JPH03501282A - 発電プラント - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 発電プラント 本発明は発電プラントに関し、より詳しくは、蒸気タービンを備えた発電プラン トに関する。

蒸気タービンを備えた発電プラントの長所については、これ迄にも文献で良く証 明されている。一般に、国の送電網に電力を供給するような発電機に連結される 蒸気タービンは、ガスタービン、石油エンジン又はガソリンエンジンの出力より 遥かに大きな出力を発生し、例えば、１つのタービン当り１　、２００メガワツ ト（ＭＷ）以上の出力を発生する。一般的な発電所用の蒸気タービンは、現在入 手できるガスタービンの寿命の数倍にも相当する２００，０００時間以上運転で きるように設計されている。蒸気タービンは、大出力の発電プラントについて、 強力な競争相手もなく使用されていると同時に、低出力及び中出力の発電プラン トにも広く使用されている。

蒸気タービン技術者らのたゆまぬ努力にも係わらず、現在の蒸気発電プラントの 効率は依然として低く、かつ蒸気使用量が大きいため改良が強く望まれているや 商業的に入手できる蒸気タービンで、利用可能な燃料エネルギの５０％以上を有 効な仕事に変換できるものは殆どない０発電される単位電力量当りのコストを最 小限に維持するため、蒸気タービン技術者及び発電プラントの設計者らは、蒸気 消費率を最小にしかつ発電プラントの熱効率を最高にすべくたゆまぬ努力を続け ている。

１つの公知の熱効率改善技術として、高圧蒸気サイクルで作動させる方法がある が、冶金学的限度まで蒸気を過熱するという実際の公知の方法でも、最後列のタ ービンブレードの腐食を許容限度内に保ちたい場合には、タービンの排気乾燥率 （ｅｘｈａｕｓｔ　ｄｒｙ−ｎｅｓｓ　ｆｒａｃｔｉｏｎ）を０．９以上に維持 することはできない、従って、多くの既存の発電プラントでは再熱蒸気を利用し ている。すなわち、高圧（過熱）蒸気を高圧タービンに供給して中間圧力まで膨 張させ、次に、蒸気をほぼ一定圧力で再熱して高温（通常は元の温度）に戻した 後、蒸気を低圧タービンで再び膨張させる。これにより、単位重量当りの蒸気が より多くの仕事をするようになるため、蒸気の使用量を少なくできると同時に発 電プラントの効率を１０％程向上させることができる。一般に、再熱蒸気を使用 するシステム（装置）は、最高の許容タービン入口圧力を用し）てし）る。

大気圧においてさえも、蒸気は大きなエネルギを保有している。

従って、多くの発電プラントでは、タービン出口からの蒸気を、例えばクーラン トを用いた凝縮器により創出した真空中に排出して大部分の残留熱を取り出し、 蒸気を水として再現させるように設計されている。それにも係わらず蒸気サイク ルの効率が悪いことの主原因は、使用済み蒸気中に熱を廃棄していることにある 。

従って、設計上配慮すべき重要なことは、できる限り低い排気圧を用い、かつで きる限り低いクーラント温度を用いることにより、前記熱損失を少なくすること である。

使用済み蒸気力砦旦凝縮すると、水圧をボイラ圧力まで高めるのに大きなポンプ 動力が必要になる。このポンプ動力は、従来は、タービンにより発生される動力 から［寄生動力（ｐａｒａｓｉｔｉｃ　ｐｏｗ−ｅｒ）　Ｊとして引き出してい た。

本発明の目的は、蒸気タービンを備えている発電プラントの効率を向上させるこ とにある。従って、本発明の１つの特徴によれば、次のような構成、すなわち、 水入口導管及び蒸気出口導管を備えたボイラと、蒸気入口及び蒸気出口を備えた 蒸気タービンと、蒸気入口及び液体出口を備えた凝縮器とを存しており、前記蒸 気タービンの前記蒸気出口が前記凝縮器の蒸気入口より下のレベルに配置されて いる発電プラントにおいて、前記蒸気タービンの前記蒸気出口が真空立坑を介し て前記凝縮器の蒸気入口に連結されており、前記真空立坑が２００＋ｉ以上の垂 直高さを有していることを特徴とする発電プラントが提供される。

前記立坑の垂直高さは２〜３０に＋１の範囲内にするのが有効であり、該立坑の 両端部間には一般的に５ｋｍの高度差を設ける。前記真空立坑は、前記タービン の蒸気出口に隣接する箇所において２．７５１１の最小直径を有しており、この 直径は凝縮器に向かうで徐々に増大している。これにより、蒸気は、水蒸気中で の音速の０．７５倍までの速度で移送され、好ましくは、２７５　ｍ／ｓｅｅの オーダの速度で凝縮器まで移送される。好ましくは、凝縮器に最小高さ１０ｍの 凝縮器１ｊ（ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ　ｌｅｇｓ）を設け、凝縮水を抽出して水レベ ルをほぼ一定に維持し、蒸気の連続的な上方への移送を促進できるようにする。

タービンの蒸気入口より上方に凝縮器の液体出口を配置することにより静水頭を 創出することにより、３つの点で動力を節約することができる。第１は、小さな 静水頭により、本立下がり管（ｗａｔｅｒ　ｄｏｉｉｎｐｏｐｅ）内の摩擦損失 が補償されることである。第２は、大きな静水頭により、ボイラの水入口に水を 移送しかつこの水を加圧するための別のポンプを使用する必要性を回避できるこ とである。第３は、均一で大きな静水頭がある場合には、本発明を完全に利用し たときに示唆される大きな高度差がある場合と同様に、現在入手できる材料に適 した非常に大きな圧力になるであろうし、水で駆動されるタービンを立下がり管 に挿入しておけば、過剰の圧力を利用して付加電力を発電することができる。従 って、大きな高度差により、別の水ポンプ及び／又は地熱注入ポンプ（ｇｅｏｔ ｈｅｒｍａｌ　１ｎｊｅｃｔｉｏｎ　ｐｕｍｐ）を作動させるのに要する寄生動 力（ｐａｒａｓｔｉｃ　ｐｏｗｅｒ）を確実に低減でき、及び／又は水タービン を付加して付加電力を発電することもできる。

本発明の特別な特徴は、（タービン入口の下側）における（寄生）ポンプ動力を 低減又は無くすことと、タービン出口の上側に付加的ポンプ動力を設ける必要性 とは釣り合わないということである。なぜならば、使用済みの蒸気は、真空立坑 を介して蒸気として移送され、このことは、凝縮器から凝縮液を抽出することに より絶えず促進されるからである。凝縮器が高い位置に配置されているため、利 用可能なり−ラントが全体的に低温度になり、従って、形成される真空度を大き くでき及び／又は高度差を大きくできる。

