JPH1130110A - 廃棄物発電システム - Google Patents
廃棄物発電システムInfo
- Publication number
- JPH1130110A JPH1130110A JP9184790A JP18479097A JPH1130110A JP H1130110 A JPH1130110 A JP H1130110A JP 9184790 A JP9184790 A JP 9184790A JP 18479097 A JP18479097 A JP 18479097A JP H1130110 A JPH1130110 A JP H1130110A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power generation
- combustion gas
- temperature flue
- generation system
- steam
- 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
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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
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ダイオキシン排出量の低減を効果的に行う構造
を有する廃棄物発電システムを提供する。 【解決手段】廃棄物発電システムにおいて、廃棄物焼却
炉から得られる蒸気を過熱する熱源となる燃焼器と過熱
器との間を連結する高温煙道を、内部を流れる燃焼ガス
の混合が促進されるような構造とする。
を有する廃棄物発電システムを提供する。 【解決手段】廃棄物発電システムにおいて、廃棄物焼却
炉から得られる蒸気を過熱する熱源となる燃焼器と過熱
器との間を連結する高温煙道を、内部を流れる燃焼ガス
の混合が促進されるような構造とする。
Description
【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、その蒸気で蒸
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
係り、特に廃棄物焼却排ガス中に含まれるダイオキシン
を高温分解によって低減する廃棄物発電システムに関す
る。
得られた燃焼ガスにより蒸気を発生させ、その蒸気で蒸
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
係り、特に廃棄物焼却排ガス中に含まれるダイオキシン
を高温分解によって低減する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の熱により
蒸気を発生させる。しかし通常は焼却炉の燃焼ガス中に
含まれる腐食性物質のためにボイラの運転温度が約３０
０℃に制限され、発電効率が低い。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１０月７日）や、産業公害，Ｖol.２
９，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、蒸気過熱器を設置し、天然ガスなどの燃料を燃やし
た燃焼ガスの熱エネルギーを利用して蒸気の高温化を図
るシステムが提案されている。
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の熱により
蒸気を発生させる。しかし通常は焼却炉の燃焼ガス中に
含まれる腐食性物質のためにボイラの運転温度が約３０
０℃に制限され、発電効率が低い。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１０月７日）や、産業公害，Ｖol.２
９，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、蒸気過熱器を設置し、天然ガスなどの燃料を燃やし
た燃焼ガスの熱エネルギーを利用して蒸気の高温化を図
るシステムが提案されている。
【０００３】一方、廃棄物を焼却した燃焼ガス中には、
人体に有害なダイオキシンが含まれ、その低減が求めら
れている。これまでは、焼却炉の運転条件を調整するこ
とでダイオキシン発生を抑制する方法が採られてきた。
しかし、ダイオキシン発生抑制のため炉内温度を高温化
すると、ＮＯｘ排出量が増加したり炉の寿命が短くなる
など、トレードオフの関係にある課題が残されていた。
また、環境保全性の観点からも、さらなるダイオキシン
低減効果のある技術の確立が望まれている。
人体に有害なダイオキシンが含まれ、その低減が求めら
れている。これまでは、焼却炉の運転条件を調整するこ
とでダイオキシン発生を抑制する方法が採られてきた。
しかし、ダイオキシン発生抑制のため炉内温度を高温化
すると、ＮＯｘ排出量が増加したり炉の寿命が短くなる
