(57)【要約】【課題】シリカ成分及びカルシウム成分を少なくとも含む流入水に対して、安価な方法でシリカ系スケール及びカルシウム系スケールの発生を抑制できるスケール抑制装置、これを使用した地熱発電システム及びスケール抑制方法を提供する。【解決手段】本発明のスケール抑制装置は、地熱水等の流入水が流通する配管Ｌ１にキレート剤とアルカリ剤を含む液体を注入するキレート剤及びアルカリ剤添加装置４０と、キレート剤及びアルカリ剤添加装置４０のポンプ８及び弁７を制御する制御装置１１とを備える。制御装置１１はスケールの析出具合を検出するスケール検出装置６０から出力された信号に基づいてキレート剤及びアルカリ剤の注入と注入停止とを交互に切り替え制御する。【選択図】図１
2013230432.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリカ成分とカルシウム成分とを少なくとも含む流入水に、キレート剤とアルカリ剤を注入してスケールの発生を抑制するスケール抑制装置において、前記キレート剤及びアルカリ剤の注入操作と、注入停止と、を交互に切り替える制御装置を備えることを特徴とするスケール抑制装置。
【請求項２】
前記制御装置は、予め設定された間隔で注入操作と注入停止とを交互に切り替えることを特徴とする請求項１に記載のスケール抑制装置。
【請求項３】
前記キレート剤及びアルカリ剤の注入箇所よりも下流側でスケールの析出具合を検出するスケール検出装置を備え、前記制御装置は、前記スケール検出装置の出力信号を記憶する記憶部と、前記スケール検出装置が出力する信号に基づいて注入操作指標を演算する演算部と、を有し、前記演算部の演算結果を上限閾値および下限閾値と比較して、前記キレート剤及びアルカリ剤の注入操作と注入停止の切り替えを制御することを特徴とする請求項１に記載のスケール抑制装置。
【請求項４】
前記スケール検出装置は、スケール析出部と、前記スケール析出部の上流側の圧力を計測し前記制御装置へ信号を出力する上流側圧力計と、前記スケール析出部の下流側の圧力を計測し前記制御装置へ信号を出力する下流側圧力計と、を有することを特徴とする請求項３に記載のスケール抑制装置。
【請求項５】
前記スケール検出装置は、スケール析出部と、前記スケール析出部の上流側または下流側の流量を計測し前記制御装置へ信号を出力する流量計と、を有し、前記制御装置は、前記下限閾値未満の時の前記流量から、その後の前記流量を引いた値を演算することを特徴とする請求項３に記載のスケール抑制装置。
【請求項６】
地熱水で媒体を蒸発させる蒸発器と、前記媒体で回転するタービンと、前記タービンと連結されて前記タービンの回転力で発電する発電機と、前記タービンから出た前記媒体を凝縮する凝縮器と、前記凝縮器から出た前記媒体を前記蒸発器へ送る循環ポンプと、前記蒸発器を通過した後の前記地熱水を流入水とするスケール抑制装置と、を備え、当該スケール抑制装置が請求項１〜５のいずれか一項に記載のスケール抑制装置であることを特徴とする地熱発電システム。
【請求項７】
シリカ成分とカルシウム成分とを少なくとも含む流入水に、キレート剤とアルカリ剤を注入してスケールの発生を抑制するスケール抑制方法において、前記キレート剤及びアルカリ剤を注入する第１工程と、前記キレート剤及びアルカリ剤の注入を停止する第２工程と、を備え、前記第１工程と前記第２工程とを交互に切り替えることを特徴とするスケール抑制方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スケール抑制装置、その装置を用いた地熱発電システム及びスケール抑制方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地熱発電システムは、生産井から噴出した蒸気又は熱水を用いて発電を行った後、温度が下がった熱水を還元井に戻している。生産井から噴出する高温の熱水は、井戸水や河川水よりもカルシウムや溶存シリカを多く含むため、炭酸カルシウムや非晶質シリカなどのスケールを析出しやすい。特に地上部や還元井では、熱水が地上部で温度降下することにより発生するシリカスケールを抑制することが課題である。
【０００３】
一般に、シリカスケールの抑制法として硫酸注入法が用いられている。硫酸注入法は、熱水のｐＨを下げることにより、シリカの重合速度を抑制し、スケール析出量を低下させている。しかし、硫酸注入法はあくまでシリカの重合速度を低下させるだけであるため、還元井内で十分に時間が経過した後にはシリカが析出すると予想されている。また、硫酸イオン濃度が上昇するため、硬石膏等のスケールが析出する可能性が高まる。また、酸によって配管等が腐食する問題点も存在する。
【０００４】
これらの課題を解決する方法として、熱水をアルカリ性にすることが挙げられる（例えば、非特許文献１参照）。すなわち、非晶質シリカの溶解度は、アルカリ性になるほど高くなり、特にｐＨ８以上で急激に上昇する。そのため、高ｐＨ溶液中ではシリカスケールが発生し難くなる。さらにこの効果は、上述のシリカ重合速度を抑制する方法とは異なり、時間が経過してもシリカの析出量が増加しないので、還元井内でも持続する。さらに、生産井内でカルシウムやマグネシウムを捕捉するキレート剤を併用することで、生産井内における炭酸カルシウムや硬石膏、マグネシウム珪酸塩の析出を抑制する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】福田大輔、地熱技術，Ｖｏｌ．３４，Ｎｏｓ．１＆２（Ｓｅｒ．Ｎｏ７４）５１−５７，２００９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
非特許文献１に開示された方法は、キレート剤を生産井内に注入し、アルカリ剤を地上部において注入している。しかしながら十分な量のキレート剤がカルシウムイオンを捕捉することで、カルシウムシリケート水和物（以下、ＣＳＨとして略記する）の生成を防止することが可能となるが、多量のキレート剤を注入することが必要となる。一般的にキレート剤は高価な薬剤であるため経済的ではないという課題がある。
本発明は、シリカ成分及びカルシウム成分を少なくとも含む流入水に対して、安価な方法でシリカ系スケール及びカルシウム系スケールの発生を抑制できるスケール抑制装置、これを使用した地熱発電システム及びスケール抑制方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様は、シリカ成分とカルシウム成分とを少なくとも含む流入水に、キレート剤とアルカリ剤を注入してスケールの発生を抑制するスケール抑制装置において、前記キレート剤及びアルカリ剤の注入操作と、注入停止と、を交互に切り替える制御装置を備えることを特徴とする。
