JP2000145408A - Binary waste power generation method and its system - Google Patents

Binary waste power generation method and its system

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JP2000145408A
JP2000145408A JP10316544A JP31654498A JP2000145408A JP 2000145408 A JP2000145408 A JP 2000145408A JP 10316544 A JP10316544 A JP 10316544A JP 31654498 A JP31654498 A JP 31654498A JP 2000145408 A JP2000145408 A JP 2000145408A
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pressure
temperature
turbine
topping
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Japanese (ja)
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Nobutaka Tsuchimoto
信孝 土本
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Takuma Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve high efficiency of waste power generation system such as city wastes, and to provide a method for achieving high efficiency of the city waste power generation system in particular and its system. SOLUTION: A binary waste power generation method serially connects a steam Rankine cycle and a low boiling point medium steam Rankine cycle to generate power through two stages. Topping cycle portion TP comprises a steam boiler 2 that recovers heat from gas exhausted from a waste incinerator 1, a topping turbine 5a that is driven by the steam generated in the steam boiler 2, and a topping generator 6a that generates power with the topping turbine 5a. Bottoming cycle portion BP comprises a heat exchanger 12 that generates steam of low boiling point medium using the exhaust of the topping turbine 5a as a heat source, a bottoming turbine 5b that is driven by steam generated, a bottoming generator 6b that generates power with the bottoming turbine 5b, and a capacitor 14 that returns the exhaust from the turbine 5b to liquid. Benzene, pentane, ammonia, etc., can be used as the low boiling point medium.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は家庭廃棄物等の一般
廃棄物(以下、都市ごみと云う)や産業廃棄物などの廃
棄物の焼却排熱を利用して発電する廃棄物発電システム
の効率改善に関し、更に詳細には、水蒸気ランキンサイ
クルと低沸点媒体蒸気ランキンサイクルを直列に接続し
て2段階発電を行い、しかも都市ごみの高効率発電条件
を明確にした二流体型廃棄物発電方法およびその装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the efficiency of a waste power generation system that generates power using incineration waste heat of general waste such as household waste (hereinafter referred to as municipal waste) and industrial waste. Regarding the improvement, more specifically, a two-fluid waste power generation method and a two-fluid waste power generation method in which a steam Rankine cycle and a low-boiling-point medium steam Rankine cycle are connected in series to perform two-stage power generation and clarify the high-efficiency power generation conditions of municipal solid waste. Related to the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】都市ごみや産業廃棄物などの廃棄物の発
生量は年々増加の傾向にあり、その中でも都市ごみの増
加には著しいものがある。また、未利用エネルギーを電
力として活用する機運が高まり、これらの廃棄物を燃焼
させてその排熱を利用した発電システムが普及するよう
になった。特に都市ごみに着目すると、その発電プラン
ト数や発電量は全国的に確実に増加している。
2. Description of the Related Art The amount of generated waste such as municipal waste and industrial waste is increasing year by year, and among them, the increase in municipal waste is remarkable. Motivation to utilize unused energy as electric power has increased, and power generation systems that burn these wastes and use the waste heat thereof have become widespread. In particular, focusing on municipal solid waste, the number of power generation plants and the amount of power generation have steadily increased nationwide.

【0003】一般に、都市ごみ焼却炉の排気ガス中には
塩化水素(HCl)等の高温腐食性ガスが含まれている
ことが知られており、その排熱を利用する蒸気ボイラの
過熱管の腐食をさけるために、水蒸気温度は通常300
℃以下に押さえられている。この温度制限によって、既
存の都市ごみ発電プラントの発電効率は通常12〜15
%程度で、最高条件でも18%を越すことは極めて困難
であり、この発電効率の向上には根本的な技術開発が必
要と考えられていた。
[0003] Generally, it is known that the exhaust gas of a municipal solid waste incinerator contains a high-temperature corrosive gas such as hydrogen chloride (HCl). In order to avoid corrosion, the steam temperature is usually 300
It is kept below ℃. Due to this temperature limitation, the power generation efficiency of existing municipal solid waste power generation plants is typically 12-15
%, And it is extremely difficult to exceed 18% even at the highest conditions, and it was considered that fundamental technological development was necessary to improve the power generation efficiency.