など、トレードオフの関係にある課題が残されていた。
また、環境保全性の観点からも、さらなるダイオキシン
低減効果のある技術の確立が望まれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】一般にダイオキシンは
高温に一定時間さらされると分解することが知られてい
る。そこで廃棄物燃焼ガスを、蒸気過熱器の熱源となる
燃焼器の酸化剤として供給し、燃焼によって生じる高温
雰囲気によってダイオキシンの低減を図るシステムが考
えられる。
高温に一定時間さらされると分解することが知られてい
る。そこで廃棄物燃焼ガスを、蒸気過熱器の熱源となる
燃焼器の酸化剤として供給し、燃焼によって生じる高温
雰囲気によってダイオキシンの低減を図るシステムが考
えられる。
【０００５】廃棄物燃焼ガスを燃焼器に供給しダイオキ
シン低減を図る方式では、燃焼器からボイラまでの煙道
の内部で、燃焼によって生じる８００℃以上の高温ガス
中に一定時間ダイオキシンを滞留させることが必要であ
る。このとき、高温煙道の内部で燃焼ガスの温度分布が
不均一で、温度が低い部分が生じると、ダイオキシンの
分解が不十分となる問題がある。
シン低減を図る方式では、燃焼器からボイラまでの煙道
の内部で、燃焼によって生じる８００℃以上の高温ガス
中に一定時間ダイオキシンを滞留させることが必要であ
る。このとき、高温煙道の内部で燃焼ガスの温度分布が
不均一で、温度が低い部分が生じると、ダイオキシンの
分解が不十分となる問題がある。
【０００６】本発明は上記の点に鑑みなされたものであ
って、その目的とするところは、廃棄物焼却炉で発生し
たダイオキシンを低減するための高温煙道の内部で、燃
焼ガスを十分混合し均一な温度分布にすることにより、
効果的にダイオキシン低減を図ることのできる廃棄物発
電システムを提供することにある。
って、その目的とするところは、廃棄物焼却炉で発生し
たダイオキシンを低減するための高温煙道の内部で、燃
焼ガスを十分混合し均一な温度分布にすることにより、
効果的にダイオキシン低減を図ることのできる廃棄物発
電システムを提供することにある。
【０００７】
【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、廃棄物を燃焼させる焼却炉
と、該焼却炉で発生した第１の燃焼ガスにより蒸気を発
生させるボイラと、該ボイラで発生した蒸気を過熱する
過熱器と、該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を有し、前記過熱器の熱
源となる燃焼器から発生する高温の燃焼ガスを前記過熱
器へ導く高温煙道の内部に、絞り板を設けた構造、また
は複数の曲がり部を設けた構造、または複数の格子状や
網状の物体を設けた構造、または発熱体を設けた構造と
することによって構成される。
明の廃棄物発電システムは、廃棄物を燃焼させる焼却炉
と、該焼却炉で発生した第１の燃焼ガスにより蒸気を発
生させるボイラと、該ボイラで発生した蒸気を過熱する
過熱器と、該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を有し、前記過熱器の熱
源となる燃焼器から発生する高温の燃焼ガスを前記過熱
器へ導く高温煙道の内部に、絞り板を設けた構造、また
は複数の曲がり部を設けた構造、または複数の格子状や
網状の物体を設けた構造、または発熱体を設けた構造と
することによって構成される。
【０００８】即ち、本発明に係わる廃棄物発電用高温煙
道は、内部に絞り板を有する構造、または複数の曲がり
部を有する構造、または内部に複数の格子状や網状の物
体を設けた構造、または内部に発熱体を設けた構造のた
め、高温煙道内部を流れる燃焼ガスは撹拌され、または
煙道壁面近傍の低下した温度が回復し、均一な温度分布
となり、その結果、効果的にダイオキシンを低減できる
廃棄物発電システムを構成できる。
道は、内部に絞り板を有する構造、または複数の曲がり
部を有する構造、または内部に複数の格子状や網状の物
体を設けた構造、または内部に発熱体を設けた構造のた
め、高温煙道内部を流れる燃焼ガスは撹拌され、または
煙道壁面近傍の低下した温度が回復し、均一な温度分布
となり、その結果、効果的にダイオキシンを低減できる
廃棄物発電システムを構成できる。
【０００９】
【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。
面を参照して説明する。
【００１０】図１は本発明の第一の実施例である。本発
明の廃棄物発電システムは、廃棄物を焼却する焼却炉
１，廃棄物の燃焼ガス２により蒸気３を発生させるボイ
ラ４，ボイラ４で得られた蒸気３を過熱する過熱器５，
過熱器５の熱源となる燃焼器６，燃焼器６の燃料７，燃
焼器６で発生した燃焼ガス８を過熱器５へ導く高温煙道
９，過熱器５を通過した排気ガス１０を排出する煙突１
１，過熱器５で過熱された蒸気により駆動される蒸気タ