このような構成によると、キレート剤とアルカリ剤の注入を停止している間は、過飽和となった非晶質シリカが析出するのに対し、キレート剤とアルカリ剤の注入操作を行っている間は、析出した非晶質シリカを溶解することができる。一方で、アルカリ剤の注入時は、キレート剤を十分量注入しない限り、多価金属イオンと反応して析出する化合物（例えばＣＳＨ）が析出するのに対し、アルカリ剤の注入を停止することで前記化合物を溶解することができる。キレート剤とアルカリ剤の注入操作と注入停止を交互に繰り返すことで、高価な薬剤であるキレート剤の使用量を最小限とし、非晶質シリカと前記化合物を共に交互に溶解し、長期的にスケールを抑制することが可能となる。
【０００８】
本発明の第２の態様は、前記制御装置が、予め設定された間隔で注入操作と注入停止とを交互に切り替えることを特徴とする。
このような構成によると、制御装置のタイマー機能によって予め設定された間隔で自動的に切り替え運転できる。
【０００９】
本発明の第３の態様は、前記キレート剤及びアルカリ剤の注入箇所よりも下流側でスケールの析出具合を検出するスケール検出装置を備え、前記制御装置が、前記スケール検出装置の出力信号を記憶する記憶部と、前記スケール検出装置が出力する信号に基づいて注入操作指標を演算する演算部と、を有し、前記演算部の演算結果を上限閾値および下限閾値と比較して、前記キレート剤及びアルカリ剤の注入操作と注入停止の切り替えを制御することを特徴とする。
このような構成によると、スケール検出装置の出力値に応じて、キレート剤及びアルカリ剤の注入操作および注入停止を自動で決定することが可能となる。
【００１０】
本発明の第４の態様は、前記スケール検出装置が、スケール析出部と、前記スケール析出部の上流側の圧力を計測し前記制御装置へ信号を出力する上流側圧力計と、前記スケール析出部の下流側の圧力を計測し前記制御装置へ信号を出力する下流側圧力計と、を有することを特徴とする。
このような構成によると、制御装置は、スケール析出部の前後の圧力計の出力値から圧力差を演算し、圧力差が上限閾値を超えた場合または圧力差が下限閾値未満の場合、キレート剤およびアルカリ剤の注入操作と注入停止を切り替える。したがって、スケール析出部のスケールの付着量に応じて変化する圧力差に応じて、自動で非晶質シリカおよび化合物を交互に溶解することが可能となる。なお、上流側圧力計と下流側圧力計とを設置する代わりに、スケール析出部前後の圧力差を求める差圧計を用い、差圧計から出力される圧力差信号を制御装置に入力してもよい。
【００１１】
本発明の第５の態様は、前記スケール検出装置が、スケール析出部と、前記スケール析出部の上流側または下流側の流量を計測し前記制御装置へ信号を出力する流量計と、を有し、前記制御装置が、前記下限閾値未満の時の前記流入水の流量から、その後の前記流量を引いた値を演算することを特徴とする。
このような構成によると、制御装置は、キレート剤及びアルカリ剤の注入停止時の流量計の流量からその後の流量計の流量を引いた値を演算し、流量差が上限閾値を超えた場合または流量差が下限閾値未満の場合、キレート剤およびアルカリ剤の注入操作および注入停止を切り替える。したがって、スケール析出部のスケールの付着量に応じて変化する流量差に応じて、自動で非晶質シリカおよび前記化合物を交互に溶解することが可能となる。
【００１２】
本発明の第６の態様は、地熱水で媒体を蒸発させる蒸発器と、前記媒体で回転するタービンと、前記タービンと連結されて前記タービンの回転力で発電する発電機と、前記タービンから出た前記媒体を凝縮する凝縮器と、前記凝縮器から出た前記媒体を前記蒸発器へ送る循環ポンプと、前記蒸発器を通過した後の前記地熱水を流入水とするスケール抑制装置と、を備え、当該スケール抑制装置が第１〜第５の態様のスケール抑制装置であることを特徴とする。
このような構成によると、地上配管や還元井内に付着する非晶質シリカおよびＣＳＨの生成を抑制できるので、地上配管や還元井のメンテナンス頻度を低減できる。
【００１３】
本発明の第７の態様は、シリカ成分とカルシウム成分とを少なくとも含む流入水に、キレート剤とアルカリ剤を注入してスケールの発生を抑制するスケール抑制方法において、前記キレート剤及びアルカリ剤を注入する第１工程と、前記キレート剤及びアルカリ剤の注入を停止する第２工程と、を備え、前記第１工程と前記第２工程とを交互に切り替えることを特徴とする。
【００１４】
このような方法によると、流入水にキレート剤とアルカリ剤を注入する第１工程では、非晶質シリカの溶解度を高めることで、既に生成した非晶質シリカを溶解することができ、キレート剤とアルカリ剤の注入を停止する第２工程では、第１工程で生成した化合物を溶解することが可能であり、高価な薬剤であるキレート剤の使用量を最小限とし、非晶質シリカと前記化合物を共に交互に溶解し、長期的にスケールを抑制することが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、シリカ成分とカルシウム成分とを少なくとも含む流入水に対して、必要最小限のキレート剤の添加により安価な方法でシリカ系スケール及びカルシウム系スケールの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第1の実施形態に係るスケール抑制装置の概略構成図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係るスケール抑制装置の概略構成図である。
【図３】本発明の第３の実施形態に係るスケール抑制装置の概略構成図である。
【図４】本発明の第４の実施形態に係るスケール抑制装置の概略構成図である。
【図５】本発明の第５の実施形態に係るスケール抑制装置の概略構成図である。
【図６】本発明に係るスケール抑制方法を説明するためのフロー図である。
【図７】第１工程を先行させたときのスケール検出装置の出力値の経時変化を示す図である。
【図８】第２工程を先行させたときのスケール検出装置の出力値の経時変化を示す図である。
【図９】流入水にキレート剤及びアルカリ剤を含む液体を注入した場合（第１工程）とキレート剤及びアルカリ剤を含む液体の注入を停止した場合（第２工程）の析出物と溶解物の関係を示す図である。
【図１０】本発明の第６の実施形態に係る地熱発電システムの概略構成図である。
