(57)【要約】【課題】熱効率の高い地熱交換器を提供すること。【解決手段】本発明の地熱発電システム１００は、熱交換液体を下降させる下降領域及び上昇させる上昇領域を有し、地熱帯に開口を有さない二重管を有する熱交換液体用地熱井と、前記熱交換液体用地熱井に前記熱交換液体を送出する高圧循環ポンプと、地熱の熱によって加熱された前記熱交換液体から蒸気を取り出して発電する熱交換液体用発電設備と、を有する第１地熱発電設備１０と、地熱水を受領する生産井と、熱交換の完了した前記地熱水の少なくとも一部を還元する還元井と、少なくとも１つの気水分離器を含んでなり、前記地熱水から蒸気を取り出して発電する地熱水用発電設備と、を有する第２地熱発電設備５０と、を備え、前記熱交換液体の少なくとも一部は、前記気水分離器で分離された熱水によって熱交換され加熱された状態で前記高圧循環ポンプによって前記熱交換液体用地熱井に送出される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換液体を下降させる下降領域及び上昇させる上昇領域を有し、地熱帯に開口を有さない二重管を有する熱交換液体用地熱井と、前記熱交換液体用地熱井に前記熱交換液体を送出する高圧循環ポンプと、地熱の熱によって加熱された前記熱交換液体から蒸気を取り出す蒸気発生器と、
前記熱交換液体用地熱井の周囲に形成されている地熱水を受領する生産井と、熱交換の完了した前記地熱水の少なくとも一部を還元する還元井と、少なくとも１つの気水分離器を含んでなり、前記地熱水から蒸気を取り出す気水分離器と、
前記蒸気によって発電する発電機と、
を備えていることを特徴とする地熱発電システム。
【請求項２】
熱交換液体を下降させる下降領域及び上昇させる上昇領域を有し、地熱帯に開口を有さない二重管を有する熱交換液体用地熱井と、前記熱交換液体用地熱井に前記熱交換液体を送出する高圧循環ポンプと、地熱の熱によって加熱された前記熱交換液体から蒸気を取り出す蒸気発生器と、
地熱水を受領する生産井と、熱交換の完了した前記地熱水の少なくとも一部を還元する還元井と、少なくとも１つの気水分離器を含んでなり、前記地熱水から蒸気を取り出す気水分離器と、
前記蒸気によって発電する発電機と、
を備え、
前記熱交換液体の少なくとも一部は、前記気水分離器で分離された熱水によって熱交換され加熱された状態で前記高圧循環ポンプによって前記熱交換液体用地熱井に送出されることを特徴とする地熱発電システム。
【請求項３】
熱交換液体を下降させる下降領域及び上昇させる上昇領域を有し、地熱帯に開口を有さない二重管を有する熱交換液体用地熱井と、前記熱交換液体用地熱井に前記熱交換液体を送出する高圧循環ポンプと、地熱の熱によって加熱された前記熱交換液体から蒸気を取り出して発電する熱交換液体用発電設備と、を有する第１地熱発電設備と、
地熱水を受領する生産井と、熱交換の完了した前記地熱水の少なくとも一部を還元する還元井と、少なくとも１つの気水分離器を含んでなり、前記地熱水から蒸気を取り出して発電する地熱水用発電設備と、を有する第２地熱発電設備と、
を備え、
前記熱交換液体の少なくとも一部は、前記気水分離器で分離された地熱水によって熱交換され加熱された状態で前記高圧循環ポンプによって前記熱交換液体用地熱井に送出されることを特徴とする地熱発電システム。
【請求項４】
前記生産井は、前記熱交換液体用地熱井の周囲に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の地熱発電システム。
【請求項５】
前記気水分離器内には、前記気水分離器によって分離された地熱水の熱を前記熱交換液体に交換するための熱交換器を備えていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の地熱発電システム。
【請求項６】
前記地熱水用発電設備はフラッシャーを備えており、前記フラッシャー内には、前記熱交換液体に熱を交換するための熱交換器を備えていることを特徴とする請求項３に記載の地熱発電システム。
【請求項７】
前記熱交換液体用発電設備は復水器を有し、
前記復水器で冷却された熱交換液体を前記第２地熱発電設備に送出することを特徴とする請求項３に記載の地熱発電システム。
【請求項８】
熱交換液体を下降させる下降領域及び上昇させる上昇領域を有し、地熱帯に開口を有さない二重管を有する熱交換液体用地熱井と、前記熱交換液体用地熱井に前記熱交換液体を送出する高圧循環ポンプと、地熱の熱によって加熱された前記熱交換液体から蒸気を取り出す蒸気発生器と、
前記熱交換液体用地熱井の周囲に形成されている地熱水を受領する生産井と、熱交換の完了した前記地熱水の少なくとも一部を還元する還元井と、少なくとも１つの気水分離器を含んでなり、前記地熱水から蒸気を取り出す気水分離器と、
前記蒸気によって発電する発電機と、
を備えており、
熱交換液体用地熱井の周囲に設けられた生産井の地熱水から取水して、前記地熱水から蒸気を取り出し、
熱交換液体用地熱井から熱交換用液体を取水して、前記熱交換用液体から蒸気を取り出し、
地熱水の蒸気及び熱交換用液体の蒸気によりタービンで発電することを特徴とする地熱発電方法。
【請求項９】
熱交換液体を下降させる下降領域及び上昇させる上昇領域を有し、地熱帯に開口を有さない二重管を有する熱交換液体用地熱井と、前記熱交換液体用地熱井に前記熱交換液体を送出する高圧循環ポンプと、地熱の熱によって加熱された前記熱交換液体から蒸気を取り出す蒸気発生器と、
地熱水を受領する生産井と、熱交換の完了した前記地熱水の少なくとも一部を還元する還元井と、少なくとも１つの気水分離器を含んでなり、前記地熱水から蒸気を取り出す気水分離器と、
前記蒸気によって発電する発電機と、
を備えており、
前記熱交換液体の少なくとも一部は、前記気水分離器で分離された地熱水によって熱交換され加熱された状態で前記高圧循環ポンプによって前記熱交換液体用地熱井に送出されることを特徴とする地熱発電方法。
【請求項１０】
熱交換液体を下降させる下降領域及び上昇させる上昇領域を有し、地熱帯に開口を有さない二重管を有する熱交換液体用地熱井と、前記熱交換液体用地熱井に前記熱交換液体を送出する高圧循環ポンプと、地熱の熱によって加熱された前記熱交換液体から蒸気を取り出して発電する熱交換液体用発電設備と、を有する第１地熱発電設備と、
