応じて最適な薬剤を用いて洗浄することができる。よって、地熱発電プラント１００によれば、スケールを十分に除去することができる。
　以上の通り、実施形態を説明したが、上記実施形態は、例として提示したものであり、上記実施形態により本発明が限定されるものではない。洗浄システム１は、地熱発電プラント１００に限らず、任意の地熱発電プラントに適用することができる。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の組み合わせ、省略、置き換え又は変更などを行うことが可能である。上記実施形態及びその変形は、発明の範囲又は要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
　なお、以上に開示された本実施形態は、例えば、以下に記載する態様により特定される。［１］　生産井より噴出した地熱流体から地熱水と地熱蒸気とを分離する気液分離器と、前記気液分離器の下流側に設けられた洗浄対象部とを備える地熱発電プラントにおいて、前記洗浄対象部に付着したスケールを除去する洗浄システムであって、
　前記洗浄対象部の上流側の一端に連結され、薬剤注入口を有する薬液供給管と、
　前記薬剤注入口に薬剤を注入する薬剤添加装置と、
　前記薬剤注入口と前記薬剤添加装置とを連結し、薬剤回収口を有する第１配管と、
　前記洗浄対象部の下流側の他端と前記薬剤回収口とを連結する戻り配管と、
　前記薬剤注入口と前記薬剤回収口との間における前記第１配管の途中に設けられ、前記薬剤を循環させる循環ポンプと、
　前記第１配管から分岐した分岐管に連結され、前記分岐管に送られた廃液の成分の経時変化の分析を行う分析装置と、
　制御装置とを備え、
　前記制御装置は、前記分析装置の分析結果に基づいて、前記スケールの最表面成分を予測し、少なくとも３種の薬剤の中から、前記最表面成分に適した１種の薬剤を決定し、前記決定した薬剤を供給するように前記薬剤添加装置を制御する洗浄システム。
［２］　前記３種の薬剤は、第１塩基性薬剤、第２塩基性薬剤とキレート剤と分散剤との混合薬剤、及び酸性薬剤である、［１］に記載の洗浄システム。
［３］　前記制御装置は、前記分析装置により検出された鉄イオン濃度に基づき、前記スケールの最表面成分を予測する、［１］又は［２］に記載の洗浄システム。
［４］　前記循環ポンプと前記薬剤注入口との間における前記第１配管の途中に設けられたヒータと、
　前記ヒータと前記薬剤注入口との間における前記第１配管に接続された温度計測器とを備え、
　前記制御装置は、前記温度計測器の検出温度に基づいて、前記ヒータを制御する、［１］～［３］のいずれか一つに記載の洗浄システム。
［５］　前記制御装置は、前記温度計測器の検出温度が４０℃以上１００℃以下となるように、前記ヒータを制御する、［４］に記載の洗浄システム。
［６］　前記第１塩基性薬剤及び前記第２塩基性薬剤は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、又はアンモニウム塩類を含む、［２］に記載の洗浄システム。
［７］　前記酸性薬剤は、硫酸、塩酸、酢酸、又はクエン酸を含む、［２］に記載の洗浄システム。
［８］　前記混合薬剤に含まれる前記キレート剤は、エチレンジアミン四酢酸、ニトリロ三酢酸、ヒドロキシエチレンジアミン三酢酸、又はジエチレントリアミン五酢酸を含む、［２］に記載の洗浄システム。
［９］　前記混合薬剤に含まれる前記分散剤は、ポリアクリル酸ナトリウム、マレイン酸、又はジアリルジメチルアンモニウムクロリド／アクリルアミド共重合体を含む、［２］に記載の洗浄システム。
［１０］　前記薬剤添加装置は、薬剤を収容する少なくとも３つの薬剤タンクと、前記第１配管と前記各薬剤タンクとを連結する第２配管と、前記各薬剤タンクに収容された前記薬剤を前記薬剤注入口に向けて吐出する薬剤注入ポンプと、前記薬剤タンクの上流側に配置され、水を収容する水タンクと、前記水を前記第２配管に導入する送水ポンプと、前記薬剤注入ポンプの下流側における前記第２配管から分岐した排水配管と、前記排水配管に連結され、前記第２配管を通過した前記水を収容する廃水タンクとを有する、［１］～［９］のいずれか一つに記載の洗浄システム。
