JPH09178146A

JPH09178146A - 廃棄物発電システム

Info

Publication number: JPH09178146A
Application number: JP33851295A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Okuzawa; 務奥沢; Kazuhito Koyama; 一仁小山; Shigeo Hatamiya; 重雄幡宮; Yasuko Ajiro; 泰子網代; Ryuichi Kaji; 隆一梶; Kenji Tokunaga; 賢治徳永
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-12-26
Filing date: 1995-12-26
Publication date: 1997-07-11

Abstract

(57)【要約】【課題】ごみ焼却ボイラで発生した蒸気の過熱源である
燃焼ガス中に含まれているNOxを低減し、かつ補給水を
獲得できるようにするとともにシステムの高効率化を図
る。【解決手段】廃棄物発電システムで、ごみ焼却ボイラ６
から得られる蒸気５を過熱器で過熱するため、原燃料を
水素含有ガス１９に改質する燃料改質器１３と、燃料改
質器１３で改質され得られた水素含有ガス１９と空気等
２３とを燃焼させ燃焼ガス２４を発生させる燃焼器１２
とを設け、燃焼器１２で発生した燃焼ガス２４を過熱器
１０の熱源とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、廃棄物を焼却して
得られた燃焼ガスにより蒸気を発生させ、この蒸気で蒸
気タービンを駆動して発電を行う廃棄物発電システムに
関する。

【０００２】

【従来の技術】蒸気タービン系統を有する廃棄物発電シ
ステムは、蒸気タービンを駆動する蒸気を得るために、
焼却炉で廃棄物を焼却して得られた燃焼ガスを蒸気発生
装置（以下、単にボイラという）に導き蒸気を発生させ
ている。しかし、廃棄物を焼却して得られる燃焼ガス
に、ボイラ伝熱管を腐食させる腐食性物質が含まれてい
るため、腐食速度が比較的小さい温度の蒸気、即ち９０
０℃程度の燃焼ガスによって３００℃程度の蒸気が発生
するようボイラの運転温度を制約している。この結果、
発電効率も１５％程度と低く、このため、蒸気タービン
に供給される蒸気を高温化して高効率化を図ることが望
まれていた。

【０００３】そこで、従来より、工業技術会主催「高効
率ごみ発電の開発現状と展望」講演会資料（平成６年１
０月７日）や、産業公害，Vol.２９，Ｎo.８(１９９３
年)，III−１３,「都市ごみ発電、高効率化の最近の動
向」等に記載されているように、天然ガス等の燃料を燃
やした燃焼ガスの熱エネルギを利用して蒸気の高温化を
図るものが知られている。このうち、前者のものは、ボ
イラで発生した蒸気を蒸気タービンに導く系統に直接バ
ーナを付設した過熱器を設置し、蒸気タービンに導く蒸
気を過熱して高効率化を図っている。一方、後者のもの
は、ガスタービンを併設し、ガスタービンからの高温の
排ガスと蒸気タービンに導かれる蒸気とを熱交換して高
効率化を図っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した過熱
器に直接バーナを付設する方式では、廃棄物発電システ
ムが運転される全負荷範囲で、バーナの良好な燃焼安定
性が必要となるので、安定燃焼領域が狭く窒素酸化物
（以下、単にＮＯｘという）の発生量が少ない完全予混
合燃焼が使用できない。従って、必然的にＮＯｘの発生
量が少ない部分予混合燃焼、あるいは拡散燃焼を採用せ
ざるを得ない。

【０００５】また、ガスタービンを併設する方式では、
ガスタービンの発電効率も高くしようとするので、ガス
タービン燃焼器における燃焼温度を高く設定する。これ
により、ＮＯｘの発生量が少ない完全予混合燃焼を採用
しても、燃焼温度の増加に伴って指数関数的にＮＯｘの
発生量が増える。

【０００６】つまり、前述した公知のものは、廃棄物発
電システムの高効率化を図る上で有効なものであるが、
蒸気の過熱源である燃焼ガスを得るために用いられてい
る天然ガス等の原燃料をそのままの組成で燃焼させてい
るので、Ｏ₂換算濃度１６％で少なくとも数十ppm のＮ
Ｏｘが発生するものと考えられる。

