JPS6282208A - 地熱蒸気タ−ビン設備 - 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】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、地熱井からの非凝縮性カスと蒸気と熱水とか
らなる混合流体を気水分離器に導いて分離した蒸気を蒸
気タービンに送気して動力を得る地熱蒸気タービン設備
に関する。

〔従来技術とその問題点〕

従来の地熱蒸気タービン設備における復水タービンは、
地熱井からの非凝縮性ガスと蒸気と熱水とからなる混合
流体を第１の気水分離器に導いて分離された蒸気を復水
タービンに送気し、さらに中圧部に送気する、いわゆる
混圧ターヒンとして復水タービンを駆動している。以下
図面に基づいて従来技術について説明する。

第２図は従来の混圧タービンを備えた地熱蒸気タービン
発電所設備の系統図である。図において地熱井ｌからの
非圧縮性ガスと蒸気と熱水とからなる混合流体は管路１
１を経て測圧状態の第１の気水分離器２に導かれる。こ
の気水分離器２にて前記混合流体は非圧縮性カスを含む
蒸気（混合蒸気）と熱水とに分離され、高圧の混合蒸気
は管路１２を経て蒸気タービン３の高圧タービン段３ａ
に送気される。−力筒１の気水分離器２にて蒸気を分離
した後の熱水２ａは管路１３の絞り弁１３ａで第２の気
水分離器４にて蒸気と熱水とに分離される。分離された
低圧の蒸気は蒸気タービン３　（７）タービン中圧部、
例えば低圧タービン段３ｂに管路１４を径で送気され、
蒸気タービン３は高圧混合蒸気と低圧蒸気とが送気され
る混圧タービンとして駆動される。すなわち高圧混合蒸
気は高圧タービン段３ａを通流し、高圧タービン段３ａ
の背気と低圧蒸気とは混合して低圧タービン段３ｂに送
気され、その背気は復水器５に導かれる。

復水器５は直接接触冷却式であって、復水器５に導かれ
た背気は冷却塔６からの冷却水が散水板５ａから散布さ
れる冷却水によって冷却、凝縮して復水となるとともに
、さらに復水器５Ｊ／Ｌ３に備えパ″ｔ、、１．５ られている図示しない蒸気エセクタの作用により・ヅ非
凝縮性ガスを抽出することによって所定の真空度を保っ
ている。したがって蒸気タービン３は通流する蒸気を真
空まで膨張して動力を発生させ、結合されてる発電機７
によって電力が得られるように構成されている。なお、
復水器５の底部に滞留する復水と冷却水の混合水５ｂは
循還ポンプ１５ａにより管路１５を経て冷却塔６に送水
され、冷却塔６内に散布される冷却水によって冷却され
、冷却水となって前述のように復水器５に送水されるっ しかしながら、このような構成では蒸気タービンを通流
する蒸気は復水器により真空まで膨張するが、この場合
蒸気、特に低圧タービン段に送気される蒸気は湿り度が
大きくなり、低圧タービン段における湿り損失が大きく
効率低下という欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明は、前述のような点に鑑み地熱井から得られるタ
ービン駆動蒸気の湿り度を極力低下させて蒸気タービン
に供給し、電熱蒸気タービン設備の効率向上を図ること
を目的とするものである。

〔発明の要旨〕

上記の目的は１本発明によれば、地熱井から得られた混
合流体を高圧状態の第１の気水分離器に導いて分離した
非凝縮性ガスを含む蒸気と、前記第１の気水分離器にて
分離した熱水を低圧状態の第２の気水分離器に導いて分
離させた蒸気とを蒸気タービンに送気して動力を得る地
熱蒸気タービン設備において、前記第１の気水分離器を
経由してきた熱水を膨張機を介して第２の気水分離器へ
導き、膨張させて得られた蒸気を、前記膨張機に生ずる
回転力によって駆動される圧縮機へ供給し、昇圧昇温さ
せた後、前記混合蒸気に混入して該混合蒸気のしめり度
を低下させて前記蒸気タービンに供給するように構成す
ることによって達成される。

