JPH0529789B2 - - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、海底に地熱の生産井を掘削し地熱エ
ネルギーを利用して発電する海底地熱発電システ
ムに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a submarine geothermal power generation system that excavates a geothermal production well on the seabed and uses geothermal energy to generate electricity.
地熱エネルギーは、自然エネルギーであつてそ
の資源量も太陽熱や風力などと比べてかなり多量
にあり、国産で且つ枯渇しない新エネルギーとし
て、その有効な活用が非常に期待されているエネ
ルギーの１つである。この地熱エネルギーの利用
といえば、現在は殆どが発電であるといつてもよ
い。これまでに稼働を開始した地熱発電所もいく
つかあるが、主として用いられている地熱流体
は、物理的に良質な150℃以上の湿分が殆どない
所謂乾き蒸気である。また、僅かであるが、地熱
流体の温度や酸性度などの化学的性質によつて
は、農業、暖房、融雪その他の多目的利用もなさ
れている。従来、地熱流体の熱エネルギーをどの
ような場合に発電に用いるか、どのような場合に
発電以外に用いるかは、地熱流体の地下貯留層に
おける温度により分類している。
Geothermal energy is a natural energy source, and the amount of its resources is quite large compared to solar heat, wind power, etc., and as a new energy that is produced domestically and will not run out, it is one of the energies that is highly expected to be used effectively. be. Currently, most of the uses of geothermal energy are for power generation. Although several geothermal power plants have started operation so far, the geothermal fluid that is mainly used is dry steam, which is physically of good quality and has a temperature of 150°C or higher and has almost no moisture. In addition, depending on the chemical properties such as temperature and acidity of geothermal fluids, geothermal fluids can be used for a variety of purposes such as agriculture, heating, snow melting, etc., although to a lesser extent. Conventionally, when the thermal energy of a geothermal fluid is used for power generation and when it is used for purposes other than power generation is classified based on the temperature of the geothermal fluid in an underground reservoir.
従来は、上述したように地上における地熱の開
発は積極的に行われ、発電、温泉、その他の熱源
として活用されてきた。しかし、海底における地
熱の活用については、熱水生産の維持管理、熱水
の輸送、海水汚染（有害物、熱）の防止、使用温
度範囲の限定による利用効率の低さ、などに問題
があつて注目されていなかつた。
In the past, as mentioned above, geothermal energy has been actively developed on the ground and used for power generation, hot springs, and other heat sources. However, there are problems with the utilization of geothermal energy on the seabed, such as maintenance and management of hot water production, transportation of hot water, prevention of seawater pollution (toxic substances, heat), and low utilization efficiency due to limited operating temperature ranges. It wasn't getting any attention.
本発明は、上記の問題を解決するものであつて
海底から採取される地熱流体の熱エネルギーを広
範な温域で発電に利用し、海水汚染、スケーリン
グの発生を防ぎ、メンテナンスを低減し、寿命を
長く使用できる海底地熱発電システムの提供を目
的とするものである。 The present invention solves the above problems by utilizing the thermal energy of geothermal fluid collected from the seabed for power generation in a wide temperature range, preventing seawater pollution and scaling, reducing maintenance, and improving lifespan. The aim is to provide a submarine geothermal power generation system that can be used for a long time.
そのために本発明の海底地熱発電システムは、
海底に掘削されプロダクシヨン・ケーシングをノ
ンセメンチングにした地熱生産井と利用後の地熱
流体を還元する還元井、及び地熱生産井から発電
設備までの地熱流体の搬送路にスケール除去を行
うスケール除去手段と地熱流体を高中低の各温域
に分離する手段と分離した各温域の地熱流体を利
用して発電する複数の発電設備とを収容すると共
にスケール除去手段で除去されたスケールの搬出
口を外壁に設け外壁を冷却面として海底地盤上に
着底水没して建設される発電基地からなり、地熱
生産井から採取される地熱流体を高温域から低温
域までの各温域に応じ各発電設備に分配して発電
し発電利用後の地熱流体を還元井より地中へ還元
するように構成したことを特徴とするものであ
る。
To this end, the submarine geothermal power generation system of the present invention
A geothermal production well drilled into the seabed with a non-cemented production casing, a return well that returns the geothermal fluid after use, and a scale removal means that removes scale from the geothermal fluid transport path from the geothermal production well to the power generation facility. and a means for separating geothermal fluid into high, medium and low temperature regions, and a plurality of power generating equipment for generating electricity using the geothermal fluid of each separated temperature region, and an outlet for removing scale removed by the scale removing means. It consists of a power generation base built on the outer wall and submerged on the seabed, with the outer wall used as a cooling surface, and geothermal fluid collected from geothermal production wells is used to generate electricity at different temperature ranges from high to low temperatures. The geothermal fluid is distributed to generate electricity, and the geothermal fluid used for power generation is returned to the ground through a reinjection well.
