JPH10160110A - ごみ焼却発電プラント - Google Patents

ごみ焼却発電プラント

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JPH10160110A
JPH10160110A JP8316125A JP31612596A JPH10160110A JP H10160110 A JPH10160110 A JP H10160110A JP 8316125 A JP8316125 A JP 8316125A JP 31612596 A JP31612596 A JP 31612596A JP H10160110 A JPH10160110 A JP H10160110A
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JP
Japan
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steam
heater
steam turbine
power plant
temperature
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Pending
Application number
JP8316125A
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English (en)
Inventor
Nobuyoshi Okada
宣好 岡田
Tetsuo Nakamura
哲夫 中村
Mitsuko Yamagishi
晃子 山岸
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、ごみを焼却した焼却熱で発電を行
うようにしたごみ焼却発電プラントに関する。従来のご
み焼却発電プラントでは、タービン効率を向上させるた
めに、廃熱ボイラからの蒸気を加熱する加熱器には、過
熱部だけが設けられていたため、加熱器の熱効率が悪
く、プラント全体として熱効率をあまり向上させること
はできなかった。本発明は、加熱器の熱効率を改善し、
プラント全体として熱効率を向上させたごみ焼却発電プ
ラントの提供を課題とする。 【解決手段】 本発明は、廃熱ボイラ2で発生させた蒸
気を加熱器4で加熱して昇温し、この昇温した蒸気を蒸
気タービン6に供給して、蒸気タービン6を駆動した
後、蒸気タービン6から排出される排気、若しくは蒸気
タービン6の途中の段落から抽出される蒸気を、再度加
熱器4に戻して再加熱し、再加熱されて昇温した蒸気
を、再び蒸気タービン6に供給して、蒸気タービン6を
駆動するようにした。これにより、加熱器4の熱効率を
向上させることができ、プラントとしての効率を向上さ
せることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ごみ焼却炉におい
て発生する廃熱を、廃熱ボイラで回収して発生させた蒸
気で、発電を行うようにしたごみ焼却発電プラントに係
り、特に、廃熱ボイラで発生させた蒸気を、廃熱ボイラ
とは独立して設けられ、都市ガス等の外部燃料を燃焼さ
せて加熱する加熱器で過熱、若しくは加熱して蒸気ター
ビンに供給し、高効率の発電を行うようにしたごみ焼却
発電プラントに関する。
【0002】
【従来の技術】ごみ焼却炉におけるごみ焼却に付随して
発生する廃熱を利用して、発電を行うようにしたごみ焼
却発電プラントが各地に建設され、稼動を始めている。
このような、ごみ焼却炉で焼却するごみは、種々雑多の
ものが含まれるため、燃焼温度を高くすると、ごみ焼却
炉の損傷が著しく進むこと、また焼却するごみに塩素化
合物が混じているとダイオキシン等の有害物質が発生す
ること等から、燃焼ガス温度は、ガス、石油等の特定の
燃料のみを燃焼させて蒸気を発生させる産業用ボイラプ
ラントに比較して、低くおさえられている。一方、発電
機を駆動する蒸気タービンにとっては、低温、低圧の蒸
気を使用する場合は、タービン効率が悪くなり、高効率
のごみ焼却発電プラントにできないという不具合があっ
た。