【図１１】本発明の第７の実施形態に係る地熱発電システムの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明は、下記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲内で適宜変形して実施することが可能である。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るスケール抑制装置の概略構成図である。本発明の第１の実施形態に係るスケール抑制装置は、シリカ成分とカルシウム成分とを少なくとも含む流入水にシリカ系スケールやカルシウム系スケールが発生することを抑制する装置であり、配管Ｌ１、キレート剤及びアルカリ剤添加装置４０、スケール検出装置６０、配管Ｌ１０及び制御装置１１を備えている。
【００１８】
配管Ｌ１は流入水入口１２から流入した流入水をスケール検出装置６０に導くものであって、この配管Ｌ１の一端はスケール検出装置６０の入口部に接続されている。
キレート剤及びアルカリ剤添加装置４０は配管Ｌ１を流通する流入水にキレート剤とアルカリ剤を含む液体を注入するものであって、キレート剤とアルカリ剤を含む液体を貯留するタンク６と、このタンク６に貯留された液体を配管Ｌ１に注入するポンプ８と、タンク６の液体排出口とポンプ８の吸込口とを接続する配管Ｌ６と、ポンプ８の吐出口と配管Ｌ１の注入口とを接続する配管Ｌ５とを有している。
【００１９】
また、キレート剤及びアルカリ剤添加装置４０はポンプ８の吸込側を開閉する弁７を有し、この弁７は配管Ｌ６の途中に配置されている。
スケール検出装置６０はキレート剤及びアルカリ剤が注入される注入箇所よりも下流側でスケールの析出具合を検出するものであって、流入水に発生したスケールを析出させるスケール析出部１６を有している。このスケール析出部１６は例えば流入水が流通する管路を有し、この管路の内面にスケールが付着することによって管路の流路断面積が変化する構成となっている。
【００２０】
また、スケール検出装置６０はスケール析出部１６の上流側圧力を検出する上流側圧力計１７を有し、この上流側圧力計１７から出力された信号は、スケール析出部１６の上流側圧力情報として制御装置１１に供給されている。さらに、スケール検出装置６０はスケール析出部１６の下流側圧力を検出する下流側圧力計１８を有し、この下流側圧力計１８から出力された信号は、スケール析出部１６の下流側圧力情報として制御装置１１に供給されている。
【００２１】
配管Ｌ１０はスケール検出装置６０を流通した流入水を還元井１３に供給するものであって、この配管Ｌ１０の一端はスケール検出装置６０の出口部に接続されている。
制御装置１１はスケール検出装置６０で検出されたスケールの析出具合に基づいてポンプ８、弁７を制御するものであって、スケール検出装置６０の圧力計１７，１８により計測された圧力を記憶する記憶部２４と、圧力計１７により計測された上流側圧力と圧力計１８により計測された下流側圧力との圧力差を演算する演算部２５と、演算部２５で得られた圧力差を上限閾値及び下限閾値と比較する比較部２６とを有している。
【００２２】
なお、制御装置１１は図示しない入出力装置と接続され、入出力装置で、各種設定値を変更したり、データを取り出したりすることができる。
第１の実施形態に係るスケール抑制装置では、図６に示すように、流入水が流入する配管Ｌ１にキレート剤とアルカリ剤を含む液体をキレート剤及びアルカリ剤添加装置４０から注入する第１工程（Ｓ２）と、キレート剤及びアルカリ剤を含む液体の注入を停止する第２工程（Ｓ３）とを、切り替え工程（Ｓ１）で交互に切り替えてスケールの発生を抑制する。この場合、第１工程を先に実施してから第２工程を実施してもよいし、第２工程を先に実施してから第１工程を実施してもよい。
【００２３】
第１工程を先に実施すると、スケール検出装置６０のスケール析出部１６にスケール（例えばＣＳＨ）が徐々に析出する。このときスケール検出装置６０の出力値（差圧）は、図７に示すように、第１工程が進むに従って徐々に増加する。そして、スケール検出装置６０の出力値（差圧）が上限閾値を超えると、第１工程から第２工程に切り替わり、キレート剤及びアルカリ剤添加装置４０の作動が停止する。
【００２４】
第１工程から第２工程に切り替わると、スケール析出部１６に析出したスケール（例えばＣＳＨ）が溶解し、これに伴ってスケール検出装置６０の出力値（差圧）が減少する。そして、スケール検出装置６０の出力値（差圧）が下限閾値未満になると、第２工程から第１工程に切り替わり、キレート剤およびアルカリ剤を含む液体がキレート剤及びアルカリ剤添加装置４０から配管Ｌ１に添加される。以下、上記のように第１工程と第２工程が交互に繰り返される。
【００２５】
一方、第２工程を先に実施すると、スケール検出装置６０のスケール析出部１６に例えば非晶質シリカが析出する。このときスケール検出装置６０の出力値（差圧）は、図８に示すように、第２工程が進むに従って徐々に増加する。そして、スケール検出装置６０の出力値（差圧）が上限閾値を超えると、第２工程から第１工程に切り替わり、キレート剤およびアルカリ剤を含む液体がキレート剤及びアルカリ剤添加装置４０から配管Ｌ１に添加される。
【００２６】
第２工程から第１工程に切り替わると、スケール析出部１６に析出した非晶質シリカが溶解し、これに伴ってスケール検出装置６０の出力値（差圧）が減少する。そして、スケール検出装置６０の出力値（差圧）が下限閾値未満になると、第１工程から第２工程に切り替わり、キレート剤及びアルカリ剤添加装置４０の作動が停止する。以下、上記のように第２工程と第１工程が交互に繰り返される。
【００２７】
第１工程では、弁７を開にすると共にポンプ８を作動させる。そうすると、タンク６に貯留された液体（キレート剤とアルカリ剤を含む液体）が配管Ｌ６，Ｌ５を流通して配管Ｌ１に注入される。
第２工程では、弁７を閉にすると共にポンプ８を停止させる。そうすると、キレート剤及びアルカリ剤添加装置４０から配管Ｌ１に注入されていた液体（キレート剤とアルカリ剤を含む液体）の注入操作が停止する。
上記のような第１工程と第２工程を、先に記載したように様々なバリエーションで交互に実行することによって、スケールの発生を抑制できる。
【００２８】
