JPH0735311A - 燃焼式過熱器 - Google Patents

燃焼式過熱器

Info

Publication number
JPH0735311A
JPH0735311A JP17776993A JP17776993A JPH0735311A JP H0735311 A JPH0735311 A JP H0735311A JP 17776993 A JP17776993 A JP 17776993A JP 17776993 A JP17776993 A JP 17776993A JP H0735311 A JPH0735311 A JP H0735311A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steam
combustion type
temperature
water spray
type superheater
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP17776993A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahiko Watanabe
正彦 渡辺
Nobuyuki Nishiguchi
信幸 西口
Ryuichi Kako
隆一 加来
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kubota Corp filed Critical Kubota Corp
Priority to JP17776993A priority Critical patent/JPH0735311A/ja
Publication of JPH0735311A publication Critical patent/JPH0735311A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 廃熱ボイラでの発生蒸気量が大幅に減少して
も、設定温度で一定量以上の蒸気量を確保するために、
安価で小型、しかも制御性に優れた燃焼式過熱器を提供
することを目的とする。 【構成】 焼却炉1の排ガスから廃熱回収する廃熱ボイ
ラ6で発生した蒸気を発電装置3に供給する供給路16
に、該蒸気を過熱して一定流量の高温蒸気を生成する燃
焼式過熱器17であって、前記燃焼式過熱器17の蒸気
流路17dに沿って蒸気流量調節用の複数段の水噴霧機
構17a,17bを設けて構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】近年、ゴミ焼却炉での発生熱エネ
ルギーを有効利用するために、焼却炉で発生した排ガス
に含まれる熱を廃熱ボイラを用いて熱交換し蒸気発電す
る発電機を備えた都市ゴミ焼却装置が注目されている。
本発明は、そのようなゴミ焼却装置において用いられ、
発電効率を向上するべくボイラで発生した蒸気を過熱し
て一定流量の高温蒸気を生成して発電装置に供給する燃
焼式過熱器に関する。
【0002】
【従来の技術】高効率安定発電のためには一定流量以上
の過熱蒸気をタービンに供給することが必要である。と
ころが、廃熱ボイラで生じる蒸気量は不安定なゴミの燃
焼と密接に関連し、ゴミの燃焼状態が変動すると発生蒸
気量が大きく変動することになる。そのために、従来、
ボイラでの発生蒸気を過熱する燃焼式過熱器を設けて、
安定して一定流量以上の過熱蒸気をタービンに供給する
ように構成していた。つまり、前記燃焼式過熱器は、燃
焼式過熱器の入口部に蒸気流量センサを備えて、その検
出流量が低下すると、水を噴霧して蒸気流量を増やすと
ともに一定の蒸気温度を確保する単一の水噴霧機構を設
けて構成していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した単一
の水噴霧機構を設けた燃焼式過熱器をゴミ焼却炉に用い
た場合には、ゴミ質の変動によりボイラでの発生蒸気量
が大幅に低下した場合に、設定量以上の蒸気量を確保す
るべく、前記水噴霧機構から多量の水噴霧を行うことが
必要となる。かかる多量に噴霧された蒸気を短時間で過
熱するためには、それだけ燃焼式過熱器の燃焼熱量を多
く、そして伝熱面積を大きくする、つまり大型の燃焼式
過熱器を用いる必要があり、設備費が嵩むことになると
いう問題点があった。また、そのような大型の燃焼式過
熱器では、設定温度で設定流量を維持するための制御性
が低下するという問題点もあった。本発明の目的は、上
述した従来欠点を解消する点にあり、廃熱ボイラでの発
生蒸気量が大幅に減少しても、一定量以上の蒸気量を確
保するために、設備費が低減でき、制御性に優れた燃焼
