(57)【要約】【課題】地熱エネルギーの利用効率を向上し発電量を増加可能な発電プラントを提供する。【解決手段】本実施形態において、超臨界圧ガス加熱部では、気液分離部で分離された熱水が加熱媒体として供給されると共に、擬臨界温度加熱部で加熱された低沸点媒体が供給され、当該加熱媒体と当該低沸点媒体との間において熱交換が行われた後に、当該低沸点媒体が超臨界圧ガスとして媒体タービンに供給される。擬臨界温度加熱部では、蒸気タービンから排出された蒸気が加熱媒体として供給されると共に、超臨界圧液加熱部で加熱された低沸点媒体が供給され、当該加熱媒体と当該低沸点媒体との間において熱交換が行われることによって、当該加熱媒体が復水された後に超臨界圧液加熱部に供給され、当該低沸点媒体が擬臨界温度を含んだ所定の温度範囲になるように加熱された後に、超臨界圧ガス加熱部に供給される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生産井から供給される地熱流体を蒸気と熱水とに分離する、第１の気液分離部と、
前記第１の気液分離部によって分離された蒸気が作動媒体として供給される、蒸気タービンと、
前記第１の気液分離部によって分離された熱水および前記蒸気タービンから排出された蒸気を用いて、水よりも沸点が低い低沸点媒体を加熱する、加熱部と、
前記加熱部によって加熱された超臨界圧の低沸点媒体が作動媒体として供給される、媒体タービンと
を備え、
前記加熱部は、超臨界圧ガス加熱部と擬臨界温度加熱部と超臨界圧液加熱部とを含み、前記超臨界圧液加熱部と前記擬臨界温度加熱部と前記超臨界圧ガス加熱部とにおいて、順次、前記低沸点媒体を加熱し、
前記超臨界圧ガス加熱部では、前記第１の気液分離部で分離された熱水が第１の加熱媒体として供給されると共に、前記擬臨界温度加熱部で加熱された超臨界圧の低沸点媒体が供給され、当該第１の加熱媒体と当該低沸点媒体との間において熱交換が行われた後に、当該低沸点媒体が超臨界圧ガスとして前記媒体タービンに供給され、
前記擬臨界温度加熱部では、前記蒸気タービンから排出された蒸気が第２の加熱媒体として供給されると共に、前記超臨界圧液加熱部で加熱された超臨界圧の低沸点媒体が供給され、当該第２の加熱媒体と当該低沸点媒体との間において熱交換が行われることによって、当該第２の加熱媒体が復水された後に前記超臨界圧液加熱部に供給され、当該低沸点媒体が擬臨界温度を含んだ所定の温度範囲になるように加熱された後に前記超臨界圧ガス加熱部に供給されることを特徴とする、
地熱発電システム。
【請求項２】
前記超臨界圧液加熱部では、前記超臨界圧ガス加熱部で熱交換がされた第１の加熱媒体と前記擬臨界温度加熱部で熱交換がされた第２の加熱媒体との両者が供給されると共に、前記媒体タービンから流出し凝縮された後に超臨界圧に昇圧された低沸点媒体が供給され、当該第１の加熱媒体と当該第２の加熱媒体とが合流した媒体と、当該低沸点媒体との間において熱交換が行われ、
当該超臨界圧液加熱部において熱交換が行われた低沸点媒体は、前記超臨界圧液加熱部から前記擬臨界温度加熱部に超臨界圧液として供給される、
請求項１に記載の地熱発電システム。
【請求項３】
前記擬臨界温度加熱部で熱交換がされた第２の加熱媒体のガス成分が供給されると共に、前記媒体タービンから流出し凝縮された後に超臨界圧に昇圧された低沸点媒体が供給され、当該第２の加熱媒体のガス成分と当該低沸点媒体との間において熱交換が行われる、ガスクーラ
を備え、
前記ガスクーラにおいて熱交換がされた低沸点媒体は、前記ガスクーラから前記超臨界圧液加熱部に供給される、
請求項１または２に記載の地熱発電システム。
【請求項４】
前記第１の気液分離部によって分離された熱水が、前記超臨界圧ガス加熱部を介して供給され、当該供給された熱水を減圧することによって、蒸気と熱水とに分離する、第２の気液分離部
を有し、
前記第２の気液分離部で分離された熱水は、前記第１の加熱媒体として、前記超臨界圧液加熱部に供給され、
前記第２の気液分離部で分離された蒸気は、前記蒸気タービンから排出された蒸気と共に、前記第２の加熱媒体として、前記擬臨界温度加熱部に供給される、
請求項１から３のいずれかに記載の地熱発電システム。
【請求項５】
前記超臨界圧液加熱部は、第１の超臨界圧液加熱部と、第２の超臨界圧液加熱部とを含み、前記第２の超臨界圧液加熱部と前記第１の超臨界圧液加熱部とにおいて、順次、前記低沸点媒体を加熱し、
前記第１の超臨界圧液加熱部では、前記擬臨界温度加熱部で熱交換がされた第２の加熱媒体が供給されると共に、前記第２の超臨界圧液加熱部によって加熱された超臨界圧の低沸点媒体が供給され、当該第２の加熱媒体と当該低沸点媒体との間において熱交換が行われ、
前記第２の超臨界圧液加熱部では、前記超臨界圧ガス加熱部で熱交換がされた第１の加熱媒体が供給されると共に、前記媒体タービンから流出し凝縮された後に超臨界圧に昇圧された低沸点媒体が供給され、当該第１の加熱媒体と当該低沸点媒体との間において熱交換が行われる、
請求項１または２に記載の地熱発電システム。
【請求項６】
前記擬臨界温度加熱部で熱交換がされた第２の加熱媒体のガス成分が供給されると共に、前記第２の超臨界圧液加熱部で熱交換がされた超臨界圧の低沸点媒体が供給され、当該第２の加熱媒体のガス成分と当該低沸点媒体との間において熱交換が行われる、ガスクーラ
を備え、
前記ガスクーラにおいて熱交換がされた低沸点媒体は、前記ガスクーラから前記第１の超臨界圧液加熱部に供給される、
請求項５に記載の地熱発電システム。
【請求項７】
前記擬臨界温度加熱部で熱交換がされた第２の加熱媒体のガス成分が供給されると共に、前記媒体タービンから流出し凝縮された後に超臨界圧に昇圧された低沸点媒体が供給され、当該第２の加熱媒体のガス成分と当該低沸点媒体との間において熱交換が行われる、ガスクーラ
を備え、
前記ガスクーラにおいて熱交換がされた低沸点媒体は、前記ガスクーラから前記第２の超臨界圧液加熱部と前記第１の超臨界圧液加熱部とに順次供給される、
請求項５に記載の地熱発電システム。
【請求項８】
前記加熱部は、低圧液加熱部を更に含み、前記低圧液加熱部と前記超臨界圧液加熱部と前記擬臨界温度加熱部と前記超臨界圧ガス加熱部とにおいて、順次、前記低沸点媒体を加熱し、
低圧液加熱部では、前記超臨界圧ガス加熱部で熱交換がされた第１の加熱媒体が供給されると共に、前記媒体タービンから流出し凝縮された低沸点媒体が供給され、当該第１の加熱媒体と当該低沸点媒体との間において熱交換が行われ、
前記低圧液加熱部において熱交換がされた低沸点媒体は、超臨界圧よりも圧力が低い低圧液として、前記低圧液加熱部から流出する、
請求項１に記載の地熱発電システム。
【請求項９】
前記擬臨界温度加熱部で熱交換がされた第２の加熱媒体のガス成分が供給されると共に、前記媒体タービンから流出し凝縮された低沸点媒体が前記低圧液加熱部を介して供給され、当該第２の加熱媒体のガス成分と当該低沸点媒体との間において熱交換が行われる、ガスクーラ
を備え、
前記ガスクーラにおいて熱交換がされた低沸点媒体は、前記ガスクーラから前記超臨界圧液加熱部に供給される、
請求項８に記載の地熱発電システム。
【請求項１０】
前記第１の気液分離部によって分離された熱水が、前記超臨界圧ガス加熱部を介して供給され、当該供給された熱水を減圧することによって、蒸気と熱水とに分離する、第２の気液分離部
を有し、
前記第２の気液分離部で分離された熱水は、前記低圧液加熱部に供給され、
前記第２の気液分離部で分離された蒸気は、前記蒸気タービンから排出された蒸気と共に、前記第２の加熱媒体として、前記擬臨界温度加熱部に供給される、
請求項８または９に記載の地熱発電システム。
【請求項１１】
前記低圧液加熱部で熱交換がされた低沸点媒体が供給され、当該低沸点媒体を、気体の低沸点媒体と液体の低沸点媒体とに分離する、第３の気液分離部
を有し、
前記第３の気液分離部において分離された液体の低沸点媒体は、前記超臨界圧液加熱部に供給され、
前記第３の気液分離部において分離された気体の低沸点媒体は、前記媒体タービンにおいて前記超臨界圧ガス加熱部から低沸点媒体が作動媒体として供給される初段のタービン段落よりも後段に位置するタービン段落に、作動媒体として供給される、
請求項８から１０のいずれかに記載の地熱発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、地熱発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
地熱流体（地熱水）を用いて発電を行う地熱発電システムとして、フラッシュ型とバイナリ型とが知られている。また、フラッシュ型とバイナリ型との両者を組み合せた地熱コンバインド発電システムが知られている（たとえば、特許文献１から７参照）。
【０００３】