〔作用〕
本発明の海底地熱発電システムでは、地熱生産
井のプロダクシヨン・ケーシングをノンセメンチ
ングにするので変形をなくし、さらに、地熱生産
井から発電設備までの地熱流体の搬送路にスケー
ル除去手段を設けるので、地熱生産井から発電設
備までのスケーリング発生を防止できる。そし
て、地熱生産井から直接地熱流体を抽出し、海底
で高中底の各温域に分離し複数の発電設備で各温
域の地熱流体を利用して発電するので、高い発電
効率を実現できる。さらに、使用後の地熱流体
は、海中に放出することなく還元井より地中へ還
元するので、放出温度を低くすることができ海水
汚染等を防ぐことができる。また、陸上において
発電設備を具備した発電基地を構築し、海上を運
搬して沈設することによつて海底への発電基地の
建設を容易にすることができる。[Function] In the submarine geothermal power generation system of the present invention, the production casing of the geothermal production well is made non-cemented, thereby eliminating deformation, and furthermore, a scale removal means is installed in the conveyance path of the geothermal fluid from the geothermal production well to the power generation equipment. Since it is installed, it is possible to prevent scaling from the geothermal production well to the power generation equipment. Geothermal fluid is extracted directly from geothermal production wells, separated into high and medium temperature regions on the seabed, and multiple power generation facilities use the geothermal fluid in each temperature region to generate electricity, making it possible to achieve high power generation efficiency. Furthermore, since the used geothermal fluid is returned underground through a reinjection well without being discharged into the sea, the discharge temperature can be lowered and seawater pollution etc. can be prevented. Furthermore, by constructing a power generation base equipped with power generation equipment on land, transporting it over the sea, and sinking it there, it is possible to easily construct a power generation base on the ocean floor.
以下、実施例を図面を参照しつつ説明する。 Examples will be described below with reference to the drawings.
第１図は本発明に係る海底地熱発電システムの
１実施例を示す図であり、１は発電基地、２は送
電基地、３は生産井、４は還元井、５はガス・ス
ケール除去部、６は搬出口、７はセパレーター、
８は集水タンク、９はフラツシヤー、１０はボー
ルチエツク弁、１１はドレン・タンク、１２はタ
ービン、１３は発電機、１４は復水器、１５は返
却ポンプ、１６は復水ポンプ、１７は温水ポン
プ、１８は冷却器、１９は送電ケーブル、２０は
変圧器を示す。 FIG. 1 is a diagram showing one embodiment of the submarine geothermal power generation system according to the present invention, in which 1 is a power generation base, 2 is a power transmission base, 3 is a production well, 4 is a reinjection well, 5 is a gas/scale removal section, 6 is an outlet, 7 is a separator,
8 is a water collection tank, 9 is a flusher, 10 is a ball check valve, 11 is a drain tank, 12 is a turbine, 13 is a generator, 14 is a condenser, 15 is a return pump, 16 is a condensate pump, 17 is A hot water pump, 18 a cooler, 19 a power transmission cable, and 20 a transformer.
第１図において、発電基地１は、海底に建設さ
れ、以下に説明するような発電設備としての所要
設備をもつと共に地熱の生産井３及び還元井４を
設け、その外壁を冷却面とするものである。この
発電基地１は、陸上において発電設備その他の設
備をセツトにして構築した後、海上を輸送して海
底に沈下させ建設してもよい。発電基地１では、
生産井３から抽出される蒸気・熱水の２相流をガ
ス・スケール除去部５に導き、ここで２層流中に
含まれる不凝縮ガスやスケールの除去を行つてか
らセパレーター７に送る。セパレーター７に送ら
れた２相流は、まずここで蒸気と熱水とに分けら
れ、蒸気はタービン１２の高圧段に、熱水はフラ
ツシヤー９に送られる。さらにフラツシヤー９で
フラツシユして得られた蒸気もタービン１２の中
圧段に送られる。また、フラツシヤー９で分離さ
れた熱水は、ドレン・タンク１１を通して還元井
４より地下に戻される。他方、タービン１２にお
いて仕事をした蒸気は、復水器１４で復水されて
温水となり、温水ポンプ１７により発電基地１の
外（海中）に設置された冷却器１８に送られて冷
却される。ここで作られた冷水は、復水ポンプ１
６により復水器１４に送られ、タービン１２から
の蒸気の冷却に使用され、返却ポンプ１５を通し
て還元井４より地下に戻される。タービン１２に
連結された発電機１３で発電した電力は、送電ケ
ーブル１９を介して陸上に建設された送電基地２
から変圧器２０より昇圧されて消費地へ送電され
る。なお、搬出口６は、ガス・スケール除去部５
で２相流から除去したスケールなどを搬出するも
のである。このような搬送口６を設けることによ
つて、定期的にスケールなどを搬出すればよいの
でメンテナンスを容易にすることができる。 In Fig. 1, a power generation base 1 is constructed on the seabed, has the necessary equipment as a power generation facility as explained below, and is equipped with a geothermal production well 3 and a return well 4, whose outer wall serves as a cooling surface. It is. The power generation base 1 may be constructed on land with a set of power generation equipment and other equipment, and then transported by sea and lowered to the seabed. At power generation base 1,
The two-phase flow of steam and hot water extracted from the production well 3 is guided to the gas/scale removal section 5, where non-condensable gas and scale contained in the two-phase flow are removed, and then sent to the separator 7. The two-phase flow sent to the separator 7 is first separated into steam and hot water here, and the steam is sent to the high pressure stage of the turbine 12 and the hot water to the flasher 9. Further, the steam obtained by flashing in the flasher 9 is also sent to the intermediate pressure stage of the turbine 12. Further, the hot water separated by the flasher 9 is returned underground from the reinjection well 4 through the drain tank 11. On the other hand, the steam that has done work in the turbine 12 is condensed in a condenser 14 to become hot water, and is sent by a hot water pump 17 to a cooler 18 installed outside the power generation base 1 (in the sea) to be cooled. The cold water produced here is transferred to the condensate pump 1
6 to the condenser 14, where it is used to cool the steam from the turbine 12, and returned underground from the reinjection well 4 through the return pump 15. Electric power generated by a generator 13 connected to a turbine 12 is transmitted to a power transmission base 2 built on land via a power transmission cable 19.
From there, the voltage is stepped up by the transformer 20 and the power is transmitted to the consumption area. Note that the outlet 6 is connected to the gas/scale removing section 5.
This is to carry out scale and other substances removed from the two-phase flow. By providing such a transport port 6, maintenance can be facilitated because scales and the like need only be periodically transported.