式過熱器を提供する点にある。
【0004】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明による燃焼式過熱器の特徴構成は、蒸気流路に沿
って複数段の水噴霧機構を設けてある点にある。
【0005】
【作用】図2に示すように、水噴霧機構17a,17b
を、蒸気流路上に前後二段に設けて分割噴霧すれば(図
中実線)、単一の水噴霧機構17aにより噴霧する場合
(図中一点鎖線)に比べて、熱交換温度差(対数平均温
度差)ΔTが大きくなり、従って、伝熱面積が小さくて
も所定の温度に過熱できるのである。つまり、交換熱量
Qは伝熱率Kと伝熱面積Sと温度差ΔTの積で表される
が、ここで、交換熱量Qを一定とするとき、温度差Tが
大であれば伝熱面積Sが小となることに基づく。このと
き、電熱面積が小さければ燃焼式過熱器の負荷変動(蒸
気変動)に対して燃料供給量の迅速な調節により燃焼温
度を調節して、応答遅れなく安定して設定温度に調節で
きるのである。
【0006】例えば、図3及び図4に示すように、燃焼
式過熱器の入口と出口の排ガス温度を800℃及び40
0℃に固定し、注水後の蒸気温度を圧力10MPaにお
ける飽和温度より10℃高い320℃、注水前の蒸気温
度を伝熱管の耐熱温度を考慮して550℃、注水温度を
20℃とし、1段の水噴霧機構を備えた過熱器と、2段
の水噴霧機構を備えた過熱器に対して、同じ交換熱量で
同じ注水量とした場合を考える。
【0007】2段の水噴霧機構を備えた過熱器では、図
3(a)に示すように、74%の流量の蒸気が過熱器に
入力された場合に、総流量Qの蒸気量を得るために、第
一段目の水噴霧機構aで13%、第二段目の水噴霧機構
bで13%注水する。図3(b)に示すように、このと
き、第二段目の水噴霧機構bから出口に到る領域での交
換熱量(エンタルピーと流量の積で求まる)を基準1と
すると、入口から第一段目の水噴霧機構aに到る領域で
の交換熱量は0.5、第一段目の水噴霧機構aから第二
段目の水噴霧機構bに到る領域での交換熱量も0.5と
求まり、上述したように、対数平均温度差と電熱面積と
の積が交換熱量に比例する関係から、第二段目の水噴霧
機構bから出口に到る領域、第一段目の水噴霧機構aか
ら第二段目の水噴霧機構bに到る領域、入口から第一段
目の水噴霧機構aに到る領域の電熱面積の比は、1:
0.5:0.5と求まる。
【0008】1段注水では、図4(a)に示すように、
74%の流量の蒸気が過熱器に入力された場合に、総流
量Qの蒸気量を得るために、単一の水噴霧機構cで26
%注水する。図4(b)に示すように、このとき、水噴
霧機構cから出口に到る領域での交換熱量を基準1とす
ると、入口から水噴霧機構cに到る領域での交換熱量は
同じく1と求まり、対数平均温度差と電熱面積との積が
交換熱量に比例する関係から、水噴霧機構cから出口に
到る領域、入口から水噴霧機構cに到る領域の電熱面積
の比は、1:4.1と求まる。従って、単一の水噴霧機
構を設けた場合の電熱面積の和が5.1となるのに対し
て、二段の水噴霧機構を設けた場合の電熱面積の和が
3.4となり、二段の水噴霧機構を設けた場合の方が小
型に構成できることになる。尚、上述した燃焼式過熱器
の入口と出口の排ガス温度、圧力、注水後の蒸気温度、
注水前の蒸気温度、注水温度等は、例示であって、適宜
変更しても同様である。
【0009】
【発明の効果】本発明によれば、廃熱ボイラでの発生蒸
気量が大幅に減少しても、設定温度で一定量以上の蒸気
量を確保するために、安価で小型、しかも制御性に優れ
た燃焼式過熱器を提供することができるようになった。
【0010】
【実施例】以下に実施例を説明する。ゴミ焼却装置は、
図1に示すように、都市ゴミを焼却処理するストーカ式
の焼却炉1と、焼却炉1から発生する排ガスを浄化処理
する排ガス処理装置2と、排ガスの熱を利用して発電す
る発電装置3等で構成してある。
【0011】前記焼却炉1は、被焼却物を受け入れるホ
ッパ4と、ホッパ4内の被焼却物である都市ゴミを下端
部から炉内に投入するプッシャPuと、プッシャPuに
より投入された被焼却物を攪拌搬送しながら、その底部
から供給される高温の一次燃焼空気により順次乾燥、燃
焼、灰化処理するストーカSとを設けるとともに、未燃
焼ガスの燃焼を完結させるために、ストーカSの上部空
間に二次燃焼空間7を形成して、該空間7に二次燃焼用
空気を供給する二次燃焼空気供給部9を該空間7に臨ま
せて設けるとともに、該空間7の下流側の空間8に、燃
焼排ガスの熱エネルギーを回収する廃熱ボイラ6を設け
て構成してある。
【0012】前記排ガス処理装置2は、前記空間8の下