【0004】図5は従来の典型的な都市ごみ発電装置の
構成図である。都市ごみAを焼却炉1で燃焼し、その燃
焼排ガスを蒸気ボイラ2に送り、この排熱によりボイラ
給水ポンプ3から供給された水を約300℃の水蒸気に
まで熱交換させる。この水蒸気の一部はプラント4に送
られて空気予熱や排ガス再加熱、温熱水の供給などに利
用され、脱気器11を介して蒸気ボイラ2に還流する。
他の水蒸気はエジェクター7と蒸気タービン5に送ら
れ、蒸気タービン5に連動する発電機6により発電が行
われる。また蒸気タービン5から一部の蒸気が抽気され
て脱気器11に送られ、排気された他の蒸気は復水器
8、復水ポンプ9およびエジェクター蒸気コンデンサー
10を経て脱気器11に送られ、再び蒸気ボイラ2に循
環する。脱気器11には補給水Bが供給され、発電シス
テム内の水を一定に保持する。
FIG. 5 is a configuration diagram of a conventional typical municipal waste power generator. The municipal solid waste A is burned in the incinerator 1, the combustion exhaust gas is sent to the steam boiler 2, and the heat supplied from the boiler feed pump 3 is heat-exchanged to steam at about 300 ° C. Part of this steam is sent to the plant 4 and used for air preheating, exhaust gas reheating, hot water supply, etc., and is returned to the steam boiler 2 via the deaerator 11.
The other steam is sent to the ejector 7 and the steam turbine 5, and power is generated by the generator 6 linked to the steam turbine 5. A part of the steam is extracted from the steam turbine 5 and sent to the deaerator 11, and the other exhausted steam is sent to the deaerator 11 via the condenser 8, the condensate pump 9 and the ejector steam condenser 10. And circulates again to the steam boiler 2. Makeup water B is supplied to the deaerator 11 to keep the water in the power generation system constant.

【0005】この従来の発電装置は水蒸気を作動媒体と
したランキンサイクルを行う。単純に述べると、このラ
ンキンサイクルは給水ポンプ3による断熱圧縮、蒸気ボ
イラ2による等圧過熱、蒸気タービン5による断熱膨張
および復水器8による等圧冷却の4過程から構成され
る。この中の等圧過熱、断熱膨張、等圧冷却の3過程が
図6にモーリエ線図として示されている。モーリエ線図
はエンタルピーHを縦軸に、エントロピーSを横軸にと
って表される。
[0005] This conventional power generator performs a Rankine cycle using steam as a working medium. To put it simply, this Rankine cycle is composed of four processes: adiabatic compression by the feed water pump 3, isothermal superheating by the steam boiler 2, adiabatic expansion by the steam turbine 5, and isostatic cooling by the condenser 8. The three processes of isothermal heating, adiabatic expansion and isostatic cooling are shown as a Maurier diagram in FIG. The Maurier diagram is represented with enthalpy H on the vertical axis and entropy S on the horizontal axis.

【0006】この図6を用いて従来装置の発電効率が何
故低いかを説明しよう。P1 は蒸気タービン5の入口蒸
気圧力、T1 はその入口蒸気温度、P2 はその出口蒸気
圧力、つまり排気圧力である。都市ごみ発電の実用条件
として、P1 が3.0MPa、P2 が15.7kPa、
1 が295℃とする。3.0MPaの等圧加熱線(実
線)と295℃の等温変化線(点線)の交点Iから1
5.7kPaの等圧冷却線に向かって垂直に蒸気タービ
ンによる断熱膨張が生起する。IJ間の熱落差fの大き
さが仕事、即ち発電力の大きさを与える。実際には摩擦
損失によりエントロピーSが一部増加して斜線矢印のI
K線に従って落下するので熱落差はもっと小さくなる。
The reason why the power generation efficiency of the conventional device is low will be described with reference to FIG. P 1 is the inlet steam pressure, T 1 of the steam turbine 5 is the inlet steam temperature, P 2 is the outlet steam pressure, that is, exhaust pressure. As a practical condition of municipal waste generation, P 1 is 3.0 MPa, P 2 is 15.7KPa,
T 1 is 295 ° C. It is 1 from the intersection I of the 3.0 MPa isobar heating line (solid line) and the 295 ° C. isothermal change line (dotted line).
Adiabatic expansion by the steam turbine occurs perpendicular to the 5.7 kPa isobar cooling line. The magnitude of the thermal drop f between the IJs gives the work, that is, the magnitude of the generated power. Actually, the entropy S is partially increased due to the friction loss, and the hatched arrow I
Since it falls according to the K-line, the thermal head is smaller.

【0007】熱落差fを大きくするには点Iを上昇させ
ればよいが、そのためにはP1 又はT1 を大きくとれば
よい。ただし、従来の都市ごみ発電装置ではボイラ温度
に300℃という制限があるから、管路による熱損失を
考慮すればT1 を295℃に保持するのが限界である。
従って、入口蒸気圧力P1 を増加する以外に方法はな
い。ところが、温度295℃のままで蒸気タービン入口
蒸気圧P1 を増加させて行くと、圧力15.7kPaの
線上の排気点での蒸気の湿り度がタービンに於ける許容
値である12〜13%を越えることになるため、蒸気タ
ービン入口蒸気圧P1 は3.0MPa程度が限界とな
る。このように、理論熱落差fをできるだけ大きく電力
として取りだす方法の開発が課題となっていた。
[0007] To increase the heat drop f it is sufficient to raise the point I is, for its may be made large to P 1 or T 1. However, the conventional municipal solid waste power generator has a limit of 300 ° C. in the boiler temperature. Therefore, it is a limit to keep T 1 at 295 ° C. in consideration of heat loss due to a pipeline.
Therefore, there is no way but to increase the inlet steam pressure P 1. However, when gradually increasing the steam turbine inlet steam pressure P 1 remains temperature 295 ° C., 12 to 13% wetness of the steam in the exhaust point on the line pressure 15.7kPa is in tolerance to the turbine Therefore, the steam turbine inlet steam pressure P 1 is limited to about 3.0 MPa. Thus, the development of a method for extracting the theoretical thermal head f as large as possible has been an issue.