【０００７】このように、従来の廃棄物発電システムで
は、ＮＯｘ低減という課題が残されていた。なお、ＮＯ
ｘ低減のために脱硝装置を設置することも考えられる
が、脱硝装置の設置による設備の大型化や設備費の増加
等が考えられるのであまり好ましいとは言えない。

【０００８】本発明の目的は、ごみ焼却ボイラで発生し
た蒸気の過熱源である燃焼ガス中に含まれているＮＯｘ
を低減し、システムの高効率化を図ることができる信頼
性の高い廃棄物発電システムを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の廃棄物発電システムは、廃棄物を燃焼し得られた第
一の燃焼ガスにより蒸気を発生させる焼却系統と、前記
焼却系統で発生した蒸気を過熱する過熱系統と、前記過
熱系統によって過熱した蒸気によりタービンを駆動し発
電する蒸気タービン系統とを有する廃棄物発電システム
で、前記過熱系統は、原燃料を水素含有ガスに改質する
燃料改質器と、前記燃料改質器で改質された前記水素含
有ガスと空気とを燃焼して第二の燃焼ガスを発生させる
燃焼器と、前記燃焼器で発生した第二の燃焼ガスで前記
焼却系統で発生した蒸気を過熱する過熱器と、前記第二
の燃焼ガス中から水分を除去するための冷却器と前記水
分を浄化する水処理装置とを有する。

【００１０】また、上記目的を達成する本発明の廃棄物
発電システムは、廃棄物を燃焼させるごみ焼却炉から排
出された第一の燃焼ガスをごみ焼却ボイラに導き蒸気を
発生させる焼却系統と、前記焼却系統で発生した蒸気を
過熱する過熱器と、前記過熱器で過熱された蒸気によっ
てタービンを駆動し発電する蒸気タービン系統とを有す
る廃棄物発電システムで、前記過熱系統は、原燃料と水
蒸気とを混合した混合ガスを空気により部分燃焼させて
得られた被改質ガスを水素含有ガスに改質する燃料改質
器と、前記燃料改質器で改質された前記水素含有ガスと
空気とを燃焼して第二の燃焼ガスを発生させる燃焼器
と、前記燃焼器で発生した第二の燃焼ガスで前記焼却系
統で発生した蒸気を過熱する過熱器と、前記第二の燃焼
ガス中から水分を除去するための冷却器と前記水分を浄
化する水処理装置とを有する。

【００１１】前記燃料改質器で使用される蒸気は、前記
蒸気タービンより抽気することが好ましく、蒸気タービ
ン系統への補給水は前記の分離後浄化した水を用いるの
が好ましい。また、前記燃料改質器で使用される空気
は、第一燃焼ガスを使用することが好ましい。

【００１２】原燃料である天然ガス（例えば炭化水素系
の燃料であるメタン）と水蒸気とを混合した混合ガスを
空気によって部分燃焼して得られた被改質ガスを改質し
て水素含有ガスを得る燃料改質器，燃料改質器で得られ
た水素含有ガスと空気とを燃焼させ燃焼ガスを発生させ
る燃焼器，燃焼器で発生した燃焼ガスを過熱源として焼
却系統で発生した蒸気を過熱する過熱器からなる過熱系
統を設けたので、焼却系統で発生した約３００℃程度の
蒸気を約１０００℃程度の燃焼ガスで過熱し、約４００
〜５００℃程度の過熱蒸気として蒸気タービン系統に供
給することができる。

【００１３】一方、燃料改質器で得られた水素含有ガス
は、数十％の水蒸気を含んでおり、かつ燃料改質器での
改質反応はモル数が増加する反応であるので、単位体積
当りの発熱量が低くなっている。ＮＯｘ発生量は燃焼温
度の上昇に伴って増大するが、燃料改質器で得られた水
素含有ガスを燃焼器に導き空気と燃焼させると、上記の
理由から、燃焼器における燃焼温度が抑制され、ＮＯｘ
の発生量が低減される。