流に設けた排ガス路10から煙突11に至る流路途中に
設けたバグフィルタ12、洗煙装置13等で構成してあ
る。
【0013】前記発電装置3は、蒸気タービン14とそ
の出力軸に連結された発電機15とから構成してあり、
前記廃熱ボイラ6から発生する約100kgf/c
2 、310℃の高圧の蒸気を主蒸気路である蒸気供給
路16を介して燃焼式過熱器17に導き、その燃焼式過
熱器17で約500℃に過熱した後に前記蒸気タービン
14に供給する。
【0014】前記燃焼式過熱器17は、図2に示すよう
に、ガスバーナ17cと、前記廃熱ボイラ6からの蒸気
を導く蒸気流路17dと、その蒸気流路17dに沿って
設けた二段の水噴霧機構17a,17bを設けて構成し
てあり、ガスバーナ17cの燃焼熱により蒸気流路17
dを流れる前記廃熱ボイラ6からの蒸気を過熱するもの
で、熱交換部の側壁を保護するために冷却用ガスとして
自らの排ガスの一部を流量調節ダンパ17eを介して前
記燃焼室に供給する冷却用循環路17fを設け、残りの
排ガスを燃焼用空気供給路30を介して前記焼却炉1の
二次燃焼用空気として供給する。前記燃焼式過熱器17
への蒸気の入口部に蒸気量センサ17hを設けてあり、
蒸気量センサ17hの検出値が設定蒸気量よりも少ない
場合には、前記水噴霧機構17a,17bにより予め定
められた量の水噴霧を行い設定蒸気量を確保する。
【0015】例えば、図3に示すように、燃焼式過熱器
の入口と出口の排ガス温度を800℃及び400℃に固
定し、注水後の蒸気温度を圧力100kgf/cm2
おける飽和温度より10℃高い320℃、注水前の蒸気
温度を伝熱管の耐熱温度を考慮して550℃、注水温度
を20℃として、目標流量Qの74%の流量の蒸気が過
熱器に入力された場合に、目標流量Qの蒸気量を得るた
めに、第一段目の水噴霧機構17aで13%、第二段目
の水噴霧機構17bで13%注水するといったように、
適宜注水量を設定する。
【0016】前記蒸気タービン14に供給され全エネル
ギーを発電に供した蒸気は排気路14cを通して冷却器
18で冷却された後に回収され、前記廃熱ボイラ6に循
環させる復水路25を通して還流される。また、前記蒸
気タービン14に供給された蒸気の一部はエネルギーの
一部を発電に供した後に抽気路14a,14bから取り
出されて、前記復水路25に設けた給水予熱器19に導
かれる。
【0017】以下に別実施例を説明する。先の実施例で
説明した燃焼式過熱器の入口と出口の排ガス温度、圧
力、注水後の蒸気温度、注水前の蒸気温度、注水温度等
は、例示であって、特に限定するものではなく、適宜設
定できるものである。先の実施例では、燃焼式過熱器に
前後二段の水噴霧機構を設けたものを説明したが、水噴
霧機構を設ける位置はシステムにより適宜決定すればよ
く特に限定するものではない。また、水噴霧機構を二段
のものに限定するものでもなく、それ以上の多段に構成
することもできる。さらに、後段の水噴霧機構は蒸気流
量調節以外に、蒸気温度調節を兼用したものであっても
よい。
【0018】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にする為に符号を記すが、該記入により本発明は添
付図面の構成に限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】ゴミ焼却装置の概略構成図
【図2】燃焼式過熱器の概略構成図
【図3】燃焼式過熱器の動作説明図
【図4】従来の燃焼式過熱器の動作説明図
【符号の説明】
3 発電装置 6 ボイラ 17a 水噴霧機構 17b 水噴霧機構 17d 蒸気流路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ボイラ(6)で発生した蒸気を蒸気流路
    (17d)に導き過熱して一定流量の高温蒸気を生成し
    て発電装置(3)に供給する燃焼式過熱器であって、 前記蒸気流路(17d)に沿って複数段の水噴霧機構
    (17a),(17b)を設けてある燃焼式過熱器。
JP17776993A 1993-07-19 1993-07-19 燃焼式過熱器 Pending JPH0735311A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17776993A JPH0735311A (ja) 1993-07-19 1993-07-19 燃焼式過熱器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17776993A JPH0735311A (ja) 1993-07-19 1993-07-19 燃焼式過熱器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0735311A true JPH0735311A (ja) 1995-02-07

