JPH08135409A - ごみ焼却ガスタービン複合発電システム - Google Patents
ごみ焼却ガスタービン複合発電システムInfo
- Publication number
- JPH08135409A JPH08135409A JP27471294A JP27471294A JPH08135409A JP H08135409 A JPH08135409 A JP H08135409A JP 27471294 A JP27471294 A JP 27471294A JP 27471294 A JP27471294 A JP 27471294A JP H08135409 A JPH08135409 A JP H08135409A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steam
- gas turbine
- refuse
- superheater
- power generation
- 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
Links
Classifications
-
- 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
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】ごみ焼却炉とガスタービンで構成される複合発
電システムで、ごみ焼却ボイラ４には高温腐食の恐れの
ある過熱器を設置せず、ガスタービン１２に付属する燃
焼器１０に過熱器１１を設置する。そして、ごみ焼却ボ
イラ４で発生させた飽和蒸気２５を燃焼器に設置した過
熱器１１に導入し、過熱蒸気１９とするシステムを構築
する。 【効果】高温の蒸気条件が採用でき、高効率が達成され
る。また、ごみ焼却ボイラの負荷変動に応じた制御がし
やすいため、安定した蒸気を提供することが可能とな
る。
電システムで、ごみ焼却ボイラ４には高温腐食の恐れの
ある過熱器を設置せず、ガスタービン１２に付属する燃
焼器１０に過熱器１１を設置する。そして、ごみ焼却ボ
イラ４で発生させた飽和蒸気２５を燃焼器に設置した過
熱器１１に導入し、過熱蒸気１９とするシステムを構築
する。 【効果】高温の蒸気条件が採用でき、高効率が達成され
る。また、ごみ焼却ボイラの負荷変動に応じた制御がし
やすいため、安定した蒸気を提供することが可能とな
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ごみ焼却炉とガスター
ビンで発生した蒸気を利用する複合発電に関する。
ビンで発生した蒸気を利用する複合発電に関する。
【０００２】
【従来の技術】多くの自治体でごみ焼却熱を有効に活用
して発電を行っている。その時、燃料となるごみの中の
プラスチックの一種である塩化ビニールや厨芥に含まれ
る食塩などから塩素が発生するため、燃焼ガス中に塩素
が多く含まれることになる。この塩素ガスが高温になる
とボイラチューブの腐食を進行させることが、ごみ焼却
熱を利用する場合に問題となる。そのため、ごみ焼却熱
を利用した発電では、ボイラで取り出せる蒸気の温度を
３００℃以下にする必要があり、通常の火力発電所で利
用する蒸気の温度４８０℃に比べて低く、そのため発電
効率が低いという問題点があった。
して発電を行っている。その時、燃料となるごみの中の
プラスチックの一種である塩化ビニールや厨芥に含まれ
る食塩などから塩素が発生するため、燃焼ガス中に塩素
が多く含まれることになる。この塩素ガスが高温になる
とボイラチューブの腐食を進行させることが、ごみ焼却
熱を利用する場合に問題となる。そのため、ごみ焼却熱
を利用した発電では、ボイラで取り出せる蒸気の温度を
３００℃以下にする必要があり、通常の火力発電所で利
用する蒸気の温度４８０℃に比べて低く、そのため発電
効率が低いという問題点があった。
【０００３】そこで、発電効率を改善する方法として、
塩素を含まない燃料で蒸気を高温化するために、ごみ焼
却炉から独立した過熱器を設置するという方法が提案さ
れている。例えば、過熱器の熱源として特開平5−59905
号公報に記載のようにごみ焼却炉に併設したガスター