図９に、流入水にキレート剤及びアルカリ剤を含む液体に注入した場合（第１工程）とキレート剤及びアルカリ剤を含む液体の注入を停止した場合（第２工程）の析出物と溶解物の関係を示す。流入水が流通する配管Ｌ１にキレート剤及びアルカリ剤を含む液体をキレート剤及びアルカリ剤添加装置４０から注入すると、流入水に含まれる多価金属イオンと反応して化合物（例えばＣＳＨ）が析出すると共に、非晶質シリカが溶解する。そして、キレート剤及びアルカリ剤を含む液体の注入を停止すると、非晶質シリカが析出すると共に、多価金属イオンと反応して析出する化合物（例えばＣＳＨ）が溶解する。
【００２９】
第１の実施形態では、制御装置１１の演算部２５で演算された圧力差が上限閾値に達すると、キレート剤及びアルカリ剤添加装置４０の弁７に弁閉鎖信号が制御装置１１から送出されると共に、キレート剤及びアルカリ剤添加装置４０のポンプ８にポンプ停止信号が制御装置１１から送出される。これにより、キレート剤及びアルカリ剤添加装置４０の弁７が閉じると共にポンプ８が停止状態となることによって、キレート剤及びアルカリ剤を含む液体の注入が停止する。
【００３０】
また、キレート剤及びアルカリ剤を含む液体の注入が停止し、制御装置１１の演算部２５で演算された圧力差が下限閾値に達すると、キレート剤及びアルカリ剤添加装置４０の弁７に弁開放信号が制御装置１１から送出されると共に、キレート剤及びアルカリ剤添加装置４０のポンプ８にポンプ作動信号が制御装置１１から送出される。これにより、キレート剤及びアルカリ剤添加装置４０の弁７が開くと共にポンプ８が作動状態となることによって、キレート剤及びアルカリ剤を含む液体の注入が再開される。
【００３１】
第１の実施形態のように、キレート剤及びアルカリ剤を含む液体を流入水に注入する第１工程と、キレート剤及びアルカリ剤を含む液体の注入を停止する第２工程とを交互に切り替えることで、キレート剤及びアルカリ剤の添加量を低減してコストの削減を図ることができる。
また、流入水に発生したスケールをスケール検出装置６０で検出し、スケール検出装置６０から出力された信号に基づいてキレート剤及びアルカリ剤の注入を制御することで、キレート剤及びアルカリ剤の添加量をより低減することができる。
【００３２】
（第２の実施形態）
上述した第１の実施形態では、流入水が流通する配管Ｌ１にキレート剤及びアルカリ剤を含む液体を注入するキレート剤及びアルカリ剤添加装置として、キレート剤とアルカリ剤を含む液体を貯留するタンク６と、このタンク６に貯留された液体を配管Ｌ１に注入するポンプ８と、タンク６の液体排出口とポンプ８の吸込口とを接続する配管Ｌ６と、ポンプ８の吐出口と配管Ｌ１の注入口とを接続する配管Ｌ５と、配管Ｌ６の途中に設けられた弁７とを有するものを例示したが、これに限られるものではない。たとえば、図２に示すように、流入水が流通する配管Ｌ１にキレート剤及びアルカリ剤を含む液体を注入するキレート剤及びアルカリ剤添加装置４０として、キレート剤を含む液体を貯留するタンク６ａと、アルカリ剤を含む液体を貯留するタンク６ｂと、タンク６ａ，６ｂに貯留された液体を配管Ｌ１に注入するポンプ８と、タンク６ａの液体排出口とポンプ８の吸込口とを接続する配管Ｌ６と、タンク６ｂの液体排出口とポンプ８の吸込口とを接続する配管Ｌ７と、ポンプ８の吐出口と配管Ｌ１の注入口とを接続する配管Ｌ５と、配管Ｌ６，Ｌ７の途中に設けられた弁７ａ，７ｂとを有するものを用いてもよい。
【００３３】
（第３の実施形態）
図３は、本発明の第３の実施形態に係るスケール抑制装置の概略構成図である。第３の実施形態に係るスケール抑制装置は、図３に示すように、配管Ｌ１、キレート剤及びアルカリ剤添加装置４０、スケール検出装置６０、配管Ｌ１７，Ｌ１８、弁１９，２０及び制御装置１１を備えている。
【００３４】
配管Ｌ１は流入水入口１２から流入した流入水をスケール検出装置６０に導くものであって、この配管Ｌ１の一端はスケール検出装置６０の入口部に接続されている。
キレート剤及びアルカリ剤添加装置４０は配管Ｌ１を流通する流入水にキレート剤とアルカリ剤を含む液体を注入するものであって、キレート剤とアルカリ剤を含む液体を貯留するタンク６と、このタンク６に貯留された液体を配管Ｌ１に注入するポンプ８と、タンク６の液体排出口とポンプ８の吸込口とを接続する配管Ｌ６と、ポンプ８の吐出口と配管Ｌ１の注入口とを接続する配管Ｌ５とを有している。
【００３５】
また、キレート剤及びアルカリ剤添加装置４０はポンプ８の吸込側を開閉する弁７を有し、この弁７は配管Ｌ６の途中に配置されている。さらに、キレート剤及びアルカリ剤添加装置４０はポンプ８の吐出側を開閉する弁２３を有し、この弁２３は配管Ｌ５の途中に配置されている。なお、弁２３は必ずしも必要ではないが、ポンプ８の吐出側に弁２３を設けておくと、ポンプ８が故障した際のメンテナンスを容易に行うことができる。
【００３６】
スケール検出装置６０はキレート剤及びアルカリ剤が注入される注入箇所よりも下流側でスケールの析出具合を検出するものであって、流入水に発生したスケールを析出させるスケール析出部１６を有している。このスケール析出部１６は例えば流入水が流通する管路を有し、この管路の内面にスケールが付着することによって管路の流路断面積が変化する構成となっている。
【００３７】
また、スケール検出装置６０はスケール析出部１６の上流側圧力を検出する上流側圧力計１７を有し、この上流側圧力計１７から出力された信号は、スケール析出部１６の上流側圧力情報として制御装置１１に供給されている。さらに、スケール検出装置６０はスケール析出部１６の下流側圧力を検出する下流側圧力計１８を有し、この下流側圧力計１８から出力された信号は、スケール析出部１６の下流側圧力情報として制御装置１１に供給されている。
【００３８】
配管Ｌ１７はスケール検出装置６０を流通した流入水を酸性用還元井１５に供給するものであって、酸性用還元井１５の入口部に接続されている。
配管Ｌ１８はスケール検出装置６０を流通した流入水をアルカリ性用還元井１４に供給するものであって、アルカリ性用還元井１４の入口部に接続されている。
弁１９はスケール検出装置６０を流通した流入水がアルカリ性用還元井１４に流入するのを阻止するためのものであって、配管Ｌ１８の途中に配置されている。
【００３９】
弁２０はスケール検出装置６０を流通した流入水が酸性用還元井１５に流入するのを阻止するためのものであって、配管Ｌ１７の途中に配置されている。
制御装置１１はスケール検出装置６０で検出されたスケールの析出具合に基づいてポンプ８、弁７，１９，２０，２３を制御するものであって、スケール検出装置６０の圧力計１７，１８により計測された圧力を記憶する記憶部２４と、圧力計１７により計測された上流側圧力と圧力計１８により計測された下流側圧力との圧力差を演算する演算部２５と、演算部２５で得られた圧力差を上限閾値及び下限閾値と比較してポンプ８のオンオフや弁７，１９，２０，２３の開閉等を決定する比較部２６とを有している。
【００４０】
第３の実施形態に係るスケール抑制装置では、図６に示すように、流入水が流入する配管Ｌ１にキレート剤とアルカリ剤を含む液体をキレート剤及びアルカリ剤添加装置４０から注入する第１工程（Ｓ２）と、キレート剤及びアルカリ剤を含む液体の注入を停止する第２工程（Ｓ３）とを、切り替え工程（Ｓ１）で交互に切り替えてスケールの発生を抑制する。この場合、第１工程を先に実施してから第２工程を実施してもよいし、第２工程を先に実施してから第１工程を実施してもよい。
【００４１】
第３の実施形態において、第１工程を先に実施すると、スケール検出装置６０のスケール析出部１６にスケール（例えばＣＳＨ）が徐々に析出する。このときスケール検出装置６０の出力値（差圧）は、図７に示すように、第１工程が進むに従って徐々に増加する。そして、スケール検出装置６０の出力値（差圧）が上限閾値を超えると、第１工程から第２工程に切り替わり、キレート剤及びアルカリ剤添加装置４０の作動が停止する。
【００４２】
第１工程から第２工程に切り替わると、スケール析出部１６に析出したスケール（例えばＣＳＨ）が溶解し、これに伴ってスケール検出装置６０の出力値（差圧）が減少する。そして、スケール検出装置６０の出力値（差圧）が下限閾値未満になると、第２工程から第１工程に切り替わり、キレート剤およびアルカリ剤を含む液体がキレート剤及びアルカリ剤添加装置４０から配管Ｌ１に添加される。以下、上記のように第１工程と第２工程が交互に繰り返される。
【００４３】
一方、第２工程を先に実施すると、スケール検出装置６０のスケール析出部１６に例えば非晶質シリカが析出する。このときスケール検出装置６０の出力値（差圧）は、図８に示すように、第２工程が進むに従って徐々に増加する。そして、スケール検出装置６０の出力値（差圧）が上限閾値を超えると、第２工程から第１工程に切り替わり、キレート剤およびアルカリ剤を含む液体がキレート剤及びアルカリ剤添加装置４０から配管Ｌ１に添加される。
【００４４】
第２工程から第１工程に切り替わると、スケール析出部１６に析出した非晶質シリカが溶解し、これに伴ってスケール検出装置６０の出力値（差圧）が減少する。そして、スケール検出装置６０の出力値（差圧）が下限閾値未満になると、第１工程から第２工程に切り替わり、キレート剤及びアルカリ剤添加装置４０の作動が停止する。以下、上記のように第２工程と第１工程が交互に繰り返される。
【００４５】
第１工程では、弁７，１９，２３を開、弁２０を閉にすると共にポンプ８を作動させる。そうすると、タンク６に貯留された液体（キレート剤とアルカリ剤を含む液体）が配管Ｌ６，Ｌ５を流通して配管Ｌ１に注入される。また、このときスケール検出装置６０から排出された流入水は、配管Ｌ１８を流通してアルカリ性用還元井１４に供給される。
第２工程では、弁７，１９，２３を閉、弁２０を開にすると共にポンプ８を停止させ、キレート剤及びアルカリ剤を含む液体の注入を停止する。
【００４６】
上記のような第１工程と第２工程を、先に記載したように様々なバリエーションで交互に実行することによって、スケールの発生を抑制できる。
流入水が流通する配管Ｌ１にキレート剤及びアルカリ剤を含む液体をキレート剤及びアルカリ剤添加装置４０から注入すると、図９に示すように、流入水に含まれる多価金属イオンと反応して化合物（例えばＣＳＨ）が析出すると共に、非晶質シリカが溶解する。そして、キレート剤及びアルカリ剤を含む液体の注入を停止すると、非晶質シリカが析出すると共に、多価金属イオンと反応して析出する化合物（例えばＣＳＨ）が溶解する。
【００４７】
第３の実施形態では、制御装置１１の演算部２５で演算された圧力差が上限閾値に達すると、弁７，１９，２３に弁閉鎖信号が制御装置１１から送出されると共に、キレート剤及びアルカリ剤添加装置４０のポンプ８にポンプ停止信号が制御装置１１から送出される。これにより、弁７，１９，２３が閉じると共にポンプ８が停止状態となることによって、キレート剤及びアルカリ剤を含む液体の注入が停止する。
【００４８】
また、このとき制御装置１１からの弁開放信号によって弁２０が開き、スケール検出装置６０を流通した流入水は配管Ｌ１７を流通して酸性用還元井１５に供給される。
キレート剤及びアルカリ剤を含む液体の注入が停止し、制御装置１１の演算部２５で演算された圧力差が下限閾値に達すると、弁２０に弁閉鎖信号が制御装置１１から送出される。また、このとき弁７，１９，２３に弁開放信号が制御装置１１から送出されると共に、ポンプ８にポンプ作動信号が制御装置１１から送出される。弁２０が閉、弁７，１９，２３が開になると共にポンプ８が作動状態となることによって、キレート剤及びアルカリ剤を含む液体の注入が再開される。このときスケール検出装置６０を流通した流入水は、配管Ｌ１８を流通してアルカリ性還元井１４に供給される。
【００４９】
第３の実施形態のように、キレート剤及びアルカリ剤を含む液体を流入水に注入する第１工程と、キレート剤及びアルカリ剤を含む液体の注入を停止する第２工程とを交互に切り替えることで、キレート剤及びアルカリ剤の添加量を低減してコストの削減を図ることができる。
また、流入水に発生したスケールをスケール検出装置６０で検出し、スケール検出装置６０から出力された信号に基づいてキレート剤及びアルカリ剤の注入を制御することで、キレート剤及びアルカリ剤の添加量をより低減することができる。
【００５０】
（第４の実施形態）
図４は、本発明の第４の実施形態に係るスケール抑制装置の概略構成図である。第４の実施形態に係るスケール抑制装置は、図４に示すように、配管Ｌ１、キレート剤及びアルカリ剤添加装置４０、スケール検出装置６１、配管Ｌ１０及び制御装置１１を備えている。
配管Ｌ１は流入水入口１２から流入した流入水をスケール検出装置６１に導くものであって、この配管Ｌ１の一端はスケール検出装置６１の入口部に接続されている。
【００５１】
キレート剤及びアルカリ剤添加装置４０は配管Ｌ１を流通する流入水にキレート剤とアルカリ剤を含む液体を注入するものであって、キレート剤とアルカリ剤を含む液体を貯留するタンク６と、このタンク６に貯留された液体を配管Ｌ１に注入するポンプ８と、タンク６の液体排出口とポンプ８の吸込口とを接続する配管Ｌ６と、ポンプ８の吐出口と配管Ｌ１の注入口とを接続する配管Ｌ５とを有している。
【００５２】