本発明によれば、凝縮器のクーラント温度が地表レベルの温度より実質的に低く なるレベルまで、真空立坑を山腹から掘削することにより、山に隣接して設けら れた既存の発電所を容易に改造することができる。別の方法として、真空立坑を タワー又は高いビルディングにより支持させることもできる。しかしながら、本 発明者は、特にホントドライロックからの地熱エネルギ源に隣接した箇所に、本 発明を最も広範囲に適用できるものと期待している。ホントドライロックからの 熱は、公知の注入井（ｉｎｊｅｃｔｉｏｎｗｅｌｌ）及び産出弁（ｐｒｏｄｕｃ ｔｉｏｎ　ｗｅｌｌ）システムを介して抽出でき：産出弁からの地熱により加熱 された水は、例えば、深井戸又は坑道内に配置されたボイラに隣接して配置され た熱交換器を介してボイラ水を予熱する（又は予熱を補助する）のに使用するの が好ましい。この場合、凝縮器は地上に配置されることになろう、しかしながら 、ボイラとタービンとを組み合わせたものを地下深くに配置し、凝縮器を地上高 くに配置することにより、大きな高度差を与えることができる。

本発明の更に別の特徴は、地熱装置の産出外と蒸気タービンとの間に、高温及び 高圧に耐え得る加熱チャンバ又はこれと均等物（例えばパイプ部分）を設け、こ れに、補足加熱（例えばタービンにより駆動される発電機から得た寄生電気浸漬 加熱）を行って、地熱による加熱水又は産出外から受け入れた蒸気の温度を所望 のボイラ温度まで更に上昇させることである。このような補足加熱の構成は、グ レード２　（すなわち、低温地熱発電の配置であるが、これは、現在では商業用 として必ずしも理想てきなものではない）を作るのに役立つものである。通常、 加熱チャンバは非常に地下深くに位置しているため、チャンバの内容物は高圧状 態にある。

従って、チャンバの内容物は、大気圧下ではそれらの沸点以上の温度であるにも 係わらず、全体的に液状に留まっている。その後、蒸気タービンを通る間に、プ ロポーションが瞬時に蒸気になって発電が行われる。

本発明者は、地熱発電プラントを用いて発電する方法について、米国特許第４， ２０１，０６０号に開示があることを知っている。しかしながら、この米国特許 の開示は、真空立坑を用いることを教示していないし、かつ凝縮器とタービンと の間の高度差を用いることについても教示してはいない。

以下、添付図面に関連して本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明による地熱装置の一実施例を示すものである。

第２図は、本発明の別の実施例を示すものである。

第３図は、地熱現場での注入井の配列を示すものである。

第４図は、基本的な蒸気サイクルを示すものである。

第５図は、地熱源により供給水を予熱するように構成した本発明による火力発電 所の概略図である。

第６図は、地表面よりかなり深い位置に設けられた火力発電所を示す第５図と同 様な概略図である。

第７図は、従来の（地上の）火力発電所を示す概略図である。

第８図は、２段再熱膨張蒸気タービンのエンタルピ対エントロピをプロットした グラフである。

第１図に示す本発明の発電プラントは、１つの地熱注入井（ｇｅ−ｏｔｈｅｒｍ ａｌ　１ｎｊｅｃｔｉｏｎ　ｗｅｌｌ）　１０と１つの産出外１２とを備えてい るが、別の実施例として多数の注入井及び／又は産出外を備えた発電プラントを 構成することもできる０図示の発電プラントでは、両弁戸１０．１２が垂直下方 に延在しており、これらの間に砕石リザーバ（ｆｒａｃｔｕｒｅｄ　ｒｏｃｋ　 ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ）　１４が水平方向に配置されているが、別の構成として、 両弁戸を傾斜させ、注入井を産出外の下（通常は、垂直真下）に配置することも できる。

この現場での地質学的理由から、両弁戸１０．１２は６ｋｍの深さまで穿孔（ド リリング）されている。この深さは、ホントドライロツタ熱リザーバ（Ｈｏｔ　 Ｄｒｙ　Ｒｏｃｋ　ｈｅａｔ　ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ）　１４の頂部の深さ１６よ り下に位置している。また、通常、この深さ１６は、リザーバの温度が２００℃ を超える箇所のレベルとして選択される。一般に、各井戸１０．１２の頂部は、 ４４．４５ｃｍの直径を有しておりかつ直径３３．９ｃｍの鋼製ケーシングを包 囲していて、これらの間の環状空間はセメントで充填されている。

使用に際し、ポンプ又はポンプ装置１８により、水が強制的に井戸（地熱注入井 ）１０に送り込まれる。水は、次に、ホー／　）ドライロック熱りザーバ１４の 亀裂に浸透し、井戸（産出外）１２を上昇して除去される前に過熱される。別の 構成（例えば、より困難な地質学的現場に設置する構成及び／又は低い地熱リザ ーバ温度を利用する本発明の１つの特徴が受け入れられるようにした構成）にお いては、地熱注入井１０の直径を２３ｃｍにして４ｋｗ＋の深さまで穿孔し、例 えば（僅か）１５０℃の温度のリザーバから熱を抽出するように構成することも できる。もちろん、穿孔深さ及びホントドライロック熱りザーバ１４の温度は、 現場によって変化する０両弁戸１０．１２は、これらの間を流体が流れることを 可能にする任意の適当な方法により相互連結して地熱を吸収できるように構成す ることができ、かつ連結パイプを介して連結することもできることは理解されよ う。

産出外１２は、地表レベルまで上方には延びていない、レベル（すなわち局部地 表レベル）２０からレベル２４に至るまで、深井戸２２が掘削されている。この 深井戸２２は３ｍの直径をもつものとし、またこの実施例におけるレベル２４は レベル２０より１　、５に＋ｓ下に位置決めするのが便利である。別の実施例と して、２つ以上の深井戸を設け、各深井戸をレベル２０まで開放しておき、大気 圧又はほぼ大気圧が作用するようにする。また、各深井戸は、レベル２０より少 なくとも２００ｍ下（通常はこれより温かに下）のレベル２４まで掘削する。

