JPH0783005A - 複合ごみ発電プラント - Google Patents

複合ごみ発電プラント

Info

Publication number
JPH0783005A
JPH0783005A JP22614093A JP22614093A JPH0783005A JP H0783005 A JPH0783005 A JP H0783005A JP 22614093 A JP22614093 A JP 22614093A JP 22614093 A JP22614093 A JP 22614093A JP H0783005 A JPH0783005 A JP H0783005A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steam
flow rate
superheater
gas turbine
water injection
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
JP22614093A
Other languages
English (en)
Inventor
Motohiko Sue
元彦 須恵
Takahiro Toda
貴博 戸田
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.)
Kawasaki Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Kawasaki Heavy Industries Ltd
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 Kawasaki Heavy Industries Ltd filed Critical Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority to JP22614093A priority Critical patent/JPH0783005A/ja
Publication of JPH0783005A publication Critical patent/JPH0783005A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/10—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/103—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle with afterburner in exhaust boiler
    • F01K23/105—Regulating means specially adapted therefor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/12—Heat utilisation in combustion or incineration of waste
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Incineration Of Waste (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 発電用蒸気タービンへの蒸気流量と温度とを
一定に保つようにすること。 【構成】 ごみ焼却炉の蒸発器からの蒸気流量を検出
し、また第２過熱器と第１過熱器との間に介在されてい
る注水減温器に供給される注水流量を検出し、これによ
ってガスタービン排熱回収用蒸発器から発生される蒸気
流量を演算して推測して求め、これによってガスタービ
ンの排ガス通路に設けられた助燃バーナの追焚き量を制
御する。また第１過熱器からの蒸気温度を検出し、その
温度が一定になるように注水流量を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ごみ焼却炉とガスター
ビンとを組合せて構成される複合ごみ発電プラントに関
する。
【０００２】
【従来の技術】ガスタービンと組合せた複合ごみ発電プ
ラントから発生する電力は、商業電力網に逆送し、売電
することが望まれる。この場合、電力変動が少ないほ
ど、良質電力となり、売電価格が高くなることが期待さ
れる。都市ごみなどのごみ焼却炉に設けられているごみ
排熱回収用蒸発器によって発生される蒸気流量は、ごみ
の有する発熱量によって常時、大きく変動し、たとえば
図６に示されるとおりとなり、ときには６０〜１００％
にも蒸気流量が変化することがある。このような蒸気を
そのまま蒸気タービンに供給して発電するとすれば、蒸
気タービンの出力は、部分負荷による効率低下とも兼ね
合って５０％以上も変化する結果になる。またこのよう
な発生される電力の変動が大きいので、質の悪い電力が
得られることになり、商業電力網に逆送したとき、その
商業電力網に悪影響を与えることになる。