Family

ID=16036807

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP17776993A Pending JPH0735311A (ja) 1993-07-19 1993-07-19 燃焼式過熱器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0735311A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007064588A (ja) * 2005-09-02 2007-03-15 Jipangu Energy:Kk 蒸気発電方法及びシステム
JP2011214732A (ja) * 2010-03-31 2011-10-27 Jfe Engineering Corp 太陽熱利用廃棄物発電装置およびその運転方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59212607A (ja) * 1983-05-19 1984-12-01 三菱重工業株式会社 貫流ボイラのスプレ−制御装置
JPH04126901A (ja) * 1990-09-18 1992-04-27 Nippon Steel Corp ボイラーの主蒸気温度制御方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59212607A (ja) * 1983-05-19 1984-12-01 三菱重工業株式会社 貫流ボイラのスプレ−制御装置
JPH04126901A (ja) * 1990-09-18 1992-04-27 Nippon Steel Corp ボイラーの主蒸気温度制御方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007064588A (ja) * 2005-09-02 2007-03-15 Jipangu Energy:Kk 蒸気発電方法及びシステム
JP2011214732A (ja) * 2010-03-31 2011-10-27 Jfe Engineering Corp 太陽熱利用廃棄物発電装置およびその運転方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5442908A (en) Combined combustion and steam turbine power plant
US5623822A (en) Method of operating a waste-to-energy plant having a waste boiler and gas turbine cycle
US8752383B2 (en) Module-based oxy-fuel boiler
JP3783195B2 (ja) ガスタービン及び蒸気タービンを有する複合発電所における電流発生
US4312301A (en) Controlling steam temperature to turbines
JP3032005B2 (ja) ガス・蒸気タービン複合設備
CN112303608A (zh) 锅炉发电设备及其控制方法
US6105369A (en) Hybrid dual cycle vapor generation
JPH0735311A (ja) 燃焼式過熱器
JP2922711B2 (ja) 都市ゴミ焼却装置
JPH0783005A (ja) 複合ごみ発電プラント
RU2100619C1 (ru) Парогазовая установка
JP2769270B2 (ja) ゴミ焼却装置
JP2740096B2 (ja) ゴミ焼却装置
JP2651342B2 (ja) 燃焼式過熱器の制御方法
JP2695368B2 (ja) ゴミ焼却装置
JP2659517B2 (ja) 燃焼式過熱器
JPH11294111A (ja) ゴミ焼却用発電方法及びこれに使用する独立過熱器
JP2003083501A (ja) 流動層ボイラ
JP2740095B2 (ja) ゴミ焼却装置
JP2725143B2 (ja) 燃焼式過熱器
JPH05321611A (ja) ごみ発電装置
JP2769271B2 (ja) ゴミ焼却装置
JPH07145923A (ja) ゴミ焼却装置
JPH0979529A (ja) ゴミ焼却炉