JPS5810168A - 地熱利用蒸気タ−ビンの温水熱利用方法 - Google Patents
地熱利用蒸気タ−ビンの温水熱利用方法Info
- Publication number
- JPS5810168A JPS5810168A JP56108249A JP10824981A JPS5810168A JP S5810168 A JPS5810168 A JP S5810168A JP 56108249 A JP56108249 A JP 56108249A JP 10824981 A JP10824981 A JP 10824981A JP S5810168 A JPS5810168 A JP S5810168A
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- JP
- Japan
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- hot water
- steam
- stage
- heat
- flasher
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03G7/00—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
- F03G7/04—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using pressure differences or thermal differences occurring in nature
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/10—Geothermal energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は地熱利用蒸気タービンの温水熱利用方法に係り
、特に、フロンＲ，１１４、あるいはイソブタン等の低
沸点媒体を介在させた前記温水熱利用方法に関するもの
である。
、特に、フロンＲ，１１４、あるいはイソブタン等の低
沸点媒体を介在させた前記温水熱利用方法に関するもの
である。
我が国に多く存在する火山地帯の地熱利用は、一般に、
地熱を直接利用するのではなく、地下水が地熱から熱を
吸収し蒸発した蒸気の熱を利用するものであるが、地下
温水中に大きな割合で蒸気を含み、その飽和蒸気を充分
に得られる箇所は少なく、蒸気の含有量の少ない、むし
ろ温水に近い状態のものである。そのため低沸点媒体、
すなわちフロンＲ１１４、あるいはイソブタン等へ、熱
を伝えて蒸発せしめ、その低沸点媒体の蒸気によりりｉ
ビンを駆動する発電方式が採用されていた。
地熱を直接利用するのではなく、地下水が地熱から熱を
吸収し蒸発した蒸気の熱を利用するものであるが、地下
温水中に大きな割合で蒸気を含み、その飽和蒸気を充分
に得られる箇所は少なく、蒸気の含有量の少ない、むし
ろ温水に近い状態のものである。そのため低沸点媒体、
すなわちフロンＲ１１４、あるいはイソブタン等へ、熱
を伝えて蒸発せしめ、その低沸点媒体の蒸気によりりｉ
ビンを駆動する発電方式が採用されていた。
このような方式は、地下より噴出する温水中の蒸気を、
一度、他の熱媒体に熱を移して蒸気としタービンによシ
発電させるという間接的な方式であり、熱の有効な利用
の面からは必らずしも適切ではなかった。
一度、他の熱媒体に熱を移して蒸気としタービンによシ
発電させるという間接的な方式であり、熱の有効な利用
の面からは必らずしも適切ではなかった。
本発明の目的は、上記に鑑みてなされたもので、地下温
水の熱を有効に利用して蒸気タービンを駆動するととも
にその蒸気タービンの温水熱も動力源として利用できる
方法を提供することにある。
水の熱を有効に利用して蒸気タービンを駆動するととも
にその蒸気タービンの温水熱も動力源として利用できる
方法を提供することにある。
本発明は、地下温水に含まれる蒸気による蒸気タービン
発電設備において、前記蒸気タービンからの温水を多段
の圧力段落に分け、その各段落毎の温水を減圧させるこ
とにより発生する蒸気を蒸気タービンの駆動源として世
いり″からその発生した温水と低沸点媒体とを熱交換さ
せ、前記低沸点媒体を蒸発させて動力源とすることを特
徴とするものである。