【0003】このため、従来のごみ焼却発電プラントに
おいても、ごみ焼却炉において発生する廃熱を、廃熱ボ
イラで回収して発生させた蒸気を、廃熱ボイラとは独立
して設けられ、都市ガス等の外部燃料を燃焼させて、そ
の燃焼ガスによって加熱する加熱器で過熱、若しくは加
熱(以下併せて単に加熱という)し、蒸気を高温、高圧
にして蒸気条件を上げて蒸気タービンに供給し、高効率
で発電を行うことができるようにしたごみ焼却発電プラ
ントがある。
【0004】図3は、このような高効率の発電ができる
ようにした、従来のごみ焼却発電プラントを示すブロッ
ク図である。図に示すように、回収されたごみを焼却す
るごみ焼却炉01で発生する排ガスG 1 は、廃熱ボイラ
02に導入され、廃熱ボイラ02にて排ガス中の廃熱が
回収され、蒸気Sを発生させる。
【0005】この蒸気Sは、主蒸気ライン03を介し
て、上述したごみ焼却炉01、又は廃熱ボイラ02とは
独立して設けられ、都市ガス等を貯留した燃料供給源0
7、若しくは都市ガス管から直接供給される燃料Fの燃
焼ガスにより加熱する加熱器04の過熱部05に導びか
れ、温度を上昇させた後、蒸気タービン06に導びか
れ、図示省略した発電機に結合された蒸気タービン06
を駆動して発電を行う。また、蒸気Sを発生する給水W
は、蒸気タービン06から排出される排気を図示省略し
た復水器で復水する等して貯留した給水Wを、給水タン
ク08から給水ポンプ09を介して廃熱ボイラ02に給
水するようにしている。
【0006】さらに、廃熱ボイラ02で給水Wを加熱
し、蒸気Sを発生させた排ガスG1 は、通常のごみ焼却
プラントと同様に、排ガス処理が施された後、煙突01
0から大気中へ放出される。また、都市ガス等の燃料F
を燃焼させた燃焼ガスで、廃熱ボイラ02から導入され
た蒸気Sの温度を上昇させた後の排ガスG2 は、排ガス
G1 と同様に排ガス処理が施された後、煙突010によ
って大気中へ放出される。
【0007】このような、ごみ焼却発電プラントでは、
上述したように、廃熱ボイラ02で発生させた蒸気Sを
そのまま蒸気タービン06に供給して発電を行うのでは
なく、加熱器04で蒸気Sの温度を高めて、蒸気タービ
ン06に供給するようにしているので、タービン効率が
向上し、ごみ焼却発電プラント全体としての熱効率を高
め、高効率の発電を行うことのできるごみ焼却発電プラ
ントとすることができる。
【0008】しかしながら、上述した従来のごみ焼却発
電プラントでは、廃熱ボイラ02からの蒸気Sを、都市
ガス等の外部燃料Fの燃焼ガスで過熱するようにした加
熱器04では、蒸気Sを過熱部05で加熱した排ガスG
2 は、そのまま大気へ放出するようにしているために、
外部燃料Fの使用面で効率的でないという不具合があっ
た。
【0009】すなわち、過熱器05の内部の流体温度を
示す図4に示されるように、過熱器05内で燃焼した燃
料Fの燃焼ガス温度がG2 T1 からG2 T2 低下するこ
とにより、主蒸気ライン03を介して過熱部05に導か
れた蒸気の温度は、ST1 からST2 まで上昇する。こ
のために、蒸気Sを加熱した排ガスG2 の温度G2 T2
は、過熱部05で加熱された蒸気Sの温度ST2 よりも
下がることはなく、高温のまま大気放出されることにな
る。ちなみに、この加熱器04から大気へ放出される排
ガスG2 の温度は、300℃〜350℃程度もあり、外
部燃料Fの使用の面で、熱の有効利用が不十分であると
いう不具合があった。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した従
来のごみ焼却発電プラントの不具合を解消するため、蒸
気タービンに供給され、蒸気タービンを駆動した蒸気
を、再加熱して、加熱器から大気へ放出される排ガスの
温度を、低くくして大気に放出するようにして、熱の有
効利用を図り、さらに高効率の発電を行えるようにした
ごみ焼却発電プラントの提供を課題とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】このため、本発明のごみ
焼却発電プラントは、次の手段とした。ごみ焼却炉で、