深井戸２２の下には隔絶チャンバ２６が設けられている。この隔絶チャンバ２６ は、高温及び高圧に耐えることができるようになっている。また、この隔絶チャ ンバ２６はホントドライロック形熱りザーバ１４の頂部のレベル１６より上方の レベルに配置されている。ホットドライロック形熱りザーバ１４の頂部１６は、 レベル２０より最小限５０＋ａ下で、かつレベル２４より最小限１０ｍ下に位置 している。一実施例においては、チャンバ２６は、レベル２０より１．５ｋｍ下 の深さに配置されている。産出外１２はチャンバ２６に連結されている。このた め、チャンバ２６内の流体は高温かつ高圧状態にあるが、チャンバ２６内の内容 物は補足加熱手段２８により更に加熱することもできる。補足加熱手段２８は電 気浸漬ヒータで構成するのが最も便利であるが、別の方法として、図示のように 、例えば１つ以上の石炭、木材又は石油燃焼形バーナ（これらのバーナは、適宜 局部的に用いることができる）によりチャンバ壁を介してチャンバ２６の内容物 を加熱することもできる。これにより、グレード２の位置（リザーバ温度が２０ ０℃以下の位置、但し１５０℃以上の位置が好ましい）からの地熱を利用できる し、リザーバの温度が２００℃以上になる非常に深い位置まで掘削する必要性を なくし、例えば、現在知られている最大掘削深さくソ連における油井の掘削深さ ）まで又はこれを超える深さまで掘削する必要性をなくすことができる。別の実 施例として、隔絶チャンバ２６を２つ以上設けることもできる。

深井戸２２の底部又は底部近くには、水タービン３２からの熱い液体流出物を受 け入れるタンク３０が設けられている。タンク３０には第１真空チヤンバ３４が 連通しており、蒸気タービン３６の出口には第２真空チヤンバ３８が連通してい る。水タービン３２及び蒸気タービン３６には、耐圧断熱パイプ４０及び液体／ ガスセパレータを介して隔絶チャンバ２６から流体が供給される。−例として、 パイプ４０から両タービン３２．３６に流入する流体は、２．０１　ｋｇ／ｃｍ ”　（＝　３０ｐｓｉ　＝　３０　Ｘ６．８９５　ｋＰａ）の最小圧力を有して おり、また、両タービン３２．３６の出口端は、１．０２　ｋｇ／ｃｍ”　（１ ４，７ｐｓｉ）の最大圧力（大気圧）を有していて、入口端と出口端との間に０ ．９９　ｋｇ／ｃｍ”の最小圧力差を生じさせるようになっている。より普通の 例においては、タービンの入口圧力は１９．５３　ｋｇ／ｃ＋ｗ”　（２８０ｐ ｓｉ）、入口温度は２１０℃である。また、タービンの出口圧力は０．５６　ｋ ｇ／ｃｍ２（８ｐｓｉ）、出口温度は８５℃である。

タンク３０には作動ポンプ３３を備えた補助立坑（ａｎｃｉｌｌａｒｙｂｏｒｅ 　ｈｏｌｅ）　３１が連結されていて、過剰の水をリザーバ１４に送り込み、再 循環させるようになっている。

第１及び第２真空チヤンバ３４．３８は、それぞれの導管５０．５２を介して真 空凝縮チャンバ５４に連結されている。これらの導管５０．５２は、それぞれの 真空チャンバ３４．３８に連結された一端５３ａ、５３ｂと、真空凝縮チャンバ ５４に連結された他端５５ａ、５５ｂを有している。真空凝縮チャンバ５４は、 熱を消失させるべく設計されており、従って１つ以上の冷却コイル５６を備えて いる０図示してはいないが、一実施例として、海水のような塩水を冷却コイル５ ６内で循環させて加熱し、更に加熱及び脱塩（淡水化）すべく抽出できるように 構成し、第２の実施例として、新鮮な水を用いて加熱し、成る地域の暖房計画に 使用すべく取り出すことができるように構成し、更に別の実施例においては、塩 水を注入井１０にポンプで送り込み、これにより、産出井１２で抽出する前に水 分が蒸発するので塩分が地下に残るように構成することもできる。

凝縮チャンバ５４には、凝縮液リザーバすなわち水タンク６０に連結された真空 層５８が支持されている。ポンプ６２は、凝縮液出口５７を通してタンク６０か ら水を抽出して、タンク６０又は真空層５８内の水をほぼ一定レベルに維持し、 次にこの水をライン６３を通して注入井１０のポンプ１８に供給するように構成 するのが好ましい。別の実施例として、例えば、ポンプ６２が水を飲料水設備に 供給するように構成することもできる。水タンク６０からの水の除去により、真 空層５８内及びｉ縮チャンバ５４内、従って導管５０．５２内に（部分）真空が 形成される（従って、導管５０．５２は真空立坑となる）、これにより、導管５ ０内には（蒸発した）蒸気（ベーパ）の流れが、また導管５２内には水萎気（ス チーム）の流れが生じる。すなわち、真空凝縮チャンバ（単数又は複数）５４ま での真空リフトが形成される。一般に、真空凝縮チャンバ５４内の圧力は０．１ ４ｋｇ／ｃｍ”　（２ｐｓｉ）であるのに対し、真空チャンバ３４．３８内の圧 力は０．６　ｋｇ／ｃ＋ｅ”　（８，５ｐｓｉ）である。真空凝縮チャンバ５４ に向かう蒸気の流れ（この流れは、多分１．５　ｋｍ以上の距離に及ぶであろう し、いかなる場合でも２００＋ａの最小距離はある）を更に助けるには、導管５ ０．５２は、チャンバ３４．３８に隣接する箇所で７ｏ＋の直径を有しており、 真空凝縮チャンバ５４に隣接する箇所で１０ｍの直径まで拡大されている。また 、真空凝縮チャンバ５４は、導管の直径よりも大きな直径（すなわち１（１＋以 上の直径）を有している。

別の実施例においては、真空チャンバ３４．３８が６ｍの直径を有しており、導 管５０．５２が、真空チャンバ３４．３８に隣接する箇所で６ｍの直径を有して いて、真空凝縮チャンバ５４に隣接する箇所で１２ｎ＋まで拡大されている０図 示の実施例の場合には、真空層５８は１０＋ｍの最小高さを有している。

この装置（システム）を始動させるには、装置の外部から動力を供給することが 必要である。しかしながら、一端始動したならば、この動力は使用しないでもよ いし、或いは地熱エネルギを補うのに使用される。

第２図の実施例においては、注入井の上部の導管１１０ａは、地表レベル以下約 ３ｋｍ＋の深さの深井戸１２２の底部に（又はこの底部に隣接して）配置された 水タービン１３２に導かれている。