【００１４】また、燃料改質器に供給する蒸気は、最終
的には補給水として供給しなければならないので、その
水を燃焼器で燃焼させたのちに過熱器から排出される第
二の燃焼ガスから得ることにより水の再利用が図られる
ばかりでなく、水分が少ないと白煙防止温度が下げられ
るので、廃棄物発電システムの熱効率を高めることがで
きる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について図
面を参照して説明する。

【００１６】図１は本発明の実施例である廃棄物発電シ
ステムを示す系統図である。図面で廃棄物発電システム
は、大別すると、廃棄物を焼却し得られた燃焼ガスによ
り蒸気を発生させる焼却系統，前記焼却系統で得られた
蒸気を過熱する過熱系統，前記過熱系統で過熱された蒸
気を導入してタービンを駆動し発電を行う蒸気タービン
系統から構成される。

【００１７】このうち、焼却系統は、収集してきた廃棄
物１を投入する廃棄物バンカ７，廃棄物バンカ７より供
給された廃棄物１を押し込みファン８から供給された燃
焼用空気２により焼却するごみ焼却炉３，廃棄物１の焼
却によって得られたごみ燃焼ガス４と後述する蒸気ター
ビン系統からの給水３６とを熱交換して蒸気５を発生さ
せるごみ焼却ボイラ６，ごみ焼却ボイラ６から排出され
た排ガス３７中に含まれている煤塵，ＮＯｘ，不純物等
を除去し煙突３５から大気に放出するための電気集塵機
３０，脱硝装置３１，ガス水洗装置３２，ガス再熱装置
３３，誘引ファン３４からなっている。なお、排ガス３
７の一部または全部を、ガス水洗装置３２から取り出し
燃料改質器１３に空気の代わりに入れる。

【００１８】過熱系統は、ごみ焼却ボイラ６で発生した
蒸気５を燃焼ガスにより過熱する系統であって、原燃料
である天然ガス（例えば炭化水素系の燃料であるメタ
ン）と水蒸気とを混合した混合ガス１７を空気，空気と
排ガスあるいは排ガス（以降、空気等）１８によって部
分酸化（部分燃焼）して得られた被改質ガスを改質して
水素含有ガス１９（水素富化ガス）を得る燃料改質器１
３，燃料改質器１３で得られた水素含有ガス１９と空
気，空気と排ガスあるいは排ガス２３とを燃焼させ燃焼
ガス２４を発生させる燃焼器１２，燃焼器１２で発生し
た燃焼ガス２４を過熱源としてごみ焼却ボイラ６で発生
した蒸気５を過熱する過熱器１０からなっている。

【００１９】蒸気タービン系統は、過熱器１０によって
過熱した過熱蒸気１１を駆動源とする蒸気タービン２
５，蒸気タービン２５によって駆動される発電機２６，
蒸気タービン２５を駆動した蒸気を凝縮し復水せしめる
復水器２７，復水器２７で得られた復水を蒸気タービン
２５の抽気によって脱気する脱気器２８，脱気器２８で
脱気した復水をごみ焼却ボイラ６に供給する給水ポンプ
２９からなっている。

【００２０】補給水系統は、過熱器１０から排出される
燃焼ガス２４を補給水タンク４５の水で冷却して水分を
凝縮させる冷却器３９，この凝縮水を冷却器３９から受
けて浄化する水処理装置４０，水処理装置４０で浄化さ
れた水を貯める補給水タンク４５，冷却器を出た補給水
は復水器２７の下流で復水と合流する。３を過熱するた
めの熱交換器４４が、過熱系統の一機器として付け加え
られる。冷却器３９を通り抜けた排ガス４７は、排ガス
３７と合流し排ガス３７を加熱して煙突３５より大気へ
拡散放出される。