【０００３】この問題を解決する或る先行技術では、ご
み焼却炉に設けられた蒸発器から送られてくる蒸気を、
所定の蒸気温度に過熱するに必要な容量のガスタービン
よりもかなり大きな容量のガスタービンを設け、このガ
スタービンからの排熱によって高圧蒸発器から一定の蒸
気量を得るようにすれば、ごみ焼却炉の蒸発器から送ら
れてくる蒸気の流量の変動を緩和することができる。こ
の先行技術では、上述のように大きな容量のガスタービ
ンを用いており、したがってごみの持つエネルギを最大
に引出す方法としては、良策とはいえない。
【０００４】図７は他の先行技術の複合ごみ発電プラン
トの系統図である。ガスタービン１からの排ガス通路を
形成するダクト内には過熱器２が設けられ、この過熱器
２には、ごみ焼却炉の排熱回収用蒸発器３からの蒸気が
供給され、過熱蒸気は蒸気タービン４に供給されて発電
が行われ、復水器５で復水される。ガスタービン１の排
ガス通路中には過熱器２の下流側で温水ボイラー６が配
置される。
【０００５】図７に示される先行技術では、ごみ焼却炉
の蒸発器３から送られてくる蒸気が、ガスタービン１の
排ガスによって過熱器２で過熱されるのみであるので、
蒸気タービン４に入る蒸気流量は、ごみ焼却炉の蒸発器
３から送られてくる蒸気流量と同一であり、復水器５で
蒸気が復水されるときの潜熱量は、ガスタービン１を有
しない従来のごみ発電プラントのときと同じであり、リ
パワリング効果は、最も良い。この先行技術の問題点
は、ごみ焼却炉の蒸発器３の蒸気流量が前述の図６のよ
うに変動することによって、蒸気タービン４の出力がそ
の蒸気流量にほぼ比例して変動し、したがって発電機６
の発電量もまた図６と同様に大きく変動する結果にな
る。
【０００６】他の先行技術は図８に示される。この先行
技術において、前述の図７の先行技術に対応する部分に
は同一の参照符を付す。この先行技術では、過熱器２よ
りもガスタービン排ガス下流側に高圧蒸発器８を配置
し、その高圧蒸発器８から一定の蒸気流量を発生させ、
これによって蒸気タービン４の出力は、その分、増加
し、発電の変動割合は小さくなる。高圧蒸発器８の下流
側にはさらに温水ボイラ９を配置する。
【０００７】図８に示される先行技術の新たな問題は、
高圧蒸発器８から発生した蒸気流量だけ、復水器５から
放出される熱量は低下し、したがって蒸気タービンプラ
ントの熱効率は低下する。つまりリパワリング効果が小
さくなってしまう。
【０００８】他の先行技術はたとえば特開平５−５９９
０５に開示されている。この先行技術もまた、ごみ焼却
ボイラとガスタービンとを組合せた構成を有するけれど
も、発電機を駆動する蒸気タービンへの蒸気の温度と流
量とを一定に保つための工夫はなされておらず、上述の
先行技術と同様に、発電の変動割合が依然として大き
い。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ごみ
焼却炉の蒸発器からの蒸発流量が大きく変動しても、発
電量の変動割合を小さくし、また熱効率の向上を図るこ
とができるようにした複合ごみ発電プラントを提供する
ことである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、ガスタービン
と、ガスタービンからの排ガス通路に設けられる助燃バ
ーナと、ガスタービンからの排ガス通路に、助燃バーナ
よりも下流側で設けられる第１過熱器と、ガスタービン
からの排ガス通路に、第１過熱器よりも下流側で設けら
れる第２過熱器と、ごみ排熱回収用蒸発器を有し、その
蒸気を第２過熱器に与えるごみ焼却炉と、ガスタービン
からの排ガス通路に、第２過熱器よりも下流側で設けら
れ、その蒸気を第２過熱器に与えるガスタービン排熱回
収用蒸発器と、第２過熱器からの蒸気に注水して第１過
熱器に与える注水減温器と、第１過熱器の蒸気が与えら
れる蒸気タービンと、蒸気タービンによって駆動される
発電機と、ごみ排熱回収用蒸発器からの蒸気の流量を検
出する蒸気流量検出手段と、注水減温器に水を供給する
注水流量制御弁と、注水減温器に供給される水の流量を
検出する注水流量検出手段と、蒸気流量検出手段と、注
水流量検出手段との各出力に応答し、それらの蒸気質量
流量と注水質量流量との和によってガスタービン排熱回
収用蒸発器からの蒸気の発生流量を推測し、第１過熱器
からの蒸気流量が予め定めるほぼ一定値になるように燃
料流量を制御して助燃バーナを働かせる制御手段と、第
１過熱器からの蒸気の温度を検出する温度検出手段と、
温度検出手段の出力に応答し、その検出される蒸気温度
が予め定める温度になるように注水流量制御弁の開度を
制御する制御手段とを含むことを特徴とする複合ごみ発
電プラントである。
【００１１】また本発明は、ガスタービンと、ガスター
ビンからの排ガス通路に設けられる助燃バーナと、ガス
タービンからの排ガス通路に、助燃バーナよりも下流側
で設けられる第１過熱器と、ガスタービンからの排ガス
通路に、第１過熱器よりも下流側で設けられる第２過熱