また、注入井の下部の導管１１０ｂは、水タービン１３２から地熱リザーバ１４ に導かれている。従って、この実施例においては、導管１１０ａは約３ｋｒａの 長さを有しているのに対して、導管１１０ｂの長さはｌｋｍである。この実施例 の長所は、各注入井を別々の立坑として地表レベルから穿孔（ドリリング）する 必要がないことである。

第３図の別の実施例は、複数の注入井の立坑１１０ｂが、垂直に対して成る角度 をなして、深井戸１２２の底部から穿孔されている（この場合にも、地表レベル から複数の穿孔をする費用を節約できる）。従って、地熱リザーバは、距離Ｘ（ 第３図の実施例の場合、この距離Ｘは３ｋｍである）に亘ってテーパ状になって いる。最初の準備時に、深井戸１２２の側壁に固定されるガイドブラケット１７ ９　（これらのガイドプラケット１７９は垂直方向の組をなして配置されている ）を通るねじを穿孔ロンドに形成しておくのが便利である。一般に、３６個の注 入井を設けるには、充分な数のガイドブラケットの組が、深井戸１２２の周囲に 角度を隔てて配置される。この実施例において、地下２．５　ｋ＋ｍの深さに設 けられたガイドプラケントの組は、外方に拡がっていて、深井戸１２２の基部に おける外方への傾斜１２３　（すなわち、この傾斜１２３は、地下２．５１ｖの 箇所から形成されている）に倣うようになっている。

外方への傾斜１２３により、深井戸１２２の底部に、動力室のための大きなチャ ンバが形成される。動力室内には、蒸気出口すなわち排気口１３７を備えた蒸気 タービン１３６が配置されている。また、この動力室内には、１つ以上のセパレ ータ／脱気装置（ディエアレータ）１３９が配置されている。このセパレータ／ 脱気装置１３９は、２１０℃に加熱された液体を蒸気タービン１３６に供給する ためのもので、更に注入井１３１に連結されている。この注入井１３１を通して 、分離水（沸点又は沸点より僅かに低い温度で分離された水）が地熱リザーバ１ ４にポンプで送り込まれ、再循環される。第１図の実施例と同様に、セパレータ ／脱気装置１３９には、補足加熱チャンバ１２６を介して、産出井１１２からの 液体が供給される。

第２図から理解されるように、真空導管１５０は、その一部が深井戸１２２の壁 により形成されている。この深井戸１２２は、一般に２．５〜３．０１ｎｏの深 さまで地下に延びている、掘削内張り立坑（ｅｘｃａｖａｔｅｄ　ａｎｄ　１ｉ ｎｅｄ　ｖｅｒｔｉｃａｌ　５ｈａｆｔ）である、深井戸１２２は、今まで既に 説明してきた立坑に加え、一般に、ウィンドリフトケージ（−ｉｎｃｌｏｗ　１ ｉｆｔ　ｃａｇｅ）用のリフト立坑、及び動力室換気用の空気供給・排気用立坑 のような多数の内部立坑（Ｕ！Ｊ示せず）を支持できるように充分に大きな断面 形状を有することが好ましく、通常、約１１潮の直径を有している。最初の穿孔 作業時にガイドプラケットとして使用された支持体１７９は、注入導管１１０ａ の支持体として再び使用することができる。

使用に際し始動させるため、注入井には、ポンプによる水の基礎充填（ｂａｓｊ ｃ　ｃｈａｒｇｅ）が行われる。凝縮器（真空凝縮チャンバ）５４が水で充填さ れ、蒸気タービン１３６が閉じられる。真空導管１５０内の圧力を低下させるた め、該導管１５０からポンプによる排気を行い、導管１５０を真空立坑にする。

凝縮器５４からの水をポンプで排出すると（ただし、クンクロ０内及び真空層５ ８内には水を残しており）、蒸気出口１３７を閉じる。その後、地熱リザーバ１ ４内（必要ならば、補足加熱タンクすなわち補足加熱チャンバ１２６内）で加熱 された成る量の水が蒸気として出口１３７を出て、真空導管１５０の基部内に流 入する。この蒸気は、真空導管１５０の両端部間の圧力差により活発化されて真 空導管１５０内を上方に流れる。

−ｇに、始動後は、注入井内には９００ｋｇ／ｓｅｃの流量で導入水（ｉｎｓｔ ａｌｌａｔｉｏｎ　ｗａｔｅｒ）がポンプにより送り込まれ、地熱リザーバ１４ 内で約１５０℃まで加熱され、更に、補足加熱チャンバ１２６内で２１０℃まで 加熱されるが、加圧されているため、水はほぼ液体状に留められている。セパレ ータ／脱気装置１３９、蒸気タービン１３６及びタービン出口１３７に通される と、液体状の水の約１５％が水蒸気（スチーム）に変換され、残りの８５％は、 １００℃（すなわち大気圧における水の沸点）又はそれより僅かに低い温度の水 として残される。この残留水は、セパレータ／脱気装置１３９からポンプ及び注 入導管１３１を介して地熱リザーバ１４まで戻されて再循環され、地熱リザーバ １４においてこの水は、注入井１１０ａ、１１０ｂを介して注入される別の新し い水と混合される。地熱により加熱された「混合水」は、注入井／産出井からな る５つ以上のダブレットを介して蒸気タービンに戻され、これにより、しばらく すると、９００　ｋｇｓ／ｓｅｃに達する流量（すなわち、注入井を降下する物 質移動速度（ｍａｓｓ　ｔｒ−ａｎｓｆｅｒ　ｒａｔｅ）に達する流量）で蒸気 が出口１３１３７から排出される。真空導管１５０を上昇する蒸気の移動速度は 、この圧力（真空）における水蒸気中の音速の約０．７倍である。真空導管１５ ０の横断面積が余り大きくない場合の適当な最小流速は２５０　ｍ／ｓｅｅであ る。

一般に、水タービン１３２は、４５４ｋｇ／ｃ＋ａ”　（６５００ｐｓｉ）の入 口圧力及び０．１４　ｋｇ／ｃｍ”　（２ｐｓｉ）の出口圧力から、１２ＭＷの 出力を得ることができる。蒸気タービンは、該蒸気タービンを通る蒸気への９０ ０　ｋｇ／ｓｅｃのフラッシングから、２８ＭＨの出力を得ることができる。