上記の地熱コンバインド発電システムでは、地熱流体から分離された蒸気（フラッシュ蒸気）を作動媒体として用いて、蒸気タービンを駆動させる。この他に、地熱コンバインド発電システムでは、水よりも沸点が低い低沸点媒体を作動媒体として用いて、媒体タービンを駆動させる。ここでは、低沸点媒体は、たとえば、蒸気タービンから排出された蒸気（排気蒸気）と、地熱流体から分離された熱水（ドレン）とを用いて加熱された後に、媒体タービンに作動媒体として供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2009-221961号公報
【特許文献２】米国特許第5400598号明細書
【特許文献３】米国特許第5531073号明細書
【特許文献４】米国特許第6009711号明細書
【特許文献５】米国特許第7775045号明細書
【特許文献６】米国特許第7797940号明細書
【特許文献７】米国特許第7823386号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の地熱発電システムでは、地熱エネルギーの利用効率が十分でなく、その結果、発電量の増加を十分に実現することが困難な場合がある。
【０００６】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、地熱エネルギーの利用効率を向上し、発電量の増加を容易に実現することができる発電プラントを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本実施形態の地熱発電システムは、第１の気液分離部と蒸気タービンと加熱部と媒体タービンとを備える。第１の気液分離部は、生産井から供給される地熱流体を蒸気と熱水とに分離する。蒸気タービンは、第１の気液分離部によって分離された蒸気が作動媒体として供給される。加熱部は、第１の気液分離部によって分離された熱水および蒸気タービンから排出された蒸気を用いて、水よりも沸点が低い低沸点媒体を加熱する。媒体タービンは、加熱部によって加熱された超臨界圧の低沸点媒体が作動媒体として供給される。
【０００８】
ここで、加熱部は、超臨界圧ガス加熱部と擬臨界温度加熱部と超臨界圧液加熱部とを含み、超臨界圧液加熱部と擬臨界温度加熱部と超臨界圧ガス加熱部とにおいて、順次、低沸点媒体を加熱する。
【０００９】
超臨界圧ガス加熱部では、第１の気液分離部で分離された熱水が第１の加熱媒体として供給されると共に、擬臨界温度加熱部で加熱された超臨界圧の低沸点媒体が供給される。そして、超臨界圧ガス加熱部では、当該第１の加熱媒体と当該低沸点媒体との間において熱交換が行われた後に、当該低沸点媒体が超臨界圧ガスとして媒体タービンに供給される。
【００１０】
擬臨界温度加熱部では、蒸気タービンから排出された蒸気が第２の加熱媒体として供給されると共に、超臨界圧液加熱部で加熱された超臨界圧の低沸点媒体が供給される。そして、擬臨界温度加熱部では、当該第２の加熱媒体と当該低沸点媒体との間において熱交換が行われる。これにより、当該第２の加熱媒体が復水された後に超臨界圧液加熱部に供給され、当該低沸点媒体が、擬臨界温度を含んだ所定の温度範囲になるように加熱された後に、超臨界圧ガス加熱部に供給される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、第１実施形態に係る地熱発電システムを示す系統図である。
【図２】図２は、第１実施形態に係る地熱発電システムの加熱部において、熱水・蒸気（地熱流体）の温度推移と、低沸点媒体の温度推移とを示す図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係る地熱発電システムの擬臨界温度加熱部において、低沸点媒体の温度と、比熱との関係を示す図である。
【図４】図４は、第２実施形態に係る地熱発電システムを示す系統図である。
【図５】図５は、第３実施形態に係る地熱発電システムを示す系統図である。
【図６】図６は、第４実施形態に係る地熱発電システムを示す系統図である。
【図７】図７は、第５実施形態に係る地熱発電システムを示す系統図である。
【図８】図８は、第６実施形態に係る地熱発電システムを示す系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１３】
＜第１実施形態＞
［Ａ］発電システムの構成
図１は、第１実施形態に係る地熱発電システムを示す系統図である。
【００１４】
地熱発電システムは、地熱コンバインド発電システムであって、図１に示すように、気液分離部１０と、蒸気タービン１１と、加熱部２０と、ガスクーラ２５と、媒体タービン３１と、凝縮部４１と、超臨界圧媒体ポンプ４２と、再生部４３と、冷却水供給部５０とを有する。
【００１５】
以下より、地熱発電システムを構成する各部について順次説明する。
【００１６】
［Ａ−１］気液分離部１０（第１の気液分離部）
気液分離部１０は、気液分離器（セパレータ）であって、生産井（図示省略）から供給された地熱流体Ｆ０（地熱水）を、蒸気Ｆ１０Ａ（フラッシュ蒸気）と熱水Ｆ１０Ｂ（ドレン）とに分離する。
【００１７】
具体的には、気液分離部１０は、生産井（図示省略）との間に配管が設けられており、その配管を介して、生産井から地熱流体Ｆ０が供給される。そして、気液分離部１０は、その供給された地熱流体Ｆ０を減圧することによって、蒸気Ｆ１０Ａと熱水Ｆ１０Ｂとのそれぞれに分離する。
【００１８】
［Ａ−２］蒸気タービン１１
蒸気タービン１１は、気液分離部１０で分離された蒸気Ｆ１０Ａが作動媒体として供給され、駆動する。
【００１９】
蒸気タービン１１は、主蒸気止め弁ＶＦ１０Ａ（ＭＳＶ）が設置された配管が、気液分離部１０との間に設けられており、その配管を介して、気液分離部１０から蒸気Ｆ１０Ａが作動媒体として流入する。蒸気タービン１１は、ケーシング（図示省略）の内部にタービンロータ（図示省略）が設置されており、蒸気Ｆ１０Ａの供給によって、ケーシングの内部においてタービンロータが回転する。
【００２０】
具体的には、蒸気タービン１１は、たとえば、軸流タービンであって、静翼（ノズル翼）と動翼（タービン羽根）とによって構成されるタービン段落が、タービンロータの回転軸に沿って、複数段、設けられている。そして、蒸気タービン１１において、一方の端部に位置する初段のタービン段落に蒸気Ｆ１０Ａが作動媒体として供給された後に、その蒸気Ｆ１０Ａが各タービン段落において仕事を行ってタービンロータを回転させる。
【００２１】
蒸気タービン１１に作動媒体として供給された蒸気Ｆ１０Ａは、一方の端部から他方の端部へ流れるに従って、温度および圧力が低下する。そして、蒸気タービン１１において他方の端部に位置する最終段のタービン段落を通過した後に、蒸気タービン１１から蒸気Ｆ１１（排気蒸気）が排出される。
【００２２】
また、蒸気タービン１１は、タービンロータの回転軸に発電機１２が連結されており、タービンロータの回転によって発電機１２が駆動して、発電が行なわれる。なお、本実施形態では、上記のように、蒸気タービン１１が軸流式である場合について示したが、これに限らない。蒸気タービン１１は、半径流式（幅流式）などの種々の方式であってもよい。
【００２３】
［Ａ−３］加熱部２０
加熱部２０は、気液分離部１０で分離された熱水Ｆ１０Ｂ、および、蒸気タービン１１から排出された蒸気Ｆ１１を加熱媒体（加熱源）として用いて、水よりも沸点が低い低沸点媒体を加熱する。加熱部２０は、たとえば、フロン（ハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）など）、炭化水素（ブタンなど）やハイドロフルオロオレフィン（ＨＦＯ）などの低沸点媒体を加熱し、その加熱された低沸点媒体が媒体タービン３１に作動媒体として供給される。
【００２４】
本実施形態では、加熱部２０は、超臨界圧ガス加熱部２１と擬臨界温度加熱部２３と超臨界圧液加熱部２４とを含む。
【００２５】
加熱部２０において、超臨界圧ガス加熱部２１と擬臨界温度加熱部２３と超臨界圧液加熱部２４とのそれぞれは、熱交換器（加熱器）を有する。加熱部２０では、超臨界圧液加熱部２４と擬臨界温度加熱部２３と超臨界圧ガス加熱部２１とのそれぞれにおいて、順次、熱交換が行われ、超臨界圧の低沸点媒体（Ｍ２５，Ｍ２４，Ｍ２３）が加熱される。ここでは、低沸点媒体（Ｍ２５，Ｍ２４，Ｍ２３）は、たとえば、３℃以上、温度が高い加熱媒体（蒸気または熱水）との間において熱交換が行われる。
【００２６】
加熱部２０を構成する各部について、詳細に説明する。
【００２７】
［Ａ−３−１］超臨界圧ガス加熱部２１
加熱部２０のうち、超臨界圧ガス加熱部２１は、擬臨界温度加熱部２３から供給された超臨界圧の低沸点媒体Ｍ２３を加熱する。超臨界圧ガス加熱部２１は、気液分離部１０で分離された熱水Ｆ１０Ｂを用いて、その低沸点媒体Ｍ２３を加熱する。
【００２８】