また、キレート剤及びアルカリ剤添加装置４０はポンプ８の吸込側を開閉する弁７を有し、この弁７は配管Ｌ６の途中に配置されている。
スケール検出装置６１はキレート剤及びアルカリ剤が注入される注入箇所よりも下流側でスケールの析出具合を検出するものであって、流入水に発生したスケールを析出させるスケール析出部１６を有している。このスケール析出部１６は例えば流入水が流通する管路を有し、この管路の内面にスケールが付着することによって管路の流路断面積が変化する構成となっている。
【００５３】
また、スケール検出装置６１は配管Ｌ１からスケール析出部１６に流入する流入水の流量を計測する流量計２１を有し、この流量計２１から出力された信号は制御装置１１に供給されている。
配管Ｌ１０はスケール検出装置６１を流通した流入水を還元井１３に供給するものであって、この配管Ｌ１０の一端はスケール検出装置６１の出口部に接続されている。
【００５４】
制御装置１１はスケール検出装置６１で検出されたスケールの析出具合に基づいてポンプ８、弁７を制御するものであって、スケール検出装置６１の流量計２１により計測された流入水の流量（下限閾値未満の時の流量）を記憶する記憶部２４と、キレート剤及びアルカリ剤を注入した後に流量計２１で計測した流量と記憶部２４に記憶された流量との流量差を演算する演算部２５と、演算部２５で得られた流量差を上限閾値及び下限閾値と比較する比較部２６とを有している。
【００５５】
第４の実施形態に係るスケール抑制装置では、図６に示すように、配管Ｌ１を流通する流入水にキレート剤とアルカリ剤を含む液体をキレート剤及びアルカリ剤添加装置４０から注入する第１工程（Ｓ２）と、キレート剤及びアルカリ剤を含む液体の注入を停止する第２工程（Ｓ３）とを、切り替え工程（Ｓ１）で交互に切り替えてスケールの発生を抑制する。この場合、第１工程を先に実施してから第２工程を実施してもよいし、第２工程を先に実施してから第１工程を実施してもよい。
【００５６】
第４の実施形態において、第１工程を先に実施すると、スケール検出装置６１のスケール析出部１６にスケール（例えばＣＳＨ）が徐々に析出する。このときスケール検出装置６０の出力値（流量差）は、図７に示すように、第１工程が進むに従って徐々に増加する。そして、スケール検出装置６１の出力値（流量差）が上限閾値を超えると、第１工程から第２工程に切り替わり、キレート剤及びアルカリ剤添加装置４０の作動が停止する。
【００５７】
第１工程から第２工程に切り替わると、スケール析出部１６に析出したスケール（例えばＣＳＨ）が溶解し、これに伴ってスケール検出装置６１の出力値（流量差）が減少する。そして、スケール検出装置６１の出力値（流量差）が下限閾値未満になると、第２工程から第１工程に切り替わり、キレート剤およびアルカリ剤を含む液体がキレート剤及びアルカリ剤添加装置４０から配管Ｌ１に添加される。以下、上記のように第１工程と第２工程が交互に繰り返される。
【００５８】
一方、第２工程を先に実施すると、スケール検出装置６１のスケール析出部１６に例えば非晶質シリカが析出する。このときスケール検出装置６１の出力値（流量差）は、図８に示すように、第２工程が進むに従って徐々に増加する。そして、スケール検出装置６１の出力値（流量差）が上限閾値を超えると、第２工程から第１工程に切り替わり、キレート剤およびアルカリ剤を含む液体がキレート剤及びアルカリ剤添加装置４０から配管Ｌ１に添加される。
【００５９】
第２工程から第１工程に切り替わると、スケール析出部１６に析出した非晶質シリカが溶解し、これに伴ってスケール検出装置６１の出力値（流量差）が減少する。そして、スケール検出装置６１の出力値（流量差）が下限閾値未満になると、第１工程から第２工程に切り替わり、キレート剤及びアルカリ剤添加装置４０の作動が停止する。以下、上記のように第２工程と第１工程が交互に繰り返される。
第１工程では、弁７を開にすると共にポンプ８を作動させ、流入水が流通する配管Ｌ１にキレート剤及びアルカリ剤を含む液体をキレート剤及びアルカリ剤添加装置４０から注入する。
第２工程では、弁７を閉にすると共にポンプ８を停止させ、キレート剤及びアルカリ剤を含む液体の注入操作を停止する。
【００６０】
上記のような第１工程と第２工程を、先に記載したように様々なバリエーションで交互に実行することによって、スケールの発生を抑制できる。
流入水が流通する配管Ｌ１にキレート剤及びアルカリ剤を含む液体をキレート剤及びアルカリ剤添加装置４０から注入すると、図９に示すように、流入水に含まれる多価金属イオンと反応して化合物（例えばＣＳＨ）が析出すると共に、非晶質シリカが溶解する。そして、キレート剤及びアルカリ剤を含む液体の注入を停止すると、非晶質シリカが析出すると共に、多価金属イオンと反応して析出する化合物（例えばＣＳＨ）が溶解する。
【００６１】
第４の実施形態では、制御装置１１の演算部２５で演算された流量差が上限閾値に達すると、キレート剤及びアルカリ剤添加装置４０の弁７に弁閉鎖信号が制御装置１１から送出されると共に、キレート剤及びアルカリ剤添加装置４０のポンプ８にポンプ停止信号が制御装置１１から送出される。これにより、キレート剤及びアルカリ剤添加装置４０の弁７が閉じると共にポンプ８が停止状態となることによって、キレート剤及びアルカリ剤を含む液体の注入が停止する。
【００６２】
また、キレート剤及びアルカリ剤を含む液体の注入が停止し、制御装置１１の演算部２５で演算された流量差が下限閾値に達すると、キレート剤及びアルカリ剤添加装置４０の弁７に弁開放信号が制御装置１１から送出されると共に、キレート剤及びアルカリ剤添加装置４０のポンプ８にポンプ作動信号が制御装置１１から送出される。これにより、キレート剤及びアルカリ剤添加装置４０の弁７が開くと共にポンプ８が作動状態となることによって、キレート剤及びアルカリ剤を含む液体の注入が再開される。
【００６３】
第４の実施形態のように、キレート剤及びアルカリ剤を含む液体を流入水に注入する第１工程と、キレート剤及びアルカリ剤を含む液体の注入を停止する第２工程とを交互に切り替えることで、キレート剤及びアルカリ剤の添加量を低減してコストの削減を図ることができる。
また、流入水に発生したスケールをスケール検出装置６１で検出し、スケール検出装置６１から出力された信号に基づいてキレート剤及びアルカリ剤の注入を制御することで、キレート剤及びアルカリ剤の添加量をより低減することができる。
【００６４】
（第５の実施形態）