器と、ごみ排熱回収用蒸発器を有し、その蒸気を第２過
熱器に与えるごみ焼却炉と、ガスタービンからの排ガス
通路に、第２過熱器よりも下流側で設けられ、その蒸気
を第２過熱器に与えるガスタービン排熱回収用蒸発器
と、第２過熱器からの蒸気に注水して第１過熱器に与え
る注水減温器と、第１過熱器の蒸気が与えられる蒸気タ
ービンと、蒸気タービンによって駆動される発電機と、
ごみ排熱回収用蒸発器からの蒸気の流量を検出する第１
蒸気流量検出手段と、注水減温器に水を供給する注水流
量制御弁と、注水減温器に供給される水の流量を検出す
る注水流量検出手段と、ガスタービン排熱回収用蒸発器
からの蒸気流量を検出する第２蒸気流量検出手段と、第
１および第２蒸気流量検出手段と、注水流量検出手段と
の各出力に応答し、それらの各蒸気質量流量と注水質量
流量との和による第１過熱器からの蒸気流量が予め定め
るほぼ一定値になるように燃料流量を制御して助燃バー
ナを働かせる制御手段と、第１過熱器からの蒸気の温度
を検出する温度検出手段と、温度検出手段の出力に応答
し、その検出される蒸気温度が予め定める温度になるよ
うに注水流量制御弁の開度を制御する制御手段とを含む
ことを特徴とする複合ごみ発電プラントである。
【００１２】
【作用】本発明に従えば、ごみ焼却炉に設けられたごみ
排熱回収用蒸発器からの蒸気流量を蒸気流量検出手段に
よって検出し、また第１および第２過熱器の間に介在さ
れる注水減温器に供給される注水流量検出手段によって
検出される水の流量とに基づいて、ガスタービン排熱回
収用蒸発器からの蒸気の発生流量を演算して推測して求
め、こうして第１過熱器から蒸気タービンに供給される
蒸気流量が予め定めるほぼ一定値になるように、助燃バ
ーナに供給する燃料流量を制御する。ガスタービンから
の排ガスは、その温度および流量が一定値に保たれる。
また蒸気タービンに供給される蒸気の温度が一定に保た
れるようにするために、その第１過熱器からの蒸気の温
度を温度検出手段によって検出し、この温度が予め定め
る温度になるように、注水減温器への水を供給する注水
流量制御弁の開度を制御する。
【００１３】ガスタービン排熱回収用蒸発器からの蒸気
流量を実際に検出することによって、前述の演算による
そのガスタービン排熱回収用蒸発器からの蒸気流量の推
測は不要となり、助燃バーナの追焚き量を正確に求める
ことが可能である。
【００１４】このようにしてごみ焼却炉に備えられてい
るごみ排熱回収用蒸発器から送られてくる蒸気流量が減
少したとき、ガスタービンに排熱を回収する第１過熱器
の前に設けた助燃バーナへの投入燃料流量を増大し、高
温ガスとし、第２過熱器の後に設けた高圧蒸発器である
ガスタービン排熱回収用蒸発器による発生蒸気流量を増
大する。また第１および第２過熱器の間に介在されてい
る注水減温器の注水量を増大することによって、第１過
熱器出口蒸気温度を一定に保つとともに、第１過熱器出
口蒸気流量を増加させ、ごみ排熱回収用蒸発器からの蒸
気流量の減少分を補うことができる。ガスタービン排熱
回収用蒸発器である高圧蒸発器から発生する蒸気流量
は、ごみ質が最高質で設定される最大発熱量時におい
て、第２過熱器にごみ焼却炉のごみ排熱回収用蒸発器か
ら送られてくる蒸気流量の約１０％、最大限でも２０％
の蒸気流量に留めるものとし、熱効率の向上を図り、リ
パワリング効果を高める。すなわち高質ごみ焼却時にお
いて、蒸気タービンからの蒸気の復水器からの放出熱量
の増加を極力減じ、つまりリパワリング効果を極力高め
て、しかも発電量の変動割合を小さくすることを可能に
する。
【００１５】
【実施例】図１は、本発明の全体の構成を示す系統図で
ある。ガスタービン１１は、空気圧縮機１２からの圧縮
空気に、燃料とともに燃焼器１３に供給され、そのガス
によってタービン１４を回し、発電機１５を駆動する。
ガスタービン１１からの排ガスは、その排ガス通路を形
成するダクト１６を経て、導かれる。この排ガス通路に
は助燃バーナ１７が配置され、それよりも下流側には第
１過熱器１８と、さらに下流側に第２過熱器１９が配置
される。ごみ焼却炉２０は都市ごみを焼却し、そのごみ
排熱回収のための蒸発器２１を有する。この蒸発器２１
からの蒸気は管路２２を経て第２過熱器１９に導かれ
る。
【００１６】ガスタービン１１からの排ガス通路には、
第２過熱器１９よりも下流側にガスタービン排熱回収用
高圧蒸発器２３が配置される。この蒸発器２３は水ドラ
ム２４と、蒸気ドラム２５との間に多数の水管２６が接
続された構成を有し、この蒸発器２３で発生された蒸気
は管路２７を経て、前述の蒸発器２１からの蒸気ととも
に合流して第２過熱器１９に与えられる。第２過熱器１
９と第１過熱器１８との間には注水減温器２８が介在さ
れ、第２過熱器１９からの蒸気に管路２９からの水が供
給される。
【００１７】第１過熱器１８の蒸気は管路３０を介して
蒸気タービン３１に与えられ、この蒸気タービン３１に
よって発電機３２が駆動される。蒸気タービン３１から
の蒸気は復水器３３で復水される。