【００２１】本実施例の廃棄物発電システムは、概略以
上のように構成されており、前述した蒸気タービン２５
に導かれるごみ焼却ボイラ６で発生した蒸気を過熱し、
また、燃料改質器１３の燃焼排ガス４７より補給水を取
り出すところに特徴を有するものであって、特に原燃料
である天然ガス（例えば炭化水素系の燃料であるメタ
ン）と水蒸気とを混合した混合ガス１７を空気等１８に
よって部分酸化（部分燃焼）して得られた被改質ガスを
改質して水素含有ガス１９（水素富化ガス）を得るよう
にした燃料改質器１３を設けた点にある。

【００２２】つまり、原燃料である天然ガスをそのまま
の組成で空気と燃焼させると、炭化水素系燃料が有する
大きな発熱量によって燃焼ガス中には局所的な高温部が
形成され、多量のＮＯｘが発生してしまう。このＮＯｘ
の発生量を抑制するためには、原燃料である天然ガスの
燃料組成を炭化水素のままでなく、より低い発熱量のガ
ス組成に変成するだけでは燃焼が不安定になるので、燃
焼安定性を損なわないよう配慮する必要がある。このた
め、本実施例では、前述した燃料改質器１３を設けたも
のである。

【００２３】また、燃料改質器には、間接熱交換式燃料
改質器，直接熱交換式燃料改質器があるが、間接熱交換
式燃料改質器の場合、改質触媒を有する反応管を加熱す
るためにバーナを備えていることから装置自体が大型化
してしまう。また、バーナに代えて他の熱源を確保して
も必要となる反応温度レベルを得ることが難しいことか
ら、本実施例では、従来、化学工業用として使用されて
いる直接熱交換式燃料改質器を採用している。化学工業
用では、長時間一定の運転条件で運転されているので、
直接熱交換式燃料改質器の燃料流路を構成している耐火
レンガにかかる熱負荷の変動が小さく、耐火レンガの割
れ等も発生しにくい。しかし、廃棄物発電システムで
は、廃棄物の種類や状態に応じて発熱量が変動するの
で、化学工業用に採用されている直接熱交換式燃料改質
器をそのまま採用したのでは、燃料流路を構成している
耐火レンガに割れ等が発生する恐れがある。

【００２４】このため、本実施例の燃料改質器１３は、
以下のように構成している。

【００２５】断熱層２１で覆われてなる円筒状の形状を
した燃料改質器１３はその中心軸方向に円筒状郭壁２２
で郭定された燃料流路２０が形成され、その途中には、
燃料流路２０の上流側から流れてきた被改質ガスを所定
の改質ガスに改質する改質触媒層１４が備えられてい
る。

【００２６】ここで、郭定とは、物体の輪郭ないしは形
状を決定するという意味で、郭壁とは、その意味を含ん
だ壁を意味する。

【００２７】また、本実施例では、断熱層２１として、
燃料改質器１３から放熱される熱を遮断する熱伝導率の
小さいグラスウールやセラミックウール等の保温材を用
いている。また、改質触媒層１４として、炭化水素に対
する改質性能が良く低コストであるニッケル系の金属を
用いている。

【００２８】改質触媒層１４の上流側には、燃料流路２
０を取り囲むように冷却用ジャケット１５が配設され、
円筒状郭壁２２を冷却するための水蒸気１６が供給され
る。また、改質触媒層１４の上流側の円筒状郭壁２２に
は、冷却用ジャケット１５に導入された水蒸気１６が燃
料流路２０に排出されるよう冷却用ジャケット１５と燃
料流路２０とを連通する噴射口（図示せず）が複数設け
られている。

【００２９】次に本実施例の廃棄物発電システムの動作
について説明する。

【００３０】収集されてきた廃棄物１は、廃棄物バンカ
７に投入され、図示されていないクレーン等の供給手段
によりごみ焼却炉３に供給される。また、ごみ焼却炉３
には、押し込みファン８から燃焼用空気２が供給され廃
棄物１を燃焼させる。この燃焼によりごみ焼却炉３から
は、約９００℃程度のごみ燃焼ガス４が得られ、得られ
たごみ燃焼ガス４は、その下流側に設けられたごみ焼却
ボイラ６に導かれる。また、ごみ焼却炉３の下部から
は、ごみ焼却灰９が排出される。ごみ焼却ボイラ６で
は、導かれた約９００℃程度のごみ燃焼ガス４と給水ポ
ンプ２９から供給された給水とを熱交換し約３００℃程
度の蒸気５を発生させる。