地熱水を受領する生産井と、熱交換の完了した前記地熱水の少なくとも一部を還元する還元井と、少なくとも１つの気水分離器を含んでなり、前記地熱水から蒸気を取り出して発電する地熱水用発電設備と、を有する第２地熱発電設備と、
を備えており、
前記熱交換液体の少なくとも一部は、前記気水分離器で分離された地熱水によって熱交換され加熱された状態で前記高圧循環ポンプによって前記熱交換液体用地熱井に送出されることを特徴とする地熱発電方法。
【請求項１１】
（１）熱交換液体を下降させる下降領域及び上昇させる上昇領域を有し、地熱帯に開口を有さない二重管を有する熱交換液体用地熱井から加熱された熱交換用液体を取水する工程、
（２）取水した前記熱交換用液体から熱交換用液体の蒸気と熱交換用液体の液体に分離する工程、
（３）分離された蒸気を使用して発電する工程、
（４）生産井から地熱水を取水する工程、
（５）取水した地熱水を地熱水の蒸気と地熱水の液体に分離する工程、
（６）熱交換用液体の液体を地熱水の液体によって加熱する工程、
（７）加熱された熱交換用液体の液体を前記熱交換液体用地熱井に送出する工程、
とを含むことを特徴とする地熱発電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地熱発電システム及び地熱発電方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地熱発電のような地熱エネルギーを利用してエネルギーを得る手法は、高温のマグマ層を熱源とすることから半永久的に熱エネルギーを取り出すことができ、かつ、発電の過程において温室効果ガスを発生しないことから、化石燃料の代替手段として近年注目されている。
【０００３】
従来の地熱発電は、地熱帯をボーリングし、地熱帯に存在する自然の蒸気、又は熱水を自然の圧力を利用して取り出し発電を行なう。それに対し、本権利者は、地熱帯に存在する蒸気及び熱を直接取り出すことなく、熱のみを受領して発電可能な地熱交換器を提案している（特許文献１）。
【０００４】
かかる地熱交換器は、地下から取り出される高温・高圧の熱水の熱から蒸気を得ることができるため、熱効率に優れた熱交換が可能であり、地熱帯付近における環境に及ぼす影響がとても小さい地熱交換器を提供するものとして有効な発明である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１６４０６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、従来技術にかかる熱交換器をさらに発展させ、さらに熱効率のよい地熱発電システム及び地熱発電方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の目的を達成するために、以下の手段を採用している。
【０００８】
本発明にかかる地熱発電システムは、熱交換液体を下降させる下降領域及び上昇させる上昇領域を有し、地熱帯に開口を有さない二重管を有する熱交換液体用地熱井と、前記熱交換液体用地熱井に前記熱交換液体を送出する高圧循環ポンプと、地熱の熱によって加熱された前記熱交換液体から蒸気を取り出す蒸気発生器と、
前記熱交換液体用地熱井の周囲に形成されている地熱水を受領する生産井と、熱交換の完了した前記地熱水の少なくとも一部を還元する還元井と、少なくとも１つの気水分離器を含んでなり、前記地熱水から蒸気を取り出す気水分離器と、
前記蒸気によって発電する発電機と、
を備えていることを特徴とする。
【０００９】
本発明にかかる地熱発電システムは、閉鎖循環型の熱交換液体地熱井の周囲に生産井を有しているので、熱交換液体用地熱井の周囲の地熱水は、熱交換液体用地熱井の周囲の地熱水が流れているため、熱交換用地熱井近傍の熱交換用液体によって冷やされた地熱水が常に新しい加熱された地熱水と交換され常に地熱によって加熱された地熱水が熱交換液体用地熱井に接触することになり、より効果的に熱交換液体を加熱することができる。
【００１０】
本発明にかかる地熱発電システムは、熱交換液体を下降させる下降領域及び上昇させる上昇領域を有し、地熱帯に開口を有さない二重管を有する熱交換液体用地熱井と、前記熱交換液体用地熱井に前記熱交換液体を送出する高圧循環ポンプと、地熱の熱によって加熱された前記熱交換液体から蒸気を取り出す蒸気発生器と、
地熱水を受領する生産井と、熱交換の完了した前記地熱水の少なくとも一部を還元する還元井と、少なくとも１つの気水分離器を含んでなり、前記地熱水から蒸気を取り出す気水分離器と、
前記蒸気によって発電する発電機と、
を備え、
前記熱交換液体の少なくとも一部は、前記気水分離器で分離された地熱水によって熱交換され加熱された状態で前記高圧循環ポンプによって前記熱交換液体用地熱井に送出されることを特徴とする。
【００１１】
二重管構造の熱交換液体用地熱井で取り出す高温圧力水に含まれる飽和蒸気は、高温の蒸気として取り出すことが大容量化への条件となる。蒸気量が多くなれば、一般に蒸気量の１０〜２０倍の水を循環させる高圧循環ポンプの容量は大きくなる。しかし、発電出力の蒸気の割合はフラッシュ率であり、次の式で計算する。
フラッシュ率＝（Ｈｆａ−Ｈｆｂ）／Ｈｆｇ
Ｈｆａ：取水した熱水のエンタルピー
Ｈｆｂ：減圧沸騰させた熱水のエンタルピー
Ｈｆｇ：減圧沸騰させた蒸気のエンタルピー
上記式で計算すると、蒸気割合（フラッシュ率）は、１９０℃で高温圧力水を取水し、１６０℃に減圧沸騰させた場合と、１９５℃で取り出し、１６５℃に減圧沸騰させた場合のフラッシュ率は、それぞれ０．０６３、０．０６４とほとんど変わらない。このため、より高い高温の圧力水を取水することが重要となる。
【００１２】
本発明にかかる地熱発電システムによれば、熱交換液体用地熱井に送出する熱交換液体の温度を加熱することによって、より高温の熱交換液体を取水することができ、発電出力を向上させることができる。
【００１３】
本発明にかかる地熱発電システムは、熱交換液体を下降させる下降領域及び上昇させる上昇領域を有し、地熱帯に開口を有さない二重管を有する熱交換液体用地熱井と、前記熱交換液体用地熱井に前記熱交換液体を送出する高圧循環ポンプと、地熱の熱によって加熱された前記熱交換液体から蒸気を取り出して発電する熱交換液体用発電設備と、を有する第１地熱発電設備と、