【００１８】ごみ排熱回収用蒸発器２１からの蒸気の質
量流量は蒸気流量検出手段３４によって検出される。管
路２９には注水減温器２８に供給する水の流量を制御す
る注水流量制御弁３５が介在され、その注水の質量流量
は注水流量検出手段３６によって検出される。これらの
各検出手段３４，３６の検出出力信号は演算手段３７に
与えられる。蒸気流量検出手段３４によって検出される
蒸気の質量流量をＦ３４とし、注水流量検出手段３６に
よって検出される水の質量流量をＦ３６とするとき、演
算手段３７は、これらの質量流量の和（＝Ｆ３４＋Ｆ３
６）に基づき、ガスタービン排ガス通路における蒸発器
２３の入口の位置３８における温度ｔｇ２を演算して推
測し、そのガス温度ｔｇ２から蒸発器２３によって発生
されて管路２７から供給される蒸気の質量流量Ｆ２３を
演算して求める。この演算手段３７にはメモリ３９が設
けられる。
【００１９】このメモリ３９には、図２に示されるよう
に、流量（＝Ｆ３４＋Ｆ３６）と蒸発器２３の入口のガ
ス温度ｔｇ２とがテーブルとしてストアされており、こ
のガス温度ｔｇ２は、上述のように、蒸発器２３から発
生される蒸気の質量流量Ｆ２３に対応している。演算手
段３７は、設定器４０で設定された目標となる蒸気の質
量流量Ｆ０に応答し、式１が成立するときには、助燃バ
ーナ１７に供給される燃料４１の途中に介在されている
燃料流量を制御弁４２の開度を制御して助燃バーナ１７
に供給する燃料流量を調節して追焚き量を制御する。
【００２０】 （Ｆ３４＋Ｆ３６＋Ｆ２３） ＜ Ｆ０ …（１） こうして式１の左辺の蒸気の質量流量の和は（＝Ｆ３４
＋Ｆ３６＋Ｆ２３）が目標値Ｆ０となるように助燃バー
ナ１７の追焚き量を調整する。これによって第１過熱器
１８から管路３０を経て蒸気タービン３１に供給される
蒸気の質量流量を（＝Ｆ３４＋Ｆ３６＋Ｆ２３）が目標
値Ｆ０に保たれる。
【００２１】式１が成立しないときには、すなわち、 （Ｆ３４＋Ｆ３６＋Ｆ２３） ≧ Ｆ０ …（２） であるときには、燃料流量制御弁４２をごく小さい開度
とし、あるいはまた遮断したままに保つ。燃料流量制御
弁４２の設定された開度によって供給される燃料の流量
は燃料流量検出手段４３によって検出され、減算器４４
に与えられ、負帰還制御が行われる。
【００２２】第１過熱器１８から管路３０に供給される
蒸気の温度は温度検出手段４５によって検出され、この
検出温度が、温度設定器４６で設定された目標温度ｔｓ
０となるように、減算手段４７が動作して注水流量制御
弁３５の開度が制御され、検出温度が低いときその開度
が小さく制御される。こうして蒸気タービン３１に管路
３０を経て供給される蒸気の温度が目標温度ｔｓ０に一
定に保たれる。
【００２３】さらに説明を行うと、ごみ焼却炉２０の蒸
発器２１から送られてくる蒸気は、第２過熱器１９に入
る。ガスタービン１１からの排ガスは、排ガスダクト１
６を経て第１および第２過熱器１８，１９に入る。第１
および第２過熱器１８，１９の上流には、ダクト１６中
に排ガスを過熱する助燃バーナ１７が設けられ、燃料流
量制御弁４２が助燃バーナ１７の燃料入口側に設置され
ている。この助燃バーナ１７には、常時、燃料が送られ
ている。ただしごみ焼却炉２０の蒸発器２１から送られ
てくる蒸気流量が最大の場合、その燃料流量は、非常に
少なく、本件発電プラントの熱効率を阻害するほどのも
のではない。助燃バーナ１７のターンダウン比は、１／
１００程度である。
【００２４】第２過熱器１９の下流には蒸発器２３を設
け、ガスタービン排熱によって高圧飽和蒸気が発生し、
この飽和蒸気は、ごみ焼却炉２０の蒸発器２１からの蒸
気と合流して第２過熱器１９に入る。この高圧飽和蒸気
流量は、ガスタービン容量とごみ焼却炉プラント規模に
よって異なる。ガスタービン１１の容量は、ごみ焼却炉
プラントの蒸発器２１から第１過熱器１９に送られてく
る蒸気流量が最大のとき、蒸発器２３からの高圧飽和蒸
気流量が極力少なくなるように選ばれる。この場合のガ
スの熱交換の状態を図３の実線のラインＬ１で示し、蒸
気の熱交換の状態を図３の実線のラインＬ２で示す。こ
の図３に関連して述べる説明では、助燃バーナ１７の追
焚き量はごく僅かであり、あるいは零である。ガスター
ビン１１の排ガス温度ｔｇ１１は、たとえば５５０℃で
あり、一定値であり、またその排ガス流量は一定値であ
る。この温度ｔｇ１１を有するガスは第１過熱器１８か
ら入り、第２過熱器１９の出口の温度はｔｇ２１とな
り、蒸発器２３の出口ではガス温度ｔｇ３１となる。温
度ｔｇ２１は、たとえば４３０℃であり、温度ｔｇ３１
はたとえば３５０℃である。一方、ごみ焼却炉２０の蒸
発器２１から送られてくる蒸気の質量流量Ｇｒ１（ｋｇ
／ｈ）の蒸気は、蒸発器２３からの蒸気と合流し、この
ときの温度はｔｓ１１であり、注水減温弁２８で一旦減
温され、第１過熱器１８の出口では蒸気温度ｔｓ２１と
なって蒸気タービン３１に送られる。温度ｔｓ２１は、
たとえば５００℃である。蒸発器２３からの蒸気は、圧