ビンから出る排ガス等を利用する方法や、特開昭59−21
5503号公報に記載の塩素を含まない燃料を燃焼させる加
熱炉を設置しそこで発生する燃焼ガスを利用するという
ものがある。
塩素を含まない燃料で蒸気を高温化するために、ごみ焼
却炉から独立した過熱器を設置するという方法が提案さ
れている。例えば、過熱器の熱源として特開平5−59905
号公報に記載のようにごみ焼却炉に併設したガスター
ビンから出る排ガス等を利用する方法や、特開昭59−21
5503号公報に記載の塩素を含まない燃料を燃焼させる加
熱炉を設置しそこで発生する燃焼ガスを利用するという
ものがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】特開平5−59905号公報
に記載の方法はガスタービンと蒸気タービンの複合化で
あり、発電プラントとしては大幅な効率向上が期待でき
る。しかし、発熱量や処理量に変動の激しいごみ焼却炉
では発生する蒸気量も大きく変動するため、ガスタービ
ンの排熱回収ボイラに設置した過熱器の運転状態も大き
く変化し、安定した排熱回収ボイラの性能が得られな
い。この方式の問題点は、変動に応じた制御をするには
排熱回収ボイラに、従来の複合発電プラントには存在し
ない助燃バーナを設置しなければならないという事であ
る。また、特開昭59−215503号公報に記載の方法はごみ
焼却ボイラの発熱量変動に応じて加熱炉で燃焼させる燃
料の量を調節して過熱蒸気とするため、制御はしやすい
が効率は複合発電ほどには向上しない。
に記載の方法はガスタービンと蒸気タービンの複合化で
あり、発電プラントとしては大幅な効率向上が期待でき
る。しかし、発熱量や処理量に変動の激しいごみ焼却炉
では発生する蒸気量も大きく変動するため、ガスタービ
ンの排熱回収ボイラに設置した過熱器の運転状態も大き
く変化し、安定した排熱回収ボイラの性能が得られな
い。この方式の問題点は、変動に応じた制御をするには
排熱回収ボイラに、従来の複合発電プラントには存在し
ない助燃バーナを設置しなければならないという事であ
る。また、特開昭59−215503号公報に記載の方法はごみ
焼却ボイラの発熱量変動に応じて加熱炉で燃焼させる燃
料の量を調節して過熱蒸気とするため、制御はしやすい
が効率は複合発電ほどには向上しない。
【０００５】本発明の目的は、効率が良く、しかも安定
した蒸気を蒸気タービンに供給できるシステムを提供す
ることにある。
した蒸気を蒸気タービンに供給できるシステムを提供す
ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、従来の課題を
解決するための方策として、ガスタービンの燃焼器内に
過熱器を設け、ごみ焼却炉の変動に対応してこの燃焼器
の発熱量を変化させる。
解決するための方策として、ガスタービンの燃焼器内に
過熱器を設け、ごみ焼却炉の変動に対応してこの燃焼器
の発熱量を変化させる。
【０００７】
【作用】本発明では、過熱器をガスタービンの燃焼器内
に設けるので、ごみ焼却炉における高温腐食を防止し、
従来のごみ焼却プラントでは得られなかった高温の蒸気
を回収することができ、高効率化が達成される。また、
ごみ焼却ボイラの負荷変動に応じて燃焼器へ供給する燃
料と圧縮空気の分量を制御する事により安定した過熱蒸
気を蒸気タービンへ供給することができる。また、ガス
タービンの排熱は従来通り安定しているので従来のガス
タービンプラントと同一仕様の排熱回収ボイラを設ける
事もできる。
に設けるので、ごみ焼却炉における高温腐食を防止し、
従来のごみ焼却プラントでは得られなかった高温の蒸気
を回収することができ、高効率化が達成される。また、
ごみ焼却ボイラの負荷変動に応じて燃焼器へ供給する燃
料と圧縮空気の分量を制御する事により安定した過熱蒸
気を蒸気タービンへ供給することができる。また、ガス
タービンの排熱は従来通り安定しているので従来のガス
タービンプラントと同一仕様の排熱回収ボイラを設ける
事もできる。
【０００８】
【実施例】図１に本発明の一実施例としてガスタービン
とごみ焼却炉を組み合わせたシステムの系統図を示す。
ガスタービンの系統では、空気吸入系統から取り入れら
れた空気７は空気圧縮機８により圧縮され、燃料供給系
統から供給される塩素を含まない燃料９と共に燃焼器１
０で燃焼する。その際、燃焼器１０の内部に設置された
過熱器１１と熱交換し、ガスタービン１２の入口設定温
度まで減温される。ガスタービン１２で仕事をし発電機
１３に電力をおこさせた燃焼ガス１４は、排熱回収ボイ
ラ１５で熱交換したのち煙突６より大気中に放出され
る。次に、ごみ供給系統から供給されるごみ１は、燃焼
用空気２と共にごみ焼却炉３で燃焼される。燃焼により
生じたガスはごみ焼却ボイラ４で熱交換した後に、排ガ
ス処理装置５を通って煙突６へ導かれ大気へと放出され
る。一方、復水器１６から高圧給水ポンプ１７により昇
圧された給水１８の大部分は、ごみ焼却ボイラ４で飽和
蒸気２５となるまで加熱された後、過熱器１１へと導か
れ過熱蒸気１９となって蒸気タービン２０へと導入され
る。高圧給水ポンプ１７で昇圧された給水１８の一部
は、排熱回収ボイラ１５で熱交換し過熱蒸気１９となっ
て、燃焼器内の過熱器で生成された過熱蒸気とともに蒸
気タービン２０へ導かれる。蒸気タービン２０による仕
事は発電機１３により電力へと変換され、仕事を終えた
蒸気は復水器１６で復水される。
とごみ焼却炉を組み合わせたシステムの系統図を示す。
ガスタービンの系統では、空気吸入系統から取り入れら
れた空気７は空気圧縮機８により圧縮され、燃料供給系
統から供給される塩素を含まない燃料９と共に燃焼器１
０で燃焼する。その際、燃焼器１０の内部に設置された
過熱器１１と熱交換し、ガスタービン１２の入口設定温
度まで減温される。ガスタービン１２で仕事をし発電機
１３に電力をおこさせた燃焼ガス１４は、排熱回収ボイ
ラ１５で熱交換したのち煙突６より大気中に放出され
る。次に、ごみ供給系統から供給されるごみ１は、燃焼
用空気２と共にごみ焼却炉３で燃焼される。燃焼により
生じたガスはごみ焼却ボイラ４で熱交換した後に、排ガ
ス処理装置５を通って煙突６へ導かれ大気へと放出され
る。一方、復水器１６から高圧給水ポンプ１７により昇
圧された給水１８の大部分は、ごみ焼却ボイラ４で飽和
蒸気２５となるまで加熱された後、過熱器１１へと導か
れ過熱蒸気１９となって蒸気タービン２０へと導入され
る。高圧給水ポンプ１７で昇圧された給水１８の一部
は、排熱回収ボイラ１５で熱交換し過熱蒸気１９となっ
て、燃焼器内の過熱器で生成された過熱蒸気とともに蒸
気タービン２０へ導かれる。蒸気タービン２０による仕
事は発電機１３により電力へと変換され、仕事を終えた
蒸気は復水器１６で復水される。
【０００９】空気７と燃料９の流量は、ごみ焼却ボイラ
４と過熱器１１との間に設置された蒸気流量計２１の値
を感知した流量制御装置２２によって制御される。
４と過熱器１１との間に設置された蒸気流量計２１の値
を感知した流量制御装置２２によって制御される。
【００１０】過熱器の形状の一実施例として、燃焼器壁
に過熱器を設置した場合を図２に示す。燃焼器１０へ導
かれた燃料９と圧縮空気７は保炎器２６の作用により安
定化した火炎２７となって燃焼する。図２中のＡ−Ａ′
断面を拡大して図３に示す。燃焼器内は１ＭＰａほどの
高圧なのでその圧力に対する耐圧は外壁３０にもたせ、
蒸気と火炎間に存在する火炉壁２８は薄くして蒸気への
熱伝達を良好にする。一般に火炎２７から火炉壁２８へ
の伝熱は輻射によるので高い熱流束が得られるため、内
面には特にフィン等を設ける必要はない。一方、蒸気と
火炉壁間の熱伝達は輻射伝熱より小さいので、火炉壁に
フィン２９を設け、実効的な伝熱面積を大きくすること
で、伝熱の促進を図っている。また、フィン２９は蒸気
の圧力を支える強度部材の役割も担っている。
に過熱器を設置した場合を図２に示す。燃焼器１０へ導
かれた燃料９と圧縮空気７は保炎器２６の作用により安
定化した火炎２７となって燃焼する。図２中のＡ−Ａ′
断面を拡大して図３に示す。燃焼器内は１ＭＰａほどの
高圧なのでその圧力に対する耐圧は外壁３０にもたせ、
蒸気と火炎間に存在する火炉壁２８は薄くして蒸気への
熱伝達を良好にする。一般に火炎２７から火炉壁２８へ
の伝熱は輻射によるので高い熱流束が得られるため、内
面には特にフィン等を設ける必要はない。一方、蒸気と
火炉壁間の熱伝達は輻射伝熱より小さいので、火炉壁に
フィン２９を設け、実効的な伝熱面積を大きくすること
で、伝熱の促進を図っている。また、フィン２９は蒸気