具体的には、超臨界圧ガス加熱部２１は、気液分離部１０との間に配管が設けられており、その配管を介して、気液分離部１０から排出された熱水Ｆ１０Ｂが、加熱媒体（第１の加熱媒体）として流入する。
【００２９】
これと共に、超臨界圧ガス加熱部２１は、擬臨界温度加熱部２３との間に配管が設けられており、その配管を介して、擬臨界温度加熱部２３から排出された低沸点媒体Ｍ２３が流入する。
【００３０】
そして、超臨界圧ガス加熱部２１では、熱水Ｆ１０Ｂと低沸点媒体Ｍ２３との間において、熱交換が行われる。超臨界圧ガス加熱部２１は、図１に示すように、たとえば、並流式の熱交換器であって、熱水Ｆ１０Ｂと低沸点媒体Ｍ２３とが同じ向きに流れて、両者の間で熱交換が行われる。なお、超臨界圧ガス加熱部２１については、対向流式の熱交換器を用いて構成しても好適である。
【００３１】
超臨界圧ガス加熱部２１においては、熱水Ｆ１０Ｂが低沸点媒体Ｍ２３との熱交換によって冷却される。そして、超臨界圧ガス加熱部２１から熱水Ｆ２１が排出される。
【００３２】
この一方で、超臨界圧ガス加熱部２１においては、低沸点媒体Ｍ２３が熱水Ｆ１０Ｂとの熱交換によって加熱される。そして、超臨界圧ガス加熱部２１から超臨界圧ガスの低沸点媒体Ｍ２１が流出する。超臨界圧ガス加熱部２１では、擬臨界温度よりも高い温度の超臨界圧流体として、低沸点媒体Ｍ２１が媒体タービン３１へ供給される。
【００３３】
［Ａ−３−２］擬臨界温度加熱部２３
加熱部２０のうち、擬臨界温度加熱部２３は、超臨界圧液加熱部２４から供給された超臨界圧の低沸点媒体Ｍ２４を加熱する。擬臨界温度加熱部２３は、蒸気タービン１１から排出された蒸気Ｆ１１を用いて、その低沸点媒体Ｍ２４を加熱する。擬臨界温度加熱部２３においては、蒸気タービン１１から排出された蒸気Ｆ１１が復水（凝縮）されるときの潜熱によって、低沸点媒体Ｍ２４が加熱される。
【００３４】
具体的には、擬臨界温度加熱部２３は、蒸気タービン１１の排気口との間に配管が設けられており、その配管を介して、蒸気タービン１１から排気された蒸気Ｆ１１が、加熱媒体（第２の加熱媒体）として流入する。
【００３５】
これと共に、擬臨界温度加熱部２３は、超臨界圧液加熱部２４との間に配管が設けられており、その配管を介して、超臨界圧液加熱部２４から低沸点媒体Ｍ２４が流入する。
【００３６】
そして、擬臨界温度加熱部２３では、蒸気Ｆ１１と低沸点媒体Ｍ２４との間において、熱交換が行われる。擬臨界温度加熱部２３は、たとえば、対向流式の熱交換器であって、蒸気Ｆ１１と低沸点媒体Ｍ２４との間で熱交換が行われる。
【００３７】
擬臨界温度加熱部２３においては、蒸気Ｆ１１が低沸点媒体Ｍ２４との熱交換によって冷却されて復水（凝縮）する。また、擬臨界温度加熱部２３は、蒸気Ｆ１１を熱水Ｆ２３Ａ（復水）とガス成分Ｆ２３Ｂとに分離する。そして、擬臨界温度加熱部２３においては、熱水Ｆ２３Ａが超臨界圧液加熱部２４へ排出される。また、熱水Ｆ２３Ａが分離されたガス成分Ｆ２３Ｂが、擬臨界温度加熱部２３からガスクーラ２５へ排出される。
【００３８】
この一方で、擬臨界温度加熱部２３においては、低沸点媒体Ｍ２４が蒸気Ｆ１１との熱交換によって加熱される。擬臨界温度加熱部２３では、擬臨界温度を含んだ所定の温度範囲（擬臨界温度付近）になるように、低沸点媒体Ｍ２４が加熱される。そして、擬臨界温度加熱部２３から、その加熱された低沸点媒体Ｍ２３が流出する。
【００３９】
［Ａ−３−３］超臨界圧液加熱部２４
加熱部２０のうち、超臨界圧液加熱部２４は、ガスクーラ２５から供給された超臨界圧の低沸点媒体Ｍ２５を加熱する。超臨界圧液加熱部２４は、超臨界圧ガス加熱部２１から排出された熱水Ｆ２１と、擬臨界温度加熱部２３から排出された熱水Ｆ２３Ａとが合流した熱水（Ｆ２１＋Ｆ２３Ａ）を用いて、その低沸点媒体Ｍ２５を加熱する。
【００４０】
具体的には、超臨界圧液加熱部２４は、擬臨界温度加熱部２３との間に配管が設けられており、その配管を介して、擬臨界温度加熱部２３から排出された熱水Ｆ２３Ａが流入する。また、減圧弁ＶＦ２１が設置された配管が、擬臨界温度加熱部２３と超臨界圧液加熱部２４との間に設置された配管の途中に連結されており、超臨界圧液加熱部２４は、その各配管を介して、超臨界圧ガス加熱部２１から排出された熱水Ｆ２１が流入する。ここでは、超臨界圧ガス加熱部２１から排出された熱水Ｆ２１と、擬臨界温度加熱部２３から排出された熱水Ｆ２３Ａとの両者が合流し、その合流した熱水（Ｆ２１＋Ｆ２３Ａ）が、超臨界圧液加熱部２４に加熱媒体として流入する。
【００４１】
換言すると、超臨界圧液加熱部２４は、気液分離部１０で分離された熱水Ｆ１０Ｂ（第１の加熱媒体）が、超臨界圧ガス加熱部２１で熱交換された後に流入する。また、超臨界圧液加熱部２４は、蒸気タービン１１から排出された蒸気Ｆ１１（第２の加熱媒体）が、擬臨界温度加熱部２３で熱交換がされ復水された後に流入する。
【００４２】
これと共に、超臨界圧液加熱部２４は、ガスクーラ２５との間に配管が設けられており、その配管を介して、ガスクーラ２５から低沸点媒体Ｍ２５が流入する。この低沸点媒体Ｍ２５は、媒体タービン３１から流出し凝縮された後に超臨界圧に昇圧された状態で、再生部４３とガスクーラ２５とにおいて、順次、加熱された後に供給される。
【００４３】
そして、超臨界圧液加熱部２４では、熱水（Ｆ２１＋Ｆ２３Ａ）と、低沸点媒体Ｍ２５との間において、熱交換が行われる。超臨界圧液加熱部２４は、たとえば、対向流式の熱交換器であって、熱水（Ｆ２１＋Ｆ２３Ａ）と低沸点媒体Ｍ２５との間で熱交換が行われる。
【００４４】
超臨界圧液加熱部２４においては、熱水（Ｆ２１＋Ｆ２３Ａ）が低沸点媒体Ｍ２５との熱交換によって冷却される。そして、超臨界圧液加熱部２４から排出された熱水Ｆ２４が還元井（図示省略）へ還元される。
【００４５】
この一方で、超臨界圧液加熱部２４においては、低沸点媒体Ｍ２５が熱水（Ｆ２１＋Ｆ２３Ａ）との熱交換によって加熱される。そして、超臨界圧液加熱部２４から、その加熱された低沸点媒体Ｍ２４が、超臨界圧液として流れ出る。つまり、低沸点媒体Ｍ２４が、擬臨界温度よりも温度が低い超臨界圧流体として、超臨界圧液加熱部２４から流れ出る。
【００４６】
［Ａ−４］ガスクーラ２５
ガスクーラ２５は、蒸気タービン１１から排気された蒸気Ｆ１１のうち、擬臨界温度加熱部２３において熱水Ｆ２３Ａが分離されたガス成分Ｆ２３Ｂを冷却する。ガスクーラ２５は、再生部４３から供給された超臨界圧の低沸点媒体Ｍ４３Ａを冷媒（冷却源）として用いて、そのガス成分Ｆ２３Ｂを冷却する。
【００４７】
具体的には、ガスクーラ２５は、擬臨界温度加熱部２３との間に配管が設けられており、その配管を介して、擬臨界温度加熱部２３から排出されたガス成分Ｆ２３Ｂが流入する。ガス成分Ｆ２３Ｂは、地熱流体Ｆ０に含有する炭酸ガスなどの不凝縮ガスを含んだ状態で、ガスクーラ２５に流入する。
【００４８】
これと共に、ガスクーラ２５は、再生部４３との間に配管が設けられており、その配管を介して、再生部４３から低沸点媒体Ｍ４３Ａが流入する。この低沸点媒体Ｍ４３Ａは、媒体タービン３１から流出し凝縮された後に超臨界圧に昇圧された状態で、再生部４３において加熱された後に供給される。
【００４９】
そして、ガスクーラ２５では、ガス成分Ｆ２３Ｂと低沸点媒体Ｍ４３Ａとの間において、熱交換が行われる。ガスクーラ２５は、たとえば、多管式熱交換器であって、ガス成分Ｆ２３Ｂと低沸点媒体Ｍ４３Ａとの間で熱交換が行われる。
【００５０】
ガスクーラ２５においては、ガス成分Ｆ２３Ｂが低沸点媒体Ｍ４３Ａとの熱交換によって冷却される。これにより、ガス成分Ｆ２３Ｂの一部が凝縮し、熱水Ｆ２５Ａとして、還元井（図示省略）へ排出される。また、ガス成分Ｆ２３Ｂにおいて凝縮されなかった不凝縮ガスＦ２５Ｂが、ガスクーラ２５から外部へ排出される。
【００５１】
この一方で、ガスクーラ２５においては、低沸点媒体Ｍ４３Ａがガス成分Ｆ２３Ｂとの熱交換によって加熱される。そして、ガスクーラ２５で熱交換が行われた低沸点媒体Ｍ２５が、ガスクーラ２５から流出する。
【００５２】
［Ａ−５］媒体タービン３１
媒体タービン３１は、加熱部２０によって加熱された超臨界圧の低沸点媒体Ｍ２１が作動媒体として供給される。つまり、媒体タービン３１は、超臨界圧液加熱部２４と擬臨界温度加熱部２３と超臨界圧ガス加熱部２１とにおいて、順次、加熱された低沸点媒体Ｍ２１が内部に供給されて駆動する。
【００５３】
具体的には、媒体タービン３１は、主蒸気止め弁ＶＭ２１（ＭＳＶ）が設置された配管が、超臨界圧ガス加熱部２１との間に設けられており、その配管を介して、低沸点媒体Ｍ２１が作動媒体として流入する。そして、媒体タービン３１は、その低沸点媒体Ｍ２１の供給によって、ケーシング（図示省略）の内部に設置されたタービンロータ（図示省略）が回転する。
【００５４】