力Ｐｓ（ａｔａ）の飽和蒸気であり、ごみ焼却炉２０プ
ラントの蒸発器２１から送られてくる蒸気は同じ圧力ｐ
ｓ（ａｔａ）であるが、若干過熱されていることがあ
り、両者の温度は異なるときもあるが、ここでは説明の
便宜のために同一温度としてある。
【００２５】次にごみ焼却炉２０のプラントの蒸発器２
１から送られてくる蒸気流量が、図３の破線Ｌ３で示さ
れるように質量流量Ｇｒ２（ｋｇ／ｈ）に減少したとき
を想定する。このとき、第１過熱器１８の入口のガス温
度が前述と同じくｔｇ１１であるとすれば、蒸気の熱交
換の状態は図３の破線のラインＬ４で示されるとおりで
ある。すなわち第１および第２過熱器１８，１９での収
熱量が減少し、第２過熱器１９の出口でのガス温度はｔ
ｇ２１からｔｇ２２に上昇し、第１過熱器１８の出口に
おける蒸気温度はｔｓ２１に上昇する。一方、蒸発器２
３の入口ガス温度も、上述のようにｔｇ２２に上昇する
ので、その蒸発器２３の蒸発流量は若干増加するが、ご
み焼却炉２０プラントの蒸発器２１から送られてくる蒸
気流量変動ΔＧｒ（ ＝ Ｇｒ１ − Ｇｒ２）に比べる
と、無視し得る程度である。
【００２６】そこで助燃バーナ１７の追焚き量を増やし
たときの熱交換の状態を、図４を参照しながら説明す
る。助燃バーナ１７の追焚きをすることによって、第１
過熱器１８の入口ガス温度がｔｇ１１からｔｇ１２にま
で上昇されると、１点鎖線のラインＬ５の状態となる。
蒸発器２３の出口のガス温度は、図３に関連して述べた
ときと同じ温度ｔｇ３１にまで下げることができる。蒸
発器２３の水管２６に接触するガスの温度をｔｓとする
とき、 ｔｇ３ ＝ ｔｓ＋Δｔ …（３） であり、蒸発器２３の最少端末温度差Δｔから、温度ｔ
ｇ３１が最低温度となる。
【００２７】この場合、蒸発器２３の入口ガス温度も当
然高くなり、したがって蒸発器２３による蒸発流量は増
加する。もし、この蒸発流量が、ごみ焼却炉２０のプラ
ントの蒸発器２１から送られてくる蒸気流量変動差ΔＧ
ｒ（＝Ｇｒ１−Ｇｒ２）に等しくできれば、蒸気タービ
ン３１に入る蒸気流量は常に一定となり、蒸気タービン
３１は一定負荷となる。上述したようにごみ焼却炉２０
のプラントの蒸発器２１から送られてくる蒸気流量が、
Ｇｒ０（ｋｇ／ｈ）のときを計画点と考え、このとき蒸
発器２３の出口のガス温度をｔｇ３０（℃）とする。ご
み焼却炉２０のプラントの蒸発器２１から送られてくる
蒸気流量Ｇｒ（ｋｇ／ｈ）のとき、第１過熱器１８への
入口のガス温度ｔｇ１１をどの程度にすれば、すなわち
助燃バーナ１８に送る燃料流量をどの程度にすれば、蒸
発器２７の出口ガス温度を予め定めるｔｇ３０［℃］に
するかは、予め求めることができる。ごみ焼却炉２０の
蒸発器２１から送られてくる蒸気流量を、蒸気流量検出
手段３４で検出し、演算手段３７では、その検出された
蒸気流量に見合う信号を送り、燃料流量検出手段４３か
らの信号とつき合わせて燃料流量制御弁４２に信号を送
り、設定燃料流量となるように燃料流量を制御する。こ
の場合、第１過熱器１８の出口蒸気温度ｔｓ２２は、図
４の１点鎖線のラインＬ６で示されるように高くなり、
このとき注水減温器２８には注水されない。したがって
過熱器１８，１９を図１の実施例で示されるように２つ
に分割し、蒸気温度を蒸気温度検出手段４５で検出し、
蒸気温度制御のための減算器４７に送り、設定手段４６
で設定された設定温度ｔｓ０とつき合わせ、偏差信号を
注水流量制御弁３５に送ることによって、注水減温器２
８への注水流量を加減して第１過熱器１８の出口の蒸気
温度を、設定値ｔｓ０になるように制御する。
【００２８】当然、注水流量制御弁３５からの注水流量
Ｇｗ分が蒸発器２３からの発生蒸気流量に加算されるの
で、助燃バーナ１７に供給される燃料流量と蒸発器２３
によって発生されて供給される供給蒸気流量との関係を
演算手段３７のメモリ３９に前述のようにストアしてお
き、注水流量を注水流量検出手段３６で検出して、その
分、修正項として演算手段３７の出力信号を送ることに
なる。
【００２９】本件発明者の試算によれば、ごみ焼却炉２
０は５００ｔｏｎ／１日であり、助燃バーナ１７を設け
ないときには、蒸気タービン３１による発電量の出力変
動幅は１００％〜６０％で大きかったけれども、本発明
によって助燃バーナ１７を設けて上述のように構成する
ことによって、発電出力変動幅は１００％〜８０％に大
幅に減少することが可能となり、質のよい電力を供給す
ることができることが確認され、このとき助燃バーナ１
７に供給される燃料流量は０．６ｔ／ｈであって殆ど問
題のない範囲であることが確認された。
【００３０】図５は本発明の他の実施例の系統図であ
る。この実施例は前述の実施例に類似し、対応する部分
には同一の参照符を付す。前述の実施例では、蒸発器２
３の蒸気流量は、演算手段３７において演算して推測し
て求められたけれども、図５の実施例では管路２７に蒸
気流量検出手段４９を設けてその質量流量Ｆ２３を実際
に検出して演算手段３７に与える。これによってメモリ