ごみを焼却して発生する廃熱を廃熱ボイラで回収して蒸
気を発生させ、この蒸気をごみ焼却炉および廃熱ボイラ
とは独立して設けられ、都市ガス等の外部燃料の燃焼ガ
スで加熱する加熱器で昇温させ、この昇温した蒸気を蒸
気タービンに供給して、発電を行うようにしたごみ焼却
発電プラントにおいて、蒸気タービンから排出された排
気、若しくは蒸気タービンの途中の段落から抽出される
蒸気を再度加熱器に戻して再加熱し、再加熱されて昇温
した蒸気を再び蒸気タービンに供給して、蒸気タービン
を駆動するようにした。
【0012】本発明のごみ焼却発電プラントは、上述の
手段により、加熱器から高温で大気中に放出されてい
た、排気ガスは、蒸気タービンから戻された熱エネルギ
ー(温度)の低い蒸気タービンの排気、若しくは抽気蒸
気と熱交換して、低温となって大気中に放出される。ま
た、排気ガスと熱交換して熱エネルギーが高められて、
蒸気タービンに戻された排気若しくは抽気蒸気は、蒸気
タービンにさらに戻されて、蒸気タービンを駆動できる
ようになる。
【0013】すなわち、従来のごみ焼却発電プラントに
設置されている加熱器では、図2のゾーンAに示すよう
に、主蒸気ラインを介して廃熱ボイラから加熱器(過熱
部)に導かれた蒸気の温度を、ST1 からST2 まで上
昇させるために、加熱器で燃焼させた燃料Fの燃焼ガス
温度がG2 T1 からG2 T2 低下し、排出される排ガス
G2 の温度G2 T2 は、加熱器で加熱された蒸気温度S
T2 よりも下げることは不可能であったものが、蒸気タ
ービンからの排気、若しくは抽気蒸気の温度ST3 をS
T4 まで高めるようにしたために、本発明のごみ焼却発
電プラントの加熱器では、G2 T2 からG2 T3 まで低
下させることができるようになる。
【0014】このことは、排ガスG2 の温度をG2 T2
からG2 T3 まで低下させて、温度をST3 からST4
まで昇温させて、蒸気タービンに再び供給され、蒸気タ
ービンを駆動する排気、若しくは抽気蒸気の駆動力の分
だけ、従来のごみ焼却発電プラントに比較して、本発明
のごみ焼却発電プラントでは効率を向上させたことにな
る。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明のごみ焼却発電プラ
ントの実施の一形態を図面にもとづき説明する。図1は
本発明のごみ焼却発電プラントの実施の第1形態を示す
ブロック図である。
【0016】図に示すように、収集されたごみを焼却す
るごみ焼却炉1で発生する高温の排ガスG1 は、廃熱ボ
イラ2に導入され、廃熱ボイラ2にて排ガス中の廃熱が
回収され、温度ST1 の蒸気Sが発生する。この蒸気S
は、主蒸気ライン3を介して、都市ガスを燃焼させて加
熱する、上述したごみ焼却炉1、又は廃熱ボイラ2とは
独立して設けられた加熱器4の過熱部5で、温度をST
2 にまで上昇させた後、蒸気タービン6に供給され、発
電機11に軸結された蒸気タービン6を駆動し発電を行
う。
【0017】このように、蒸気タービン6を駆動し、S
T3 にまで温度が低下し、蒸気タービン6から抽気され
た蒸気Sは、再び加熱器4の再熱部12に導入され、蒸
気SをST1 からST2 にまで昇温させることによっ
て、G2 T1 からG2 T2 まで温度が低下した、都市ガ
スの燃焼ガスによって再熱される。そして、加熱器4で
ST3 からST4 にまで加熱された再熱蒸気は、再び蒸
気タービン6に供給され、蒸気タービン6の駆動を再び
行う。また、蒸気6を駆動し、蒸気タービン6から排気
される排気は、復水器13に導入され、凝縮されて復水
となる。
【0018】さらに、ごみ焼却場に必要とする蒸気は、
蒸気タービン6から必要な圧力で抽気10され、抽気ラ
イン14によって蒸気Sを必要とする設備に供給され
る。なお、上述した実施の形態では、加熱器6の再熱部
12に導入する蒸気は蒸気タービン6で抽気した抽気蒸
気としたが、蒸気タービン6の排気の一部を導入するよ
うにしても良いものである。
【0019】次に、復水器13で凝縮された復水は、給
水Wとなって復水ポンプ15や給水ポンプ9を含む、そ
の他の給水設備を介して廃熱ボイラ2に供給される。ま