本発明に係る海底地熱発電システムは、上記の
ような構成を基本とするものであるが、広温域に
わたり有効に地熱エネルギーを活用するために、
高温域（300℃）から低温域（65℃）までの地熱
流体を使つて発電できるようにそれぞれの温域に
対応した複数の発電設備をもつて構成する。この
ような各温域に対応した発電設備として高温域で
は従来より採用されている蒸気発電、フラツシユ
発電、トータルフロー発電などの発電設備でよ
い。従来、これらの地熱発電では地熱の温度が
150℃以上の場合を対象としている。そこで、従
来発電の対象としている温域より低い温域でも地
熱流体を使つて発電するため、本発明の海底地熱
発電システムでは、中温域で100℃の飽和蒸気を
入力エネルギーとする大気圧タービンを使い、さ
らに温度が下がつた低温域でCO2を媒体として用
いる間接発電設備を使う。CO2を媒体として用い
る間接発電は、地熱流体により間接接触でCO2を
65℃、130Kg／cm2程度まで昇温、昇圧してタービ
ンを駆動するものであり、そのために、予熱・蒸
発器にCO2を供給すると共に、地熱生産井や前段
の中温域の発電設備で使用した65〜80℃程度の低
温の地熱流体を供給する。そして、この予熱・蒸
発器において65〜80℃程度の低温の地熱流体と媒
体のCO2との熱交換を行う。媒体のCO2は、臨界
温度35℃、70Kg／cm2であり、これを65℃、130
Kg／cm2に昇温、昇圧しても熱分解することなく安
定性がある。そこで、この臨界温度35℃、70Kg／
cm2の特性と安定したCO2の性状を活用して、媒体
のCO2を65℃、130Kg／cm2に昇温、昇圧してター
ビンに供給する。このように各温域に対応して複
数の発電設備を使つて発電するように構成するこ
とによつて、地熱エネルギーを無駄なく低温域ま
で活用することができ、その結果、発電効率を高
めてコストパフオーマンスを高めると共に放出温
度を低くすることができる。 The submarine geothermal power generation system according to the present invention is basically configured as described above, but in order to effectively utilize geothermal energy over a wide temperature range,
It will be constructed with multiple power generation facilities corresponding to each temperature range so that it can generate electricity using geothermal fluids ranging from high temperature range (300°C) to low temperature range (65°C). As power generation equipment compatible with each temperature range, power generation equipment such as steam power generation, flash power generation, total flow power generation, etc. that have been conventionally employed in the high temperature range may be used. Conventionally, in these geothermal power generation systems, the temperature of the geothermal heat is
This applies to cases where the temperature is 150℃ or higher. Therefore, in order to generate electricity using geothermal fluid even in a temperature range lower than the temperature range conventionally targeted for power generation, the submarine geothermal power generation system of the present invention uses an atmospheric pressure turbine that uses saturated steam at 100°C as input energy in a medium temperature range. Indirect power generation equipment that uses CO 2 as a medium is used in low-temperature regions where the temperature has dropped further. Indirect power generation using CO 2 as a medium generates CO 2 through indirect contact with geothermal fluid.
It drives the turbine by raising the temperature and pressure to about 65℃ and 130Kg/cm 2 .To this end, it supplies CO 2 to the preheater and evaporator, and also supplies CO 2 to the geothermal production well and mid-temperature power generation equipment in the front stage. We supply geothermal fluid at a low temperature of about 65 to 80 degrees Celsius. Then, in this preheating/evaporator, heat exchange is performed between the geothermal fluid at a low temperature of about 65 to 80 degrees Celsius and the CO 2 medium. The medium CO 2 has a critical temperature of 35℃ and 70Kg/cm 2 , which is 65℃ and 130Kg/cm 2 .
It is stable without thermal decomposition even when the temperature and pressure are increased to Kg/ cm2 . Therefore, at this critical temperature of 35℃, 70Kg/
By utilizing the characteristics of cm 2 and the stable properties of CO 2 , the temperature and pressure of the medium CO 2 is increased to 65℃ and 130Kg/cm 2 and then supplied to the turbine. By configuring the system to generate electricity using multiple power generation facilities corresponding to each temperature range, geothermal energy can be utilized down to low temperature ranges without waste, and as a result, power generation efficiency can be increased. It is possible to improve cost performance and lower the emission temperature.
また、地熱流体は、地下に溜まつている間に各
種の物質が溶解し、H2S（硫化水素）などの不凝
縮ガスを排出したり、スケールを析出したりする
が、ガス・スケール除去部５は、このようなガス
やスケールを除去するもとであり、第２図はガ
ス・スケール除去部における吸着物を使つたスケ
ール除去の例を説明するための図であり、２１は
赤貝の殻、２２は容器、２３はベントナイト投入
口、２４は軸流ミキサー、２５はコンベヤー、２
６はベントナイト取り出し口を示す。 In addition, while geothermal fluid accumulates underground, various substances dissolve, emitting noncondensable gases such as H 2 S (hydrogen sulfide), and depositing scale, but it is necessary to remove gas and scale. Section 5 is a source for removing such gas and scale, and FIG. 2 is a diagram for explaining an example of scale removal using an adsorbent in the gas/scale removal section. shell, 22 is a container, 23 is a bentonite inlet, 24 is an axial flow mixer, 25 is a conveyor, 2
6 indicates a bentonite outlet.