発電設備において、前記蒸気タービンからの温水を多段
の圧力段落に分け、その各段落毎の温水を減圧させるこ
とにより発生する蒸気を蒸気タービンの駆動源として世
いり″からその発生した温水と低沸点媒体とを熱交換さ
せ、前記低沸点媒体を蒸発させて動力源とすることを特
徴とするものである。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第１
図は本発明の一実施例の実施状態を説明する地下温水利
用の発電サイクルの系統図１．第２図は第１図の多段フ
ラッシャの縦形配列加熱管を備えたフロン沸騰熱交換部
分の段落の詳細縦断面図、第３図は同じく横形配列加熱
管を備えたフロン沸騰熱交換部分の□段落の詳細横断面
図で、第４図はその平面図である。これらの図において
、同一部分または同一に作用する部分には同一符号が付
してあり、１は地下温水用の生産井、２は気水分離器、
３は主蒸気管、４は蒸気タービン、５は発電機、６は直
接接触復水器、７はクーリングタワー、８は循還水ポ、
ンプ、９は復水ポンプ、１０は多段フラシャ第１段、１
１は多段フラシャ第２段、１２は多段フラシャ第３段、
１３はフロン蒸気タービン、１４はフロンタービン発電
機、１５はフロン蒸気凝縮器、１６はフロン復水ポンプ
、１７は多段フラシャ最終段、１８は多段クラシャ最終
段前、１９は温水還元ポンプ、２０は還元井、２１はフ
ラシャ胴、２２はフラシャ氷室、２３はフラシャ加熱管
、２４は温水ノズル、２５は温水入口管、２６は温水出
口管、２７は次段温水ノズル、２８はフラシャ筐、２９
は温水供給管、３０は温水ノズル、３１は温水湧出器、
３２は復水囲い、３３は邪魔板、３４は復水降下管、３
５はフロン液加熱管で、３６はその曽板であり３７は水
室である。
図は本発明の一実施例の実施状態を説明する地下温水利
用の発電サイクルの系統図１．第２図は第１図の多段フ
ラッシャの縦形配列加熱管を備えたフロン沸騰熱交換部
分の段落の詳細縦断面図、第３図は同じく横形配列加熱
管を備えたフロン沸騰熱交換部分の□段落の詳細横断面
図で、第４図はその平面図である。これらの図において
、同一部分または同一に作用する部分には同一符号が付
してあり、１は地下温水用の生産井、２は気水分離器、
３は主蒸気管、４は蒸気タービン、５は発電機、６は直
接接触復水器、７はクーリングタワー、８は循還水ポ、
ンプ、９は復水ポンプ、１０は多段フラシャ第１段、１
１は多段フラシャ第２段、１２は多段フラシャ第３段、
１３はフロン蒸気タービン、１４はフロンタービン発電
機、１５はフロン蒸気凝縮器、１６はフロン復水ポンプ
、１７は多段フラシャ最終段、１８は多段クラシャ最終
段前、１９は温水還元ポンプ、２０は還元井、２１はフ
ラシャ胴、２２はフラシャ氷室、２３はフラシャ加熱管
、２４は温水ノズル、２５は温水入口管、２６は温水出
口管、２７は次段温水ノズル、２８はフラシャ筐、２９
は温水供給管、３０は温水ノズル、３１は温水湧出器、
３２は復水囲い、３３は邪魔板、３４は復水降下管、３
５はフロン液加熱管で、３６はその曽板であり３７は水
室である。
第１図に示すように、蒸気と水の混合体の地下温水は、
生産井１より導管を通って気水分離器２に至る。ここで
蒸気と温水に分離され、蒸気は湿分除去されて主蒸気管
３に至り、蒸気タービン４に入って駆動し発電機５を回
転させ発電する。
生産井１より導管を通って気水分離器２に至る。ここで
蒸気と温水に分離され、蒸気は湿分除去されて主蒸気管
３に至り、蒸気タービン４に入って駆動し発電機５を回
転させ発電する。
−一一方蒸気を分離した温水は、温水ノズル２４で減圧
され膨張発生した蒸気とともに多段フラシャ第１段１０
のフラシャ胴２１内に噴入する。このとき流入温水は、
フラシャ胴２１内の圧力になってそれ自身の温度が降下
し、その圧力の飽和液の温度になり温水の一部は蒸気に
なる。このフラッシュした温水は縦形に配列されたフラ
シャ加熱管２３の外壁に沿って流れ落ち、管内を上向き
に流れているフロン蒸気とその飽和液とを加熱し蒸発さ
せる。
され膨張発生した蒸気とともに多段フラシャ第１段１０
のフラシャ胴２１内に噴入する。このとき流入温水は、
フラシャ胴２１内の圧力になってそれ自身の温度が降下
し、その圧力の飽和液の温度になり温水の一部は蒸気に
なる。このフラッシュした温水は縦形に配列されたフラ
シャ加熱管２３の外壁に沿って流れ落ち、管内を上向き
に流れているフロン蒸気とその飽和液とを加熱し蒸発さ