３９が省略される。燃料流量制御弁４２の制御は、前述
の実施例と同様である。
【００３１】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、ごみ焼却
炉に備えられるごみ排熱回収用蒸発器からの蒸気流量
と、第２および第１過熱器の間に介在されている注水減
温器への注水流量とに基づいて、ガスタービン排熱回収
用蒸発器からの蒸気流量を演算して推測して求め、助燃
バーナの追焚き量を制御し、こうして蒸気タービンに第
１過熱器から供給される蒸気流量をほぼ一定に保つ。ま
た第１過熱器から蒸気タービンに供給される蒸気の温度
を検出して注水減温器に供給される注水流量を制御し、
これによって蒸気タービンに供給される蒸気の温度を一
定に保つ。またガスタービン排熱回収用蒸発器から発生
される蒸気流量を実際に検出して助燃バーナの追焚き量
を決定する。これによって熱力学的に適正であるガスタ
ービン容量、すなわち従来のごみ発電プラントの出力を
最も効率よく出力増加させるリパワリング効果を最大と
するガスタービンの容量から、あまり大きい容量を有す
るガスタービンを用いる必要がなく、熱効率が向上され
ることになる。
【００３２】また本発明によれば、ごみ焼却炉のごみ質
が低下し、ごみ焼却炉に備えられたごみ排熱回収用蒸発
器からの蒸発量が減少したときでも、蒸気タービンの出
力変動幅を、たとえば１０％のオーダに低く抑えること
が可能であり、良質な電力を発生することが可能にな
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の系統図である。
【図２】図１に示される実施例の演算手段３７に設けら
れたメモリ３９にストアされているテーブルを説明する
ための図である。
【図３】図１の実施例における助燃バーナ１７の追焚き
量がごく僅かであり、または零であるときの熱交換の状
態を示す図である。
【図４】助燃バーナ１７を動作させて本発明の動作を説
明するための熱交換状態を示す図である。
【図５】本発明の他の実施例の系統図である。
【図６】ごみ焼却炉におけるごみ排熱回収用蒸発器によ
って発生される蒸気流量の時間変化を示すグラフであ
る。
【図７】先行技術の系統図である。
【図８】他の先行技術の系統図である。
【符号の説明】
１１ ガスタービン １６ 排ガスダクト １７ 助燃バーナ １８ 第１過熱器 １９ 第２過熱器 ２０ ごみ焼却炉 ２１ ごみ排熱回収用蒸発器 ２３ ガスタービン排熱回収用蒸発器 ２８ 注水減温器 ３１ 蒸気タービン ３２ 発電機 ３４ 蒸気流量検出手段 ３５ 注水流量制御弁 ３６ 注水流量検出手段 ３７ 演算手段 ３９ メモリ ４２ 燃料流量制御弁 ４４ 減算器 ４５ 蒸気温度検出手段 ４６ 温度設定器 ４７ 減算器

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ガスタービンと、 ガスタービンからの排ガス通路に設けられる助燃バーナ
    と、 ガスタービンからの排ガス通路に、助燃バーナよりも下
    流側で設けられる第１過熱器と、 ガスタービンからの排ガス通路に、第１過熱器よりも下
    流側で設けられる第２過熱器と、 ごみ排熱回収用蒸発器を有し、その蒸気を第２過熱器に
    与えるごみ焼却炉と、 ガスタービンからの排ガス通路に、第２過熱器よりも下
    流側で設けられ、その蒸気を第２過熱器に与えるガスタ
    ービン排熱回収用蒸発器と、 第２過熱器からの蒸気に注水して第１過熱器に与える注
    水減温器と、 第１過熱器の蒸気が与えられる蒸気タービンと、 蒸気タービンによって駆動される発電機と、 ごみ排熱回収用蒸発器からの蒸気の流量を検出する蒸気
    流量検出手段と、 注水減温器に水を供給する注水流量制御弁と、 注水減温器に供給される水の流量を検出する注水流量検
    出手段と、 蒸気流量検出手段と、注水流量検出手段との各出力に応
    答し、それらの蒸気質量流量と注水質量流量との和によ
    ってガスタービン排熱回収用蒸発器からの蒸気の発生流
    量を推測し、第１過熱器からの蒸気流量が予め定めるほ
    ぼ一定値になるように燃料流量を制御して助燃バーナを
    働かせる制御手段と、 第１過熱器からの蒸気の温度を検出する温度検出手段
    と、 温度検出手段の出力に応答し、その検出される蒸気温度
    が予め定める温度になるように注水流量制御弁の開度を
    制御する制御手段とを含むことを特徴とする複合ごみ発
    電プラント。
  2. 【請求項２】 ガスタービンと、 ガスタービンからの排ガス通路に設けられる助燃バーナ
    と、 ガスタービンからの排ガス通路に、助燃バーナよりも下
    流側で設けられる第１過熱器と、 ガスタービンからの排ガス通路に、第１過熱器よりも下
    流側で設けられる第２過熱器と、 ごみ排熱回収用蒸発器を有し、その蒸気を第２過熱器に
    与えるごみ焼却炉と、 ガスタービンからの排ガス通路に、第２過熱器よりも下