た、廃熱ボイラ2に導入され、給水Wを加熱し、蒸気S
を発生させた排ガスG 1 は、従前通り排ガス処理が施さ
れた後、煙突10から大気中へ放出される。また、都市
ガスが燃焼して、廃熱ボイラ2から導入された蒸気S、
および蒸気タービン6から返された再熱蒸気の温度を上
昇させた排ガスG2 は、排ガスG1 と同様に排ガス処理
が施された後、煙突10によって大気中へ放出される。
【0020】図2は上述した本実施の形態のごみ焼却発
電プラントにおける蒸気および燃焼ガスの流体温度につ
いての説明図である。図において、縦軸は温度を示し、
横軸は部位を示す。すなわち、A部は図1に示す過熱部
5を示し、B部は再熱部12を示す。なお、A部におけ
るG2 T1 は過熱器5の入口ガス温度、すなわち都市ガ
スを燃焼させた燃料ガスの過熱器5の入口における温
度、G2 T2 は過熱器5の出口における燃焼ガス温度、
ST1 は廃熱ボイラ2から供給される蒸気Sの過熱器5
の入口における温度、ST2 は過熱器5の出口における
蒸気Sの温度をそれぞれ示し、過熱部5で過熱された蒸
気Sは、温度ST2 となって蒸気タービン6に導びかれ
ることを示している。
【0021】なお、一般的に加熱器4等の熱交換器で伝
熱が行われる場合、構造的に伝熱限界が生じる(ピンチ
ポイントΔT)ため、ガス側の温度G2 T2 は、蒸気温
度ST2 +ΔTで決定される。従って、図3に示す加熱
器04のように、過熱部05だけの熱交換では、図4に
示すように、この温度G2 T2 の排ガスG2 がそのまま
大気へ放出されるが、本実施の形態のごみ焼却発電プラ
ントでは、蒸気タービン6から温度ST3 の蒸気を抽気
して、再度この加熱器4の再熱部12に戻すようにした
ことにより、蒸気SはB部に示すように温度ST3 から
ST4 まで加熱される。また、燃焼ガスはG2 T2 から
G2 T3 まで熱回収されることになる。このG2 T3 も
G2 T2 と同様に、ピンチポイントΔTを加算した再熱
蒸気ST 4 にて決定されることになる。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のごみ焼却
発電プラントによれば、特許請求の範囲に示す構成によ
り、プラントの効率を向上させるため、ごみ焼却装置と
は別に設置された装置に外部から供給される燃料の有効
利用を計ることができ、従来のごみ焼却発電プラントに
比較して、さらに熱効率を向上させたものにすることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のごみ焼却発電プラントの実施の第1形
態を示すブロック図、
【図2】図1に示す加熱器における流体温度を示す図、
【図3】従来のごみ焼却発電プラントを示すブロック
図、
【図4】図3に示す加熱器における流体温度を示す図で
ある。
【符号の説明】
1,01 ごみ焼却炉 2,02 廃熱ボイラ 3,03 主蒸気ライン 4,04 加熱器 5,05 過熱部 6,06 蒸気タービン 7,07 都市ガス(燃料供給源) 8,08 復水器(給水タンク) 9,09 給水ポンプ 10,010 煙突 11 発電機 12 (加熱器)再熱部 13 復水器 14 抽気ライン 15 復水ポンプ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ごみ焼却炉で発生する廃熱を回収する廃
    熱ボイラで発生させた蒸気を、独立して設置され、外部
    燃料を燃焼させる加熱器で加熱して、発電機に連結され
    た蒸気タービンに供給し、駆動するようにしたごみ焼却
    発電プラントにおいて、前記蒸気タービンから抽出され
    た蒸気、もしくは前記蒸気タービンから排出された蒸気
    を前記加熱器で再加熱して、前記蒸気タービンに供給す
    るようにしたことを特徴とするごみ焼却発電プラント。
JP8316125A 1996-11-27 1996-11-27 ごみ焼却発電プラント Pending JPH10160110A (ja)

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