図５は、本発明の第５の実施形態に係るスケール抑制装置の概略構成図である。第５の実施形態に係るスケール抑制装置は、図５に示すように、配管Ｌ１、キレート剤及びアルカリ剤添加装置４０、スケール検出装置６１、配管Ｌ１７，Ｌ１８、弁１９，２０及び制御装置１１を備えている。
配管Ｌ１は流入水入口１２から流入した流入水をスケール検出装置６１に導くものであって、この配管Ｌ１の一端はスケール検出装置６１の入口部に接続されている。
【００６５】
キレート剤及びアルカリ剤添加装置４０は配管Ｌ１を流通する流入水にキレート剤とアルカリ剤を含む液体を注入するものであって、キレート剤とアルカリ剤を含む液体を貯留するタンク６と、このタンク６に貯留された液体を配管Ｌ１に注入するポンプ８と、タンク６の液体排出口とポンプ８の吸込口とを接続する配管Ｌ６と、ポンプ８の吐出口と配管Ｌ１の注入口とを接続する配管Ｌ５とを有している。
【００６６】
また、キレート剤及びアルカリ剤添加装置４０はポンプ８の吸込側を開閉する弁７を有し、この弁７は配管Ｌ６の途中に配置されている。さらに、キレート剤及びアルカリ剤添加装置４０はポンプ８の吐出側を開閉する弁２３を有し、この弁２３は配管Ｌ５の途中に配置されている。なお、弁２３は必ずしも必要ではないが、ポンプ８の吐出側に弁２３を設けておくと、ポンプ８が故障した際のメンテナンスを容易に行うことができる。
【００６７】
スケール検出装置６１はキレート剤及びアルカリ剤が注入される注入箇所よりも下流側でスケールの析出具合を検出するものであって、流入水に発生したスケールを析出させるスケール析出部１６を有している。このスケール析出部１６は例えば流入水が流通する管路を有し、この管路の内面にスケールが付着することによって管路の流路断面積が変化する構成となっている。
【００６８】
また、スケール検出装置６１は配管Ｌ１からスケール析出部１６に流入する流入水の流量を計測する流量計２１を有し、この流量計２１から出力された信号は制御装置１１に供給されている。
配管Ｌ１７はスケール検出装置６１を流通した流入水を酸性用還元井１５に供給するものであって、酸性用還元井１５の入口部に接続されている。
【００６９】
配管Ｌ１８はスケール検出装置６１を流通した流入水をアルカリ性用還元井１４に供給するものであって、アルカリ性用還元井１４の入口部に接続されている。
弁１９はスケール検出装置６１を流通した流入水がアルカリ性用還元井１４に流入するのを阻止するためのものであって、配管Ｌ１８の途中に配置されている。
弁２０はスケール検出装置６１を流通した流入水が酸性用還元井１５に流入するのを阻止するためのものであって、配管Ｌ１７の途中に配置されている。
【００７０】
制御装置１１はスケール検出装置６１で検出されたスケールの析出具合に基づいてポンプ８、弁７，１９，２０，２３を制御するものであって、スケール検出装置６１の流量計２１により計測された流入水の流量（下限閾値未満の時の流量）を記憶する記憶部２４と、キレート剤及びアルカリ剤を注入した後に流量計２１で計測した流量と記憶部２４に記憶された流量との流量差を演算する演算部２５と、演算部２５で得られた流量差を上限閾値及び下限閾値と比較する比較部２６とを有している。
【００７１】
第５の実施形態に係るスケール抑制装置では、図６に示すように、流入水が流入する配管Ｌ１にキレート剤とアルカリ剤を含む液体をキレート剤及びアルカリ剤添加装置４０から注入する第１工程（Ｓ２）と、キレート剤及びアルカリ剤を含む液体の注入を停止する第２工程（Ｓ３）とを、切り替え工程（Ｓ１）で交互に切り替えてスケールの発生を抑制する。この場合、第１工程を先に実施してから第２工程を実施してもよいし、第２工程を先に実施してから第１工程を実施してもよい。
【００７２】
第５の実施形態において、第１工程を先に実施すると、スケール検出装置６１のスケール析出部１６にスケール（例えばＣＳＨ）が徐々に析出する。このときスケール検出装置６０の出力値（流量差）は、図７に示すように、第１工程が進むに従って徐々に増加する。そして、スケール検出装置６１の出力値（流量差）が上限閾値を超えると、第１工程から第２工程に切り替わり、キレート剤及びアルカリ剤添加装置４０の作動が停止する。
【００７３】
第１工程から第２工程に切り替わると、スケール析出部１６に析出したスケール（例えばＣＳＨ）が溶解し、これに伴ってスケール検出装置６１の出力値（流量差）が減少する。そして、スケール検出装置６１の出力値（流量差）が下限閾値未満になると、第２工程から第１工程に切り替わり、キレート剤およびアルカリ剤を含む液体がキレート剤及びアルカリ剤添加装置４０から配管Ｌ１に添加される。以下、上記のように第１工程と第２工程が交互に繰り返される。
【００７４】
一方、第２工程を先に実施すると、スケール検出装置６１のスケール析出部１６に例えば非晶質シリカが析出する。このときスケール検出装置６１の出力値（流量差）は、図８に示すように、第２工程が進むに従って徐々に増加する。そして、スケール検出装置６１の出力値（流量差）が上限閾値を超えると、第２工程から第１工程に切り替わり、キレート剤およびアルカリ剤を含む液体がキレート剤及びアルカリ剤添加装置４０から配管Ｌ１に添加される。
【００７５】
第２工程から第１工程に切り替わると、スケール析出部１６に析出した非晶質シリカが溶解し、これに伴ってスケール検出装置６１の出力値（流量差）が減少する。そして、スケール検出装置６１の出力値（流量差）が下限閾値未満になると、第１工程から第２工程に切り替わり、キレート剤及びアルカリ剤添加装置４０の作動が停止する。以下、上記のように第２工程と第１工程が交互に繰り返される。
第１工程では、弁７，１９，２３を開、弁２０を閉にすると共にポンプ８を作動させ、流入水が流通する配管Ｌ１にキレート剤及びアルカリ剤を含む液体をキレート剤及びアルカリ剤添加装置４０から注入する。
第２工程では、弁７，１９，２３を閉、弁２０を開にすると共にポンプ８を停止させ、キレート剤及びアルカリ剤を含む液体の注入を停止する。
【００７６】
上記のような第１工程と第２工程を、先に記載したように様々なバリエーションで交互に実行することによって、スケールの発生を抑制できる。
流入水が流通する配管Ｌ１にキレート剤及びアルカリ剤を含む液体をキレート剤及びアルカリ剤添加装置４０から注入すると、図９に示すように、流入水に含まれる多価金属イオンと反応して化合物（例えばＣＳＨ）が析出すると共に、非晶質シリカが溶解する。そして、キレート剤及びアルカリ剤を含む液体の注入を停止すると、非晶質シリカが析出すると共に、多価金属イオンと反応して析出する化合物（例えばＣＳＨ）が溶解する。
【００７７】