【0008】この課題を解決するため、地球温暖化防止
対策とも関連して、蒸気ボイラの高温・高圧化と耐食性
過熱管の材料開発が進められている。また、ガスタービ
ン発電装置を都市ごみ発電プラントに組み込んだスーパ
ーごみ発電システムが導入されつつある。
[0008] In order to solve this problem, in connection with measures to prevent global warming, the development of high-temperature and high-pressure steam boilers and the development of materials for corrosion-resistant superheated tubes have been promoted. Also, a super refuse power generation system in which a gas turbine power generation device is incorporated in a municipal refuse power generation plant is being introduced.

【0009】しかし、前者では、蒸気条件が4.0MP
a、400℃の耐食性過熱管が出現しているが、装置が
極めて高価になると同時に、更に高温・高圧の領域にな
ると材料開発は未だに完了しておらず、高効率化の技術
としては確立したものとは言い難い。後者では、発電所
全体としては確かに発電効率が向上するが、それはガス
タービン発電装置自体が有する約30%の高い発電効率
が全体の発電効率を押し上げているからに過ぎない。つ
まり本来の都市ごみ発電システムの発電効率が向上した
訳ではない。即ち、従来から存する300℃制限のある
蒸気ボイラーを使用し、かつ普及型の蒸気タービンを使
用して高効率化を実現する事は極めて困難な状況にあっ
た。
However, in the former, the steam condition is 4.0MP.
a, A corrosion-resistant superheated tube at 400 ° C has emerged, but at the same time as the equipment becomes extremely expensive, material development has not been completed yet in the higher temperature and high pressure region, and it has been established as a technology for higher efficiency. Hard to say. In the latter case, the power generation efficiency of the power plant as a whole is certainly improved, but only because the high power generation efficiency of about 30% of the gas turbine power generator itself has increased the overall power generation efficiency. In other words, the power generation efficiency of the original municipal waste power generation system has not been improved. In other words, it has been extremely difficult to achieve the high efficiency by using a conventional steam boiler having a 300 ° C. limit and using a popular steam turbine.

【0010】他方、1978年の第2次石油危機の後、
省エネルギーおよび未利用エネルギーの活用の面から、
中低温排熱回収システムとして、有機媒体を作動媒体と
した排熱回収発電システムが実用化された。しかし、有
機媒体のほとんどがフロン系のものであり、例えば、フ
ロン11―ポリオールエステル油、フロリノール85、
フロン11―水混合物等である。しかし、フロンはオゾ
ン層破壊の原因物質であり、また作動媒体による構成材
料の腐食問題やシステムの欠陥などにより、現在稼働を
継続しているプラントはほとんどない。
On the other hand, after the second oil crisis of 1978,
In terms of energy saving and utilization of unused energy,
As a medium-low temperature exhaust heat recovery system, an exhaust heat recovery power generation system using an organic medium as a working medium has been put to practical use. However, most of the organic medium is Freon-based, such as Freon 11-polyol ester oil, Florinol 85,
Freon 11-water mixture and the like. However, CFCs are substances that cause ozone depletion, and few plants are currently in operation due to problems such as corrosion of constituent materials due to working fluids and system defects.

【0011】また、最近には、特公平6−54082号
公報に開示されているように、高沸点媒体と低沸点媒体
との混合物を作動媒体とした中低温排熱回収システムが
提案されている。このシステムは、混合物の濃度変化に
伴う沸点や露点の変化を利用してエクセルギー損失を減
少させる特徴を有したサイクルである。しかし、単成分
のサイクルに比べると、2成分の濃度維持管理というプ
ラント運用上の問題点があり、しかも中低温のごみ燃焼
排ガスとの熱交換において伝熱管の低温腐食対策という
要素技術を確立する問題が残っている。
Further, recently, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 6-54082, a medium / low temperature exhaust heat recovery system using a mixture of a high-boiling medium and a low-boiling medium as a working medium has been proposed. . This system is a cycle having a feature of reducing exergy loss by using a change in a boiling point or a dew point accompanying a change in the concentration of a mixture. However, compared to the single-component cycle, there is a problem in plant operation of maintaining and controlling the concentration of two components, and in addition, the elemental technology of countermeasures against low-temperature corrosion of heat transfer tubes in heat exchange with medium- and low-temperature waste combustion exhaust gas is established. The problem remains.

【0012】以上のように、作動媒体として水、フロン
系有機媒体又は混合物媒体を使用する一流体型廃棄物発
電システムは実用化されてきたが、上述したようにそれ
ぞれに固有の問題を有していた。しかもこれらは一流体
による1段階発電だけを行うから、発電を高効率化する
ことに限界を有していた。
As described above, the one-fluid waste power generation system using water, a chlorofluorocarbon-based organic medium, or a mixture medium as the working medium has been put to practical use, but as described above, each has its own problems. Was. In addition, since these perform only one-stage power generation with one fluid, there is a limit in improving the power generation efficiency.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】このような状況下、地
熱発電の分野で、地下から噴出してくる150〜200
℃の中高温熱水の熱エネルギーを低沸点媒体に伝達して
高圧の低沸点媒体蒸気を生成し、その蒸気によりタービ
ンを駆動して発電するバイナリーサイクル発電方式が考
案され、実用化に向け開発が続けられつつある。
Under these circumstances, in the field of geothermal power generation, 150 to 200 gushing from underground.
A binary cycle power generation system that generates high-pressure low-boiling medium steam by transmitting the heat energy of medium- and high-temperature hot water to a low-boiling medium and drives the turbine with the steam was devised and developed for practical use. Is being continued.

【0014】この発電方式では、地下から噴出する熱水
中に鉱物成分が大量に含まれているため、この熱水自体
の水蒸気による蒸気タービン発電は不可能である。鉱物
成分によるタービン等の諸装置の内部汚れや腐食、また
熱水に含まれる微粒子による害的作用などが考えられる
からである。そこで、熱水の熱エネルギーを低沸点媒体
に熱交換することになるが、この熱交換においても同様
の問題が生起してくる。つまり、熱交換器の熱水側表面
に生じる内部汚れによる伝熱低下や腐食という難しい問
題を現在もなお抱えている。
In this power generation method, since a large amount of mineral components are contained in hot water spouted from underground, it is impossible to generate steam turbine power using steam of the hot water itself. This is because internal components such as turbines may be contaminated or corroded by mineral components, and harmful effects of fine particles contained in hot water may be considered. Then, the heat energy of the hot water is exchanged with the low-boiling-point medium, and the same problem occurs in this heat exchange. In other words, there is still a difficult problem of heat transfer reduction and corrosion due to internal contamination generated on the hot water side surface of the heat exchanger.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためになされたものであり、本発明に係る二流体型
廃棄物発電方法は、水蒸気を作動媒体としてランキンサ
イクルを行う前段のトッピングサイクル部と、低沸点媒
体蒸気を作動媒体としてランキンサイクルを行う後段の
ボトミングサイクル部を直列に接続し、廃棄物焼却炉の
排熱により高温・高圧の水蒸気を生成し、この水蒸気に
よりトッピングサイクルを動作させてトッピング発電を
行い、この結果比較的低温・低圧化した水蒸気との熱交
換により低温・高圧の低沸点媒体の蒸気を生成し、この
低沸点媒体蒸気によりボトミングサイクルを動作させて
ボトミング発電を行うことを特徴としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and a two-fluid waste power generation method according to the present invention is directed to a topping cycle in a preceding stage in which a Rankine cycle is performed using steam as a working medium. Unit and a bottoming cycle unit that performs a Rankine cycle using low-boiling-point medium steam as the working medium are connected in series, and high-temperature, high-pressure steam is generated by the waste heat of the waste incinerator, and the topping cycle is operated with this steam. To generate topping power, and as a result, heat exchange with relatively low-temperature, low-pressure steam produces low-temperature, high-pressure low-boiling-point medium steam, and the bottoming cycle is operated with the low-boiling-point medium vapor to generate bottoming power. It is characterized by performing.

【0016】また、本発明に係る二流体型廃棄物発電装
置は、水蒸気を作動媒体としてランキンサイクルを行う
前段のトッピングサイクル部と、低沸点媒体蒸気を作動
媒体としてランキンサイクルを行う後段のボトミングサ
イクル部を直列に接続し、前記トッピングサイクル部は
廃棄物焼却炉の排ガスから熱を回収する蒸気ボイラと、
このボイラで発生した水蒸気により駆動されるトッピン
グタービンと、このタービンに連動して発電するトッピ
ング発電機を含み、前記ボトミングサイクル部は前記ト
ッピングタービンの排気を熱源として低沸点媒体の蒸気
を発生させる熱交換器と、発生した低沸点媒体蒸気によ
り駆動されるボトミングタービンと、このタービンに連
動して発電するボトミング発電機と、前記タービンの排
気を液体に戻すコンデンサーを含むことを特徴としてい
る。
Further, the two-fluid waste power generation apparatus according to the present invention comprises a topping cycle section in a preceding stage for performing a Rankine cycle using steam as a working medium and a bottoming cycle section in a latter stage for performing a Rankine cycle using low boiling medium steam as a working medium. In series, the topping cycle section is a steam boiler that recovers heat from the waste gas from the waste incinerator,
A topping turbine driven by steam generated by the boiler, and a topping generator for generating power in conjunction with the turbine, wherein the bottoming cycle unit generates heat of a low-boiling-point medium using exhaust gas of the topping turbine as a heat source. It is characterized by including an exchanger, a bottoming turbine driven by the generated low-boiling-point medium vapor, a bottoming generator that generates electric power in conjunction with the turbine, and a condenser that returns exhaust gas of the turbine to liquid.