産出井からの水が、溶解した塩分その他の物質（一定期間ムこ亘ってボイラ及び ／又はタービンに種々の問題を生じさせ易い物質）を運び込む傾向のある現場で は、ボイラに隣接して深井戸に熱交換器を配置して、ボイラ水及び凝縮器５４． １５４から戻された凝縮液を予熱し、使用済みの「地熱」水をホットドライロッ クすリザーバ装置内に再注入するように構成することができる。

例　１　（第４図）−ボイラｂ、タービンｔ、凝縮器Ｃ１及びポンプｐ ２２ＭＰａの圧力及び７５０℃の温度をもつ１，０００ｋｇの蒸気（スチーム） を、０．００２３３７　ＭＰａの圧力に膨張させるものとする。エントロピＳ及 びエンタルピｈの数値は、種々の資料集からめることができ、例えば、ｒＴｈｅ ｒｍｏｄｙｎａ＋ｍｉｃ　＆　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆ 　Ｆｌｕｉｄｓ　Ｊ　（Ｍａｙｈｅｗ　Ｙ、Ｒ，＆　Ｒｏｇｅｒｓ著、１９７７ 年、Ｇ、Ｆ、Ｃ，（Ｏｘｆｏ−ｒｄ）　Ｂａ５ｉｌ　Ｂｌａｃｋｗｅｌ１社発行 ）の特に第８頁には、２２　ＭＰａ（２２０Ｂａｒ）におけるエンタルピｈ及び エントロピＳの価が与えられており、従って、補外法（ｅｘｔｒａｐｏｒａｔｉ ｏｎ）により、７５０℃でのｈ＝３９３０ ７５０℃でのｓ　＝　６．８９１ としてめられる。

タービンを通り断熱膨張が行われるものと仮定すれば、蒸気の湿り度は、タービ ン入口蒸気のエントロピとタービン出口蒸気のエントロピとの間の差を、蒸気へ の流体の移行エントロピ（ｅｎｔｒｏ−ｐｙ　ｏｆ　ｆｌｕｉｄ　ｔｏ　ｖａｐ ｏｕｒ　ｔｒａｎｓｆｅｒ）で除すことによりめることができる。

すなわち、（８，６６６−６，８９１）／８．３７０　＝０．２１２となる。

タービン出口のエンタルピは、蒸気のエンタルピから、湿り度と蒸気への流体の 移行エントロピとの積を減じることができる。

すなわち、２５３７．６−０．２１２　Ｘ２４５７．７＝２０１７．４となる。

移行流が１．０００ｋｇ／ｓｅｃであるときのタービンからの熱力学的仕事出力 は、タービンの入ロエンタルビと出口エンタルピとの間の差であり、すなわち、 ３９３０−２０１７．４＝１９１２．６　ＫＪ／Ｋｇである。

ボイラの負荷を決定するため、タービンの出口において２０℃での蒸気が２０℃ の水に凝縮するものと仮定する。この凝縮水はボイラへの供給水として使用され る。

ボイラへの供給エンタルピー８３．９ ボイラの出口エンタルピー蒸気タービンの入ロエンタルビ＝　３９８０ であるから、 ボイラ負荷＝　３９８０−８３．９ ＝３８４６．Ｉ　ＫＪ／Ｋｇ ＝３８４６．１　ＭＷ　（１，０００ｋｇ／ｓの蒸気流量に対して）としてめら れる。

ポンプ動力を決定するため、２０℃、０．００２３３７　ＭＰａでの１　、００ ０ｋｇの水が、２２ＭＰａまでポンプで圧送されるものと仮定する。

ポンプ動力＝圧力×体積流量 ＝圧力×質量流量／密度 ＝　（２２−０，００２３３７）　ｘ　１　ｍ＝２２ＭＰａであり、 正味熱力学的動力＝タービン動カーポンプ動力＝１９１２．６−２２ ＝１８９０．６間 としてめられる。

第５図に示すように、真空立坑２５２は、蒸気を、タービン出口２３７から高度 差Ｈに亘って真空脚凝縮器２５４まで移送するのに使用される。ボイラ２５９に は、水ポンプ２５８から熱交換器２６１を介して供給される。ポンプ２６３は、 地熱により加熱された水を産出バイブ２６４から引き出して熱交換器２６１内に 流入させ、次に注入井２６５内に流入させる。タービン２３６により発電機２６ ６が駆動される。タービン２３６は、第１再熱ライン２６７及び第２再熱ライン ２６８を有している。

発電プラントサイクルの仮定ニー 石炭の発熱量：　３６ＭＪ／Ｋｇ ボイラ及びタービンを通る蒸気／水の循環量：　１，０００　ｋｇ／ｓｅｅボイ ラの効率：９０％ タービン／発電機の効率ニア５％ ポンプの効率＝９０％ 湿り度（膨張の低圧端）＝１０％ 真空立坑の高さＨ：２Ｋｍ タービン供給蒸気−人口温度：５００℃−人口圧力：３８１１Ｐａ ボイラ供給水−人ロ温度＝２２５℃ −人口圧力：３８ＭＰａ 例２ この例は、第５図の構成に関するものである。装置の各値は、種々のタービン出 口条件、すなわち、３５℃、４０℃、４５℃、５０℃、及び７０℃のタービン出 口温度（これらはそれぞれ、０．００５３６？ｌＰａ、　０．００７３７ＭＰａ 、　０．００９５７ＭＰａ、　０．０１２３１１Ｐａ　、及び０．０３１２ＭＰ ａの出口圧力に対応する）について計算される。

ポンプ２５８に要求される理論動力（２３ＭＷ）は、このポンプ２５８を通る体 積流量と圧力降下量との積、すなわち、１，０００　ｘ（３８−１５）ＫＷとし て計算される。１５ＭＰａの寄与は、２ｋｍの落差の静水頭の概算、すなわち、 ２　Ｘ９．８１＝１８．６２　ＭＰａとして概算される。３．５　ＭＰａで１， ０００　ｋｇ’ｓの流量を直径２２５＋ｎｍの３本のパイプで流すものと仮定す ると、立下がり管の摩擦損失は殆どない。

この地熱発電装置のポンプ動力は１７肚であると仮定すると、全理論ポンプ動力 は、１７＋２３＝４０ＭＷとなり、これは、９゜パイプの効率で４４．４ＭＷの （寄生）アブテーク（ｕｐｔａｋｅ）を意味するものである。

第８図には、２つの再熱装置についてのエントロピＳに対するエンタルピｈをプ ロットしたものである。タービン入口温度は５００℃であり、下の２つの線は、 それぞれ１００％及び１０％の湿り度を示すものである。