の圧力を支える強度部材の役割も担っている。
【００１１】図１のシステムを実際に運転する場合の例
を以下に述べる。一日のごみ処理量１０００ｔ，ごみの
平均発熱量２０００kcal／kgと仮定し、蒸気タービン入
口の圧力を３ＭＰａ，温度３５０℃とし、ガスタービン
入口の圧力を１ＭＰａ，温度１１００℃とした場合、蒸
気発生量はごみ焼却炉と過熱器により１２０ｔ／ｈ，排
熱回収ボイラにより５０ｔ／ｈとなり、プラント効率は
３５％が得られる。その際、ごみ焼却ボイラ出口の蒸気
温度は２４０℃程度であるため塩素による高温腐食の問
題は回避できる。また、ガスタービンの燃焼器へ供給さ
れる燃料をLNGとした場合、燃料流量は平均２.０kg／ｓ
，約１７０ｔ／日程度となる。
を以下に述べる。一日のごみ処理量１０００ｔ，ごみの
平均発熱量２０００kcal／kgと仮定し、蒸気タービン入
口の圧力を３ＭＰａ，温度３５０℃とし、ガスタービン
入口の圧力を１ＭＰａ，温度１１００℃とした場合、蒸
気発生量はごみ焼却炉と過熱器により１２０ｔ／ｈ，排
熱回収ボイラにより５０ｔ／ｈとなり、プラント効率は
３５％が得られる。その際、ごみ焼却ボイラ出口の蒸気
温度は２４０℃程度であるため塩素による高温腐食の問
題は回避できる。また、ガスタービンの燃焼器へ供給さ
れる燃料をLNGとした場合、燃料流量は平均２.０kg／ｓ
，約１７０ｔ／日程度となる。
【００１２】本発明の他の実施例として、ガスタービン
１２の燃焼ガスの温度と蒸気タービン２０の仕様の選択
条件によっては、図４の様に蒸気タービン２０を複圧式
とし、低圧給水ポンプ２３からの給水を排熱回収ボイラ
１５へと導き低圧蒸気２４として蒸気タービン２０へ与
えるということも考えられる。
１２の燃焼ガスの温度と蒸気タービン２０の仕様の選択
条件によっては、図４の様に蒸気タービン２０を複圧式
とし、低圧給水ポンプ２３からの給水を排熱回収ボイラ
１５へと導き低圧蒸気２４として蒸気タービン２０へ与
えるということも考えられる。
【００１３】
【発明の効果】本発明によれば、ごみ焼却ボイラに高温
腐食を発生させることなくプラント効率を格段に向上さ
せることができ、ごみ焼却熱を活用した大規模発電が実
現する。
腐食を発生させることなくプラント効率を格段に向上さ
せることができ、ごみ焼却熱を活用した大規模発電が実
現する。
【図１】本発明の一実施例を示す系統図。
【図２】過熱器の形状の一実施例の説明図。
【図３】過熱器の形状の一実施例の説明図。
【図４】本発明の他の実施例を示す系統図。
３…ごみ焼却炉、１０…燃焼器、１２…ガスタービン。
Claims (1)
- 【請求項１】ごみ焼却炉とガスタービンとを含む複合発
電システムにおいて、前記ごみ焼却炉で加熱された水ま
たは蒸気を前記ガスタービンに付属する燃焼器に導き、
前記燃焼器を加熱することを特徴とするごみ焼却ガスタ
ービン複合発電システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27471294A JPH08135409A (ja) | 1994-11-09 | 1994-11-09 | ごみ焼却ガスタービン複合発電システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27471294A JPH08135409A (ja) | 1994-11-09 | 1994-11-09 | ごみ焼却ガスタービン複合発電システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08135409A true JPH08135409A (ja) | 1996-05-28 |
Family
ID=17545524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27471294A Pending JPH08135409A (ja) | 1994-11-09 | 1994-11-09 | ごみ焼却ガスタービン複合発電システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08135409A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109539216A (zh) * | 2018-12-18 | 2019-03-29 | 华北电力大学 | 一种集成垃圾焚烧锅炉与燃煤锅炉的联合发电系统 |