゛〔発明の実施例〕 以下図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明を適用した地熱蒸気タービン設備、チ亨
Ｌ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　イＦ−７の実施例の系増図である、なおボ
１図において歯）（来例の説明に用いた第２図と同一部
品には同じ符号を付している。第１図において地熱井１
からの非凝縮性ガスと蒸気と熱水との混合流体が第１の
気水分離器２に管路１１を経て導かれ、ここで分離され
た非凝縮性ガスを含む混合蒸気が管路１２を介して蒸気
タービン３の高圧タービン段３ａに導かれることと、蒸
気タービン３の背気が復水器含水が循環ポンプ１５ａに
より復水器５から冷却塔６に送水されることなどは従来
技術の説明したことき同じであるので説明は省略する。

本笑施例では第１の気水分離器２で前記混合流体から分
離された熱水２ａが管路２０を経て膨張機８へ供給され
る。膨張機８は螺旋状の回転部分を有する回転軸を備え
ていて、一方の口から供給される熱水が螺旋部分を通流
することによって、回転力と同時に熱水を膨張させなが
らもう一方の口から送り出すようになる形式の例えばｔ
リカル・ロータリ・スクリュウ・エキスパンダーであっ
Ｃ１この膨張機８の回転軸は継手１０を介して圧縮機９
の回転軸に接続されている。

膨張機８から送り出された熱水は管路２１を介して低圧
状態の第２の気水分離機４に入り、ここでさらに蒸気を
分離する。この蒸気は管路２２を通って圧縮機９へ送ら
れる。この蒸気は前記膨張機８の稼動によって駆動され
る圧縮機９で断熱圧縮をうけて、前記混合蒸気程度まで
昇圧されるとともに昇温されて過熱蒸気となって管路２
３を経由し、管路１２を流れる第１の気水分離器２から
蒸気タービンへ供給される混合蒸気に混入され、該混合
蒸気のしめり度を低下させた上、蒸気タービンへ供給さ
れるように構成される。このように構成された結果蒸気
タービン３に送気される混合蒸気は前述の過熱蒸気の熱
により湿り度が低下し、したがって低圧タービン段での
湿り度が減小するので湿り損失を低下させ、タービン効
率を向上させることができるのである。

なお圧縮機９から出た圧縮昇温された過熱蒸気は、圧縮
機９の性能等により圧力や温度条件前を考はタービンの
低圧段における効率に湿り度がより大きく影響するから
である。

なお本実施例では地熱蒸気タービンとして一般に復水タ
ービンが使用されるので復水タービンについて説明した
が、本発明はこれに限られるものでなく背圧タービンに
おいても同じ手段を用いてもよい。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれば第１の
気水分離器で分離された熱水を膨張機に供給して駆動し
、これから排出する熱水を含む蒸気を第２の気水分離器
に導き、分離された飽和蒸気を前記膨張機１こ結合され
る圧縮機に導いて高圧、高温の過熱蒸気として排出し、
この過熱蒸気を第１の気水分離器からの蒸気タービンへ
送流する飽和蒸気と混合させて蒸気タービンに供給する
こと、またはこの過熱蒸気を蒸気タービンの中圧部ζこ
供給することによりタービンへ供給される蒸気の湿り度
を低下せしめることが可能となり、タービンにおける湿
り損失を低下させ、タービン効率が向上するという効果
が得られるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による地熱蒸気タービン設備の
系統図、第２図は従来の地熱蒸気タービン設備の系統図
である。 １：地熱井、ｚ：ｌｔの気水分離器、３：蒸気タービン
、４：第２の気水分離器、８：膨張機、９：圧縮機、ｌ
Ｏ：接手。 第１面 第２ｘ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 地熱井からの非凝縮性ガスと蒸気と熱水との混合流体を
   高圧状態の第１の気水分離器に導いて分離した非凝縮性
   ガスを含む混合蒸気と、前記第１の気水分離器にて分離
   した熱水を低圧状態の第２の気水分離器に導いて分離さ
   せた蒸気とを蒸気タービンに導いて動力を得る地熱蒸気
   タービン設備において、前記第１の気水分離器を経由し
   てきた熱水を膨張機を介して第２の分離器へ導き、膨張
   させて得られた蒸気を、前記膨張機に生ずる回転力によ
   って駆動される圧縮機へ供給し昇圧昇温させた後、前記
   混合蒸気に混入して、該混合蒸気のしめり度を低下させ
   て前記蒸気タービンに供給するように構成したことを特
   徴とする地熱蒸気タービン設備。