せる。
前記外壁を流れ落ちた飽和温水はフラシャ胴２１の下部
に溜り、多段フラシャ第２段１１の胴内圧力差により次
段温水ノズル２７から噴出し、フラシャ第２段１１の胴
内に入り膨張し、前記フラシャ第１段１０内におけると
同様な動作をする。
に溜り、多段フラシャ第２段１１の胴内圧力差により次
段温水ノズル２７から噴出し、フラシャ第２段１１の胴
内に入り膨張し、前記フラシャ第１段１０内におけると
同様な動作をする。
このように多段フラシャ第３段１２内においても同様で
あるが、管内フロンは全部が蒸気となり、フロン蒸気タ
ービン１３に至りタービンを駆動し、フロンタービン発
電機１４を回転させ発電する。
あるが、管内フロンは全部が蒸気となり、フロン蒸気タ
ービン１３に至りタービンを駆動し、フロンタービン発
電機１４を回転させ発電する。
仕事をしたフロン蒸気はフロン蒸気凝縮器１５に入り冷
却されてフロン液となり、フロン復水ポンプ１６により
昇圧されて多段フラシャ最終段１７に送り込まれる。こ
のようにして多段フラシャにて加熱され再び蒸気となり
循還する。
却されてフロン液となり、フロン復水ポンプ１６により
昇圧されて多段フラシャ最終段１７に送り込まれる。こ
のようにして多段フラシャにて加熱され再び蒸気となり
循還する。
多段フラシャ第３段１２を経た温水は、多段クラシャ最
終段前１８へ、温水供給管２９を経て流入する。次いで
温水ノズル３０により膨張し、一部蒸気となった飽和温
水は、温水湧出器３１の皿状の広い堰より一様に湧出す
ることにより、蒸気は温水と分離し、フロン液加熱管に
至り、管内のフロン液を加熱することにより蒸発潜熱を
失い凝縮し液化する。このとき熱交換を効果的に行なわ
しめるため復水囲い３２．邪魔板３３により、蒸気通過
通路を定めである。凝縮した水は復水降下管３４を通シ
フラシャ筐２８の底部に溜っている復水と一緒になる。
終段前１８へ、温水供給管２９を経て流入する。次いで
温水ノズル３０により膨張し、一部蒸気となった飽和温
水は、温水湧出器３１の皿状の広い堰より一様に湧出す
ることにより、蒸気は温水と分離し、フロン液加熱管に
至り、管内のフロン液を加熱することにより蒸発潜熱を
失い凝縮し液化する。このとき熱交換を効果的に行なわ
しめるため復水囲い３２．邪魔板３３により、蒸気通過
通路を定めである。凝縮した水は復水降下管３４を通シ
フラシャ筐２８の底部に溜っている復水と一緒になる。
多段フラシャ最終段１°°７は、最終段前１８の最終段
１７の筒内圧力差により温水を供給し、他の現象動作は
前記多段フラシャ最終じ前１８と同様である。
１７の筒内圧力差により温水を供給し、他の現象動作は
前記多段フラシャ最終じ前１８と同様である。
フラシャ筐２８の底部に溜った復水は、温水還元ポンプ
１９により還元井２０より地中に還元される。
１９により還元井２０より地中に還元される。
多段フラシャ最終段１７と７ラシヤ最終段前１８とのフ
ロン液加熱管３５は横置に配置されている。これは管内
を通過するには、蒸気の混ざって罎いない液体であるこ
とと、管外を蒸気が通過し復水となるため、蒸気流路を
なるべく短く一様にするための構造としたものである。
ロン液加熱管３５は横置に配置されている。これは管内
を通過するには、蒸気の混ざって罎いない液体であるこ
とと、管外を蒸気が通過し復水となるため、蒸気流路を
なるべく短く一様にするための構造としたものである。
以上説明したように、本発明によれば、地下温水を多段
フラッシュ方式により有効に利用して蒸気タービンを駆
動でき、かつその温水熱を利用して低沸点媒体との熱交
換により低沸点媒体を蒸発させて動力源とすることがで
きるという小型にしてすぐれた実用的効果を奏すること
ができる。
フラッシュ方式により有効に利用して蒸気タービンを駆
動でき、かつその温水熱を利用して低沸点媒体との熱交
換により低沸点媒体を蒸発させて動力源とすることがで
きるという小型にしてすぐれた実用的効果を奏すること
ができる。
第１図は本発明の一実施例の実施状態を説明する地下温
水利用の発電サイクルの系統図、第２図は第１図の多段
フラッシュの縦形配列加熱管を備えたフロン沸騰熱交換
部分の段落の詳細縦断面図、第３図は同じく横形管列加
熱管を備えたフロン沸騰熱交換部分の段落の詳細横断面
図で、第４図はその平面図である。 １・・・生産井、４・・・蒸気タービン、１０〜１２・
・・多段フラシャ第１〜第３段、１３・・・フロン蒸気