地熱熱水中に発生するCaCO3（炭酸カルシウ
ム）などのスケールは、第２図ａに示すような赤
貝の殻２１を入れた容器２２を通すと、赤貝の殻
２１の毛に極めて良好に付着し除去される。従つ
て、スケールを赤貝の殻２１の毛に付着させた
上、一定量の塊状にして一括除去できる。また、
容器２２の中での赤貝の殻２１は適当な空間を形
成するため、円滑なフイルター作用も期待でき
る。 Scales such as CaCO 3 (calcium carbonate) generated in geothermal hot water adhere extremely well to the hairs of the red shell 21 when passed through a container 22 containing the red shell 21 as shown in Figure 2a. and removed. Therefore, the scale can be attached to the hairs of the red shell 21 and then removed all at once in the form of a certain amount of lumps. Also,
Since the red clam shell 21 forms an appropriate space in the container 22, a smooth filter action can be expected.
上記のように赤貝の殻２１はスケールの吸着物
として効果があるが、その他第２図ｂに示すよう
にベントナイトも同様な吸着物として用いること
ができる。この第２図ｂに示す例の場合には、ベ
ントナイトをベントナイト投入口２３から地熱熱
水に混入させる。そして、軸流ミキサー２４を使
つてベントナイトを地熱熱水中に混練することに
よつて、スケールをベントナイトと付着・混在化
させ、コンベヤー２５によりベントナイト取り出
し口２６から取り出す。 As mentioned above, the red shell 21 is effective as a scale adsorbent, but bentonite can also be used as a similar adsorbent as shown in FIG. 2b. In the case of the example shown in FIG. 2b, bentonite is mixed into the geothermal hot water through the bentonite inlet 23. Then, by kneading bentonite into geothermal hot water using an axial flow mixer 24, scale is attached and mixed with bentonite, and the scale is taken out from a bentonite outlet 26 by a conveyor 25.
また、H2Sなどの不凝縮ガスを除去する方法と
しては、Fe（鉄）やCu（銅）などの屑を含むスラ
ブを反応させてH2Sを除去すればよい。すなわ
ち、地熱流体に含まれたH2Sは、
H2S＋Fe→FeS＋H2
H2S＋Cu→CuS＋H2
の反応によつてFeS（硫化鉄）やCuS（硫化銅）が
生成されて地熱流体から除去される。 Furthermore, as a method for removing non-condensable gas such as H 2 S, H 2 S may be removed by reacting a slab containing scraps such as Fe (iron) and Cu (copper). In other words, H 2 S contained in the geothermal fluid is removed from the geothermal fluid by the reaction of H 2 S + Fe → FeS + H 2 H 2 S + Cu → CuS + H 2 to generate FeS (iron sulfide) and CuS (copper sulfide). Ru.
第１図において、ガス・スケール除去部５に上
述のような除去装置を採用した場合、搬出口６か
らそれら赤貝の殻、ベントナイト、FeSやCuSを
含むスラブなどが定期的に搬出される。なお、こ
のような除去装置は、材料費が廉価で且つ装置も
簡単であり、システム全体におけるガスやスケー
のル除去負担の軽減を図ることができる。 In FIG. 1, when the above-mentioned removal device is employed in the gas/scale removal section 5, red clam shells, bentonite, slabs containing FeS and CuS, etc. are periodically removed from the removal port 6. It should be noted that such a removal device has low material costs and a simple device, and can reduce the burden of gas and scale removal in the entire system.
スケール対策としては、さらに、生産井３につ
いて行うことも有益である。つまり、生産井３に
おけるスケーリングの発生は、ケーシングの閉鎖
などの事態を引き起こす。従つて、生産井３にお
けるスケーリングの回避は、生産井の寿命を延ば
すことになる。このようなスケーリングの回避方
策の１例は、生産井３のスケール析出地点付近に
CO2ガスを還元する方法である。すなわち地熱熱
水には、Ca（HCO3）2（炭酸水素カルシウム）が溶
け込んでいる。これは、いつでもCO2とCaCO2
（炭酸カルシウム）とH2Oとに分離する性質をも
つている。そのため、熱水がフラツシユして膨張
するとCO2も同時に膨張して地上に蒸気と共に噴
出し、CO2とCaCO3とのバランスが崩れ、結果的
にフラツシユ・ポイントにCaCO3がスケールと
して残存付着してしまう。そこで、このCaCO3
がスケールとして残存付着するフラツシユ・ポイ
ント付近にCO2を給送還元することによつてCO2
とCaCO3とをフラツシユ前のバランス状態に戻
し、スケールの付着を防ぐようにする。 As a measure against scale, it is also useful to carry out this for production well 3. In other words, the occurrence of scaling in the production well 3 causes a situation such as closure of the casing. Therefore, avoiding scaling in the production well 3 will extend the life of the production well. One example of such measures to avoid scaling is to
This is a method of reducing CO 2 gas. In other words, Ca(HCO 3 ) 2 (calcium hydrogen carbonate) is dissolved in geothermal hot water. This is CO 2 and CaCO 2 at any time
It has the property of separating into (calcium carbonate) and H 2 O. Therefore, when the hot water flashes and expands, CO 2 also expands and is ejected to the ground together with steam, disrupting the balance between CO 2 and CaCO 3 , and as a result, CaCO 3 remains as a scale at the flash point. I end up. So, this CaCO 3
CO 2 is removed by supplying and returning CO 2 to the vicinity of the flash point where it remains as scale.
and CaCO 3 to the balance state before flashing to prevent scale adhesion.
一般に生産井は、地表付近の軟弱地層の保護と
地下水の遮断、防噴装置の取付土台とするなどの
ためにセツトされるコンダクター・ケーシング、
その下に接続されるアンカー・ケーシング、プロ
ダクシヨン・ケーシングまでオールセメンチング
で固定されている。ところが、特にプロダクシヨ
ン・ケーシング部において、モルタル中にある空
隙に水分が浸透してこれが地熱によつて膨張して
ケーシングを圧迫し、凹凸の変形を生じる。その
ため凹凸変形部に、スケールが付着発生し易くな
るという問題が生じる。そこで、アンカー・ケー
シングの部分までセメンチングにより固定し、プ
ロダクシヨン・ケーシング部は、ノンセメンチン
グにて遊嵌する。このようにすることによつて、
プロダクシヨン・ケーシングの変形をなくし、ケ
ーシングの変形に起因するスケーリングの発生を
防止する。 In general, production wells are equipped with a conductor casing, which is installed to protect the soft strata near the surface, block groundwater, and serve as a base for installing a blowout preventer.
The anchor casing and production casing that are connected underneath are all fixed using cementing. However, particularly in the production casing, moisture permeates into the voids in the mortar and expands due to geothermal heat, compressing the casing and causing uneven deformation. Therefore, a problem arises in that scale is likely to adhere to the uneven deformed portion. Therefore, the anchor casing part is fixed by cementing, and the production casing part is loosely fitted without cementing. By doing this,
To eliminate deformation of the production casing and prevent scaling caused by deformation of the casing.
なお、本発明は、上記の実施例に限定されるも
のではなく、種々の変形が可能である。例えば、
第１図に示す冷却器１８は、発電基地１の外に設
置しているが、これを発電基地１内に設けてその
壁面の１部を冷却器１８の冷却壁面とするように
冷却器１８を設置してもよい。このようにするこ
とによつて、全ての設備を発電基地１においた構
成とすることができ、海底における発電基地シス
テムの建設を容易にすることができる。 Note that the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible. for example,
Although the cooler 18 shown in FIG. 1 is installed outside the power generation base 1, the cooler 18 is installed inside the power generation base 1 so that a part of the wall surface of the cooler 18 is used as a cooling wall surface of the cooler 18. may be installed. By doing so, all the equipment can be placed in the power generation base 1, and the construction of the power generation base system on the seabed can be facilitated.
以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、発電基地として各設備を具備したセツト組み
に構築して海上輸送し、海底に沈下させ海底地盤
上に着底水没させて設置できるので建設が容易と
なる。しかも、各温度域に応じた発電設備により
地熱流体を低温域に至るまで発電に使うので、ト
ータルの発電効率を高めコストパフオーマンスを
高めることができ、未開発な海底における地熱を
有効に活用することができる。また、地熱生産井
をプロダクシヨン・ケーシングをノンセメンチン
グにするので、地熱により膨張し圧迫、変形する
のを防止でき、さらに、地熱生産井から発電設備
までの地熱流体の搬送路にスケール除去手段を設
けるので、地熱生産井から発電設備までのスケー
リング発生を防止でき、地熱生産井及び発電設備
を含むシステム全体の長期間使用が可能になる。
使用後の地熱流体も、海中に放出することなく還
元井より地中へ還元するので、放出温度を低くす
ることができ海水汚染等を防止し、周囲海域の環
境維持が可能になる。さらに、海底基地による構
成とするため、その周囲壁を全面冷却に活用で
き、しかも冷却面に接触する海水は余熱によつて
自然対流するので、冷却効率の向上が図れ、復水
用の冷却水を容易に生成できる。
As is clear from the above explanation, according to the present invention, a power generation base can be constructed as a set equipped with various equipment, transported by sea, sunk to the seabed, and installed by being submerged on the seabed ground. becomes easier. Moreover, since geothermal fluid is used for power generation even down to the low temperature range by power generation equipment suitable for each temperature range, it is possible to increase total power generation efficiency and cost performance, and to make effective use of undeveloped geothermal heat on the seabed. I can do it. In addition, since the production casing of geothermal production wells is non-cemented, it can be prevented from expanding, compressing, and deforming due to geothermal heat.In addition, scale removal means are installed on the geothermal fluid transport path from the geothermal production well to the power generation equipment. By providing a geothermal well, scaling from the geothermal production well to the power generation equipment can be prevented, and the entire system including the geothermal production well and the power generation equipment can be used for a long period of time.
The used geothermal fluid is also returned to the ground through a reinjection well without being released into the sea, so the discharge temperature can be lowered, preventing seawater pollution, etc., and making it possible to maintain the environment of the surrounding sea area. Furthermore, since it is configured as an undersea base, the surrounding walls can be used for full-scale cooling, and seawater that comes into contact with the cooling surface undergoes natural convection due to residual heat, improving cooling efficiency. can be easily generated.
第１図は本発明に係る海底地熱発電システムの
１実施例を示す図、第２図はガス・スケール除去
部における吸着物を使つたスケール除去の例を説
明するための図である。
１……発電基地、２……送電基地、３……生産
井、４……還元井、５……ガス・スケール除去
部、６……搬出口、７……セパレーター、８……
集水タンク、９……フラツシヤー、１０……ボー
ルチエツク弁、１１……ドレン・タンク、１２…
…タービン、１３……発電機、１４……復水器、
１５……返却ポンプ、１６……復水ポンプ、１７
……温水ポンプ、１８……冷却器、１９……送電
ケーブル、２０……変圧器、２１……赤貝の殻、
２２……容器、２３……ベントナイト投入口、２
４……軸流ミキサー、２５……コンベヤー、２６
……ベントナイト取り出し口。
FIG. 1 is a diagram showing one embodiment of the submarine geothermal power generation system according to the present invention, and FIG. 2 is a diagram for explaining an example of scale removal using an adsorbent in a gas scale removal section. 1... Power generation base, 2... Power transmission base, 3... Production well, 4... Reduction well, 5... Gas/scale removal section, 6... Outlet, 7... Separator, 8...
Water collection tank, 9...Flushier, 10...Ball check valve, 11...Drain tank, 12...
...Turbine, 13... Generator, 14... Condenser,
15...Return pump, 16...Condensate pump, 17
... Hot water pump, 18 ... Cooler, 19 ... Power transmission cable, 20 ... Transformer, 21 ... Red shell,
22... Container, 23... Bentonite inlet, 2
4... Axial flow mixer, 25... Conveyor, 26
...Bentonite outlet.