【００３１】給水と熱交換し温度の低下したごみ燃焼ガ
ス４は、排ガス３７として下流側の電気集塵機３０に導
かれその中に含まれている煤塵が除去され、下流側の脱
硝装置３１に導かれる。脱硝装置３１では、排ガス３７
の中に含まれているＮＯｘが除去される。脱硝装置３１
によってＮＯｘが除去された排ガス３７は、下流側のガ
ス水洗装置３２に導かれその中に含まれている不純物が
水洗によって除去され、下流側のガス再熱装置３３に導
かれる。ガス再熱装置３３では、ガス水洗装置３２の水
洗によって温度が低下した排ガス３７の温度を所定の温
度に昇温する。これは、白煙発生を防止するためであ
る。ガス再熱装置３３によって所定の温度に昇温された
排ガス３７は、誘引ファン３４によって昇圧され、煙突
３５より大気中に放出される。

【００３２】また、ガス再熱装置３３の前から燃料改質
器１３の空気等１８として使用されるものは、改質器１
３により有害成分取り除かれ排ガス４７となってガス再
熱装置３３を通った排ガス３７と合流し加熱と有害物質
の低減が行われる。これにより、ガス再熱装置３３の必
要熱量が低減するため、蒸気タービンへの蒸気量を増加
させられるので出力が向上する。

【００３３】一方、過熱系統では、焼却系統で得られた
約３００℃程度の蒸気５を過熱する燃焼ガス２４を得る
ために、燃料改質器１３の燃料流路２０内に炭化水素系
の燃料（例えばメタン）と水蒸気とを所定の割合で混合
した混合ガス１７と空気等１８が供給される。ただし、
燃料改質器１３に供給された混合ガス１７と空気等１８
は、図示していない点火栓等の点火手段により点火され
拡散燃焼する。この時、燃料流路２０内に供給された空
気等は、その流量が燃料流路２０内に供給された混合ガ
ス１７（燃料であるメタン）の２０％程度燃焼させる流
量であるので、混合ガス１７は部分酸化され、未燃ガス
を含む高温の被改質ガスが得られる。また、冷却ジャケ
ット１５内に水蒸気１６が供給され、燃焼により得られ
た高温の被改質ガスにさらされる円筒状郭壁２２を外側
から冷却する。円筒状郭壁２２の冷却後、冷却ジャケッ
ト１５内に供給された水蒸気１６は、冷却ジャケット１
５と燃料流路２０とを連通する複数の噴射口（図示せ
ず）から燃料流路２０内に噴射され、燃焼により得られ
た高温の被改質ガスと混合される。これにより、高温の
被改質ガスは改質触媒層１４に流入するのに適した温
度、即ち改質されるのに適した温度に調節され、改質触
媒層１４に流入する。

【００３４】改質触媒層１４では、以下の数式で表され
る反応が行われ、被改質ガスは水素含有ガス１９（水素
富化ガス）に改質される。なお、この改質反応は、メタ
ンのスチームリフォーミング反応と呼ばれ、メタンとス
チームの混合ガスが水素リッチなガスに変わる吸熱反応
である。

【００３５】

【化１】ＣＨ₄＋ｓＨ₂Ｏ→ｈＨ₂＋ｃ₁ＣＯ＋ｃ₂ＣＯ₂−ΔＱ …（化１）ここで、ｓ，ｈ，ｃ₁，ｃ₂は係数、ΔＱは反応熱であ
る。

【００３６】このようにして得られた水素含有ガス１９
は、燃焼器１２の燃料として燃焼器１２に導かれる。燃
焼器１２では、燃料改質器１３より導かれた水素含有ガ
ス１９と空気２３とを拡散燃焼により燃焼し、約１００
０℃程度の燃焼ガス２４を得る。得られた燃焼ガス２４
は、過熱器１０に導かれ、ごみ焼却ボイラ６で発生した
約３００℃程度の蒸気５を過熱する。この過熱により、
過熱器１０からは、約４００〜５００℃程度の過熱蒸気
１１が得られる。