【0017】また、この二流体型廃棄物発電装置を都市
ごみ発電に応用した場合において、蒸気ボイラの蒸気温
度が300℃以下という条件下で、使用する低沸点媒体
の物質毎に発電効率を最大にする物理条件を見いだし、
この条件下で運転する二流体型廃棄物発電装置を提案す
る。
Further, when the two-fluid waste power generation apparatus is applied to municipal solid waste power generation, the power generation efficiency is maximized for each substance of the low boiling point medium used under the condition that the steam temperature of the steam boiler is 300 ° C. or less. Physical conditions
We propose a two-fluid waste power generator that operates under these conditions.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】本発明者は高効率発電が可能な廃
棄物発電システムを鋭意研究した結果、水蒸気ランキン
サイクルと低沸点媒体蒸気ランキンサイクルを直列に接
続した二流体型廃棄物発電システムの着想を得、具体的
な二流体型廃棄物発電方法およびその装置を想到するに
至った
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As a result of intensive studies on a waste power generation system capable of high-efficiency power generation, the present inventor has conceived a two-fluid waste power generation system in which a steam Rankine cycle and a low-boiling-point medium steam Rankine cycle are connected in series. And came up with a specific two-fluid waste power generation method and its device.

【0019】本発明を創作する直接の契機となったもの
は、前述した地熱発電におけるバイナリーサイクル発電
方式である。このバイナリーサイクル発電では、前述し
たように熱水段階での発電は不可能で、この熱水の有す
る熱エネルギーを低沸点媒体に伝達して高圧の低沸点媒
体蒸気を作り、この低沸点媒体蒸気により蒸気タービン
を駆動して発電している。即ち、バイナリーサイクル発
電という名称とは逆に、ただ1回の発電が行われるに過
ぎない。この発電不能な前段の熱水段階を、従来から数
多くの実績がある技術的に安定した水蒸気ランキンサイ
クルで置き換えれば、この水蒸気ランキンサイクル部で
第1段目の発電を行い、低沸点媒体蒸気ランキンサイク
ル部で第2段目の発電を行う2段階連続発電方式が実現
できる。
The direct trigger for creating the present invention is the above-described binary cycle power generation system in geothermal power generation. In this binary cycle power generation, as described above, power generation in the hot water stage is impossible, and the thermal energy of the hot water is transmitted to the low boiling medium to produce high pressure low boiling medium vapor, and this low boiling medium vapor Drives the steam turbine to generate electricity. That is, contrary to the name of binary cycle power generation, only one power generation is performed. If the former hot water stage in which power generation is not possible is replaced with a technically stable steam Rankine cycle having a long track record, power generation of the first stage is performed in this steam Rankine cycle section, and a low-boiling-point medium steam Rankine cycle is performed. A two-stage continuous power generation system in which the second-stage power generation is performed in the cycle unit can be realized.

【0020】第1段目の発電後、水蒸気温度は低下して
もまだ中間温度領域にある。この温度より一層低い低沸
点の媒体を強制蒸発させれば、第2段目の発電が可能と
なる。都市ごみ発電ではボイラ蒸気温度に300℃の制
限があるが、低沸点媒体の選択とその作動条件を最適化
すれば、その水蒸気の有する熱を2段階で効率的に電気
に転換することが可能となる。また温度制限があっても
ボイラ蒸気圧力を高くすることによって、高効率化への
道を開くことができる。更に、産業廃棄物のような廃棄
物では制限が緩くなる場合もあるから、より高温の蒸気
ボイラを使用でき、2段階発電方式の一層の有効性を発
揮できる。
After the first-stage power generation, the steam temperature is lowered but still in the intermediate temperature range. If the medium having a low boiling point lower than this temperature is forcibly evaporated, the second-stage power generation becomes possible. In municipal waste power generation, the boiler steam temperature has a limit of 300 ° C. However, if the selection of a low boiling point medium and the operating conditions are optimized, the heat of the steam can be efficiently converted to electricity in two stages. Becomes Even if there is a temperature limitation, increasing the boiler steam pressure can open the way to higher efficiency. Further, since the restriction may be loosened in the case of waste such as industrial waste, a higher-temperature steam boiler can be used, and the two-stage power generation system can be more effective.

【0021】本発明では、前段の水蒸気ランキンサイク
ルをトッピングサイクル、後段の低沸点媒体蒸気ランキ
ンサイクルをボトミングサイクルと呼ぶ。まず、トッピ
ングサイクルでは、蒸気ボイラーで高温高圧の水蒸気を
発生させ、トッピングタービンにより断熱膨張させて第
1段目のトッピング発電を行い、その結果低温低圧の水
蒸気に変化する。このとき、トッピングタービンの入口
蒸気条件を圧力P1 、温度T1 とし、出口である排気条
件を圧力P2 、温度T2 とする。即ち、タービンによる
圧力降下はP1 −P2 、温度降下はT1 −T2 で与えら
れる。管路による損失を無視する近似では、(P1 ,T
1 )は蒸気ボイラの出力条件と、(P2,T2 )は低沸
点媒体蒸気を生じる熱交換器の入力条件と同一とおくこ
とができる。
In the present invention, the first-stage steam Rankine cycle is called a topping cycle, and the second-stage low-boiling-point steam Rankine cycle is called a bottoming cycle. First, in a topping cycle, high-temperature and high-pressure steam is generated by a steam boiler, and is adiabatically expanded by a topping turbine to perform first-stage topping power generation. As a result, the steam is changed to low-temperature and low-pressure steam. At this time, the inlet steam condition of the topping turbine is pressure P 1 and temperature T 1, and the exhaust condition at the outlet is pressure P 2 and temperature T 2 . That is, the pressure drop by the turbine is given by P 1 -P 2 , and the temperature drop is given by T 1 -T 2 . In an approximation that ignores the loss due to the pipeline, (P 1 , T
1 ) can be the same as the output condition of the steam boiler, and (P 2 , T 2 ) can be the same as the input condition of the heat exchanger that generates the low-boiling-point medium steam.

【0022】次に、ボトミングサイクルでは、温度が約
2 の前記排気水蒸気の熱により熱交換器を通して低温
高圧の低沸点媒体蒸気を形成し、ボトミングタービンに
より断熱膨張させて第2段目のボトミング発電を行い、
その結果低温低圧の低沸点媒体蒸気に変化させる。同様
に、ボトミングタービンの入口蒸気条件を圧力P3 、温
度T3 とし、出口である排気条件を圧力P4 、温度T4
とする。即ち、ボトミングタービンによる圧力降下はP
3 −P4 、温度降下はT3 −T4 となる。
Next, in the bottoming cycle, low-temperature, high-pressure, low-boiling-point medium vapor is formed through the heat exchanger by the heat of the exhaust steam having a temperature of about T 2 , and is adiabatically expanded by the bottoming turbine to perform the second-stage bottoming. Generate electricity,
As a result, it is changed to a low-temperature, low-pressure, low-boiling medium vapor. Similarly, the inlet steam conditions of the bottoming turbine are pressure P 3 and temperature T 3, and the exhaust conditions at the outlet are pressure P 4 and temperature T 4
And That is, the pressure drop by the bottoming turbine is P
3 -P 4, the temperature drop becomes T 3 -T 4.

【0023】単純に考えると、管路損失がない理想的条
件下でこの発電方式を作動させるためには、都市ごみ発
電ではT1 ≦300℃、低沸点媒体を蒸発させるために
2>T3 、T3 >低沸点媒体の沸点、ボトミング発電
効率を高めるためにT4 は低いほうがよい。また、一般
的に、入口圧力P1 、P3 は高く、排気圧力P2 、P 4
は低い方がよいと考えられる。その他、発電効率に関係
する重要な物理量として、トッピング排気の蒸気乾き度
D2および熱交換器内での水と低沸点媒体との温度差Δ
Tがある。
In simple terms, the ideal condition with no line loss
In order to operate this power generation system under
T1≦ 300 ℃, for evaporating low boiling medium
TTwo> TThree, TThree> Boiling point of low boiling point medium, bottoming power generation
T to increase efficiencyFourShould be lower. Also general
The inlet pressure P1, PThreeIs high, exhaust pressure PTwo, P Four
Is considered to be lower. Other related to power generation efficiency
The important physical quantity to be measured is the steam dryness of the topping exhaust
D2 and the temperature difference Δ between water and the low boiling point medium in the heat exchanger
There is T.

【0024】まず、トッピング入口圧力P1 を高くする
と、トッピング発電効率が上昇することを図1を用いて
説明する。図1はHとSの関係を示したモーリエ線図
で、トッピング入口圧力P1 が5.0MPa(実線)お
よび3.0MPa(短点線)、トッピング排気圧力P2
が118kPa(実線)の場合を比較して示している。
3.0MPaの部分は図6に対応しており、同じ記号
I、J、K、fを使用する。都市ごみ発電を対象として
1 =295℃とすると、等圧加熱線と等温線(長点
線)との交点L、Iでは、点Lが点Iより左方に位置す
る。トッピングタービンで膨張すると、点M、Jに断熱
的に落下するから、熱落差はFおよびfとなる。明らか
にF>fとなり、トッピング発電効率は5.0MPaの
方が大きくなる。従って、入口圧力P1 は従来用いられ
てきた3.0MPaよりも高くすることが重要である。
また、このことはボトミングサイクルにおいても同様
で、その入口圧力P3 を高くすることが効率を増大させ
る。
Firstly, the higher the topping inlet pressure P 1, it will be described with reference to FIG 1 that the topping power generation efficiency increases. Figure 1 is a Morie diagram showing the relationship between H and S, topping inlet pressure P 1 is 5.0 MPa (solid line) and 3.0 MPa (short dashed line), topping the exhaust pressure P 2
Is 118 kPa (solid line).
The portion of 3.0 MPa corresponds to FIG. 6, and the same symbols I, J, K, and f are used. Assuming that T 1 = 295 ° C. for municipal solid waste power generation, at the intersections L and I between the isobaric heating line and the isotherm (dashed line), the point L is located to the left of the point I. When expanded by the topping turbine, it falls adiabatically to the points M and J, so that the thermal heads are F and f. Obviously, F> f, and the topping power generation efficiency is higher at 5.0 MPa. Therefore, it is important that the inlet pressure P 1 be higher than the conventionally used 3.0 MPa.
This also the same in the bottoming cycle, it increases the efficiency of increasing the inlet pressure P 3.