    流側で設けられ、その蒸気を第２過熱器に与えるガスタ
    ービン排熱回収用蒸発器と、 第２過熱器からの蒸気に注水して第１過熱器に与える注
    水減温器と、 第１過熱器の蒸気が与えられる蒸気タービンと、 蒸気タービンによって駆動される発電機と、 ごみ排熱回収用蒸発器からの蒸気の流量を検出する第１
    蒸気流量検出手段と、 注水減温器に水を供給する注水流量制御弁と、 注水減温器に供給される水の流量を検出する注水流量検
    出手段と、 ガスタービン排熱回収用蒸発器からの蒸気流量を検出す
    る第２蒸気流量検出手段と、 第１および第２蒸気流量検出手段と、注水流量検出手段
    との各出力に応答し、それらの各蒸気質量流量と注水質
    量流量との和による第１過熱器からの蒸気流量が予め定
    めるほぼ一定値になるように燃料流量を制御して助燃バ
    ーナを働かせる制御手段と、 第１過熱器からの蒸気の温度を検出する温度検出手段
    と、 温度検出手段の出力に応答し、その検出される蒸気温度
    が予め定める温度になるように注水流量制御弁の開度を
    制御する制御手段とを含むことを特徴とする複合ごみ発
    電プラント。
JP22614093A 1993-09-10 1993-09-10 複合ごみ発電プラント Pending JPH0783005A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22614093A JPH0783005A (ja) 1993-09-10 1993-09-10 複合ごみ発電プラント

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22614093A JPH0783005A (ja) 1993-09-10 1993-09-10 複合ごみ発電プラント

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0783005A true JPH0783005A (ja) 1995-03-28

Family

ID=16840485

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP22614093A Pending JPH0783005A (ja) 1993-09-10 1993-09-10 複合ごみ発電プラント

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0783005A (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08177410A (ja) * 1994-12-26 1996-07-09 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 排気再燃型コンバインドサイクルプラントにおけるプラント制御装置
JPH08246814A (ja) * 1995-03-07 1996-09-24 Toshiba Corp ごみ焼却炉利用コンバインドサイクル発電プラント
JPH1122419A (ja) * 1997-07-02 1999-01-26 Mitsubishi Heavy Ind Ltd コンバインドサイクル発電プラント
EP1355109A1 (de) * 2002-04-16 2003-10-22 SWE Strom und Fernwärme GmbH Verfahren zur energetischen Nutzung von Restabfällen
WO2014056772A1 (de) * 2012-10-11 2014-04-17 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum flexiblen betrieb einer kraftwerksanlage
JP2018173041A (ja) * 2017-03-31 2018-11-08 三菱重工業株式会社 廃棄物処理プラント及び廃棄物処理プラントの運転方法
US11274600B2 (en) 2018-11-12 2022-03-15 Mitsubishi Power, Ltd. Combined cycle plant, control device thereof, and operation method thereof

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08177410A (ja) * 1994-12-26 1996-07-09 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 排気再燃型コンバインドサイクルプラントにおけるプラント制御装置
JPH08246814A (ja) * 1995-03-07 1996-09-24 Toshiba Corp ごみ焼却炉利用コンバインドサイクル発電プラント