ター第 ３ 図 °°第 η 図
水利用の発電サイクルの系統図、第２図は第１図の多段
フラッシュの縦形配列加熱管を備えたフロン沸騰熱交換
部分の段落の詳細縦断面図、第３図は同じく横形管列加
熱管を備えたフロン沸騰熱交換部分の段落の詳細横断面
図で、第４図はその平面図である。 １・・・生産井、４・・・蒸気タービン、１０〜１２・
・・多段フラシャ第１〜第３段、１３・・・フロン蒸気
ター第 ３ 図 °°第 η 図
Claims (1)
- １、地下温水に含まれる蒸気による蒸気タービン発電設
備において、前記蒸気タービンからの温水を多段の圧力
段落に分け、その各段落毎の温水を減圧させることによ
り発生する蒸気を蒸気タービンの駆動源として用いなが
らその発生した温水と低沸点媒体と゛を熱交換させ、前
記低沸点媒体を蒸発させて動力源とすることを特徴とす
る地熱利用蒸気タービンの温水熱利用方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56108249A JPS5810168A (ja) | 1981-07-13 | 1981-07-13 | 地熱利用蒸気タ−ビンの温水熱利用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56108249A JPS5810168A (ja) | 1981-07-13 | 1981-07-13 | 地熱利用蒸気タ−ビンの温水熱利用方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5810168A true JPS5810168A (ja) | 1983-01-20 |
Family
ID=14479862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56108249A Pending JPS5810168A (ja) | 1981-07-13 | 1981-07-13 | 地熱利用蒸気タ−ビンの温水熱利用方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5810168A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4576006A (en) * | 1984-06-11 | 1986-03-18 | Mitsui Engineering & Shipbuilding Co., Ltd. | Geothermal hot water transportation and utilization system |
| CZ303076B6 (cs) * | 2007-08-24 | 2012-03-21 | Fite, A. S. | Zarízení pro využití dulních del k výrobe špickové elektrické energie precerpávacími systémy |
| JP2014092040A (ja) * | 2012-11-01 | 2014-05-19 | Toshiba Corp | 発電システム |
-
1981
- 1981-07-13 JP JP56108249A patent/JPS5810168A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4576006A (en) * | 1984-06-11 | 1986-03-18 | Mitsui Engineering & Shipbuilding Co., Ltd. | Geothermal hot water transportation and utilization system |
| CZ303076B6 (cs) * | 2007-08-24 | 2012-03-21 | Fite, A. S. | Zarízení pro využití dulních del k výrobe špickové elektrické energie precerpávacími systémy |
| JP2014092040A (ja) * | 2012-11-01 | 2014-05-19 | Toshiba Corp | 発電システム |
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