ービン１２，蒸気タービン１２に連結され発電を行う発
電機１３からなっている。
明の廃棄物発電システムは、廃棄物を焼却する焼却炉
１，廃棄物の燃焼ガス２により蒸気３を発生させるボイ
ラ４，ボイラ４で得られた蒸気３を過熱する過熱器５，
過熱器５の熱源となる燃焼器６，燃焼器６の燃料７，燃
焼器６で発生した燃焼ガス８を過熱器５へ導く高温煙道
９，過熱器５を通過した排気ガス１０を排出する煙突１
１，過熱器５で過熱された蒸気により駆動される蒸気タ
ービン１２，蒸気タービン１２に連結され発電を行う発
電機１３からなっている。
【００１１】廃棄物を焼却し得られた燃焼ガス２は燃焼
器６の酸化剤として供給される。燃焼ガス２に含まれて
いるダイオキシンは、燃焼器６および高温煙道９の内部
を通過する際に高温雰囲気中（約８００℃前後）で一定
時間（約１秒）滞留することにより分解されるので、煙
突１１からは無害化されたガスが排出される。
器６の酸化剤として供給される。燃焼ガス２に含まれて
いるダイオキシンは、燃焼器６および高温煙道９の内部
を通過する際に高温雰囲気中（約８００℃前後）で一定
時間（約１秒）滞留することにより分解されるので、煙
突１１からは無害化されたガスが排出される。
【００１２】本実施例の廃棄物発電システムは、前述し
た高温煙道９の内部に絞り板１４を設けた点に特徴を有
するものである。絞り板１４によって流路面積が徐々に
減少するために、高温煙道内部を流れる燃焼ガスの流速
が増し、せん断が生じて高温ガスの混合が進み、均一な
温度分布となる。
た高温煙道９の内部に絞り板１４を設けた点に特徴を有
するものである。絞り板１４によって流路面積が徐々に
減少するために、高温煙道内部を流れる燃焼ガスの流速
が増し、せん断が生じて高温ガスの混合が進み、均一な
温度分布となる。
【００１３】図２は本発明の第二の実施例であり、図１
の実施例と異なる部分を中心に示したものである。図２
の実施例が図１の実施例と異なる点のみを取り上げ、そ
の特徴について説明する。図２の実施例は、高温煙道９
に複数の曲がり部１５を設けた点に特徴がある。曲がり
部１５によって、内部を流れる燃焼ガスには二次流れが
生じ、混合が促進される。本実施例のように、複数の曲
がり部をそれぞれ曲げ方向を逆にして設ければ、二次流
れの誘起される方向も逆になり、二次流れの向きが反転
するところでせん断による混合効果も得られるので一層
効果的である。図３は本発明の第三の実施例であり、図
１の実施例と異なる部分を中心に示したものである。図
３の実施例が図１と異なる部分のみを取り上げ、その特
徴について説明する。図３の実施例は、高温煙道９に複
数の格子状物体１６を設けた点に特徴がある。格子状物
体１６は網状の物体を高温煙道の流れ方向に直角に設置
したものであり、燃焼ガスが格子状物体を通過するとき
に、流れの剥離とせん断が生じて混合が促進される。高
温煙道９における許容圧力損失が大きい場合には、図３
のように格子状物体を複数個設けることができ、混合促
進の効果がより大きくなる。
の実施例と異なる部分を中心に示したものである。図２
の実施例が図１の実施例と異なる点のみを取り上げ、そ
の特徴について説明する。図２の実施例は、高温煙道９
に複数の曲がり部１５を設けた点に特徴がある。曲がり
部１５によって、内部を流れる燃焼ガスには二次流れが
生じ、混合が促進される。本実施例のように、複数の曲
がり部をそれぞれ曲げ方向を逆にして設ければ、二次流
れの誘起される方向も逆になり、二次流れの向きが反転
するところでせん断による混合効果も得られるので一層
効果的である。図３は本発明の第三の実施例であり、図
１の実施例と異なる部分を中心に示したものである。図
３の実施例が図１と異なる部分のみを取り上げ、その特
徴について説明する。図３の実施例は、高温煙道９に複
数の格子状物体１６を設けた点に特徴がある。格子状物
体１６は網状の物体を高温煙道の流れ方向に直角に設置
したものであり、燃焼ガスが格子状物体を通過するとき
に、流れの剥離とせん断が生じて混合が促進される。高
温煙道９における許容圧力損失が大きい場合には、図３
のように格子状物体を複数個設けることができ、混合促
進の効果がより大きくなる。
【００１４】図４は本発明の第四の実施例であり、図１
の実施例と異なる部分を中心に示したものである。図４
の実施例が図１の実施例と異なる部分のみを取り上げ、
その特徴について説明する。図４の実施例は、煙道内部
に電気等の手段により加熱される複数の発熱体１７を設
けた点に特徴がある。高温煙道内部を流れる燃焼ガス
は、壁面への熱伝達によって徐々に温度が低下すると考
えられる。そこで発熱体１７によって低下した温度を回
復させ、ダイオキシン分解に必要な高温を保つことを意
図したものである。同時に発熱体１７は絞りとしても作
用するので、図１の実施例と同じような混合促進効果が
得られ、ダイオキシン低減に寄与する。
の実施例と異なる部分を中心に示したものである。図４
の実施例が図１の実施例と異なる部分のみを取り上げ、