地熱水を受領する生産井と、熱交換の完了した前記地熱水の少なくとも一部を還元する還元井と、少なくとも１つの気水分離器を含んでなり、前記地熱水から蒸気を取り出して発電する地熱水用発電設備と、を有する第２地熱発電設備と、
を備え、
前記熱交換液体の少なくとも一部は、前記気水分離器で分離された地熱水によって熱交換され加熱された状態で前記高圧循環ポンプによって前記熱交換液体用地熱井に送出されることを特徴とする。
【００１４】
かかる発明によれば、前述した発明の効果に加え、第１地熱発電設備の熱交換用液体は、第２地熱発電設備の地熱水とは全く異なる閉鎖系になるので、第１地熱発電設備によって取り出される熱交換用液体には、地熱帯特有の硫黄その他の不純物が含まれていないため、スケールとなって熱井戸、配管類又はタービン等に付着することがなく、長期間の使用が可能となる。
【００１５】
さらに、本発明にかかる地熱発電システムにおいて、前記生産井は、前記熱交換液体用地熱井の周囲に形成されていることを特徴とするものであってもよい。かかる構成を採用することによって、熱交換液体用地熱井の周囲の地熱水は、熱交換液体用地熱井の周囲の地熱水が流れているため、熱交換用地熱井近傍の熱交換用液体によって冷やされた地熱水が常に新しい加熱された地熱水と交換され常に地熱によって加熱された地熱水が熱交換液体用地熱井に接触することになり、より効果的に熱交換液体を加熱することができる。
【００１６】
また、本発明にかかる地熱発電システムにおいて、前記気水分離器内には、前記気水分離器によって分離された地熱水の熱を前記熱交換液体に交換するための熱交換器を備えていることを特徴とするものであってもよい。熱交換液体を加熱する手段として、第２地熱発電設備の気水分離器によって気水分離された熱水を利用して熱交換液体を加熱することにより、効果的に熱交換液体を加熱することができる。
【００１７】
さらに、本発明にかかる地熱発電システムにおいて、前記地熱水用発電設備は、フラッシャーを備えており、前記フラッシャー内には、前記熱交換液体に熱を交換するための熱交換器を備えていることを特徴とするものであってもよい。第２地熱発電設備として、ダブルフラッシュ方式を採用した場合に、フラッシャー内で熱交換することによって、効果的に熱交換液体を加熱することができる。
【００１８】
さらに、本発明にかかる地熱発電システムにおいて、前記熱交換液体用発電設備は、復水器を有し、前記復水器で冷却された熱交換液体を前記第２地熱発電設備側に送出することを特徴とするものであってもよい。熱交換液体を加熱するに際して、発電に使用した後の復水器の熱交換液体を第２地熱発電設備側に送出して加熱することによって、熱交換液体を循環させることができる。
【００１９】
さらに、本発明にかかる地熱発電システムにおいて、前記生産井は、前記熱交換液体用地熱井の周囲に形成されていることを特徴とするものであってもよい。熱交換液体用地熱井の周囲の地熱水は常に新しい加熱された地熱水と交換される上、熱交換液体用地熱井の周囲の地熱水が流れているため、常に地熱によって加熱された地熱水が熱交換液体用地熱井に接触することになり、より効果的に熱交換液体を加熱することができる。
【００２０】
さらに、本発明は、以下の地熱発電方法をも提供する。
【００２１】
本発明にかかる地熱発電方法は、下降領域及び上昇させる上昇領域を有し、地熱帯に開口を有さない二重管を有する熱交換液体用地熱井と、前記熱交換液体用地熱井に前記熱交換液体を送出する高圧循環ポンプと、地熱の熱によって加熱された前記熱交換液体から蒸気を取り出す蒸気発生器と、
前記熱交換液体用地熱井の周囲に形成されている地熱水を受領する生産井と、熱交換の完了した前記地熱水の少なくとも一部を還元する還元井と、少なくとも１つの気水分離器を含んでなり、前記地熱水から蒸気を取り出す気水分離器と、
前記蒸気によって発電する発電機と、
を備えており、
熱交換液体用地熱井の周囲に設けられた生産井の地熱水から取水して、前記地熱水から蒸気を取り出し、
熱交換液体用地熱井から熱交換用液体を取水して、前記熱交換用液体から蒸気を取り出し、
地熱水の蒸気及び熱交換用液体の蒸気によりタービンで発電することを特徴とする。
【００２２】
また、本発明にかかる地熱発電方法は、熱交換液体を下降させる下降領域及び上昇させる上昇領域を有し、地熱帯に開口を有さない二重管を有する熱交換液体用地熱井と、前記熱交換液体用地熱井に前記熱交換液体を送出する高圧循環ポンプと、地熱の熱によって加熱された前記熱交換液体から蒸気を取り出す蒸気発生器と、
地熱水を受領する生産井と、熱交換の完了した前記地熱水の少なくとも一部を還元する還元井と、少なくとも１つの気水分離器を含んでなり、前記地熱水から蒸気を取り出す気水分離器と、
前記蒸気によって発電する発電機と、
を備えており、
前記熱交換液体の少なくとも一部は、前記気水分離器で分離された地熱水によって熱交換され加熱された状態で前記高圧循環ポンプによって前記熱交換液体用地熱井に送出されることを特徴とする。
【００２３】
さらに、本発明にかかる地熱発電方法は、熱交換液体を下降させる下降領域及び上昇させる上昇領域を有し、地熱帯に開口を有さない二重管を有する熱交換液体用地熱井と、前記熱交換液体用地熱井に前記熱交換液体を送出する高圧循環ポンプと、地熱の熱によって加熱された前記熱交換液体から蒸気を取り出して発電する熱交換液体用発電設備と、を有する第１地熱発電設備と、
地熱水を受領する生産井と、熱交換の完了した前記地熱水の少なくとも一部を還元する還元井と、少なくとも１つの気水分離器を含んでなり、前記地熱水から蒸気を取り出して発電する地熱水用発電設備と、を有する第２地熱発電設備と、
を備えており、
前記熱交換液体の少なくとも一部は、前記気水分離器で分離された地熱水によって熱交換され加熱された状態で前記高圧循環ポンプによって前記熱交換液体用地熱井に送出されることを特徴とする。
【００２４】
さらに、本発明にかかる地熱発電方法は、
（１）熱交換液体を下降させる下降領域及び上昇させる上昇領域を有し、地熱帯に開口を有さない二重管を有する熱交換液体用地熱井から加熱された熱交換用液体を取水する工程、
（２）取水した前記熱交換用液体から熱交換用液体の蒸気と熱交換用液体の液体に分離する工程、
（３）分離された蒸気を使用して発電する工程、
（４）生産井から地熱水を取水する工程、
（５）取水した地熱水を地熱水の蒸気と地熱水の液体に分離する工程、
（６）熱交換用液体の液体を地熱水の液体によって加熱する工程、
（７）加熱された熱交換用液体の液体を前記熱交換液体用地熱井に送出する工程
とを含むことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、第１実施形態にかかる地熱発電システム１００を示す模式図である。
【図２】図２は、第２実施形態にかかる地熱発電システム１００を示す模式図である。
【図３】図３は、第３実施形態にかかる地熱発電システム１００を示す模式図である。
【図４】図４は、第４実施形態にかかる地熱発電システム１００を示す模式図である。
【図５】図５は、第５実施形態にかかる地熱発電システム１００を示す模式図である。
【図６】図６は、比較例にかかる地熱発電システム１００を示す模式図である。
【図７】図７は、実施例１及び実施例２のデータを示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明にかかる地熱発電システム１００の実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態及び図面は、本発明の実施形態の一部を例示するものであり、これらの構成に限定する目的に使用されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更することができる。また、各図において対応する構成要素には同一又は類似の符号が付されている。なお、図１においてα、βは冷却水の流れを指し、γは補給水の流れを指す。
【００２７】
（第１実施形態）
第１実施形態にかかる地熱発電システム１００の概念図が図１に示されている。図１の実線の矢印は後述する熱交換液、地熱水の液体の流れを示し、点線の矢印は蒸気の流れを示している。第１実施形態にかかる地熱発電システム１００は、主として、熱交換液体を下降させる下降領域及び上昇させる上昇領域を有し、地熱帯に開口を有さない二重管を有する熱交換液体用地熱井２０と、熱交換液体用地熱井２０に熱交換液体を送出する高圧循環ポンプ３０と、地熱の熱によって加熱された熱交換液体から蒸気を取り出す蒸気発生器４１と、地熱水を受領する生産井６１と、熱交換の完了した地熱水の少なくとも一部を還元する還元井６２と、少なくとも１つの気水分離器７１を含んでなり、地熱水から蒸気を取り出す気水分離器７１と、蒸気によって発電する発電機４５と、を備えている。
【００２８】
熱交換液体は、大気圧において沸点が１５０℃以下、例えば、水、アンモニアが溶解した水等の低沸点液体を使用することが好ましいが、これらに限定するものではない。
【００２９】
熱交換液体用地熱井２０は、熱交換液体を地熱帯まで運搬し、地熱帯で熱交換し加熱された熱交換液体を地上まで運搬する機能を有する。熱交換液体用地熱井２０は、内管２１とこの内管２１の外側に配置される外管２２とを有する二重管の地熱交換器で構成される。外管２２は、下端が閉塞して作製されている。内管２１は、最下端が外管２２の下方で開放して形成されており、最下端において内管２１の内側の内側領域と内管２１と外管１２の間の外側領域とが連通して形成されている。このため、内側領域又は外側領域のいずれかを下降してきた熱交換液体を他方の外側領域又は内側領域に移動させて上昇させることができる。すなわち、外側領域を下降領域とした場合には、熱交換液体は外側領域を加熱されながら下降していき、最下端で内管２１の内側領域内に導入されて、内側領域内を上昇して地上まで運ばれる。一方、内側領域を下降領域とした場合には、熱交換液体は内側領域を加熱されながら下降していき、最下端で内管２１の外側領域内に導入されて、外側領域内でも加熱されながら上昇して地上まで運ばれる。
【００３０】
熱交換液体用地熱井２０は、複数のパイプを接続して作製されている。使用するパイプとしては、油井管等の金属管の他、セラミック系複合材料、炭素系材料又は樹脂系材料等のパイプを使用することもできる。また、外管２２の外表面は、地熱帯から熱を受領しやすくするために、パイプの表面に凹凸を設けたり、銅等の金属をメッキ又は溶射したりして熱伝導面積を大きくしてもよい。また、外管２２の最下端は、熱交換液体がスムーズに移動することができるように、半球体又は半楕円球体のように形成してもよい。
【００３１】
高圧循環ポンプ３０は、熱交換液体を熱交換液体用地熱井２０に送出するための装置である。好ましくは、高圧循環ポンプを使用するとよい。
【００３２】
生産井６１は、地熱水を取り出すための坑井であり、熱水と蒸気が混じって噴出する熱水卓越型のタイプを使用することが好ましい。発電に必要な地熱水を得ることができる坑井であれば、特にその構成は限定するものではない。生産井６１は、熱交換液体用地熱井２０の外周に設けられる。
【００３３】
還元井６２は、地中から取り出した地熱水の一部又は全部、その他の水を地中に戻すための坑井である。この還元井６２の構成も特に限定するものではなく、種々の構成のものを使用することができる。
【００３４】
本地熱発電システムには、熱交換液体用地熱井２０から取り出された熱交換液体及び高温の蒸気を含む地熱水から電力を得るための設備を有しており、熱交換用液体を主として処理するための蒸気発生器（減圧器）４１、フラッシャー４２、高圧循環ポンプ３０による熱交換液体を貯めておく高圧循環ポンプ用タンク４３等を備え、地熱水を処理するための気水分離器７１と、第２フラッシャー７２とを備え、これらから得られた蒸気によって発電するための第１タービン４４ａ及び第２タービン４４ｂからなる多段式のタービン４４、発電機４５及び発電が終わった蒸気、熱交換液体及び地熱水を処理する復水器４６、復水器４６によって凝縮された凝縮水を貯水する貯水タンク４７等を備えている。
【００３５】