Claims (1)
をノンセメンチングにした地熱生産井と利用後の
地熱流体を還元する還元井、及び地熱生産井から
発電設備までの地熱流体の搬送路にスケール除去
を行うスケール除去手段と地熱流体を高中低の各
温域に分離する手段と分離した各温域の地熱流体
を利用して発電する複数の発電設備とを収容する
と共にスケール除去手段で除去されたスケールの
搬出口を外壁に設け外壁を冷却面として海底地盤
上に着底水没して建設される発電基地からなり、
地熱生産井から採取される地熱流体を高温域から
低温域までの各温域に応じ各発電設備に分配して
発電し発電利用後の地熱流体を還元井より地中へ
還元するように構成したことを特徴とする海底地
熱発電システム。 ２ スケール除去手段として、地熱生産井のスケ
ール発生地点付近に二酸化炭素ガスを給送する手
段を有することを特徴とする特許請求の範囲第１
項に記載の海底地熱発電システム。 ３ スケール除去手段として、スケールの吸着物
を搬送路に介在させることを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載の海底地熱発電システム。 ４ スケール除去手段として、地熱流体中に含ま
れる不凝縮ガスと反応させる鉄や銅を含むスラブ
を搬送路に介在させることを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載の海底地熱発電システム。 ５ 中温域の地熱流体を利用した発電設備として
大気圧タービンを使い、低温域の地熱流体を利用
した発電設備として二酸化炭素ガスタービンを使
つたことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
載の海底地熱発電システム。[Scope of Claims] 1. A geothermal production well drilled into the seabed with a non-cemented production casing, a reinjection well that returns geothermal fluid after use, and a geothermal fluid transport path from the geothermal production well to power generation equipment. It houses scale removal means for removing scale, means for separating geothermal fluid into high, medium and low temperature ranges, and multiple power generation equipment that generates electricity using geothermal fluid in each separated temperature range, and also removes scale using scale removal means. It consists of a power generation base that is constructed by submerging it on the seabed, with an exit for exporting scales on the outer wall and the outer wall as a cooling surface.
The geothermal fluid collected from the geothermal production well is distributed to each power generation facility according to the temperature range from high temperature to low temperature to generate electricity, and the geothermal fluid used for power generation is returned to the ground through the return well. A submarine geothermal power generation system characterized by: 2. Claim 1, characterized in that the scale removal means includes means for supplying carbon dioxide gas to the vicinity of the scale generation point of the geothermal production well.
The submarine geothermal power generation system described in . 3. The submarine geothermal power generation system according to claim 1, characterized in that scale adsorbed matter is interposed in the conveyance path as the scale removal means. 4. The submarine geothermal power generation system according to claim 1, wherein a slab containing iron or copper, which is reacted with non-condensable gas contained in the geothermal fluid, is interposed in the conveyance path as a scale removal means. 5. Claim 1, characterized in that an atmospheric pressure turbine is used as the power generation equipment that uses geothermal fluid in the medium temperature range, and a carbon dioxide gas turbine is used as the power generation equipment that uses geothermal fluid in the low temperature range. submarine geothermal power generation system.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11789485A JPS61277877A (en) | 1985-05-31 | 1985-05-31 | Offshore geothermal power generating system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11789485A JPS61277877A (en) | 1985-05-31 | 1985-05-31 | Offshore geothermal power generating system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61277877A JPS61277877A (en) | 1986-12-08 |
| JPH0529789B2 true JPH0529789B2 (en) | 1993-05-06 |
Family
ID=14722845
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11789485A Granted JPS61277877A (en) | 1985-05-31 | 1985-05-31 | Offshore geothermal power generating system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61277877A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6453556B1 (en) | 2000-10-11 | 2002-09-24 | Hmy Ltd. | Method of producing exhaust gas vane blade for superchargers of motor vehicles and vane blade |
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Family Cites Families (2)
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| JPS56147303U (en) * | 1980-04-07 | 1981-11-06 | ||
| JPS57204410U (en) * | 1981-06-24 | 1982-12-25 |
-
1985
- 1985-05-31 JP JP11789485A patent/JPS61277877A/en active Granted
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61277877A (en) | 1986-12-08 |
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