媒体タービン３１は、蒸気タービン１１と同様に、たとえば、軸流タービンであって、静翼（ノズル翼）と動翼（タービン羽根）とによって構成されるタービン段落が、タービンロータの回転軸に沿って、複数段、設けられている。低沸点媒体Ｍ２１は、媒体タービン３１において一方の端部に位置する初段のタービン段落に供給された後に、各タービン段落において、順次、仕事を行ってタービンロータを回転させる。低沸点媒体Ｍ２１は、一方の端部から他方の端部へ流れるに従って、圧力および温度が低下し、他方の端部に位置する最終段のタービン段落を通過した後に流れ出る。
【００５５】
媒体タービン３１においてタービンロータの回転軸には、発電機３２が連結されており、タービンロータの回転によって発電機３２が駆動して、発電が行なわれる。なお、本実施形態では、上記のように、媒体タービン３１が軸流式である場合について示したが、これに限らない。媒体タービン３１は、半径流式（幅流式）などの種々の方式であってもよい。
【００５６】
［Ａ−６］凝縮部４１
凝縮部４１は、凝縮器であって、媒体タービン３１から再生部４３を介して供給された低沸点媒体Ｍ４３Ｂを凝縮する。凝縮部４１は、冷却水供給部５０から供給される冷却水ｆ５２を用いて、その低沸点媒体Ｍ４３Ｂを冷却して凝縮する。
【００５７】
具体的には、凝縮部４１は、再生部４３との間に配管が設けられており、その配管を介して、再生部４３から低沸点媒体Ｍ４３Ｂが流入する。
【００５８】
また、凝縮部４１は、冷却水供給部５０との間に配管が設けられており、その配管を介して、冷却水供給部５０から排出された冷却水ｆ５２が流入する。
【００５９】
そして、凝縮部４１では、低沸点媒体Ｍ４３Ｂと冷却水ｆ５２との間において、熱交換が行われる。凝縮部４１は、たとえば、並流式の熱交換器であって、低沸点媒体Ｍ４３Ｂと冷却水ｆ５２との間で熱交換が行われる。
【００６０】
凝縮部４１においては、低沸点媒体Ｍ４３Ｂが冷却水ｆ５２との熱交換によって冷却されて凝縮される。そして、その凝縮された液体の低沸点媒体Ｍ４１が、凝縮部４１から流れ出る。
【００６１】
この一方で、凝縮部４１においては、冷却水ｆ５２が低沸点媒体Ｍ４３Ａとの熱交換によって加熱される。そして、凝縮部４１から冷却水ｆ４１が外部へ排出される。
【００６２】
［Ａ−７］超臨界圧媒体ポンプ４２
超臨界圧媒体ポンプ４２は、凝縮部４１によって凝縮された低沸点媒体Ｍ４１を昇圧し、再生部４３に送る。
【００６３】
具体的には、超臨界圧媒体ポンプ４２は、凝縮部４１との間に配管が設けられており、その配管を介して、凝縮部４１から液体の低沸点媒体Ｍ４１が流入する。そして、超臨界圧媒体ポンプ４２は、その低沸点媒体Ｍ４１を臨界圧以上に昇圧する。
【００６４】
超臨界圧媒体ポンプ４２は、その超臨界圧に昇圧した低沸点媒体Ｍ４２を、再生部４３に移送する。
【００６５】
［Ａ−８］再生部４３
再生部４３は、再生器であって、媒体タービン３１から排気された低沸点媒体Ｍ３１（排気蒸気）と、超臨界圧媒体ポンプ４２から供給された低沸点媒体Ｍ４２との間において、熱交換が行われる。
【００６６】
具体的には、再生部４３は、媒体タービン３１の排気口との間に配管が設けられており、その配管を介して、媒体タービン３１から低沸点媒体Ｍ３１が流入する。
【００６７】
これと共に、再生部４３は、超臨界圧媒体ポンプ４２との間に配管が設けられており、その配管を介して、超臨界圧媒体ポンプ４２で昇圧された低沸点媒体Ｍ４２が流入する。
【００６８】
そして、再生部４３では、媒体タービン３１から供給された低沸点媒体Ｍ３１と、超臨界圧媒体ポンプ４２から供給された低沸点媒体Ｍ４２との間において、熱交換が行われる。再生部４３は、たとえば、対向流式の熱交換器であって、媒体タービン３１から供給された低沸点媒体Ｍ３１と、超臨界圧媒体ポンプ４２から供給された低沸点媒体Ｍ４２との間で熱交換が行われる。
【００６９】
再生部４３においては、媒体タービン３１から供給された低沸点媒体Ｍ３１が、超臨界圧媒体ポンプ４２から供給された低沸点媒体Ｍ４２との熱交換によって冷却される。そして、その冷却された低沸点媒体Ｍ４３Ｂが、再生部４３から凝縮部４１に供給される。
【００７０】
この一方で、再生部４３においては、超臨界圧媒体ポンプ４２から供給された低沸点媒体Ｍ４２が、媒体タービン３１から供給された低沸点媒体Ｍ３１との熱交換によって加熱される。そして、その加熱された低沸点媒体Ｍ４３Ａが、再生部４３からガスクーラ２５に供給される。
【００７１】
［Ａ−９］冷却水供給部５０
冷却水供給部５０は、冷却水ポンプ５１と冷却器５２と冷却ファン５３とを含み、凝縮部４１に冷却水ｆ５２を供給する。
【００７２】
具体的には、冷却水供給部５０においては、冷却水ポンプ５１が外部から冷却水ｆ０を吸引し、その吸引した冷却水ｆ５１を冷却器５２に送る。そして、冷却ファン５３による冷却風を用いて、冷却器５２に送られた冷却水ｆ５１を冷却する。そして、冷却器５２で冷却された冷却水ｆ５２が、凝縮部４１に供給される。
【００７３】
［Ｂ］地熱発電システムでの動作
上記の地熱発電システムにおける動作について、図１を参照して説明する。
【００７４】
ここでは、地熱発電システムにおける動作に関して、地熱流体の流れ（実線の矢印）と、低沸点媒体の流れ（破線の矢印）とに分けて、詳細に説明する。
【００７５】
［Ｂ−１］地熱流体の流れ（図１中の実線の矢印）について
地熱流体（実線の矢印）は、図１に示すように、生産井（図示省略）から各部（気液分離部１０、蒸気タービン１１、加熱部２０、ガスクーラ２５）を介して還元井（図示省略）に還元される。つまり、地熱流体（実線の矢印）は、フラッシュサイクルにおいて用いられる。
【００７６】
具体的には、まず、地熱流体Ｆ０が生産井（図示省略）から気液分離部１０に流入する。そして、その地熱流体Ｆ０が気液分離部１０において蒸気Ｆ１０Ａと熱水Ｆ１０Ｂとに分離される。
【００７７】
ここで、気液分離部１０で分離された熱水Ｆ１０Ｂは、加熱部２０のうち、超臨界圧ガス加熱部２１に加熱媒体（第１の加熱媒体）として流入する。そして、その熱水Ｆ１０Ｂは、超臨界圧ガス加熱部２１において、擬臨界温度加熱部２３から供給された低沸点媒体Ｍ２３との熱交換が行われた後に、超臨界圧ガス加熱部２１から排出される。
【００７８】
この一方で、気液分離部１０で分離された蒸気Ｆ１０Ａは、作動媒体として蒸気タービン１１に流入した後に、蒸気タービン１１から排気される。蒸気タービン１１から排気された蒸気Ｆ１１は、最初に、加熱部２０のうち、擬臨界温度加熱部２３に加熱媒体（第２の加熱媒体）として供給される。その蒸気Ｆ１１は、擬臨界温度加熱部２３において、超臨界圧液加熱部２４から供給された低沸点媒体Ｍ２４との熱交換により復水（凝縮）し、擬臨界温度加熱部２３から熱水Ｆ２３Ａとして排出される。この他に、蒸気タービン１１から排気された蒸気Ｆ１１において、熱水Ｆ２３Ａが分離されたガス成分Ｆ２３Ｂ（蒸気）が、擬臨界温度加熱部２３から排出される。
【００７９】
つぎに、超臨界圧ガス加熱部２１から排出された熱水Ｆ２１と、擬臨界温度加熱部２３から排出された熱水Ｆ２３Ａとのそれぞれが合流する。その後、その合流した熱水（Ｆ２１＋Ｆ２３Ａ）が、加熱媒体として、超臨界圧液加熱部２４に流入する。その合流後の熱水（Ｆ２１＋Ｆ２３Ａ）は、超臨界圧液加熱部２４において、ガスクーラ２５から供給された低沸点媒体Ｍ２５との熱交換が行われた後に、超臨界圧液加熱部２４から排出される。超臨界圧液加熱部２４から排出された熱水Ｆ２４は、還元井（図示省略）に還元される。
【００８０】
このように、気液分離部１０で分離された熱水Ｆ１０Ｂは、加熱部２０において、超臨界圧ガス加熱部２１と超臨界圧液加熱部２４とのそれぞれに加熱媒体（第１の加熱媒体）として、順次、供給され、熱交換が行われる。また、蒸気タービン１１から排気された蒸気Ｆ１１は、加熱部２０において、擬臨界温度加熱部２３と超臨界圧液加熱部２４とのそれぞれに、加熱媒体（第２の加熱媒体）として、順次、供給され、熱交換が行われる。
【００８１】
擬臨界温度加熱部２３から排出されたガス成分Ｆ２３Ｂは、超臨界圧媒体ポンプ４２から供給された低沸点媒体Ｍ４２との熱交換がガスクーラ２５において行われ、冷却される。これにより、ガス成分Ｆ２３Ｂは、一部が凝縮し、熱水Ｆ２５Ａとして、ガスクーラ２５から還元井（図示省略）へ還元される。この一方で、ガス成分Ｆ２３Ｂのうち、ガスクーラ２５で凝縮されなかった不凝縮ガスＦ２５Ｂが、分離され、ガスクーラ２５から外部へ排出される。
【００８２】
［Ｂ−２］低沸点媒体の流れ（図１中の破線の矢印）について
低沸点媒体（破線の矢印）は、図１に示すように、各部（媒体タービン３１、凝縮部４１、超臨界圧媒体ポンプ４２、再生部４３、ガスクーラ２５、加熱部２０）を循環する。つまり、低沸点媒体（破線の矢印）は、バイナリサイクルにおいて用いられる。
【００８３】
具体的には、低沸点媒体Ｍ２１は、媒体タービン３１の内部に作動媒体として流入し、発電機３２を駆動させた後に、媒体タービン３１から流れ出る。
【００８４】
つぎに、媒体タービン３１から流出した低沸点媒体Ｍ３１は、再生部４３を介して、凝縮部４１に流入し、凝縮部４１で凝縮される。
【００８５】
つぎに、凝縮部４１によって凝縮された低沸点媒体Ｍ４１は、超臨界圧媒体ポンプ４２に流入し、超臨界圧媒体ポンプ４２において超臨界圧に昇圧される。
【００８６】
つぎに、超臨界圧媒体ポンプ４２で超臨界圧に昇圧された低沸点媒体Ｍ４２は、超臨界圧媒体ポンプ４２から再生部４３に移送される。再生部４３では、媒体タービン３１から流出した低沸点媒体Ｍ３１と、超臨界圧媒体ポンプ４２によって昇圧された低沸点媒体Ｍ４２との間において、熱交換が行われる。
【００８７】
超臨界圧媒体ポンプ４２で昇圧された超臨界圧の低沸点媒体Ｍ４２は、再生部４３での熱交換により加熱された後には、再生部４３から、ガスクーラ２５と加熱部２０とを順次介して、媒体タービン３１に作動媒体として供給される。
【００８８】
ここでは、再生部４３から供給された超臨界圧の低沸点媒体Ｍ４３Ａは、まず、ガスクーラ２５に流入する。そして、その低沸点媒体Ｍ４３Ａは、ガスクーラ２５において、擬臨界温度加熱部２３から供給されたガス成分Ｆ２３Ｂとの熱交換によって加熱され、その後、ガスクーラ２５から流れ出る。
【００８９】
つぎに、ガスクーラ２５から流出した超臨界圧の低沸点媒体Ｍ２５は、超臨界圧液加熱部２４に流入する。そして、その低沸点媒体Ｍ２５は、超臨界圧ガス加熱部２１と擬臨界温度加熱部２３との両者から流れ出た後に合流した熱水（Ｆ２１＋Ｆ２３Ａ）との熱交換によって加熱される。その後、超臨界圧液加熱部２４で加熱された低沸点媒体Ｍ２４は、超臨界圧液加熱部２４から流れ出る。
【００９０】
つぎに、超臨界圧液加熱部２４から流出した超臨界圧の低沸点媒体Ｍ２４は、擬臨界温度加熱部２３に流入する。そして、その低沸点媒体Ｍ２４は、蒸気タービン１１から排出された蒸気Ｆ１１との熱交換によって加熱される。ここでは、擬臨界温度よりも低い温度の超臨界圧液の状態から、擬臨界温度を含んだ所定の温度範囲になるように加熱される。本実施形態では、ガスクーラ２５において不凝縮ガスＦ２５Ｂを放出する圧力によって、蒸気タービン１１から排出される蒸気Ｆ１１の圧力を設定することで、擬臨界温度加熱部２３において、低沸点媒体Ｍ２３が擬臨界温度付近の温度になるように加熱される。その後、擬臨界温度加熱部２３で加熱された低沸点媒体Ｍ２３は、擬臨界温度加熱部２３から流れ出る。
【００９１】
つぎに、擬臨界温度加熱部２３から流出した超臨界圧の低沸点媒体Ｍ２３は、超臨界圧ガス加熱部２１に流入する。そして、その低沸点媒体Ｍ２３は、気液分離部１０で分離された熱水Ｆ１０Ｂとの熱交換によって加熱される。ここでは、擬臨界温度よりも高い温度の超臨界圧ガスになるように加熱される。その後、超臨界圧ガス加熱部２１で加熱された超臨界圧の低沸点媒体Ｍ２１は、上述したように、媒体タービン３１へ作動媒体として供給される。
【００９２】
［Ｂ−３］地熱流体と低沸点媒体の温度推移について
図２は、第１実施形態に係る地熱発電システムの加熱部２０において、熱水・蒸気（地熱流体）の温度推移と、低沸点媒体の温度推移とを示す図である。図２では、低沸点媒体の場合を破線で示し、熱水・蒸気（地熱流体）の場合を実線で示している。
【００９３】
また、図２において、縦軸は、温度Ｔである。横軸は、加熱部２０において、熱水・蒸気と低沸点媒体とのそれぞれが流れる位置ｘである。すなわち、低沸点媒体（破線）の場合には、加熱部２０を構成する各部（超臨界圧ガス加熱部２１、擬臨界温度加熱部２３、超臨界圧液加熱部２４）において、低沸点媒体が流入する入口が左側に位置し、流出する出口が右側に位置する。一方で、熱水・蒸気（実線）の場合には、加熱部２０を構成する各部において、熱水または蒸気が流入する入口が右側に位置し、流出する出口が左側に位置する。
【００９４】
［Ｂ−３−１］低沸点媒体の温度推移
図２において破線で示すように、低沸点媒体は、加熱部２０を構成する各部を流れることで、温度が上昇する。つまり、低沸点媒体は、超臨界圧液加熱部２４と擬臨界温度加熱部２３と超臨界圧ガス加熱部２１とのそれぞれにおいて、入口（図２の左側）から出口（図２の右側）に向かって、順次、流れることで、温度が上昇する。
【００９５】
加熱部２０のうち、擬臨界温度加熱部２３では、低沸点媒体は、たとえば、入口温度が擬臨界温度ＴＥよりも低い状態から、擬臨界温度ＴＥを経て、出口温度が擬臨界温度ＴＥよりも高い状態になるように推移する。
【００９６】
［Ｂ−３−２］熱水・蒸気の温度推移
図２において実線で示すように、熱水・蒸気は、超臨界圧ガス加熱部２１において、入口（図２の右側）から出口（図２の左側）に向かって流れることで、温度が下降する。
【００９７】
擬臨界温度加熱部２３においては、熱水・蒸気は、ほぼ一定の温度で入口（図２の右側）から出口（図２の左側）へ向かって流れる。擬臨界温度加熱部２３では、熱水・蒸気は、超臨界圧液加熱部２１の出口温度よりも低い温度を保持して、入口と出口の間を推移する。
【００９８】
超臨界圧液加熱部２４においては、超臨界圧ガス加熱部２１の場合と同様に、入口（図２の右側）から出口（図２の左側）に向かって流れることで、温度が下降する。熱水・蒸気は、超臨界圧液加熱部２４の入口温度が、超臨界圧ガス加熱部２１の出口温度よりも低く、擬臨界温度加熱部２３の入口温度および出口温度よりも高い温度であって、超臨界圧液加熱部２４の出口温度が、擬臨界温度加熱部２３の入口温度および出口温度よりも低い温度になるように推移する。
【００９９】
［Ｂ−４］擬臨界温度加熱部２３での温度推移について
上記のように、擬臨界温度加熱部２３では、熱水・蒸気は、飽和温度で、ほぼ一定に推移して、復水（凝縮）される。つまり、擬臨界温度加熱部２３では、熱水・蒸気は、低沸点媒体との熱交換量に依存せずに、温度がほぼ一定の状態で流れる。
【０１００】
また、擬臨界温度加熱部２３では、低沸点媒体は、第１の超臨界圧ガス加熱部２１及び超臨界圧液加熱部２４の場合よりも、温度が変化する割合が小さい。
【０１０１】
図３は、第１実施形態に係る地熱発電システムの擬臨界温度加熱部２３において、低沸点媒体の温度と、比熱との関係を示す図である。図３において、横軸は、温度Ｔ（℃）を示しり、縦軸は、比熱Ｃｐ（定圧比熱）を示している。
【０１０２】
図３に示すように、擬臨界温度ＴＥは、比熱Ｃｐが極大値になる温度である。擬臨界温度加熱部２３では、この擬臨界温度ＴＥを含んだ所定の温度範囲Ｒ（擬臨界温度ＴＥ付近）になるように、低沸点媒体Ｍ２３が熱交換によって加熱される。このため、擬臨界温度加熱部２３では、超臨界圧の低沸点媒体は、比熱Ｃｐが大きく、熱容量が大きくなるので、小さな温度の変化で温度が上昇する。そして、擬臨界温度加熱部２３では、熱水・蒸気は、飽和温度で一定に保持される。
【０１０３】
これに対して、本実施形態と異なり、低沸点媒体が超臨界圧より小さい亜臨界圧である場合には、擬臨界温度付近での比熱Ｃｐの挙動（図３参照）のように、比熱Ｃｐが極大値になることがないので、熱容量が大きい状態にならない。亜臨界圧の低沸点媒体を気化（蒸発）させる場合には、熱水・蒸気（ここでは、蒸気）を復水させる場合と同様に、亜臨界圧の低沸点媒体が一定の飽和温度で推移する。したがって、亜臨界圧の低沸点媒体を気化（蒸発）させるためには、熱水・蒸気（ここでは、蒸気）と、亜臨界圧の低沸点媒体との両者のトータルの潜熱量が、ほぼ等しくなる圧力に設計する必要がある。その結果、各部の条件（各部の圧力、低沸点媒体の種類など）について自由度が小さくなる場合がある。換言すると、亜臨界圧の低沸点媒体を気化させるときには、低沸点媒体が飽和温度で一定に推移するため、低沸点媒体の蒸発潜熱と熱水の凝縮潜熱とを同じにして熱交換させるために、諸条件の設定が必要になる。
【０１０４】
しかし、本実施形態では、上記したように、擬臨界温度加熱部２３において、超臨界圧の低沸点媒体Ｍ２３が、擬臨界温度ＴＥを含んだ所定の温度範囲Ｒ（擬臨界温度ＴＥの付近）になるように加熱される。つまり、超臨界圧の低沸点媒体Ｍ２３は、擬臨界温度ＴＥ付近では、比熱Ｃｐが大きいゆえに、温度上昇カーブが緩くなるものの、超臨界圧の媒体であるゆえ、飽和領域を経ることなく熱水の凝縮潜熱により気化する。このため、本実施形態においては、低沸点媒体を気化（蒸発）させるのに、低沸点媒体が亜臨界圧の場合のように特定の条件にする必要性が減少し、条件（各部の圧力、低沸点媒体の種類など）の自由度を大きくすることができる。
【０１０５】
なお、上記において、「擬臨界温度ＴＥを含んだ所定の温度範囲Ｒ」とは、図３に示すように、たとえば、下限値が臨界温度ＴＣであって、上限値が、擬臨界温度ＴＥと臨界温度ＴＣとの差分値（ＴＥ−ＴＣ）を、擬臨界温度ＴＥに対して加算した値に相当する（つまり、ＴＣ≦Ｒ≦（ＴＥ＋（ＴＥ−ＴＣ））。
【０１０６】
［Ｃ］まとめ
以上のように、本実施形態の地熱発電システムにおいて、加熱部２０は、超臨界圧ガス加熱部２１と、擬臨界温度加熱部２３と、超臨界圧液加熱部２４とを含む。加熱部２０では、超臨界圧の低沸点媒体Ｍ２５，Ｍ２４，Ｍ２３を加熱した後に、媒体タービン３１に作動媒体として供給する。このように、本実施形態では、媒体タービン３１の作動媒体が超臨界圧であるので、バイナリサイクルの発電効率を向上させることができる。
【０１０７】
本実施形態の加熱部２０において、超臨界圧ガス加熱部２１は、気液分離部１０（第１の気液分離部）で分離された熱水Ｆ１０Ｂを加熱媒体として用いて、擬臨界温度加熱部２３から供給された低沸点媒体Ｍ２３を加熱する。そして、擬臨界温度加熱部２３は、蒸気タービン１１から排出された蒸気Ｆ１１を加熱媒体として用いて、超臨界圧液加熱部２４から供給された低沸点媒体Ｍ２４を加熱する。擬臨界温度加熱部２３では、擬臨界温度を含んだ所定の温度範囲に低沸点媒体Ｍ２４を加熱する。このように、擬臨界温度加熱部２３では、超臨界圧の低沸点媒体Ｍ２３が擬臨界温度ＴＥの付近に加熱されるので、上記したように、条件（各部の圧力、低沸点媒体の種類など）の自由度を大きくすることが可能であり、その結果、発電効率の向上を容易に実現することができる。
【０１０８】
本実施形態の加熱部２０において、超臨界圧液加熱部２４は、超臨界圧ガス加熱部２１から排出された熱水Ｆ２１と、擬臨界温度加熱部２３から排出された熱水Ｆ２３Ａとの両者が合流した熱水（Ｆ２１＋Ｆ２３Ａ）を、加熱媒体として用いて、低沸点媒体Ｍ２５を加熱する。このため、効率良く、低沸点媒体Ｍ２５を加熱することができる。その結果、本実施形態では、バイナリサイクルの発電効率を向上させることができる。
【０１０９】
更に、本実施形態の地熱発電システムは、ガスクーラ２５を有する。ガスクーラ２５は、擬臨界温度加熱部２３において蒸気Ｆ１１から分離され排出されたガス成分Ｆ２３Ｂを、加熱媒体として用いて、低沸点媒体Ｍ４３Ａを加熱する。このため、本実施形態は、ガス成分Ｆ２３Ｂの熱を効率良く利用して低沸点媒体Ｍ４３Ａを加熱するので、バイナリサイクルの発電効率を向上させることができる。
【０１１０】
したがって、本実施形態の地熱発電システムは、上記したように、地熱エネルギーの利用効率を向上することができ、発電量の増加を実現することができる。
【０１１１】
［Ｄ］変形例
本実施形態の地熱発電システムでは、再生部４３が設置されているが、これに限らない。再生部４３を設置しなくてもよい。
【０１１２】
＜第２実施形態＞
［Ａ］構成等
図４は、第２実施形態に係る地熱発電システムを示す系統図である。
【０１１３】
図４に示すように、本実施形態の地熱発電システムは、気液分離部２２が更に設けられている。本実施形態は、上記の点、および、関連する点を除き、第１実施形態の場合と同様である。このため、本実施形態において、上記の実施形態と重複する個所については、適宜、説明を省略する。
【０１１４】
気液分離部２２（第２の気液分離部）は、図４に示すように、超臨界圧ガス加熱部２１との間に配管が設置されており、その配管を介して、超臨界圧ガス加熱部２１から排出された熱水Ｆ２１が流入する。つまり、気液分離部２２は、他の気液分離部１０（第１の気液分離部）によって分離された熱水Ｆ１０Ｂが、超臨界圧ガス加熱部２１を介して、供給される。
【０１１５】
そして、気液分離部２２は、超臨界圧ガス加熱部２１から供給された熱水Ｆ２１を減圧することによって、蒸気Ｆ２２Ａと熱水Ｆ２２Ｂとに分離する。
【０１１６】
気液分離部２２は、分離した蒸気Ｆ２２Ａが排出される配管が、蒸気タービン１１と擬臨界温度加熱部２３との間に設置された配管に連結されている。気液分離部２２で分離された蒸気Ｆ２２Ａは、その配管を介して、蒸気タービン１１から排出された蒸気Ｆ１１に合流する。そして、その合流した蒸気（Ｆ１１＋２２Ａ）が、加熱媒体として、擬臨界温度加熱部２３に流入する。
【０１１７】
また、気液分離部２２は、分離した熱水Ｆ２２Ｂを排出する配管が、擬臨界温度加熱部２３と超臨界圧液加熱部２４との間に設置された配管に連結されている。気液分離部２２で分離された熱水Ｆ２２Ｂは、その配管を介して、擬臨界温度加熱部２３から排出された熱水Ｆ２３Ａに合流する。そして、その合流した熱水（Ｆ２２Ｂ＋Ｆ２３Ａ）が、加熱媒体として、超臨界圧液加熱部２４に流入する。
【０１１８】
［Ｂ］まとめ
本実施形態の地熱発電システムにおいて、加熱部２０は、第１実施形態と同様に、超臨界圧ガス加熱部２１と、擬臨界温度加熱部２３と、超臨界圧液加熱部２４とを含む。このため、第１実施形態の場合と同様に、地熱エネルギーの利用効率を向上することができ、発電量の増加を実現することができる。
【０１１９】
また、本実施形態の地熱発電システムでは、上記のように、気液分離部２２（第２の気液分離部）が更に設置されている。そして、気液分離部２２によって分離された熱水Ｆ２２Ｂが、超臨界圧液加熱部２４において、加熱媒体（第１の加熱媒体）として用いられる。また、気液分離部２２によって分離された蒸気Ｆ２２Ａが、蒸気タービン１１から排出された蒸気Ｆ１１と共に、擬臨界温度加熱部２３において加熱媒体（第２の加熱媒体）として用いられる。このため、本実施形態の地熱発電システムは、更に、地熱エネルギーの利用効率を向上することができ、発電量の増加を実現することができる。
【０１２０】
本実施形態は、超臨界圧ガス加熱部２１から供給された熱水Ｆ２１を減圧したときに、蒸気が発生する場合に適用できる。
【０１２１】
＜第３実施形態＞
［Ａ］構成等
図５は、第３実施形態に係る地熱発電システムを示す系統図である。
【０１２２】
図５に示すように、本実施形態の地熱発電システムは、超臨界圧液加熱部２４の構成が、第１実施形態の場合と異なる。また、第１実施形態の場合と異なり、再生部４３が設置されていない（図１参照）。本実施形態は、上記の点、および、関連する点を除き、第１実施形態の場合と同様である。このため、本実施形態において、上記の実施形態と重複する個所については、適宜、説明を省略する。
【０１２３】
［Ａ−１］超臨界圧液加熱部２４
超臨界圧液加熱部２４は、図５に示すように、第１の超臨界圧液加熱部２４１と、第２の超臨界圧液加熱部２４２とを含む。超臨界圧液加熱部２４では、第２の超臨界圧液加熱部２４２と第１の超臨界圧液加熱部２４１とにおいて、順次、低沸点媒体（Ｍ４２，Ｍ２５）を加熱する。
【０１２４】
以下より、超臨界圧液加熱部２４を構成する各部について、詳細に説明する。
【０１２５】
［Ａ−１−１］第１の超臨界圧液加熱部２４１
超臨界圧液加熱部２４のうち、第１の超臨界圧液加熱部２４１は、擬臨界温度加熱部２３との間に配管が設置されており、その配管を介して、擬臨界温度加熱部２３から排出された熱水Ｆ２３Ａが供給される。つまり、第１の超臨界圧液加熱部２４１は、蒸気タービン１１から排気された蒸気Ｆ１１が、擬臨界温度加熱部２３を介して、加熱媒体として流入する。
【０１２６】
また、第１の超臨界圧液加熱部２４１は、ガスクーラ２５との間に配管が設置されており、その配管を介して、ガスクーラ２５から排出された低沸点媒体Ｍ２５が流入する。
【０１２７】
そして、第１の超臨界圧液加熱部２４１では、熱水Ｆ２３Ａと低沸点媒体Ｍ２５との間において、熱交換が行われる。
【０１２８】
第１の超臨界圧液加熱部２４１においては、熱水Ｆ２３Ａが低沸点媒体Ｍ２５との熱交換によって冷却されて排出される。第１の超臨界圧液加熱部２４１から排出された熱水Ｆ２４１は、還元井（図示省略）に還元される。
【０１２９】
この一方で、第１の超臨界圧液加熱部２４１においては、低沸点媒体Ｍ２５が熱水Ｆ２３Ａとの熱交換によって加熱された後に、第１の超臨界圧液加熱部２４１から流れ出る。第１の超臨界圧液加熱部２４１から流出した低沸点媒体Ｍ２４１は、擬臨界温度加熱部２３に供給される。
【０１３０】
［Ａ−１−２］第２の超臨界圧液加熱部２４２
超臨界圧液加熱部２４のうち、第２の超臨界圧液加熱部２４２は、超臨界圧ガス加熱部２１との間に配管が設置されており、その配管を介して、超臨界圧ガス加熱部２１から排出された熱水Ｆ２１が供給される。つまり、第２の超臨界圧液加熱部２４２は、気液分離部１０で分離された熱水Ｆ１０が、超臨界圧ガス加熱部２１を介して、加熱媒体として流入する。
【０１３１】
また、第２の超臨界圧液加熱部２４２は、超臨界圧媒体ポンプ４２との間に配管が設置されており、その配管を介して、超臨界圧媒体ポンプ４２において超臨界圧に昇圧された低沸点媒体Ｍ４２が供給される。
【０１３２】
そして、第２の超臨界圧液加熱部２４２では、熱水Ｆ２１と低沸点媒体Ｍ４２との間において、熱交換が行われる。
【０１３３】