【0025】本発明で用いられる低沸点媒体は、その沸
点がトッピング排気温度T2 よりも低くなければならな
い。そのような低沸点媒体としては有機媒体が広く利用
できる。例えば、プロパン(―42℃)、アレン(―3
4.5℃)、アンモニア(―33.4℃)、イソブタン
(―10℃)、イソブチレン(−6.9℃)、ブタン
(−0.5℃)、エチルメチルエーテル(6.4℃)、
イソプレン(34.1℃)、エチルエーテル(34.5
℃)、ペンタン(36℃)、ベンゼン(80.5℃)等
がある。括弧内の数値はその沸点である。
The low boiling medium used in the present invention must have a boiling point lower than the topping exhaust temperature T 2 . Organic media can be widely used as such a low-boiling medium. For example, propane (-42 ° C), allene (-3
4.5 ° C.), ammonia (−33.4 ° C.), isobutane (−10 ° C.), isobutylene (−6.9 ° C.), butane (−0.5 ° C.), ethyl methyl ether (6.4 ° C.),
Isoprene (34.1 ° C), ethyl ether (34.5)
° C), pentane (36 ° C), benzene (80.5 ° C) and the like. The number in parentheses is its boiling point.

【0026】低沸点媒体を特定すると、熱伝達理論に基
づきその物性値から2流体型都市ごみ発電の最終的な発
電効率、即ちプラント効率η(%)を計算できる。この
熱伝達理論は公知の理論であり、ここでは詳しく述べな
いが、トッピング側のプラント効率ηP1 、ボトミング
側のプラント効率ηP2 とすると、ηP1 及びηP2
次の(1)及び(2)式で定義される。 ηP1 =(L01−LP1−LP2)/Q1 …(1) ηP2 =(L02−LP3)/Q3 …(2) 但し、(1)・(2)式に於いて、L01はトッピング発
電機の出力(kJ/s)、L02はボトミング発電機の出
力(kJ/s)、LP1はトッピング側のボイラ給水ポン
プの動力(kJ/s)、LP2はトッピング側の脱気器給
水ポンプの動力(kJ/s)、LP3はボトミング側の給
水ポンプの動力(kJ/s)、Q1 はごみ焼却炉への入
熱量(kJ/s)、Q3 はボトミング側への入熱量(熱
交換器への入熱量)(kJ/s)である。また、トッピ
ングサイクルとボトミングサイクルを組み合わせたバイ
ナリーサイクルのプラント効率ηP は次の式(3)で定
義される。 ηP =(ΣL0 −ΣLP )/Q1 =ηP1 +ηP2 ・Q3 /Q1 …(3) 但し、ΣL0 は総発電機出力(kJ/s)、ΣLP は総
ポンプ動力(kJ/s)である。
When the low boiling point medium is specified, the final power generation efficiency of two-fluid municipal waste power generation, that is, the plant efficiency η (%) can be calculated from the physical properties based on the heat transfer theory. This heat transfer theory is a known theory, and will not be described in detail here. Assuming that the plant efficiency ηP 1 on the topping side and the plant efficiency ηP 2 on the bottoming side, ηP 1 and ηP 2 can be expressed by the following (1) and (2) ) Defined by the formula ηP 1 = (L 01 -L P1 -L P2) / Q 1 ... (1) ηP 2 = (L 02 -L P3) / Q 3 ... (2) However, in the (1) - (2) , L 01 is the output of the topping generator (kJ / s), L 02 is the output of the bottoming generator (kJ / s), L P1 is the power of the boiler feed pump on the topping side (kJ / s), L P2 is the topping Power of the deaerator feed pump on the side (kJ / s), L P3 is the power of the feed pump on the bottoming side (kJ / s), Q 1 is the heat input to the refuse incinerator (kJ / s), Q 3 is The amount of heat input to the bottoming side (the amount of heat input to the heat exchanger) (kJ / s). Further, the plant efficiency η P of the binary cycle obtained by combining the topping cycle and the bottoming cycle is defined by the following equation (3). η P = (ΣL 0 -ΣL P ) / Q 1 = ηP 1 + ηP 2 · Q 3 / Q 1 ... (3) However, ΣL 0 total generator output (kJ / s), ΣL P is the total pump power ( kJ / s).