以上のように構成された設備は、以下のようにして使用される。まず、熱交換液体用地熱井２０側で地熱の熱によって熱せられた熱交換用液体が取水され、蒸気発生器４１で減圧沸騰させて高温・高圧の蒸気を発生させる。分離された高温・高圧の蒸気は、第１タービン４４ａに送られ、気水分離された液体はフラッシャー４２に送られて気水分離された後、分離された高温、高圧の蒸気も第１タービン４４ａへ送られ、第１タービン４４ａの回転によって発電機４５で発電する。一方、高温の蒸気を含む地熱水は、気水分離器７１で蒸気と分離し、分離した蒸気は第２タービン４４ｂへ送られる。さらに任意に第２フラッシャー７２によって二次蒸気を得て同様に第２タービン４４ｂへ送られ、第２タービン４４ｂの回転によって発電機４５で発電する。タービン４４で消費された蒸気は復水器４６で復水され、復水された地熱水又は熱交換液体は、冷却排水又は冷却されて復水器４６の冷却水として使用されたり、還元井６２によって地熱帯に還元されたり、再び高圧循環ポンプ用タンク４３へ貯められ、再度、高圧循環ポンプ３０によって熱交換液体用地熱井２０へ送られて地熱を受領し、再度、発電に使用されたりする。なお、本実施形態にかかる地熱発電システム１００は、上述した構成に限定するものではなく、その他の構成機器を他の機器で置換しても構わないし、追加で設けても構わない。
【００３６】
かかる構成を採用することによって、閉鎖循環型の熱交換液体用地熱井２０の周囲に生産井６１を有しているので、熱交換液体用地熱井２０の周囲の地熱水は、熱交換液体用地熱井の周囲の地熱水が流れているため、熱交換液体用地熱井２０の近傍の熱交換用液体によって冷やされた地熱水が常に新しい加熱された地熱水と交換され常に地熱によって加熱された地熱水が熱交換液体用地熱井２０に接触することになり、より効果的に熱交換液体を加熱することができる。
【００３７】
（第２実施形態）
第２実施形態にかかる地熱発電システム１００の概念図が図２に示されている。図２の実線の矢印は後述する熱交換液、地熱水の液体の流れを示し、点線の矢印は蒸気の流れを示している。第２実施形態にかかる地熱発電システム１００は、主として、熱交換液体を下降させる下降領域及び上昇させる上昇領域を有し、地熱帯に開口を有さない二重管を有する熱交換液体用地熱井２０と、熱交換液体用地熱井２０に熱交換液体を送出する高圧循環ポンプ３０と、地熱の熱によって加熱された熱交換液体から蒸気を取り出す蒸気発生器４１と、少なくとも１つのフラッシャー４２と、を含んでなり、また、地熱水を受領する生産井６１と、熱交換の完了した地熱水の少なくとも一部を還元する還元井６２と、地熱水から蒸気を取り出す気水分離器７１と、蒸気発生器４１及び気水分離器７１によって発生した蒸気によって発電する発電機４５と、を備えている。
【００３８】
熱交換液体、熱交換液体用地熱井２０及び高圧循環ポンプ３０は、第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００３９】
生産井６１は、地熱水を取り出すための坑井であり、熱水と蒸気が混じって噴出する熱水卓越型のタイプを使用することが好ましい。発電に必要な地熱水を得ることができる坑井であれば、特にその構成は限定するものではない。生産井６１は、前述した熱交換液体用地熱井２０に隣接して又は近傍に設けられる。
【００４０】
還元井６２は、地中から取り出した地熱水の一部又は全部、その他の水を地中に戻すための坑井である。この還元井６２の構成も特に限定するものではなく、種々の構成のものを使用することができる。
【００４１】
熱交換液体用地熱井２０から取り出された熱交換液体及び高温の蒸気を含む地熱水から電力を得るための設備を有しており、熱交換用液体を主として処理するための蒸気発生器（減圧器）４１、フラッシャー４２、高圧循環ポンプによる熱交換液体を貯めておく高圧循環ポンプ用タンク４３等を備え、地熱水を処理するための気水分離器７１と、第２フラッシャー７２とを備えている。さらに、これらから得られた蒸気によって発電するための第１タービン４４ａ及び第２タービン４４ｂ、発電機４５及び発電が終わった蒸気、熱交換液体及び地熱水を処理する復水器４６，復水器４６によって凝縮された凝縮水を貯水する貯水タンク４７、凝縮された凝縮水を還元井に６２に送出する低圧循環ポンプ４８等を有している。
【００４２】
さらに、気水分離器７１及び第２フラッシャー７２内のいずれか又は両方には、フラッシャー４２によって分離された地熱交換液体を加熱するため、熱交換液体用の熱交換器７６が設けられている。熱交換器７６は、例えば、気水分離器７１又は第２フラッシャー７２によって分離された熱水側に細長いパイプを通して形成されている。熱交換液体の一部又は全部は、この熱交換器７６を通ることによって加熱された状態で第１地熱発電設備１０側に戻される。なお、第２実施形態では、ダブルフラッシュ方式を図示しているが、シングルフラッシュ方式でも構わない。
【００４３】
以上の設備は、以下のようにして使用される。まず、熱交換液体用地熱井２０側で地熱の熱によって熱せられた熱交換用液体を取水して、蒸気発生器４１で減圧沸騰させて高温・高圧の蒸気を発生させる。分離された高温・高圧の蒸気は、第１タービン４４ａに送られ、気水分離された液体はフラッシャー４２に送られて気水分離された後、分離された高温、高圧の蒸気も第１タービン４４ａへ送られ、第１タービン４４ａの回転によって発電機４５で発電する。フラッシャー４２で分離された液体の地熱交換液体は、熱交換器７６に運ばれ加熱された後、熱交換液体用地熱井２０に送出され、再度、発電に使用される。一方、高温の蒸気を含む地熱水は、気水分離器７１で蒸気と分離し、分離した蒸気は第２タービン４４ｂへ送られる。さらに任意に第２フラッシャー７２によって二次蒸気を得て同様に第２タービン４４ｂへ送られ、第２タービン４４ｂの回転によって発電機４５で発電する。タービン４４で消費された蒸気は復水器４６で復水され、復水された地熱水又は熱交換液体は、冷却されて排水処理されたり、又は復水器４６の冷却水として使用されたり、還元井６２によって地熱帯に還元されたりするのに使用される。なお、地熱水用発電設備７０は、上述した構成に限定するものではなく、その他の構成機器を他の機器で置換しても構わないし、追加で設けても構わない。
【００４４】
かかる構成を採用することによって、熱交換液体用地熱井２０に送出される熱交換液体は、あらかじめ、熱交換器７６によって加熱されているので、加熱されていない熱交換液体を送出する場合と比較してより高温の熱交換液体を取り出すことができ、エネルギー効率を向上させることができる。
【００４５】