その特徴について説明する。図４の実施例は、煙道内部
に電気等の手段により加熱される複数の発熱体１７を設
けた点に特徴がある。高温煙道内部を流れる燃焼ガス
は、壁面への熱伝達によって徐々に温度が低下すると考
えられる。そこで発熱体１７によって低下した温度を回
復させ、ダイオキシン分解に必要な高温を保つことを意
図したものである。同時に発熱体１７は絞りとしても作
用するので、図１の実施例と同じような混合促進効果が
得られ、ダイオキシン低減に寄与する。
【００１５】
【発明の効果】以上、本発明によれば、廃棄物焼却炉で
発生したダイオキシンを低減するのに好適な高温煙道構
造を有する廃棄物発電システムを提供することができ
る。
発生したダイオキシンを低減するのに好適な高温煙道構
造を有する廃棄物発電システムを提供することができ
る。
【図１】本発明の第一の実施例である高温煙道構造によ
る廃棄物発電システムを示す図。
る廃棄物発電システムを示す図。
【図２】本発明の第二の実施例である高温煙道構造の断
面図。
面図。
【図３】本発明の第三の実施例である高温煙道構造の断
面図。
面図。
【図４】本発明の第四の実施例である高温煙道構造の断
面図。
面図。
１…焼却炉、２，８…燃焼ガス、３…蒸気、４…ボイ
ラ、５…過熱器、６…燃焼器、７…燃料、９…高温煙
道、１０…過熱器を通過した燃焼ガス、１１…煙突、１
２…蒸気タービン、１３…発電器、１４…絞り板、１５
…曲がり部、１６…格子状物体、１７…発熱体。
ラ、５…過熱器、６…燃焼器、７…燃料、９…高温煙
道、１０…過熱器を通過した燃焼ガス、１１…煙突、１
２…蒸気タービン、１３…発電器、１４…絞り板、１５
…曲がり部、１６…格子状物体、１７…発熱体。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 (72)発明者 須能 恵 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 (4)
- 【請求項１】廃棄物を燃焼し得られた第１の燃焼ガスに
より蒸気を発生させる焼却系統と、該焼却系統で発生し
た蒸気を過熱する過熱系統と、該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
系統とを有し、 前記過熱系統は、炭化水素系の原燃料を第１の燃焼ガス
を酸化剤として燃焼し、第２の燃焼ガスを発生する燃焼
器と、該燃焼器で発生した第２の燃焼ガスを、前記焼却
系統で発生した蒸気を過熱する過熱器へ導く高温煙道と
を有し、前記高温煙道の内部に絞り板を設けたことを特
徴とする廃棄物発電システム。 - 【請求項２】請求項１記載の廃棄物発電システムにおい
て、前記高温煙道が複数の曲がり部をもつ流路で構成さ
れていることを特徴とする廃棄物発電システム。 - 【請求項３】請求項１記載の廃棄物発電システムにおい
て、前記高温煙道の内部に複数の格子状物体を設けたこ
とを特徴とする廃棄物発電システム。 - 【請求項４】請求項１記載の廃棄物発電システムにおい
て、高温煙道の内部に発熱体を設けたことを特徴とする
廃棄物発電システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9184790A JPH1130110A (ja) | 1997-07-10 | 1997-07-10 | 廃棄物発電システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9184790A JPH1130110A (ja) | 1997-07-10 | 1997-07-10 | 廃棄物発電システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1130110A true JPH1130110A (ja) | 1999-02-02 |
Family
ID=16159347
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9184790A Pending JPH1130110A (ja) | 1997-07-10 | 1997-07-10 | 廃棄物発電システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1130110A (ja) |
-
1997
- 1997-07-10 JP JP9184790A patent/JPH1130110A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070911 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 10 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080911 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |