ORC発電所におけるプロセス計装
バイナリー発電は、地熱資源の温度が比較的低い場合に採用されます。有機ランキンサイクルは、水より沸点の低いイソペンタンやイソブタンなどの有機作動流体を用いるクローズドサイクルです。作動流体の循環回路は、予熱器と蒸発器の熱交換器設計により、濃塩水からは隔離されています。地熱塩水は、分離の工程は踏まず、そのまま蒸発器/予熱器で使用されます。作動流体はまず予熱され、蒸発器で蒸発します。ここで発生したガス(約20bar、150℃)がタービンを回して発電します。タービンを通過したガス(約4bar、75℃)は復水器で凝縮され、再び液体になります。そして、供給ポンプによって作動流体が循環し、発電サイクルが再開されます。また、地熱流体には非凝縮性ガス(NCG)が含まれており、発電効率を高めるにはこのガスをプロセスから除去する必要があります。NCGの除去には、スチームエゼクタ―や真空ポンプが用いられます。
地熱塩水は高温で腐食性が高く、H2S、シリカといった不要物質も含まれています。また、配管内では真空が発生したり、高温状態になったりすることもあります。KROHNEは、低拡散性と耐真空性を備えた特殊ライナー付きの専用電磁流量計OPTIFLEXを基盤として、あらゆる計測点に対応した最適な計測技術を提供しています。バイナリー発電所およびハイブリッド型発電所のORC作動流体には、ペンタン、ブタンなどの低沸点流体が使用されます。有機ランキンサイクルでは、効率的かつ安全なプロセス制御のために、流量やレベルの測定が求められます。OPTIMASSコリオリ質量流量計および超音波式流量計 OPTISONIC 3400は、こうしたランキンサイクル用途に最適です。これらの流量計では、流体密度の情報も併せて取得でき、プロセス診断に活用することができます。レベル測定には、マイクロパルスレベル計 OPTIFLEX 2200で直接測定する方法と、バイパスゲージ BM 26を介して測る方法があります。BM 26には多様な測定センサー技術を組み込むことが可能です。