【００３７】過熱器１０によって過熱され得られた過熱
蒸気１１は、蒸気タービン２５を駆動する。この駆動に
より、蒸気タービン２５に直結している発電機２６が駆
動され電力が得られる。蒸気タービン２５を駆動した過
熱蒸気１１は蒸気タービン２５から排出され、復水器２
７によって凝縮され復水せしめる。復水器２７によって
得られた復水は、脱気器２８で蒸気タービン２５の抽気
により脱気され、給水ポンプ２９を介してごみ焼却ボイ
ラ６に供給される。

【００３８】一方、過熱器１０から排出される燃焼ガス
２４は、冷却器３９を通り水分を除去され焼却炉の排ガ
ス３７と合流したのち、煙突３５より大気中へ放出され
る。このとき、得られた水分は、水処理器４０により浄
化されたのち補給水タンク４５に蓄えられる。このの
ち、補給水として補給水タンク４５を出て冷却器３９で
排ガス４７を冷却することにより水分を凝縮させたの
ち、復水と合流する。

【００３９】以上本実施例によれば、原燃料である天然
ガス（例えば炭化水素系の燃料であるメタン）と水蒸気
とを混合した混合ガス１７を空気等１８によって部分酸
化して得られた被改質ガスを改質して水素含有ガス１９
を得る燃料改質器１３，燃料改質器１３で得られた水素
含有ガス１９と空気２３とを燃焼させ燃焼ガス２４を発
生させる燃焼器１２，燃焼器１２で発生した燃焼ガス２
４を過熱源としてごみ焼却ボイラ６で発生した蒸気５を
過熱する過熱器１０からなる過熱系統を設けたので、ご
み焼却ボイラ６で発生した蒸気約３００℃程度の蒸気５
を約４００〜５００℃程度の過熱蒸気１１として蒸気タ
ービン２５に供給することができる。また、ごみの排ガ
ス及び改質器燃焼ガスに含まれる１５％前後の水分を有
効活用するとともに、水分濃度により直線的に増加する
白煙防止温度を下げられるので、ガス再加熱器３３に必
要な熱量も下げられる。さらに、燃料改質器１３に向か
う排ガス量４６を増やすことによりガス再加熱器３３の
必要蒸気量をさらに低減できる。これらにより、廃棄物
発電システムの発電効率を向上させることができる。

【００４０】また、燃料改質器１３で得られた水素含有
ガス１９を燃焼器１２に導き空気２３と燃焼させている
ので、燃焼器１２における燃焼温度が抑制され、ＮＯｘ
の発生量が低減される。即ち、燃料改質器１３で得られ
た水素含有ガス１９には、数十％の水蒸気が含まれてい
る。また、燃料改質器１３における改質反応は、モル数
を増加させる反応である。これらから、燃料の単位体積
当りの発熱量が低い。また、燃料改質器１３で得られた
水素含有ガス１９には、燃焼速度の大きい水素が数十％
の割合で存在しているので、単位体積当りの発熱量が低
い燃料を用いても燃焼安定性に優れている。この結果、
燃料改質器１３で得られた水素含有ガス１９と空気とを
燃焼器１２で燃焼すると、燃焼温度が抑制され、ＮＯｘ
の発生量が低減された燃焼ガスが発生する。発生した燃
焼ガスは過熱器１０に導かれ、ごみ焼却ボイラ６で発生
した蒸気５を加熱する。これにより、廃棄物発電システ
ムの低ＮＯｘ化が図れる。

【００４１】さらに、低ＮＯｘ化により、脱硝装置等の
装置が縮小され、脱硝に必要なアンモニア水等のランニ
ングコストが削減される。従って、廃棄物発電システム
のコストが低減できる。

【００４２】また、本実施例によれば、燃焼器１２の燃
焼方法として、燃焼安定性の良好な拡散燃焼を用いてい
るので、過熱器１０における蒸気量の負荷変動に対して
追従して運転することができる。