なお、第２実施形態においては、フラッシャー４２で気水分離された熱交換液体を熱交換器７６に送出しているが、図２の２点鎖線に示すように、復水器４６で復水された地熱水又は熱交換液体を低圧循環ポンプ４８によって気水分離器７１内の熱交換器７６に送って、加熱された地熱水又は熱交換液体を高圧循環ポンプ３０によって熱交換液体用地熱井２０へ送って地熱を受領し、再度、発電に使用してもよい。
【００４６】
（第３実施形態）
第３実施形態にかかる地熱発電システム１００の概念図が図３に示されている。図３の実線の矢印は後述する熱交換液、地熱水の液体の流れを示し、点線の矢印は蒸気の流れを示している。第３実施形態にかかる地熱発電システム１００は、第１地熱発電設備１０と第２地熱発電設備５０とを備えている。第１地熱発電設備１０は、熱を地中から受領する熱交換用液体を地熱帯に放出したり、地熱帯の熱水を取水したりすることなく、熱交換用液体を略閉鎖系で循環させるタイプの地熱発電設備である。第２地熱発電設備５０は、地中の熱水を取水する生産井６１と、地熱帯から産出された熱水を発電に利用し、発電を終えた蒸気の凝縮水やその他の水を地下に戻す還元井６２とからなる地熱発電設備である。なお、第１実施形態と同様の設備には同様の符号が付されている。
【００４７】
第１地熱発電設備１０は、熱交換液体を地熱帯との間で循環させて熱エネルギーを取り出す設備であり、主として、熱交換液体用地熱井２０と、高圧循環ポンプ３０と、熱交換液体用発電設備４０と、を備えている。
【００４８】
熱交換液体、熱交換液体用地熱井２０及び高圧循環ポンプ３０は、第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００４９】
熱交換液体用発電設備４０は、高温の圧力水として熱交換液体用地熱井２０から取り出された熱交換液体から電力を得るための設備であり、例えば、蒸気発生器（減圧器）４１、フラッシャー４２、高圧循環ポンプ３０による熱交換液体を貯めておく高圧循環ポンプ用タンク４３、タービン４４、発電機４５、復水器４６、復水器４６によって凝縮された凝縮水を貯水する貯水タンク４７、凝縮された凝縮水を第２地熱発電設備５０に送出する低圧循環ポンプ４８等を備えている。これらの機器を有する熱交換液体用発電設備４０は、地熱によって熱せられた熱交換液体を熱交換液体用地熱井２０から取水して、蒸気発生器４１で減圧沸騰させて高温・高圧の蒸気を発生させる。分離された高温・高圧の蒸気は、タービンに送られる。気水分離された液体の熱交換液体はフラッシャー４２に送られて気水分離された後、分離された高温、高圧の蒸気もタービン４４へ送られ、タービン４４の回転によって発電機４５で発電する。タービン４４で消費された蒸気は復水器４６で復水され、熱交換器７６に運ばれ加熱された後、再度、熱交換液体用地熱井２０に高圧循環ポンプ３０によって送出される。本実施形態においては、熱交換液体と地熱水が混合することがないので再利用することが可能である。勿論、排水処理したり、又は、還元井に送出したりしてもよい。一方、フラッシャー４２で分離された液体の地熱交換液体は、熱交換器７６に運ばれ加熱された後、熱交換液体用地熱井２０に送出され、再度、発電に使用される。このように本発明にかかる第１地熱発電設備１０は、熱交換液体を循環させて地熱を取り出す閉鎖循環型の地熱発電設備である。そのため、取り出された蒸気と熱水に地熱帯特有の硫黄その他の不純物が含まれておらず、スケールの問題が解消され、不純物が装置に付着することがなく長期間の使用が可能にある。なお、熱交換液体用発電設備４０は、上述した構成に限定するものではなく、その他の構成機器を他の機器で置換しても構わないし、追加で設けても構わない。例えば、発生した蒸気を加熱する加熱器をさらに設置したり、ダブルフラッシュ型のフラッシャーをさらに追加したりしても構わない。
【００５０】
次に第２地熱発電設備５０について説明する。第２地熱発電設備５０は、主として、地熱水を受領する生産井６１と、熱交換の完了した地熱水その他の水を還元する還元井６２と、地熱水から蒸気を取り出して発電する地熱水用発電設備７０と、を有している。
【００５１】
生産井６１及び還元井６２は、第１実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００５２】
地熱水用発電設備７０は、高温の蒸気を含む地熱水を取水して、この地熱水から電力を得るための設備であり、主として、気水分離器７１、第２フラッシャー７２、タービン７３、発電機７４、復水器７５等を備えている。なお、図３においては、地熱水用発電設備７０としてダブルフラッシュ方式を図示しているが、シングルフラッシュ方式でも構わない。地熱水用発電設備７０は、地熱によって熱せられた地熱水を取水して、気水分離器７１で蒸気を分離し、分離した蒸気はタービン７３へ送られる。さらに任意に第２フラッシャー７２によって二次蒸気を得て同様にタービン７３へ送られ、タービン７３の回転によって発電機６４で発電する。タービン７３で消費された蒸気は復水器７５で復水され、復水された地熱水は、冷却排水又は冷却されて復水器７５の冷却水として使用されたり、還元井６２によって地熱帯に還元されたりして使用される。シングルフラッシュ方式の場合における気水分離器７１で分離された熱水、ダブルフラッシュの場合におけるフラッシャーで分離された熱水は、還元井６２から地熱帯に還元される。なお、地熱水用発電設備７０は、上述した構成に限定するものではなく、その他の構成機器を他の機器で置換しても構わないし、追加で設けても構わない。
【００５３】
さらに、第２地熱発電設備５０は、第１地熱発電設備１０側の貯水タンク４７から低圧循環ポンプ４８によって送られた熱交換液体を加熱するため、気水分離器７１及び第２フラッシャー７２内のいずれか又は両方に熱交換液体用の熱交換器７６が設けられている。熱交換器７６は、例えば、気水分離器７１又は第２フラッシャー７２によって分離された熱水側に細長いパイプを通して形成されている。熱交換液体の一部又は全部は、この熱交換器７６を通ることによって加熱された状態で第１地熱発電設備１０側に戻される。
【００５４】
かかる構成を採用することによって、第１地熱発電設備１０において熱交換液体用地熱井２０に送出される熱交換液体は、あらかじめ、熱交換器７６によって加熱されているので、加熱されていない熱交換液体を送出する場合と比較してより高温の熱交換液体を取り出すことができ、エネルギー効率を向上させることができる。