　本出願は、２０２４年６月２０日に日本国特許庁に出願した特願２０２４－９９６２３号に基づいて優先権を主張し、前記出願に記載された全ての内容を援用する。
　１　洗浄システム
　２　薬剤注入口
　３　薬剤回収口
　４　ヒータ
　５　温度計測器
　３０　薬剤添加装置
　４０　分析装置
　５０　制御装置
　１００　地熱発電プラント
　１０２　生産井
　１０３　気液分離器
　１０４　還元井
　Ｃ　洗浄対象部
　Ｌ１　第１配管
　Ｌ２　第２配管
　ＬＳ　薬液供給管
　ＬＢ　分岐管
　ＬＲ　戻り配管
　Ｐ１　循環ポンプ

Claims (10)

  1. 　生産井より噴出した地熱流体から地熱水と地熱蒸気とを分離する気液分離器と、前記気液分離器の下流側に設けられた洗浄対象部とを備える地熱発電プラントにおいて、前記洗浄対象部に付着したスケールを除去する洗浄システムであって、
    　前記洗浄対象部の上流側の一端に連結され、薬剤注入口を有する薬液供給管と、
    　前記薬剤注入口に薬剤を注入する薬剤添加装置と、
    　前記薬剤注入口と前記薬剤添加装置とを連結し、薬剤回収口を有する第１配管と、
    　前記洗浄対象部の下流側の他端と前記薬剤回収口とを連結する戻り配管と、
    　前記薬剤注入口と前記薬剤回収口との間における前記第１配管の途中に設けられ、前記薬剤を循環させる循環ポンプと、
    　前記第１配管から分岐した分岐管に連結され、前記分岐管に送られた廃液の成分の経時変化の分析を行う分析装置と、
    　制御装置とを備え、
    　前記制御装置は、前記分析装置の分析結果に基づいて、前記スケールの最表面成分を予測し、少なくとも３種の薬剤の中から、前記最表面成分に適した１種の薬剤を決定し、前記決定した薬剤を供給するように前記薬剤添加装置を制御する洗浄システム。
  2. 　前記３種の薬剤は、第１塩基性薬剤、第２塩基性薬剤とキレート剤と分散剤との混合薬剤、及び酸性薬剤である請求項１に記載の洗浄システム。
  3. 　前記制御装置は、前記分析装置により検出された鉄イオン濃度に基づき、前記スケールの最表面成分を予測する請求項２に記載の洗浄システム。
  4. 　前記循環ポンプと前記薬剤注入口との間における前記第１配管の途中に設けられたヒータと、
    　前記ヒータと前記薬剤注入口との間における前記第１配管に接続された温度計測器とを備え、
    　前記制御装置は、前記温度計測器の検出温度に基づいて、前記ヒータを制御する請求項３に記載の洗浄システム。
  5. 　前記制御装置は、前記温度計測器の検出温度が４０℃以上１００℃以下となるように、前記ヒータを制御する請求項４に記載の洗浄システム。
  6. 　前記第１塩基性薬剤及び前記第２塩基性薬剤は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、又はアンモニウム塩類を含む請求項２に記載の洗浄システム。
  7. 　前記酸性薬剤は、硫酸、塩酸、酢酸、又はクエン酸を含む請求項２に記載の洗浄システム。
  8. 　前記混合薬剤に含まれる前記キレート剤は、エチレンジアミン四酢酸、ニトリロ三酢酸、ヒドロキシエチレンジアミン三酢酸、又はジエチレントリアミン五酢酸を含む請求項２に記載の洗浄システム。
  9. 　前記混合薬剤に含まれる前記分散剤は、ポリアクリル酸ナトリウム、マレイン酸、又はジアリルジメチルアンモニウムクロリド／アクリルアミド共重合体を含む請求項２に記載の洗浄システム。
  10. 　前記薬剤添加装置は、薬剤を収容する少なくとも３つの薬剤タンクと、前記第１配管と前記各薬剤タンクとを連結する第２配管と、前記各薬剤タンクに収容された前記薬剤を前記薬剤注入口に向けて吐出する薬剤注入ポンプと、前記薬剤タンクの上流側に配置され、水を収容する水タンクと、前記水を前記第２配管に導入する送水ポンプと、前記薬剤注入ポンプの下流側における前記第２配管から分岐した排水配管と、前記排水配管に連結され、前記第２配管を通過した前記水を収容する廃水タンクとを有する請求項１から９のいずれか一項に記載の洗浄システム。
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