エンタルピ差の合計は、（Ａ−Ｂ）　＋　（Ｃ−Ｄ）　＋　（Ｅ−Ｆ）　ＫＪ／ ｋｇとナル。

このサイクルからの熱力学的動力出力（ＴＰＯ）は、蒸気の流量（ｋｇ／５ｅｃ ）と合計エンタルと差との積であるから、具体的数値を代入すれば、 ＴＰＯ＝１．０００　ｘ　（（２９４２，８−２８０７）　＋（３２３９−２６ ４９，２）　＋（３４３７−２３２２，７）） ＝１８７５．９　ＭＷ となる。

従って、発電電力（７５％効率）は、１４０６．９　ＭＷとなる。

このサイクルに供給される理論的熱量は、流量とエンタルと数値との積である。

エンタルピ数値は、Ａ点（第８図）とＦ点とのエンタルピ差に、０点とＢ点、及 びＥ点とＤ点とのエンタルピ差を加えたものであり、これらと既知の値とから、 エンタルピ数値は、１，０００　Ｘ　（（２９４２，８−１４６，６）＋（３２ ３９−２８０７）　＋（３４７３−２６４９，２））　、すなわち、４０５２． １肺となる。

地熱の寄与は、熱交換器のボイラ側と凝縮器側との間のエンタルピ差であり、こ れらと仮定条件についての既知の数値から、（９７２−１０８，８）肚、すなわ ち８６７．２　ＭＷになる。

従って、このサイクルに供給される理論的外部熱量は、上記の理論的熱量から地 熱の寄与を滅したものであり、すなわち、４０５２．１−８６７．２　＝３１８ ４．８　Ｍ讐となる。

供給される実際の熱量は、３１８４．８／９０％効率−３５３８，７ＭＷとなる 。

従って、石炭消費量は、３５３８．７Ｘ１，０００　Ｘ３，６００／（３６Ｘｌ 、０ＯＯ）、すなわち３５３．８７　）７７時間となる。

生成される単位問当りの石炭消費量は、３５３．８７／１３６２．５　）７７時 間、すなわち０．２５９６　）７７時間となる。

これらの数値をまとめると、下記の通りである。

タービン　熱力学的　発ＴＩＮ力　所　要　有効電力出口温度　有効動力　ポン プ動力　（Ａ）３５　１Ｂ７５．９　１４０６．９　４４．４　１３６２．５４ ０　１８２８　１３７１　４４．４　１３２６．６４５　１７９５．８　１３４ ６．８　４４．４　１３０２．５５０　１７３６．６　１３０２．５　４４．４ 　１２５８．１７０　１５７４．３　１１８０．７　４４．４　１１３６．３理 論的　地熱寄与量　正　味　使用石炭　Ｂ／Ａ熱要求量　熱要求量　（Ｂ） ４０５２　８６７．２　３１８４．８　３５３．８６　０．２５９６３９９３． ６　８４６．７　３１４６．９　３４９．６６　０．２６３５３９５０．５　８ ２５．３　３１２５．２　３４７．２　０．２６６６３８８０．５　８０４．６ 　３０７６　３４１．７８　０．２７１６３６７４　７２０．９　２９５３．１ 　３２８．１　０．２８８７この例においては、ポンプを作動させるべくグリッ ドから取り出す（寄生）動力は、各場合とも４４．４　ＭＷであるため、各場合 において、この分を減じた発電電力が正味有効電力（肚）となる。

上記表中の石炭使用量の単位は、トン／時間である。

例３ この例は、第６図の構成に関するものである。この例における温度及び圧力は、 例２における温度及び圧力と同しものとする。

従って、発電電力は、（例２の）それぞれ対応するタービン出口温度についての 発ｉｔ力と同じである。しかしながら、４４．４ＭＰａ以上の動力を発生できる ５ｋｍの静水頭をもつ場合には、ポンプ２５８の作動のための寄生動力をグリッ ドから取り出す必要はなく、従って、正味有効電力と発電電力とが等しくなる。

また、熱要求量（ｈｅａｔｅｒ　ｒｅｑｕｉｒｅ＋＊ｅｎｔ）は、例２の対応す るタービン出口温度についての熱要求量と同じであるが、地熱寄与がないため、 必要とする全熱量を外部寄与で供給しなければならない、従って、正味電力出力 に対する石炭消費量の比として示す石炭消費量は増大する。

タービン　正味電力　外　部　石炭消費量　Ｂ／Ａ出口温度　（Ａ）　熱要求量 　（Ｂ） ３５　１４０６．７　４０５２　４５０．２　０．３２００４０　１８７１　３ ９９３．６　４４３．７３　０．３２３６４５　１３４６．８　３９５０．５　 ４３８．９４　０．３２５９５０　１３０２．５　３８８０．５　４３１．２　 ０．３３１１７０　１１８０．７　３６７４　４０８．２　０．３４５７例４ この例は、第７図の構成に関するものであるが、仮定は例２のものと同じである 。

比較可能な２つのタービン出口温度を、５０℃及び７０℃として与える。凝縮器 がタービンレベルにあるので、これらの高い出口温度についての数値のみを比較 するものとし、従って、クーラントについても同様である。

これらのタービン出口温度についての発生動力は、例２及び例３における場合と 同じであるが、必要とされる理論的ポンプ動力は３８肚である（すなわち、９０ ％効率における実動力必要量４２．２ＦＩ−を減じるべきである）。理論的熱要 求量は、例３の場合と同じであり、従って実石炭消費量についても同様である。

しかしながら、正味電力出力に対する石炭消費量の比は、例２及び例３の場合よ り小さい。

タービ　発電　ポンプ　正味電力　理論的　使用量　Ｂ／Ａン出口　電力　動　 力　（Ａ、）　熱出力　炭量（Ｂ）５０　１３０２．５　４２．２　１２６０． ３　３８８０．５　４３１．１？　０．３４２１７０　１１８０．７　４２．２ 　１１３８．５　３６７４　４０８．２２０．３５８６本発明による真空立坑を 使用することにより、凝縮器の高さををタービンの高さより充分に高い位置に配 置できるため、大きな静水頭すなわちボイラ入口の入力圧力を得ることができる 。また、タービンの前後における大きな圧力差により、大きな見込み寄生ポンプ 損失なくして、大きなタービン出力を得ることができる。