【００５５】
なお、第３実施形態においても、第２実施形態と同様に、復水器４６で復水された地熱水又は熱交換液体を低圧循環ポンプ４８によって気水分離器７１内の熱交換器７６に送って、加熱された地熱水又は熱交換液体を高圧循環ポンプ３０によって熱交換液体用地熱井２０へ送って地熱を受領し、再度、発電に使用してもよい。
【００５６】
（第４実施形態）
第４実施形態にかかる地熱発電システム１００が図４に示されている。第４実施形態にかかる地熱発電システム１００は、第２地熱発電設備５０の生産井６１の位置が第３実施形態と異なる。その他の点は第３実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００５７】
第４実施形態にかかる第２地熱発電設備５０の生産井６１は、第１地熱発電設備１０の熱交換液体用地熱井２０の周囲に設けられている。すなわち、第１地熱発電設備１０の熱交換液体用地熱井２０を加熱する地熱水と第２地熱発電設備で取り出す地熱水とは同じ領域の地熱水を使用している。
【００５８】
かかる構成を採用することによって、熱交換液体用地熱井２０の周囲の地熱水は、第２地熱発電設備５０によって取水されるため、常に新しい加熱された地熱水が周囲の地熱帯から流れ込んでくることになる。そのため、常に地熱によって加熱された高温の地熱水が熱交換液体用地熱井２０に接触することになるので、より効果的に地熱井の熱交換液体を加熱することができる。また、第２地熱発電設備５０によって取水する地熱水の取水位置を熱交換液体用地熱井２０の底面よりも上方に配置することによって、下方の高温の地熱水を上方に上昇させることができるので、生産井６１がない場合と比較して、上方側の地熱水の温度を高くすることができる。そのため、より効果的に熱交換液体を加熱することができる。
【００５９】
なお、第４実施形態においても、第２実施形態と同様に、復水器４６で復水された地熱水又は熱交換液体を低圧循環ポンプ４８によって気水分離器７１内の熱交換器７６に送って、加熱された地熱水又は熱交換液体を高圧循環ポンプ３０によって熱交換液体用地熱井２０へ送って地熱を受領し、再度、発電に使用してもよい。
【００６０】
（第５実施形態）
第５実施形態にかかる地熱発電システム１００の概念図が図５に示されている。図５の実線の矢印は後述する熱交換液、地熱水の液体の流れを示し、点線の矢印は蒸気の流れを示している。第５実施形態にかかる地熱発電システム１００は、第１地熱発電設備１０と第２地熱発電設備５０とを備えている。第１地熱発電設備１０は、熱を地中から受領する熱交換用液体を地熱帯に放出したり、地熱帯の熱水を取水したりすることなく、熱交換用液体を略閉鎖系で循環させるタイプの地熱発電設備である。第２地熱発電設備５０は、地中の熱水を取水する生産井６１と、地熱帯から産出された熱水を発電に利用し、発電を終えた蒸気の凝縮水やその他の水を地下に戻す還元井６２とからなる地熱発電設備である。なお、第１実施形態と同様の設備には同様の符号が付されている。
【００６１】
第１地熱発電設備１０は、熱交換液体を地熱帯との間で循環させて熱エネルギーを取り出す設備であり、主として、熱交換液体用地熱井２０と、高圧循環ポンプ３０と、熱交換液体用発電設備４０と、を備えている。
【００６２】
熱交換液体、熱交換液体用地熱井２０及び高圧循環ポンプ３０は、第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００６３】
熱交換液体用発電設備４０は、高温の圧力水として熱交換液体用地熱井２０から取り出された熱交換液体から電力を得るための設備であり、例えば、蒸気発生器（減圧器）４１、フラッシャー４２、高圧循環ポンプによる熱交換液体を貯めておく高圧循環ポンプ用タンク４３、タービン４４、発電機４５、復水器４６、復水器４６によって凝縮された凝縮水を貯水する貯水タンク４７、凝縮された凝縮水を第２地熱発電設備５０に送出する低圧循環ポンプ４８等を備えている。これらの機器を有する熱交換液体用発電設備４０は、地熱によって熱せられた熱交換液体を熱交換液体用地熱井２０から取水して、蒸気発生器４１で減圧沸騰させて高温・高圧の蒸気を発生させる。分離された高温・高圧の蒸気は、タービンに送られ、気水分離された液体の熱交換液体はフラッシャー４２に送られて気水分離された後、分離された高温、高圧の蒸気もタービン４４へ送られ、タービン４４の回転によって発電機４５で発電する。タービン４４で消費された蒸気は復水器４６で復水され、熱交換器７６に運ばれ加熱された後、再度、熱交換液体用地熱井２０に高圧循環ポンプ３０によって送出される。本実施形態においては、熱交換液体と地熱水が混合することがないので再利用することが可能である。勿論、排水処理したり、又は、還元井に送出したりしてもよい。一方、フラッシャー４２で分離された液体の地熱交換液体は、熱交換器７６に運ばれ加熱された後、熱交換液体用地熱井２０に送出され、再度、発電に使用される。タービン４４で消費された蒸気は復水器４６で復水されて排水処理されたり又は、還元井に送出されたりして使用される。
【００６４】
このように本発明にかかる第１地熱発電設備１０は、熱交換液体を循環させて地熱を取り出す閉鎖循環型の地熱発電設備である。そのため、取り出された蒸気と熱水に地熱帯特有の硫黄その他の不純物が含まれておらず、スケールの問題が解消され、不純物が装置に付着することがなく長期間の使用が可能にある。なお、熱交換液体用発電設備４０は、上述した構成に限定するものではなく、その他の構成機器を他の機器で置換しても構わないし、追加で設けても構わない。例えば、発生した蒸気を加熱する加熱器をさらに設置したり、ダブルフラッシュ型のフラッシャーを、さらに追加したりしても構わない。
【００６５】
次に第２地熱発電設備５０について説明する。第２地熱発電設備５０は、主として、地熱水を受領する生産井６１と、熱交換の完了した地熱水その他の水を還元する還元井６２と、地熱水から蒸気を取り出して発電する地熱水用発電設備７０と、を有している。
【００６６】
生産井６１及び還元井６２は、第１実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００６７】
地熱水用発電設備７０は、高温の蒸気を含む地熱水を取水して、この地熱水から電力を得るための設備である。主として、生産井６１の地熱水が流れる第１流通経路と、第１地熱発電設備１０からの熱交換用液体が流れる第２流通経路と、地熱水の熱を受領して発電する発電用液体が流れる発電用経路と、を備えている。
【００６８】
第１流通経路は、主として、生産井６１から得られた地熱水を気水分離する気水分離器７１、気水分離器７１で得られた蒸気を使用して発電用液体に熱を交換する第１熱交換装置７７、気水分離器７１で分離された液体の熱を利用して発電用液体及び熱交換液体に熱を交換する第２熱交換装置７８と、を有している。第１熱交換装置７７の構成は特に限定するものではないが、気水分離器７１で得られた蒸気雰囲気内に、発電用液体が通過する細いパイプを通すことで蒸気の熱を発電用液体に交換することができる。第２熱交換装置７８は、気水分離器７１で分離された高温の液体中に発電用液体が通過する細いパイプを通すことで蒸気の熱を発電用液体に交換することができる。熱交換の終了した地熱水は、還元井６２に送出される。
【００６９】
第２流通経路は、第２熱交換装置７８内にさらに熱交換液体のパイプが設けられており、フラッシャー４２から送られた熱交換液体は、第２熱交換装置７８で加熱された状態で再度、熱交換液体用地熱井２０に送出される。
【００７０】
発電用経路は、第２熱交換装置７８、第１熱交換装置７７、タービン７３、発電機７４、復水器７５、循環ポンプ等を備えており、発電用液体は、第２熱交換装置７８で予熱がなされ、第１熱交換装置７７で気体にされ、この気体でタービン７３によって発電がされる。発電で消費された発電用液体は、復水器７５で液体に戻されて循環ポンプによって、再度、第２熱交換装置７８に戻される。
【００７１】
かかる構成を採用することによって、第１地熱発電設備１０において熱交換液体用地熱井２０に送出される熱交換液体は、あらかじめ、第２熱交換装置７８によって加熱されているので、加熱されていない熱交換液体を送出する場合と比較してより高温の熱交換液体を取り出すことができ、エネルギー効率を向上させることができる。
【００７２】
（実施例）
実施例１の地熱発電システム１００は、第３実施形態にかかる地熱発電システム１００において第１地熱発電設備１０として、深度２５０で１２０℃〜１４０℃、深度１０００で１５０℃〜１７０℃、深度１５００ｍで１７０℃〜２２０℃、深度２０００ｍで２３０〜２７０℃の地熱帯に、１５００ｍボーリングして、外径が０，２４４５ｍで内径が０．２２４５ｍの外管、外径０．１３００ｍで内径が０．１０００ｍの内管からなるパイプからなる地熱交換器を１５００ｍ埋設された熱交換液体用地熱井２０とした。第２地熱発電設備５０には、第１地熱発電設備１０の復水器で得られた凝縮水を低圧循環ポンプで第２地熱発電設備５０に送出し、第２フラッシャー７２に設けられた熱交換器７６を介して、約１６４℃に加熱された水として高圧循環ポンプ３０に戻した。なお、熱交換用液体として、水を使用した。計算すると、高圧循環ポンプで入口圧０．６１８ＭＰａ、吐出圧２．０１７ＭＰａ、流量４０．７３ｍ３／ｈ、出力３０．７ＫＷ、密度９０２．３０ｋｇ／ｍ３で熱交換用液体を送出した場合、取水される高温の熱交換用液体は、温度１９５℃、圧力２．０１７ＭＰａ、流量４４．８９ｍ３／ｈとなる。かかる値から熱交換液体用地熱井２０の出力を以下の計算式で計算すると、１６５４ＫＷとなる。
出力＝（坑井出口のエンタルピー（ｋｊ）−坑井入り口のエンタルピー（Ｋｊ））×流量（ｋｇ／ｓ）×１０００
蒸気発生器４１及びフラッシャー４２によって得られる蒸気は、温度１６５℃、圧力０．７０℃、流量２．６０ｔ／ｈとなる。ＭＳＥＧ１３２ＫＷスチームスター（神鋼商事株式会社製）のスクリュー式子型発電機を使用した場合、発電出力は１１５ＫＷとなる。
【００７３】
（比較例１）
比較例１における地熱発電システムは、第２地熱発電設備５０を設けることなく、図６に示すように、フラッシャー４２で分離された熱交換用液体及び復水器４６で得られた冷却水及び補給水を低圧循環ポンプ４８で高圧循環ポンプ用タンク４３に送って、高圧循環ポンプ３０に送る単純循環方式の発電設備である。この比較例における高圧循環ポンプに送られる水の温度は１５６℃となる。この場合坑井から取り出される高温圧力水は、１９０℃で１．２５４ＭＰａとなる。この場合の生産井の出力は１４６６ＫＷで、発電出力は１００ＫＷとなる。
【００７４】
実施例１と比較例１のそれぞれの送出する熱交換用液体、取水される熱交換用液体、生産井出力、発電出力、熱効率、必要な高圧循環ポンプの出力、低圧循環ポンプの出力及び高圧循環ポンプの出力及び低圧循環ポンプを加味した総発電出力の表を図７Ａに示す。
【００７５】
この表によれば、取り出す熱水温度が１９０℃から１９５℃に上がることで、総発電出力が１１％アップすることがわかる。
【００７６】
次に、実施例１及び比較例１でいずれも発電出力１０２ＫＷとした場合における各高圧循環ポンプ及び低圧循環ポンプの出力とこれを加味した総出力の表を図７Ｂに示す。実施例１では、循環水量は３６％少なくすることができ、ポンプ出力を下げることができる。これにより、総出力は２８％アップする。
【００７７】
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
上述した実施の形態で示すように、地熱発電用の熱交換器として利用することができる。
【符号の説明】
【００７９】
１０…第１地熱発電設備、１２…外管、２０…熱交換液体用地熱井、
２１…内管、２２…外管、３０…高圧循環ポンプ、
４０…熱交換液体用発電設備、４１…蒸気発生器、４２…フラッシャー、
４３…高圧循環ポンプ用タンク、４４…タービン、４４ａ…第１タービン
４４ｂ…第２タービン、４５…発電機、
４６…復水器、４７…貯水タンク、４８…低圧循環ポンプ、
５０…第２地熱発電設備、６１…生産井、６２…還元井、
６４…発電機、７０…地熱水用発電設備、７１…気水分離器、
７２…第２フラッシャー、７３…タービン、７４…発電機、
７５…復水器、７６…熱交換器、７７…第１熱交換装置、
７８…第２熱交換装置、１００…地熱発電システム
【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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