地热涡轮机装置制造方法及图纸

一种地热涡轮机装置，在将来自地热井的热水、蒸汽与不凝结气体的混合气体分离为热水和含不凝结气体的蒸汽的第一冲洗器或分离器的上流侧配设有第二冲洗器或分离器，并用该第二冲洗器或分离器所分离的含不凝结气体的蒸汽驱动将冷凝器内的不凝结气体抽出的喷射器．另一实施例为还设有可将来自地热井之混合流体直接导入第一冲洗器或分离器的旁通管道．其优点在于可有效地利用地热井所产生的热能并提高涡轮机的输出功率．（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种利用来自地热井的地热蒸汽驱动凝气涡轮机来得到动力的地热涡轮机。 地热涡轮机装置是用冲洗器或分离器将由地热井自然喷出或用泵抽上来的热水、蒸汽与由碳酸气或硫化氢所形成的不凝结气体的混合流体分离成热水与含有不凝结气体的蒸汽，再以此蒸汽驱动涡轮机输出动力。 下面用附图对已有技术进行说明 图3是目前已有的地热涡轮机装置的系统图。图中，作为第一冲洗装置的一次冲洗器[1]与二次冲洗器[2]，以管道[13]串联连接。然后，地热井[11]的热水与蒸汽与不凝结气体的混合流体以自然喷出或用没在图上表示的泵抽上来的方式，通过管道[12]流入到冲洗器(Flusher)[1]。在冲洗器[1]中，在冲放热水的同时混合流体被分离为热水与含有不凝结气体的蒸汽，热水则停留在冲洗器[1]的底部。然后此热水通过管道[13]流至低压的冲洗器[2]，在冲洗器[2]中与冲洗器[1]同样地使热水受到冲洗，使热水与含有不凝结气体的蒸汽分离。 在冲洗器[1]中被分离的含有不凝结气体的蒸汽，通过管道[14，14a]从汽轮机[4](蒸汽涡轮机)(Steam turbine)的主蒸汽入口[4a]流进涡轮机内，而在冲洗器[2]中被分离的含有低压的不凝结气体的蒸汽则通过管道[15]，从汽轮机[4]的混合压力蒸汽入口[4b]流进涡轮机内，使与发电机[3]直接连接的涡轮轴转动，其排出蒸汽流入冷凝器[5]。通过管道[16]将冷却水供给冷凝器[5]，并于冷凝器[5]内将水喷出，将冷凝器[5]内的含有不凝结气体的蒸汽冷却凝结使之冷凝为水。此凝结水与冷却水的混合水用凝结水泵[17a]经由管道[17]将其抽到外部。另一方面，将冲洗器[1]内含有不凝结气体的蒸汽经由自管道[14]分岔的管道[14b]送进二级式蒸汽喷射器[10](Steam ejector)的第1级及第2级喷射器[6、7]的各自蒸汽入口[6a、7a]驱动喷射器[6、7]并经由管道[18]，将冷凝器[5]内的不凝结气体吸入且抽出。而在喷射器[6、7]之间，设有中间冷却器[8]，将用喷射器[6]压缩了的含有不凝结气体之蒸汽冷却后，送至喷射器，再以喷射器[7]进行压缩成为大气压，用后置冷却器[9]进行冷却后将气送出到外部。管道[20]是将冷却水供给中间冷却器[8]及后置冷却器[9]的管道。而管道[20a、20b]则为从各自的冷却器排出冷却水的管道。 如上所述，在地热涡轮机装置中地热蒸汽得到利用，然而在一次冲洗器[1]及二次冲洗器[2]中冲洗热水的冲洗压力通常定为能使自涡轮机取出的动力例如发电机[3]的发电能力成为在经济上有利的最大值。在此场合，热水温度低的时侯，在一次冲洗器[1]中的蒸汽压力也是低的场合有其最适合的值。例如自地热井喷出的热水温度为150℃这样较低的场合在图3所示的系统中，一次冲洗器[1]的压力选定为大约2kg/cm2abs为最合适。但这个压力要驱动作为冷凝器的不凝结气体抽出装置的蒸汽喷射器则显得太小，因此使用蒸汽喷射器因难很大。所以存在有必须使用昂贵的机械式不凝结气体抽出装置，例如水封式真空泵或离心压缩机的问题 再者，除了伴随热水的不凝结气体之外，因通常在热水中也含有不凝结气体，这些不凝结气体通过涡轮机进入冷凝器。然后这些冷凝器内的不凝结气体与泄进冷凝器内的空气一起均要由不凝结气体抽出装置压缩成大气压放出到外面，但当不凝结气体大量存在时则存在的问题是作为不凝结气体抽出装置的蒸汽喷射器的容量或水封式真空泵等的动力增大，致使涡轮机装置的输出功率减低。 鉴于上述缺点，本专利技术的目的在于提供一种地热涡轮机装置，它能有效地利用来自地热井的热能使冷凝器内的不凝结气体抽出装置成本低，并能提高涡轮机装置的输出功率。 