第５の実施形態では、制御装置１１の演算部２５で演算された圧力差が上限閾値に達すると、弁７，１９，２３に弁閉鎖信号が制御装置１１から送出されると共に、キレート剤及びアルカリ剤添加装置４０のポンプ８にポンプ停止信号が制御装置１１から送出される。これにより、弁７，１９，２３が閉じると共にポンプ８が停止状態となることによって、キレート剤及びアルカリ剤を含む液体の注入が停止する。
また、このとき制御装置１１からの弁開放信号によって弁２０が開き、スケール検出装置６１を流通した流入水は配管Ｌ１７を流通して酸性用還元井１５に供給される。
【００７８】
キレート剤及びアルカリ剤を含む液体の注入が停止し、制御装置１１の演算部２５で演算された圧力差が下限閾値に達すると、弁２０に弁閉鎖信号が制御装置１１から送出される。また、このとき弁７，１９，２３に弁開放信号が制御装置１１から送出されると共に、ポンプ８にポンプ作動信号が制御装置１１から送出される。弁２０が閉、弁７，１９，２３が開になると共にポンプ８が作動状態となることによって、キレート剤及びアルカリ剤を含む液体の注入が再開される。このときスケール検出装置６１を流通した流入水は、配管Ｌ１８を流通してアルカリ性還元井１４に供給される。
【００７９】
第５の実施形態のように、キレート剤及びアルカリ剤を含む液体を流入水に注入する第１工程と、キレート剤及びアルカリ剤を含む液体の注入を停止する第２工程とを交互に切り替えることで、キレート剤及びアルカリ剤の添加量を低減してコストの削減を図ることができる。
また、流入水に発生したスケールをスケール検出装置６１で検出し、スケール検出装置６１から出力された信号に基づいてキレート剤及びアルカリ剤の注入を制御することで、キレート剤及びアルカリ剤の添加量をより低減することができる。
【００８０】
（第６の実施形態）
次に、図１０を参照して本発明の第６の実施形態について説明する。本発明の第６の実施形態は、図１または図２または図４に示したスケール抑制装置１００を備えた地熱発電システムである。具体的には、生産井７０から取り出した地熱水で媒体を蒸発させる蒸発器７１と、蒸発器７１で蒸発した媒体で回転するタービン７２と、タービン７２と連結されてタービン７２の回転力で発電する発電機７３と、タービン７２から出た媒体を凝縮する凝縮器７４と、凝縮器７４から出た媒体を蒸発器７１へ送る循環ポンプ７５とを備え、蒸発器７１を通過した後の地熱水をスケール抑制装置１００の流入水とする地熱発電システムである。スケール抑制装置１００を出た地熱水は、還元井１３へ供給される。発電機７３で発電された電力は、電力配線７６を通ってコンディショナー７７に入れられ、コンディショナー７７で所望の電圧電流に変換されて、外部への電力出力配線７８を通って外部に出力される。
【００８１】
（第７の実施形態）
次に、図１１を参照して本発明の第７の実施形態について説明する。本発明の第７の実施形態は、図３または図５に示したスケール抑制装置１０１を備えた地熱発電システムである。具体的には、生産井７０から取り出した地熱水で媒体を蒸発させる蒸発器７１と、蒸発器７１で蒸発した媒体で回転するタービン７２と、タービン７２と連結されてタービン７２の回転力で発電する発電機７３と、タービン７２から出た媒体を凝縮する凝縮器７４と、凝縮器７４から出た媒体を蒸発器７１へ送る循環ポンプ７５とを備え、蒸発器７１を通過した後の地熱水をスケール抑制装置１０１の流入水とする地熱発電システムである。スケール抑制装置１０１から出るアルカリ性の排水をアルカリ性用還元井１４に流入させ、酸性の排水を酸性用還元井１５に流入させている。発電機７３で発電された電力は、電力配線７０を通ってコンディショナー７７に入れられ、コンディショナー７７で所望の電圧電流に変換されて、外部への電力出力配線７８を通って外部に出力される。
【００８２】
このような構成にすることで、排出先でアルカリ性の水と酸性の水が混合されて中性になることを防止できるため、スケールの生成が抑制され排出先のメンテナンス頻度を低減できるようになった。
上記第１〜第７の実施形態において、図８に示したように、キレート剤およびアルカリ剤の添加を停止する第２工程を先に行い、キレート剤およびアルカリ剤を添加する第１工程を後に実施することがより望ましい。このようにすれば、第１工程を先に実施する図７の方法よりも、添加するキレート剤およびアルカリ剤の量を減らすことができる。
【００８３】
なお、カルシウムイオン濃度と同じモル濃度でキレート剤を添加すると、地熱水の場合はカルシウム以外にキレート剤で捕捉できる金属が少なく、キレート剤が地熱水中のカルシウムを全て捕捉するため、ＣＳＨは析出しないはずである。したがって、キレート剤を添加する場合には、キレート剤が少ないとシリカが溶ける前にＣＳＨが溜まり、下限閾値を下回らなくなるので、カルシウムイオン濃度と同じモル濃度からキレート剤濃度を少しずつ減らし、第１工程でスケール検出装置の出力が下限閾値を下回るようにすることが望ましい。
以上、本発明の各実施形態のように実施すれば、シリカ成分とカルシウム成分とを少なくとも含む流入水に対して、キレート剤を添加するより安価な方法でシリカ系スケール及びカルシウム系スケールの発生を抑制できる。
【符号の説明】
【００８４】
Ｌ１，Ｌ５，Ｌ６，Ｌ７，Ｌ１０，Ｌ１７，Ｌ１８…配管
６，６ａ，６ｂ…タンク
７，７ａ，７ｂ，１９，２０，２３…弁
８…ポンプ
１１…制御装置
１２…流入水入口
１３…還元井
１４…アルカリ性用還元井
１５…酸性用還元井
１６…スケール析出部
１７…上流側圧力計
１８…下流側圧力計
２１…流量計
２４…記憶部
２５…演算部
２６…比較部
４０…キレート剤及びアルカリ剤添加装置
６０，６１…スケール検出装置
７０…生産井
７１…蒸発器
７２…タービン
７３…発電機
７４…凝縮器
７５…循環ポンプ
７６…電力配線
７７…コンディショナー
７８…電力出力配線
１００，１０１…スケール抑制装置
【図１】
2013230432.tif 000003
【図２】
2013230432.tif 000004
【図３】
2013230432.tif 000005
【図４】
2013230432.tif 000006
【図５】
2013230432.tif 000007
【図６】
2013230432.tif 000008
【図７】
2013230432.tif 000009
【図８】
2013230432.tif 000010
【図９】
2013230432.tif 000011
【図１０】
2013230432.tif 000012
【図１１】
2013230432.tif 000013