第２の超臨界圧液加熱部２４２においては、熱水Ｆ２１が低沸点媒体Ｍ４２との熱交換によって冷却されて排出される。第２の超臨界圧液加熱部２４２から排出された熱水Ｆ２４２は、減圧弁ＶＦ２４２が設置された配管を流れた後に、第１の超臨界圧液加熱部２４１から排出された熱水Ｆ２４１に合流する。その後、その合流した熱水（Ｆ２４１＋Ｆ２４２）が、還元井（図示省略）へ還元される。
【０１３４】
この一方で、第２の超臨界圧液加熱部２４２においては、低沸点媒体Ｍ４２が熱水Ｆ２１との熱交換によって加熱された後に、第２の超臨界圧液加熱部２４２から流出する。第２の超臨界圧液加熱部２４２から流出した低沸点媒体Ｍ２４２は、ガスクーラ２５に供給される。
【０１３５】
［Ａ−２］ガスクーラ２５
ガスクーラ２５は、上記の実施形態と同様に、蒸気タービン１１から排出された蒸気Ｆ１１のうち、擬臨界温度加熱部２３において熱水Ｆ２３Ａが分離されたガス成分Ｆ２３Ｂ（蒸気）を冷却する。
【０１３６】
本実施形態では、上記の実施形態と異なり、ガスクーラ２５は、第２の超臨界圧液加熱部２４２との間に配管が設けられており、その配管を介して、第２の超臨界圧液加熱部２４２から低沸点媒体Ｍ２４２が流入する。そして、ガスクーラ２５は、その低沸点媒体Ｍ２４２を冷媒として用いて、そのガス成分Ｆ２３Ｂ（蒸気）を冷却する。
【０１３７】
ガスクーラ２５において、低沸点媒体Ｍ２４２は、ガス成分Ｆ２３Ｂとの熱交換によって加熱された後に、ガスクーラ２５から流出する。ガスクーラ２５から流出した低沸点媒体Ｍ２５は、第１の超臨界圧液加熱部２４１に供給される。
【０１３８】
［Ｂ］まとめ
本実施形態の地熱発電システムにおいて、加熱部２０は、第１実施形態と同様に、超臨界圧ガス加熱部２１と、擬臨界温度加熱部２３と、超臨界圧液加熱部２４とを含む。このため、第１実施形態の場合と同様に、地熱エネルギーの利用効率を向上することができ、発電量の増加を実現することができる。
【０１３９】
また、本実施形態では、超臨界圧液加熱部２４は、上記のように、第１の超臨界圧液加熱部２４１と、第２の超臨界圧液加熱部２４２とを含む。ここでは、第１の超臨界圧液加熱部２４１は、第２の超臨界圧液加熱部２４２で加熱された後にガスクーラ２５から供給された低沸点媒体Ｍ２５を、擬臨界温度加熱部２３から排出された熱水Ｆ２３Ａを用いて加熱する。また、第２の超臨界圧液加熱部２４２は、超臨界圧ガス加熱部２１から排出された熱水Ｆ２１を用いて、媒体タービン３１から流出し凝縮された後に超臨界圧に昇圧された低沸点媒体Ｍ４２を加熱する。このため、超臨界圧液加熱部２４では、第１の超臨界圧液加熱部２４１と、第２の超臨界圧液加熱部２４２とのそれぞれにおいて、効率良く、低沸点媒体Ｍ２５を加熱することができる。その結果、本実施形態では、バイナリサイクルの発電効率を向上させることができる。特に、媒体タービン３１から流出した低沸点媒体Ｍ３１の過熱度が小さく、再生能力が小さい場合に、好適である。
【０１４０】
＜第４実施形態＞
［Ａ］構成等
図６は、第４実施形態に係る地熱発電システムを示す系統図である。
【０１４１】
図６に示すように、本実施形態の地熱発電システムは、ガスクーラ２５と第２の超臨界圧液加熱部２４２との関係が、第３実施形態の場合と異なる（図５参照）。本実施形態は、上記の点、および、関連する点を除き、第３実施形態の場合と同様である。このため、本実施形態において、上記の実施形態と重複する個所については、適宜、説明を省略する。
【０１４２】
ガスクーラ２５は、図６に示すように、第３実施形態の場合と異なり、超臨界圧媒体ポンプ４２との間に配管が設置されており、その配管を介して、超臨界圧媒体ポンプ４２において超臨界圧に昇圧された低沸点媒体Ｍ４２が流入する。そして、ガスクーラ２５は、その低沸点媒体Ｍ４２を冷媒として用いて、ガス成分Ｆ２３Ｂ（蒸気）を冷却する。
【０１４３】
ガスクーラ２５において、低沸点媒体Ｍ４２は、ガス成分Ｆ２３Ｂとの熱交換によって加熱された後に、ガスクーラ２５から流出する。ガスクーラ２５から流出した低沸点媒体Ｍ２５は、第３実施形態の場合と異なり、第２の超臨界圧液加熱部２４２に供給される。
【０１４４】
そして、第２の超臨界圧液加熱部２４２において、低沸点媒体Ｍ２５が加熱されて、第２の超臨界圧液加熱部２４２から流出する。その後、第２の超臨界圧液加熱部２４２から流出した低沸点媒体Ｍ２４２が、第１の超臨界圧液加熱部２４１において加熱される。
【０１４５】
なお、本実施形態では、低沸点媒体の温度は、第１の超臨界圧液加熱部２４１の方が第２の超臨界圧液加熱部２４２よりも高いが、その逆であってもよい。
【０１４６】
［Ｂ］まとめ
本実施形態の地熱発電システムにおいて、加熱部２０は、第３実施形態と同様に、超臨界圧ガス加熱部２１と、擬臨界温度加熱部２３と、超臨界圧液加熱部２４とを含む。このため、地熱エネルギーの利用効率を向上することができ、発電量の増加を実現することができる。
【０１４７】
本実施形態の地熱発電システムでは、上記のように、第１の超臨界圧液加熱部２４１は、擬臨界温度加熱部２３から排出された熱水Ｆ２３Ａを用いて、第２の超臨界圧液加熱部２４２から供給された低沸点媒体Ｍ２４２を加熱する。また、第２の超臨界圧液加熱部２４２は、超臨界圧ガス加熱部２１から排出された熱水Ｆ２１を用いて、ガスクーラ２５から供給された低沸点媒体Ｍ２５を加熱する。このため、超臨界圧液加熱部２４では、第１の超臨界圧液加熱部２４１と、第２の超臨界圧液加熱部２４２とのそれぞれにおいて、効率良く、低沸点媒体Ｍ２５を加熱することができる。その結果、本実施形態では、バイナリサイクルの発電効率を向上させることができる。特に、媒体タービン３１から流出した低沸点媒体Ｍ３１の再生能力が大きい場合に、好適である。
【０１４８】
＜第５実施形態＞
［Ａ］構成等
図７は、第５実施形態に係る地熱発電システムを示す系統図である。
【０１４９】
図７に示すように、本実施形態の地熱発電システムは、加熱部２０の構成の一部が第１実施形態の場合と異なる。この他に、第１実施形態の場合と異なり、気液分離部２７（第３の気液分離部）と低圧媒体ポンプ４２１とを更に備える（図１参照）。本実施形態は、上記の点、および、関連する点を除き、第１実施形態の場合と同様である。このため、本実施形態において、上記の実施形態と重複する個所については、適宜、説明を省略する。
【０１５０】
［Ａ−１］加熱部２０
加熱部２０は、第１実施形態の場合と異なり、低圧液加熱部２６を更に含む。このため、加熱部２０においては、低圧液加熱部２６と超臨界圧液加熱部２４と擬臨界温度加熱部２３と超臨界圧ガス加熱部２１とにおいて、順次、低沸点媒体（Ｍ４２１，Ｍ２５，Ｍ２４，Ｍ２３）が加熱される。
【０１５１】
加熱部２０のうち、低圧液加熱部２６は、超臨界圧ガス加熱部２１との間に配管が設置されており、その配管を介して、超臨界圧ガス加熱部２１から熱水Ｆ２１が加熱媒体として流入する。低圧液加熱部２６は、気液分離部１０で分離された熱水Ｆ１０Ｂが、超臨界圧ガス加熱部２１を介して、加熱媒体として流れる。
【０１５２】
また、低圧液加熱部２６は、低圧媒体ポンプ４２１との間に配管が設置されており、その配管を介して、低圧媒体ポンプ４２１で昇圧された低沸点媒体Ｍ４２１が流入する。
【０１５３】
そして、低圧液加熱部２６では、熱水Ｆ２１と低沸点媒体Ｍ４２１との間において、熱交換が行われる。低圧液加熱部２６は、たとえば、対向流式の熱交換器であって、熱水Ｆ２１と低沸点媒体Ｍ４２１との間で熱交換が行われる。
【０１５４】
低圧液加熱部２６においては、熱水Ｆ２１が低沸点媒体Ｍ４２１との熱交換によって冷却されて排出される。低圧液加熱部２６から排出された熱水Ｆ２６は、減圧弁ＶＦ２６が設置された配管を流れた後に、超臨界圧液加熱部２４から排出された熱水Ｆ２４に合流する。その後、その合流した熱水（Ｆ２４＋Ｆ２６）が、還元井（図示省略）へ還元される。
【０１５５】
この一方で、低圧液加熱部２６においては、低沸点媒体Ｍ４２１が熱水Ｆ２１との熱交換によって加熱された後に、低圧液加熱部２６から流出する。低圧液加熱部２６から流出した低沸点媒体Ｍ２６は、超臨界圧よりも圧力が低い低圧液として、気液分離部２７に供給される。
【０１５６】
［Ａ−２］気液分離部２７（第３の気液分離部）
気液分離部２７は、低圧液加熱部２６との間に配管が設置されており、その配管を介して、低圧液加熱部２６から排出された低沸点媒体Ｍ２６が流入する。
【０１５７】
そして、気液分離部２７は、その供給された低沸点媒体Ｍ２６を、気体の低沸点媒体Ｍ２７Ａと、液体の低沸点媒体Ｍ２７Ｂとに分離する。
【０１５８】
気液分離部２７で分離された液体の低沸点媒体Ｍ２７Ｂは、超臨界圧媒体ポンプ４２に供給される。この一方で、気液分離部２７で分離された気体の低沸点媒体Ｍ２７Ａは、媒体タービン３１に作動媒体として供給される。
【０１５９】
［Ａ−３］低圧媒体ポンプ４２１
低圧媒体ポンプ４２１は、凝縮部４１との間に配管が設けられており、その配管を介して、凝縮部４１から低沸点媒体Ｍ４１が供給される。