ＦＩＧ　ｌ。

Ｆ／Ｇ、６ 補正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条の８）平成２年５月２８日 特許庁長官　吉　１）文　毅　殿 １、　国際出願番号 ＰＣＴ／ＬＫ８８１００００４ Ｚ　発明の名称 発電プラント ３、　特許出願人 住　所　スリランカ国、コロンボ８、エフリン　ブレイス９氏　名　セナナヤケ 、ダヤ　ランジット国　籍　スリランカ国 ４、代理人　〒１０７　ｈ　５８３−０３０６住　所　東京都港区赤坂−丁目８ 番１号１９８９年１１月１３日及び１９９０年１月２３日６、添付書類の目録 補正書の翻訳文 「使用済み蒸気が一旦凝縮すると、水圧をボイラ圧力まで高めるのに大きなポン プ動力が必要になる。このポンプ動力は、従来は、タービンにより発生される動 力から「寄生動力（ｐａｒａｓ−４ｔｉｃ　ｐｏｗｅｒ）Ｊとして引き出してい た。

蒸気タービンを備えた発電プラントの効率を増大させる従来の１つの提案が、１ ８９２年にＢｕｒｎｈａｍに付与されたドイツ国特許第７０２８６号においてな されている。この特許は、蒸気タービンからの排出蒸気を凝縮して、ボイラ内の 圧力に等しい水圧を発生させるのに充分な高さをもつ立上がり管によりボイラに 戻し、これにより低いボイラ圧力を使用できるようにしたものである。

同様な提案が、１９８２年の東芝による日本国特許出願第５９−１１９０７３号 においてなされている。ここでは、凝縮器がボイラより充分高い位置に配置され ていて、重力により水をボイラに流すことができ、従って、水ポンプを不要にし かつ発電プラントの建造コストを低減できるようになっている。別の提案が、１ ９２８年に５ｃｈｕｌｔｚに付与されたドイツ国特許第４９８７００号において なされている。′この特許では、該特許に開示の地熱利用手段を用いて、地下の ボイラを地熱で暖め、ボイラ及び凝縮器の流体レベルゲージに応答して、ボイラ 内に水を補給したいときに、液体を地表又はその近くの凝縮器からポンプで補給 するように構成されている（この補給は、蒸気生成速度に従って行うか、或いは ボイラへのエネルギの移行速度及び周囲の岩石からの補給速度に従って行なわれ る）。

１９７５年にＧｏｙａｔに付与されたフランス国特許第７５００４９３号には、 地熱を利用できる位置にボイラを配置し、かつ地表に隣接して配置された凝縮器 に？：端している、上方に延びた約５，０００ｍの長さの立坑内の蒸気を捕捉す ることにより地熱を利用する手段が開示されており、凝縮液は、発電を行う水タ ービンを介して、（必要なときに、蒸発速度に従って）立坑の基部に戻されるよ うに構成されている。

本発明の目的は、蒸気タービンを備えている発電プラントの効率を向上させるこ とにある０本発明者は、タービンへの高圧入口蒸気を有しておりかつ使用済み蒸 気を真空中に排出し、タービンからの電力の寄生取り出しくｐａｒａｓｉｔｉｃ 　ｔａｋｅ−ｏｆｆ）を低減させて、それぞれ大気圧以上及び大気圧以下（部分 真空）の圧力を達成できるようにした構成を提案する。従って、本発明の１つの 特徴によれば、次のような構成、すなわち、タービン及び凝縮器を存しており、 前記タービンが蒸気で駆動される形式のタービンで、蒸気出口を備えており、前 記凝縮器が蒸気入口及び液体出口を備えており、前記蒸気タービンの前記蒸気出 口が前記凝縮器の前記蒸気入口より下のレベルに配置されていて、蒸気移送立坑 により前記凝縮器の前記蒸気入口に連結されている発電プラントにおいて、前記 蒸気移送立坑が、上方に延びている真空気密立坑であって、０．２〜３０ｋｍの 範囲内の高さ及び２．７５ｍの最小横断面寸法を有しており、前記凝縮器が、前 記タービンの作動中に前記立坑内に部分真空を維持するように構成したことを特 徴とする発電プラントが提供される。

−Ｉｎに、前記真空立坑の両端部の間の高度差は５に鞘であり、また、前記ター ビンの蒸気出口に隣接する箇所において２．７５＋＊の最小直径を有している。

この直径は凝縮器に向かって徐々に増大している。これにより、蒸気は、水蒸気 中での音速の０．７５倍までの速度で移送され、好ましくは、２７５ｍ／ｓｅｅ のオーダの速度で凝縮器まで移送される。好ましくは、凝縮器に最小高さ１０ｍ （この長さは、凝縮器の蒸気入口と水出口との間の圧力差に従って定める）の凝 縮器層（ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ　ｌｅｇｓ）を設け・凝縮水を脚の下から抽出して 凝縮器の水レベルをほぼ一定に維持し、蒸気の連続的な上方への移送を促進でき るようにする。

凝縮器から抽出された水は、ボイラの水入口に供給するのが好ましい。タービン の蒸気入口より上方に凝縮器の液体出口を配置することにより静水頭を創出する ことにより、３つの点で動力を節約することができる。第１は、小さな静水頭に より、木立下がり管（ｗａｔｅｒ　ｄｏｗｎｐｏｐｅ）内の摩擦損失が補償され ることである。第２は、大きな静水頭により、ボイラの水入口に水を移送しかつ この水を加圧するための別のポンプを使用する必要性を回避できることである。

第３は、均一で大きな静水頭がある場合には、本発明を完全に利用したときに示 唆される大きな高度差がある場合と同様に、現在入手できる材料に適した非常に 大きな圧力になるであろうし、水で駆動されるタービンを立下がり管に挿入して おけば、過剰の圧力を利用して付加電力を発電することができる。従って、大き な高度差により、別の水ポンプ及び／又は地熱注入ポンプ（ｇｅｏｔｈｅｒ＋ｎ ａｌ　ｉｎｊｅｃｔｉｏｎｐｕｍｐ）を作動させるのに要する寄生動力（ｐａｒ ａｓｔｉｃ　ｐｏｗｅｒ）を確実に低減でき、及び／又は水タービンを付加して 付加電力を発電することもできる。」 請求の範囲 １、タービン（３６，１３６，２３６）及び凝縮器（５４，１５４，２５４）を 有しており、前記タービンが蒸気で駆動される形式のタービンで、蒸気出口（１ ３７，２３７）を備えており、前記凝縮器が蒸気入口（５５ｂ、１５５）及び液 体出口（５５ａ、１５７）を備えており、前記蒸気タービンの前記蒸気出口が前 記凝縮器の前記蒸気入口より下のレベルに配置されていて、蒸気移送立坑（５２ ，１５０，２５２）により前記凝縮器の前記蒸気入口に連結されている発電プラ ントにおいて、前記蒸気移送立坑が、上方に延びている真空気密立坑であって、 ０．２〜３０ｋａの範囲内の高さ及び２．７５ｍの最小横断面寸法を存しており 、前記凝縮器（５４，１５４、２５４）が、前記タービンの作動中に前記立坑内 に部分真空を維持するように構成したことを特徴とする発電プラント。

