(57)【要約】【課題】二酸化炭素等の地球温暖化ガスをほとんど放出することのない環境調和型に適する地熱発電システムを得る。【解決手段】地熱蒸気の持つ熱エネルギーを取り出し、タービン７を駆動して電気エネルギーとして回収する地熱発電システムにおいて、前記タービン７を駆動した後の地熱蒸気を冷却して冷温水１２とする復水器９から発生する非凝縮ガス１５を地中に還元するようにしたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地熱蒸気の持つ熱エネルギーを取り出し、タービンを駆動して電気エネルギーとして回収する地熱発電システムにおいて、前記タービンを駆動した後の地熱蒸気を冷却して冷温水とする復水器から発生する非凝縮ガスを地中に還元するようにしたことを特徴とする地熱発電システム。
【請求項２】
復水器から発生する非凝縮ガスを加圧圧縮する圧縮機を設けたことを特徴とする請求項１記載の地熱発電システム。
【請求項３】
復水器から発生する非凝縮ガスを前記復水器の冷却水に溶解吸収させる吸収塔を設けたことを特徴とする請求項１記載の地熱発電システム。
【請求項４】
復水器で分離された非凝縮ガスの抽出を、圧縮された非凝縮ガスの一部を用いて行うことを特徴とする請求項２記載の地熱発電システム。
【請求項５】
冷却水に未溶解の非凝縮ガスを再度回収することを特徴とする請求項３記載の地熱発電システム。
【請求項６】
非凝縮ガスが二酸化炭素であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか1項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】
本発明は、地熱蒸気の持つ熱エネルギーを取り出し、電気エネルギーとして回収する環境調和型の地熱発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
地熱発電は、地下に埋蔵する膨大な熱エネルギーの一部を取り出し、発電に利用するもので、安定した電氣エネルギーの供給が可能である。  
このような地熱発電システムは、地下水が地下のマグマによって加熱され、蒸気や熱水の交じり合った二相流体となり、この二相流体を蒸気井を掘削して地上に導き出させ、地上の途中でフラッシュさせて蒸気にし、その二相流体から分離した蒸気をタービンに供給して回転エネルギーに変換し、さらに発電機を駆動して電気エネルギーを取り出すようにしたものである。
【０００３】
このような地熱発電システムの従来例を図３に示すシステムブロック図を参照しながら説明する。  
図３において、１は蒸気や熱水の交じり合った二相流体状態の地下水を取り出すために設けられた蒸気井で、この蒸気井１を掘削して取り出された蒸気および熱水を含む二相流体２をセパレータ３に導き、このセパレータ３で熱水４と蒸気５とに分離する。
【０００４】
セパレータ３で蒸気５と分離された熱水４は還元井６から再び地中に還元される。  
一方、セパレータ３で熱水４と分離された蒸気５はタービン７に送られ、このタービン７を駆動して回転エネルギーに変換し、このタービン７に直結された発電機８を駆動して電気エネルギーが取り出される。
【０００５】
前記蒸気５はタービン７を駆動した後、復水器９に送られ、この復水器９で冷却水ポンプ１０から供給される冷却水１１により冷却され、冷温水となる。  
復水器９で生成された冷温水１２は温水ポンプ１３で冷却塔１４に送られ、さらに冷却されて冷却水ポンプ１０に送られ、この循環を繰り返す。
【０００６】
復水器９では非凝縮ガスが発生し、この非凝縮ガス１５はイジェクター(脱氣装置)１６で抽出され、そのまま大気中に排出処理される(例えば特許文献１または非特許文献１参照。)。
【特許文献１】特開２００４−５７８４２
【非特許文献１】中村他、電気学会論文集Ｂ、第１２１巻、第９号、ｐ．１１０３−１１１１（２００１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら従来の地熱発電システムにおいては、地中から採取した二相流体の１．２ｗｔ％に相当するガスが非凝縮ガスであり、さらにこの非凝縮ガス１５の主成分（９０−９９ｗｔ．％）は二酸化炭素(ＣＯ２)であり、この二酸化炭素を含んだ非凝縮ガス１５を大気中に排出している。
【０００８】
一般に地熱発電システムにおける二酸化炭素排出量は基本的にゼロであり、再生可能なクリーンなエネルギーされているが、現実には前記のように非凝縮ガスとして二酸化炭素を大気中に排出している。  
二酸化炭素排出量は蒸気井、発電システムにより変動するが、一例では０．１３ｋｇＣＯ２／ｋＷｈとなる。
【０００９】
この結果、地熱発電による二酸化炭素排出量は同規模の火力発電に比べれば少ないものの、ＬＮＧ火力よりは多く、通常の地熱発電システムにおいても地球温暖化ガスである二酸化炭素を大気中に排出し、地球温暖化、環境汚染の原因と成り得るという解決すべき課題があった。  
本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、二酸化炭素をほとんど放出することのない環境調和型に適する地熱発電システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の請求項１にかかる地熱発電システムの発明は、地熱蒸気の持つ熱エネルギーを取り出し、タービンを駆動して電気エネルギーとして回収する地熱発電システムにおいて、前記タービンを駆動した後の地熱蒸気を冷却して冷温水とする復水器から発生する非凝縮ガスを地中に還元するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、二酸化炭素をほとんど放出することのない環境調和型に適する地熱発電システムを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る地熱発電システムの実施の形態について、図面を参照して説明する。  
なお、以下の実施の形態の説明において、図３に示す従来の地熱発電システムと同一部分には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００１３】
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態による地熱発電システムを示すシステムブロック図である。  
図１において、１は蒸気井、２はこの蒸気井１から取り出される二相流体２、３はセパレータ、４は熱水、５は蒸気である。
【００１４】
６は還元井、７はタービン、８は発電機、９は復水器、１０は冷却水ポンプ、１１は冷却水、１２は冷温水、１３は温水ポンプ、１４は冷却塔、１５は非凝縮ガス、１６はイジェクター(脱氣装置)である。  
本実施の形態においては、イジェクター１６の出口側に圧縮機１７が接続され、更に圧縮機１７は還元井６とイジェクター１６とに接続されている。
【００１５】
本実施の形態による地熱発電システムによれば、イジェクター１６から排出された非凝縮ガス１５は圧縮機１７で加圧圧縮された後、一部がイジェクター１６へ供給され、大半の残りは還元井６から地中へ還元される。
【００１６】
このように、イジェクター１６を出た非凝縮ガス１５を還元井６から再び地中へ還元するようにしているので、地球温暖化ガスである二酸化炭素をほとんど大気中に放出することのない環境調和型に適した地熱発電システムが得られる。
【００１７】
また復水器９からの非凝縮ガス１５の抽出に、圧縮機１７で加圧圧縮後の非凝縮ガス１５をイジェクター１６の動力として用いているので、特別な動力装置を必要とせず、安価に仕上げられる。
【００１８】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態による地熱発電システムについて図２のシステムブロック図を参照して説明する。  
本実施の形態においては、圧縮機１７と還元井６との間に吸収塔１８を接続し、この吸収塔１８には前記冷却塔１４と前記イジェクター１６が接続されている。
【００１９】
このように構成された本実施の形態においては、冷却塔１４で生成した冷却水１１の一部の余剰冷却水１１Ａおよび圧縮機１７で圧縮された非凝縮ガス１５を吸収塔１８に供給して、非凝縮ガス１５を余剰冷却水１１Ａに溶解吸収させた後、還元井６から地中へ還元される。この時、余剰冷却水１１Ａに未吸収の非凝縮ガス１５があれば、再度、イジェクター１６へ戻され、余剰冷却水１１Ａに溶解吸収させ、このサイクルを繰り返す。
【００２０】
このように構成された本実施の形態によれば、非凝縮ガス１５を還元井６から再び地中へ還元するようにしているので、地球温暖化ガスである二酸化炭素をほとんど大気中に放出することのない環境調和型に適した地熱発電システムが得られる。
【００２１】
この時、非凝縮ガス１５を余剰冷却水１１Ａに溶解吸収させて地中へ還元するようにしているのでより確実に二酸化炭素を地中に戻し、大気中に放出することを防ぐことができる。  
さらに、従来周囲環境へ放出されていた余剰冷却水１１Ａも地中へ還元することができるのでより環境改善に繋がる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施の形態による地熱発電システムを示すシステムブロック図。
【図２】本発明の第２の実施の形態による地熱発電システムを示すシステムブロック図。
【図３】従来の地熱発電システムを示すシステムブロック図。
【符号の説明】
【００２３】
１…蒸気井、２…二相流体、３…セパレータ、４…熱水、５…蒸気、６…還元井、７…タービン、８…発電機、９…復水器、１０…冷却水ポンプ、１１…冷却水、１１Ａ…余剰冷却水、１２…冷温水、１３…温水ポンプ、１４…冷却塔、１５…非凝縮ガス、１６…イジェクター、６…還元井、１７…圧縮機、１８…吸収塔。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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