【０１６０】
そして、低圧媒体ポンプ４２１は、その供給された低沸点媒体Ｍ４１を昇圧する。ここでは、低圧媒体ポンプ４２１は、超臨界圧よりも圧力が低い低圧液になるように、低沸点媒体Ｍ４１を昇圧する。
【０１６１】
低圧媒体ポンプ４２１で昇圧された低沸点媒体Ｍ４２１は、低圧媒体ポンプ４２１から低圧液加熱部２６に供給され、その後、ガスクーラ２５と加熱部２０とにおいて、順次、加熱される。
【０１６２】
［Ｂ］地熱発電システムでの動作
上記の地熱発電システムにおける動作について、図７を参照して説明する。
【０１６３】
本実施形態において、気液分離部１０で分離された熱水Ｆ１０Ｂは、超臨界圧ガス加熱部２１と低圧液加熱部２６とに、加熱媒体（第１の加熱媒体）として、順次、流入して熱交換が行われる。
【０１６４】
蒸気タービン１１から排気された蒸気Ｆ１１は、擬臨界温度加熱部２３と超臨界圧液加熱部２４とのそれぞれに、加熱媒体（第２の加熱媒体）として、順次、流入して熱交換が行われる。
【０１６５】
この一方で、媒体タービン３１から流出した低沸点媒体Ｍ３１は、凝縮部４１で凝縮され、低圧媒体ポンプ４２１で昇圧された後には、低圧液加熱部２６で加熱される。そして、低圧液加熱部２６で加熱された低沸点媒体Ｍ２６が、気液分離部２７において、気体の低沸点媒体Ｍ２７Ａと、液体の低沸点媒体Ｍ２７Ｂとに分離される。
【０１６６】
気液分離部２７で分離された液体の低沸点媒体Ｍ２７Ｂは、超臨界圧媒体ポンプ４２で昇圧された後に、ガスクーラ２５と超臨界圧液加熱部２４と擬臨界温度加熱部２３と超臨界圧ガス加熱部２１とにおいて、順次、加熱される。その後、超臨界圧ガス加熱部２１で加熱された低沸点媒体Ｍ２１が、媒体タービン３１において初段のタービン段落に作動媒体として供給される。
【０１６７】
そして、気液分離部２７で分離された気体の低沸点媒体Ｍ２７Ａは、媒体タービン３１において初段のタービン段落よりも下流に位置する中段のタービン段落に、作動媒体として供給される。
【０１６８】
［Ｂ］まとめ
本実施形態の地熱発電システムにおいて、加熱部２０は、第４実施形態と同様に、超臨界圧ガス加熱部２１と、擬臨界温度加熱部２３と、超臨界圧液加熱部２４とを含む。このため、地熱エネルギーの利用効率を向上することができ、発電量の増加を実現することができる。
【０１６９】
本実施形態では、上記のように、加熱部２０が低圧液加熱部２６を更に含むと共に、地熱発電システムに気液分離部２７（第３の気液分離部）が設けられている。
【０１７０】
低圧液加熱部２６では、超臨界圧ガス加熱部２１から排出された熱水Ｆ２１を用いて、媒体タービン３１から流出し凝縮された後に昇圧された低沸点媒体Ｍ４２１を加熱する。低圧液加熱部２６で加熱された低沸点媒体Ｍ２６は、超臨界圧よりも圧力が低い低圧液として、気液分離部２７に供給される。
【０１７１】
気液分離部２７は、低圧液加熱部２６から供給された低沸点媒体Ｍ２６を、気体の低沸点媒体Ｍ２７Ａと、液体の低沸点媒体Ｍ２７Ｂとに分離する。気液分離部２７で分離された液体の低沸点媒体Ｍ２７Ｂは、超臨界圧媒体ポンプ４２とガスクーラ２５とを介して、超臨界圧液加熱部２４に供給される。また、気液分離部２７で分離された気体の低沸点媒体Ｍ２７Ａは、媒体タービン３１において超臨界圧ガス加熱部２１から低沸点媒体Ｍ２１が作動媒体として供給される初段のタービン段落よりも後段に位置するタービン段落に、作動媒体として供給される。
【０１７２】
このように、本実施形態では、媒体タービン３１において中段に位置するタービン段落に、飽和状態の気体（飽和蒸気）である低沸点媒体Ｍ２７Ａを作動媒体として流入させている。このため、媒体タービン３１の出口から流出する気体の低沸点媒体Ｍ３１について、過熱度を低減させることができる。その結果、媒体タービン３１の出口から流出した低沸点媒体Ｍ３１の湿り度を小さくすることが可能であるので、タービン翼に対して影響を及ぼす、微小な液滴量を減少させることができる。
【０１７３】
＜第６実施形態＞
［Ａ］構成等
図８は、第６実施形態に係る地熱発電システムを示す系統図である。
【０１７４】
図８に示すように、本実施形態の地熱発電システムは、第５実施形態の場合と異なり、気液分離部２２（第２の気液分離部）と、再生部４３とを備えている（図７参照）。本実施形態は、上記の点、および、関連する点を除き、第５実施形態の場合と同様である。このため、本実施形態において、上記の実施形態と重複する個所については、適宜、説明を省略する。
【０１７５】
［Ａ−１］気液分離部２２（第２の気液分離部）
気液分離部２２（第２の気液分離部）は、図８に示すように、他の気液分離部１０（第１の気液分離部）によって分離された熱水Ｆ１０Ｂが、超臨界圧ガス加熱部２１を介して供給される。具体的には、気液分離部２２は、減圧弁ＶＦ２１が設けられた配管が超臨界圧ガス加熱部２１との間に設置されており、その配管を介して、超臨界圧ガス加熱部２１から排出された熱水Ｆ２１が流入する。
【０１７６】
そして、気液分離部２２は、その超臨界圧ガス加熱部２１から排出された熱水Ｆ２１を減圧することによって、蒸気Ｆ２２Ａと熱水Ｆ２２Ｂとに分離する。
【０１７７】
気液分離部２２で分離された蒸気Ｆ２２Ａは、蒸気タービン１１から排出された蒸気Ｆ１１に合流する。その後、両者が合流した蒸気（Ｆ１１＋２２Ａ）が、加熱媒体として、擬臨界温度加熱部２３に供給される。
【０１７８】
また、気液分離部２２で分離された熱水Ｆ２２Ｂは、加熱媒体として、低圧液加熱部２６に供給される。
【０１７９】
［Ａ−２］再生部４３
再生部４３は、媒体タービン３１との間に配管が設けられており、その配管を介して、媒体タービン３１から流出した低沸点媒体Ｍ３１が流入する。
【０１８０】
また、再生部４３は、低圧媒体ポンプ４２１との間に配管が設けられており、その配管を介して、低圧媒体ポンプ４２１で昇圧された低沸点媒体Ｍ４２１が流入する。
【０１８１】
そして、再生部４３では、媒体タービン３１から供給された低沸点媒体Ｍ３１と、低圧媒体ポンプ４２１から供給された低沸点媒体Ｍ４２１との間において、熱交換が行われる。
【０１８２】
再生部４３においては、媒体タービン３１から供給された低沸点媒体Ｍ３１が、低圧媒体ポンプ４２１から供給された低沸点媒体Ｍ４２１との熱交換によって冷却される。そして、その冷却された低沸点媒体Ｍ４３Ｂが、再生部４３から凝縮部４１に供給される。
【０１８３】
この一方で、再生部４３においては、低圧媒体ポンプ４２１から供給された低沸点媒体Ｍ４２１が、媒体タービン３１から供給された低沸点媒体Ｍ３１との熱交換によって加熱される。そして、その加熱された低沸点媒体Ｍ４３Ａが、再生部４３から低圧液加熱部２６に供給される。
【０１８４】
［Ｂ］まとめ
以上のように、本実施形態の地熱発電システムでは、第５実施形態の場合と同様に、加熱部２０が低圧液加熱部２６を更に含むと共に、気液分離部２７（第３の気液分離部）が設けられている。このため、第５実施形態の場合と同様な効果を奏することができる。また、媒体タービン３１から流出する気体の低沸点媒体Ｍ３１について過熱度を低減させることができるので、再生部４３の負荷を低減できる。
【０１８５】
さらに、本実施形態の地熱発電システムでは、第２実施形態の場合と同様に、気液分離部２２（第２の気液分離部）が更に設置されている。このため、更に、地熱エネルギーの利用効率を向上することができ、発電量の増加を実現することができる。
【０１８６】
＜その他＞
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、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、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、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。
【符号の説明】
【０１８７】
１０…気液分離部（第１の気液分離部）、１１…蒸気タービン、１２…発電機、２０…加熱部、２１…超臨界圧ガス加熱部、２２…気液分離部（第２の気液分離部）、２３…擬臨界温度加熱部、２４…超臨界圧液加熱部、２５…ガスクーラ、２６…低圧液加熱部、２７…気液分離部（第３の気液分離部）、３１…媒体タービン、３２…発電機、４１…凝縮部、４２…超臨界圧媒体ポンプ、４３…再生部、５０…冷却水供給部、５１…冷却水ポンプ、５２…冷却器、５３…冷却ファン、２４１…第１の超臨界圧液加熱部、２４２…第２の超臨界圧液加熱部、４２１…低圧媒体ポンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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