【００４３】以上本実施例によれば、燃料改質器１３，
過熱器１０を介して廃棄物１の熱エネルギを蒸気タービ
ン系統に取り入れられるので、廃棄物発電システムの熱
効率を向上させることができる。

【００４４】なお、以上の説明では、燃料改質器１３に
供給される原燃料を天然ガスとしたが、液体燃料として
も同様に実施できる。

【００４５】

【発明の効果】本発明によれば、ごみ焼却ボイラで発生
した蒸気の過熱源である燃焼ガス中に含まれているＮＯ
ｘを低減するとともに、ごみ中及び改質燃焼ガス中の多
量の水分を除去できるので改質燃焼器の蒸気に対する補
給水も確保でき、システムの高効率化を図ることができ
る信頼性の高い廃棄物発電システムを提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の廃棄物発電システムを示す系
統図。

【符号の説明】

５…蒸気、６…ごみ焼却ボイラ、１０…過熱器、１２…
燃焼器、１３…燃料改質器、１９…水素含有ガス、２３
…空気等、２４…燃焼ガス。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ２３Ｃ 11/00 ＺＡＢＦ２３Ｃ 11/00 ＺＡＢ３０８３０８ (72)発明者網代泰子茨城県日立市大みか町七丁目２番１号株式会社日立製作所電力・電機開発本部内 (72)発明者梶隆一東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地株式会社日立製作所内 (72)発明者徳永賢治茨城県日立市幸町三丁目１番１号株式会社日立製作所日立工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】廃棄物を燃焼し得られた第一の燃焼ガスに
より蒸気を発生させる焼却系統と、前記焼却系統で発生
した蒸気を過熱する過熱系統と、前記過熱系統によって
過熱した蒸気によりタービンを駆動し発電する蒸気ター
ビン系統とを含む廃棄物発電システムにおいて、前記過
熱系統は、原燃料を水素含有ガスに改質する燃料改質器
と、前記燃料改質器で改質された前記水素含有ガスと酸
素含有ガスとを燃焼して第二の燃焼ガスを発生させる燃
焼器と、前記燃焼器で発生した前記第二の燃焼ガスで前
記焼却系統で発生した蒸気を過熱する過熱器と、前記第
二の燃焼ガス中から水分を分離する冷却器及び水処理装
置とを有することを特徴とする廃棄物発電システム。
【請求項２】廃棄物を燃焼させるごみ焼却炉から排出さ
れた第一の燃焼ガスをごみ焼却ボイラに導き蒸気を発生
させる焼却系統と、前記焼却系統で発生した蒸気を過熱
する過熱器と、前記過熱器で過熱された蒸気によってタ
ービンを駆動し発電する蒸気タービン系統とを含む廃棄
物発電システムにおいて、前記過熱系統は、原燃料と水蒸気とを混合した混合ガス
を酸素含有ガスにより部分燃焼させて得られた被改質ガ
スを水素含有ガスに改質する燃料改質器と、前記燃料改
質器で改質された前記水素含有ガスと空気とを燃焼して
第二の燃焼ガスを発生させる燃焼器と、前記燃焼器で発
生した前記第二の燃焼ガスで前記焼却系統で発生した蒸
気を過熱する過熱器と、前記第二の燃焼ガス中から水分
を除去する冷却器と水処理装置とを有することを特徴と
する廃棄物発電システム。
【請求項３】前記燃料改質器で使用される蒸気は、前記
蒸気タービンより抽気した請求項２に記載の廃棄物発電
システム。
【請求項４】前記冷却器の冷却水は補給水を使用した請
求項２に記載の廃棄物発電システム。
【請求項５】前記第二の燃焼ガス中から冷却器及び水処
理装置を通った水は補給水として使用した請求項２に記
載の廃棄物発電システム。
【請求項６】前記第一の燃焼ガスの一部または全部を前
記改質器を通した請求項２に記載の廃棄物発電システ
ム。
【請求項７】請求項１において、前記過熱器より排出さ
れる第二の燃焼ガスは膨張タービンに導いたのちに前記
冷却器に供給される廃棄物発電システム。