本专利技术乃是在以第一冲洗器(flusher)或分离器将来自地热井的热水与蒸汽与不凝结气体的混合流体分离为热水与含有不凝结气体之蒸汽、然后将此蒸汽送进涡轮机、在该涡轮机得到动力之后用冷凝器将涡轮机的排出蒸汽冷却凝结使其凝结为水、及用喷射器抽出冷凝器内的不凝结气体的地热涡轮机装置中，在上述第一冲洗器或分离器的上流侧、设有第二冲洗器或分离器，用由该第二冲洗器或分离器所分离出的含有不凝结气体的蒸汽驱动上述喷射器，以使达到上述目的。再者，在上述构造中也可以配设一个能将来自地热井的混合流体直接导入第一冲洗器或分离器的旁通管道。 以下结合附图对本专利技术的实施例进行说明。 图1乃本专利技术实施例的涡轮机装置之系统图。且在图1乃至后述的图2中，与图3目前已有的实施方案中相同的部件给于相同的符号。在图1中利用冲洗器[1与2]、直接联接凝气涡轮机的发电机[3]的涡轮机[4]与冷凝器[5]、二级式喷射器[10]等的构造，将来自地热井[11]之混合流体分离，再用含有不凝结气体的蒸汽来驱动涡轮机、再用二级式蒸汽喷射器[10]将冷凝器内的不凝结气体抽出，由于这些都与已有技术相同，故说明省略。在本实施例中在冲洗器[1]的上流侧配设有冲洗器[21]作为第二冲洗器，再通过管道[22]，将由自喷或用泵抽上来的来自地热井[11]的热水与水蒸汽与不凝结气体的混合流体送进冲洗器[21]，将在冲洗器[21]中冲洗分离的含有不凝结气体的蒸汽经由管道[24]送进二级式喷射器[10]之第1级及第2级喷射器[6、7]的蒸汽入口[6a，7a)来驱动喷射器[6、7]而且经管道[23]将冲洗器[21]分离出来的热水送进冲洗器[1]。 用此构造系统使冲洗器[21]的压力成为适合于驱动二级式蒸汽喷射器[10]的压力，例如可以选定驱动蒸汽压力的最低值为4kg/cm2abs以上。 自冲洗器[21]流入的热水在冲洗器[1]中以上述方式进行冲洗，将分离出的含有不凝结气体的蒸汽送入凝气涡轮机内。另一方面，在冲洗器[2]中也以与上述相同的方式进行冲洗分离，将混压蒸汽送进凝气涡轮机内。因此伴随着从地热井的热水的大部分不凝结气体在被设于冲洗器[1]上流侧的冲洗器[21]内，被分离并被送进二级式蒸汽喷射器，而不流进涡轮机。因此，冷凝器内的不凝结气体由自大气泄入冷凝器的空气和溶进直接接触式冷凝器的冷却水中的空气及在冲洗器[21]中的没有被分离、且溶解于热水中的少量不凝结气体所形成。这些少量的不凝结气体有必要同不凝结气体抽出装置自冷凝器中抽出并外放到大气中。但是通常伴随着从地热井来的热水的不凝结气体的数量，为上述空气的几倍至10几倍，所以不凝结气体抽出装置的容量往往视这不凝结气体的数量而定。象本实施例那样，因配设有冲洗器[21]，在少量的不凝结气体流进冷凝器的场合不凝结气体抽出装置的容量变小，与未设冲洗器[21]的已有装置相比容量仅为几分之1乃至10几分之1。兹举具体实例进行说明，本专利技术用150℃的热水600T/H发电5000KW时，根据本专利技术的图1那样的构造系统的装置，因不凝结气体变少之故，蒸汽喷射器的吸入容量，即使加上空气也只要80kg/H以下就已足够。因此所需蒸汽量(包含不凝结气体)在2T/H以下。再者在已有的图3的构造系统中，来自冷凝器[1]的蒸汽中含有1%的不凝结气体一旦被送进涡轮机内，则蒸汽喷射器的容量变为350kg/H。 图2是本专利技术的不同实施方案的地热涡轮机的系统图。图中除冲洗器[21]之本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地热涡轮机装置，其特征在于在以第一冲洗器或分离器将来自地热井的热水与蒸气与不凝结气体的混合气体分离为热水和含不凝结气体的蒸汽、再将该蒸汽送进涡轮机、并在用该涡轮机得到动力后用冷凝器使涡轮机排出的蒸气冷却凝结而冷凝、及以喷射器将该冷凝器内的不凝结气体抽出的地热涡轮机装置中，在上述第一冲洗器或分离器的上流侧配设有第二冲洗器或分离器及用该第二冲洗器分离器所分离的含不凝结气体的蒸汽驱动上述喷射器。

【技术特征摘要】
JP 1985-4-8 60-739621、一种地热涡轮机装置，其特征在于在以第一冲洗器或分离器将来自地热井的热水与蒸气与不凝结气体的混合气体分离为热水和含不凝结气体的蒸汽、再将该蒸汽送进涡轮机、并在用该涡轮机得到动力后用冷凝器使涡轮机排出的蒸气冷却凝结而冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：新海洋，
申请(专利权)人：富式电机有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]