２、水入口導管及び蒸気出口導管を備えた水ボイラ（２６，１２６，２５９）を 有しており、前記蒸気で駆動されるタービン（３６，１３６，２３６）が、前記 ボイラの前記蒸気出口に連結される蒸気入口を備えていることを特徴とする請求 の範囲第１項に記載の発電プラント。

３、前記凝縮器の前記液体出口が、前記ボイラの水入口導管に連結されているこ とを特徴とする請求の範囲第２項に記載の発電プラント。

４、前記真空移送立坑の横断面寸法は、前記タービンの蒸気出口への連結部（５ ３ｂ、１３７．２３７）における寸法よりも、前記凝縮器の蒸気入口（５５ｂ、 １５５）への連結部における寸法の方が大きいことを特徴とする請求の範囲第１ 項〜第３項のいずれか１項に記載の発電プラント。

５、前記タービンが地下１ｋｍ以上のレベルに配置されており、前記凝縮器が地 上１ｋｍ以上のレベルに配置されていることを特徴とする請求の範囲第１項〜第 ４項のいずれか１項に記載の発電プラント。

６、前記タービンにはボイラにより付与される圧力下の流体が供給され、地熱に より加熱された流体を受け入れて前記ボイラに供給される水を予熱するように配 置された熱交換器（２６１）を有しており、該熱交換器が前記ボイラ及びタービ ンに隣接して配置されていることを特徴とする請求の範囲第１項又は第２項に記 載の発電プラント。

７、凝縮器をタービンのレベルより高いレベルに配置して、その入口を前記ター ビンの出口に連結する発電方法において、前記凝縮器を前記タービンの上方０． ２〜３０ｋｍの範囲内に配置し、真空脚形の凝縮器を選択し、２．７５ｍの最小 横断面寸法をもつ真空立坑を介して前記凝縮器を前記タービンに連結し、前記凝 縮器から凝縮液を抽出して、蒸気が前記真空立坑内で大気圧以下の圧力で前記凝 縮器に向かって流れることを促進することを特徴とする発電方法。

８、前記凝縮器内での前記凝縮液のレベルを一定に維持できる速度で前記凝縮液 を抽出することを特徴とする請求の範囲第７項に記載の発電方法。

９、抽出された前記凝縮液を、水で駆動されるタービン（１３２）に、重力によ り供給することを特徴とする請求の範囲第７項に記載の発電方法。

１０、前記蒸気の流れが、移送される蒸気の真空圧における水蒸気中での音速の ０．１〜０．７５倍の範囲内の物質移動速度を有していることを特徴とする請求 の範囲第７項〜第９項のいずれか１項に記載の発電方法。

１１、前記真空立坑内での蒸気は、その圧力が０．０００３２３８〜０．０９９ ＭＰａの範囲内にあり、その温度が５〜９９．９℃の範囲内にあることを特徴と する請求の範囲第・１０項に記載の発電方法。

国際調査報告 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．凝縮器に連結された蒸気ターピンを備えた発電プラントにおいて、前記蒸気 ターピンが、該ターピンから上方に２００ｍ以上の垂直距離だけ延びている真空 立坑を介して前記凝縮器に連結されていることを特徴とする発電プラント。 ２．水入口導管及び蒸気出口導管を備えたボイラと、蒸気入口及び蒸気出口を備 えた蒸気ターピンと、蒸気入口及び液体出口を備えた凝縮器とを有しており、前 記蒸気ターピンの前記蒸気出口が前記凝縮器の蒸気入口より下のレベルに配置さ れており、前記蒸気ターピンの前記蒸気出口が真空気密導管を介して前記凝縮器 の蒸気入口に連結されている発電プラントにおいて、前記真空気密導管が、上方 に延びている真空蒸気移送立坑であり、該立坑が２００ｍ以上の垂直高さを有し ていることを特徴とする発電プラント。 ３．前記立坑の前記垂直高さが、２〜３０ｋｍの範囲内にあることを特徴とする 請求の範囲第１項に記載の発電プラント。 ４．前記立坑の最小横断面寸法が２．７５ｍであり、この最小横断面寸法が前記 ターピンに隣接した箇所の寸法であることを特徴とする請求の範囲第１項又は第 ２項に記載の発電プラント。 ５．前記立坑は、前記ターピンの箇所における横断面寸法よりも前記凝縮器に隣 接した箇所の横断面寸法の方が大きいことを特徴とする請求の範囲第１項又は第 ２項に記載の発電プラント。 ６．前記ターピンが地下１ｋｍ以上のレベルに配置されており、前記凝縮器が地 上１ｋｍ以上のレベルに配置されていることを特徴とする請求の範囲第１項又は 第２項に記載の発電プラント。 ７．前記ターピンにはボイラにより付与される圧力下の流体が供給され、地熱に より加熱された流体を受け入れて前記ボイラに供給される水を予熱するように配 置された熱交換器を有しており、該熱交換器が前記ボイラ及びターピンに隣接し て配置されていることを特徴とする請求の範囲第１項又は第２項に記載の発電プ ラント。 ８．凝縮器の蒸気入口がターピンの出口に連結されるように凝縮器を配置する発 電方法において、前記凝縮器が前記ターピンより少なくとも２００ｍ上方に配置 されており、前記凝縮器が真空立坑により前記ターピンに連結されており、前記 凝縮器から凝縮液を連続的に抽出して、前記凝縮器に向かって流れる前記真空立 坑内の蒸気の流れを促進させることを特徴とする発電方法。 ９．前記蒸気の流速が、移送される蒸気の真空圧における、水蒸気中での音速の ０．１〜０．７５倍の範囲内にあることを特徴とする請求の範囲第８項に記載の 発電方法。 １０．前記真空立坑内での蒸気は、その圧力が０．０００３２３８〜０．０９９ ｍＰａの範囲内にあり、その温度が５〜９９．９℃の範囲内にあることを特徴と する請求の範囲第８項に記載の発電方法。