| CN109958535A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-07-02 | 上海康恒环境股份有限公司 | 一种用于垃圾焚烧与燃气轮机联合发电的系统 |
-
1994
- 1994-11-09 JP JP27471294A patent/JPH08135409A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109539216A (zh) * | 2018-12-18 | 2019-03-29 | 华北电力大学 | 一种集成垃圾焚烧锅炉与燃煤锅炉的联合发电系统 |
| CN109539216B (zh) * | 2018-12-18 | 2023-09-05 | 华北电力大学 | 一种集成垃圾焚烧锅炉与燃煤锅炉的联合发电系统 |
| CN109958535A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-07-02 | 上海康恒环境股份有限公司 | 一种用于垃圾焚烧与燃气轮机联合发电的系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5623822A (en) | Method of operating a waste-to-energy plant having a waste boiler and gas turbine cycle | |
| 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 | |
| EP0900921A3 (en) | Hydrogen burning turbine plant | |
| CN110397481A (zh) | 提升主蒸汽参数的垃圾焚烧发电装置 | |
| CN108868907A (zh) | 一种燃煤生物质汽水耦合发电系统及工艺 | |
| CN110131699A (zh) | 一种超临界低热值煤气发电系统及方法 | |
| JP2004144308A (ja) | 複合発電システム | |
| JPH01203802A (ja) | 高圧、高温レベルの水蒸気製造システム | |
| JPH08135409A (ja) | ごみ焼却ガスタービン複合発電システム | |
| CN111750340A (zh) | 一种烟气余热梯级回收系统及其方法 | |
| CN218154255U (zh) | 垃圾焚烧处置电站自平衡再热系统 | |
| CN110608431A (zh) | 一种带有外置式独立过热器的垃圾焚烧发电系统 | |
| CN206281365U (zh) | 一种高温废气余热利用系统 | |
| CN209557055U (zh) | 高效垃圾焚烧发电系统 | |
| CN212205692U (zh) | 一种用于转炉余热蒸汽高效发电的装置 | |
| CN111473314B (zh) | 一种超高压一次再热发电系统 | |
| RU2700320C2 (ru) | Теплофикационная парогазовая установка с паротурбинным приводом компрессора | |
| 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 | |
| JPH0559905A (ja) | ゴミ焼却ガスタービン複合プラント | |
| CN218721493U (zh) | 一种新型垃圾焚烧锅炉 | |
| CN217737175U (zh) | 提高垃圾发电厂发电效率的新型过热炉 | |
| CN115451415B (zh) | 一种垃圾焚烧处置电站自平衡再热系统及其运行方法 | |
| CN212408610U (zh) | 一种生物质超临界锅炉过热侧蒸汽耦合燃煤发电系统 | |
| CN211450944U (zh) | 一种生物质焚烧发电系统 | |
| JPS5820914A (ja) | 高炉ガス焚き発電プラント |