JPH1122419A (ja) * 1997-07-02 1999-01-26 Mitsubishi Heavy Ind Ltd コンバインドサイクル発電プラント
EP1355109A1 (de) * 2002-04-16 2003-10-22 SWE Strom und Fernwärme GmbH Verfahren zur energetischen Nutzung von Restabfällen
WO2014056772A1 (de) * 2012-10-11 2014-04-17 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum flexiblen betrieb einer kraftwerksanlage
KR20150067185A (ko) * 2012-10-11 2015-06-17 지멘스 악티엔게젤샤프트 발전소의 유연한 작동 방법
CN104968897A (zh) * 2012-10-11 2015-10-07 西门子公司 用于灵活地运行发电站设备的方法
JP2015534633A (ja) * 2012-10-11 2015-12-03 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフトＳｉｅｍｅｎｓ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ 発電プラントの柔軟な運転方法
CN104968897B (zh) * 2012-10-11 2017-10-10 西门子公司 用于灵活地运行发电站设备的方法
US10487696B2 (en) 2012-10-11 2019-11-26 Siemens Aktiengesellschaft Method for the flexible operation of a power plant
JP2018173041A (ja) * 2017-03-31 2018-11-08 三菱重工業株式会社 廃棄物処理プラント及び廃棄物処理プラントの運転方法
US11274600B2 (en) 2018-11-12 2022-03-15 Mitsubishi Power, Ltd. Combined cycle plant, control device thereof, and operation method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8104283B2 (en) Steam temperature control in a boiler system using reheater variables
EP0609037B1 (en) Combined combustion and steam turbine power plant
JP2849140B2 (ja) 廃熱蒸気発生方法と設備
WO2014131272A1 (zh) 设外部蒸汽加热器的锅炉
JPH0783005A (ja) 複合ごみ発電プラント
JP5050013B2 (ja) 複合発電プラント及びその制御方法
JP2595046B2 (ja) 再熱型コンバインドプラントの蒸気温度制御システム
JP4166420B2 (ja) コンバインドサイクル発電プラント
JP2004264002A (ja) ボイラの再熱蒸気温度制御方法と装置
JP2012140910A (ja) コンバインドサイクル発電プラント及びガスタービンシステム並びにガスタービン燃料ガス加熱システム
JP3068972B2 (ja) コンバインドサイクル発電プラント
JP3820636B2 (ja) 排気再燃型コンバインドサイクルプラントにおける給水温度制御方法及び装置
JP2839668B2 (ja) コージェネレーションプラントの出力制御装置
JP2750784B2 (ja) 廃熱回収方法
WO1999015765A1 (fr) Procede de commande de refroidissement par vapeur pour centrales de production d'electricite par cycles combines
EP3203149B1 (en) Combined-cycle co-generation process and installation
JP2001193901A (ja) 排熱回収ボイラ
JPH08145304A (ja) ボイラ
JP2003083501A (ja) 流動層ボイラ
JPH07119414A (ja) ごみ焼却炉の廃熱利用複合プラントの運転制御方法
JPH1122420A (ja) ごみ焼却発電プラント低温腐食防止制御方法
JP2725143B2 (ja) 燃焼式過熱器
CN119713316A (zh) 一种基于调峰期间的锅炉稳燃方法及装置
JPH1122421A (ja) ごみ焼却発電プラント
JPH01163425A (ja) コージェネレーションシステム