【0027】図2には、低沸点媒体としてベンゼン(C
6 6 )、ペンタン(C5 12)、アンモニア(N
3 )およびイソブタン(C4 10)を用いた場合のプ
ラント効率ηを、トッピング入口蒸気圧力P1 に対して
示している。図2に於いて、◎印は従来型プラントのプ
ラント効率を示すものである。低沸点媒体がベンゼンで
ある場合を除いて、プラント効率ηは上方にピーク値を
持つ曲線となっている。これはトッピング蒸気圧力P1
の上昇→トッピング蒸気流量の増加→ボトミング側への
交換熱量の増加→低沸点媒体の蒸気流量の増加→ボトミ
ング出力の増加と云う経過を経て、主蒸気圧力P1 の上
昇と共にプラント効率ηも順次上昇する。しかし、ボト
ミング発電機の出力がある程度の出力まで上昇すると、
ボトミング発電機の出力に占めるポンプ動力の割合が大
きくなると共に、トッピング発電機の出力が主蒸気圧力
1 の上昇と共に減少するからであり、結果として、プ
ラント効率ηは図2のように途中から右下りの状態の曲
線となる。尚、低沸点媒体がベンゼンの場合には、上述
のようにプラント効率ηは右上がりの曲線となっている
が、これは、トッピング主蒸気圧力P1 が、蒸気温度T
1の最高値(約300℃)での飽和圧力(約8MPa)
によって制約されてしまうからである。
FIG. 2 shows that benzene (C
6 H 6 ), pentane (C 5 H 12 ), ammonia (N
The plant efficiency η with H 3 ) and isobutane (C 4 H 10 ) is shown for the topping inlet steam pressure P 1 . In FIG. 2, the symbol ◎ indicates the plant efficiency of the conventional plant. Except when the low-boiling-point medium is benzene, the plant efficiency η is a curve having an upward peak value. This is the topping steam pressure P 1
Rise → increase in quantity of heat exchange to topping increase in steam flow → bottoming side → through the course of say an increase in the increase → bottoming output of the steam flow rate of the low-boiling medium, sequentially even plant efficiency η with increasing main steam pressure P 1 of To rise. However, when the output of the bottoming generator rises to a certain level,
With the ratio of the pump power to total output of bottoming generator becomes large, because the output of the topping generator decreases with increasing of the main steam pressure P 1, as a result, the plant efficiency η from the middle as shown in FIG. 2 It becomes the curve of the state of going down right. Incidentally, when the low-boiling medium is benzene, although plant efficiency η as described above has a upward-sloping curve, which is topped main steam pressure P 1, the steam temperature T
Saturation pressure (about 8 MPa) at the maximum value of 1 (about 300 ° C)
It is because it is restricted by.

【0028】図2に示すように、4種のプラント効率は
全て上方ににピークをもつ曲線になり、その頂点が最大
効率を与える。ピーク値で表すと、ベンゼンで19.7
%、ペンタンで19.0%、アンモニアで18.4%、
イソブタンで17.7%になる。従来の1流体型都市ご
み発電ではプラント効率が18%を越えることは困難で
あったが、本発明では当初の予想通り、18%を越える
ことが可能となる。イソブタンは18%を越えていない
が、二流体にすることによって従来装置のほぼ最高値に
まで簡単に到達してしまうのである。一般に発電効率を
1%上昇させることはかなり困難なことであるが、本発
明では容易に越えることが可能となる。
As shown in FIG. 2, all four plant efficiencies result in curves with peaks at the top, with the peak giving maximum efficiency. In terms of peak value, benzene was 19.7.
%, 19.0% for pentane, 18.4% for ammonia,
It becomes 17.7% with isobutane. It has been difficult for the conventional one-fluid municipal waste power generation to have a plant efficiency exceeding 18%, but in the present invention, it is possible to exceed 18% as originally expected. Isobutane does not exceed 18%, but the two fluids easily reach almost the highest values of the prior art devices. In general, it is quite difficult to increase the power generation efficiency by 1%, but in the present invention, it can be easily exceeded.

【0029】計算結果および図2のピーク付近から得ら
れたより詳細な高効率都市ごみ発電条件を、理論プラン
ト効率の高い低沸点媒体から次に示す。まず低沸点媒体
としてベンゼンを用いた場合には、トッピングタービン
の入口蒸気条件として圧力P1 =6.5〜8.2MP
a、温度T1 の最高値=300℃とし、トッピングター
ビンの排気条件として圧力P2 =1.0〜2.5MP
a、蒸気乾き度D2=88%以上とし、熱交換器での水
と低沸点媒体との温度差ΔT=5〜30℃とし、ボトミ
ングタービンの入口蒸気条件として圧力P3 =0.2〜
1.5MPa、温度T3 =飽和蒸気温度とし、ボトミン
グタービンの排気条件として空冷式コンデンサを用いる
場合には圧力P4 =飽和蒸気圧、温度T4 =55〜80
℃、水冷式コンデンサを用いる場合には圧力P4 =飽和
蒸気圧、温度T 4 =30〜50℃とする作動条件が本発
明の範囲となる。
The results obtained from the calculation results and the vicinity of the peak in FIG.
More detailed high-efficiency municipal solid waste power generation conditions, theoretical plan
The following are from the low-boiling medium with high heat efficiency. First, a low-boiling medium
When using benzene as the topping turbine
Pressure P as inlet steam condition1= 6.5-8.2MP
a, temperature T1Of the top = 300 ° C
Pressure PTwo= 1.0-2.5MP
a, steam dryness D2 = 88% or more, water in heat exchanger
Temperature difference ΔT = 5-30 ° C.
Pressure PThree= 0.2-
1.5MPa, temperature TThree= Saturated steam temperature, Botomin
Using an air-cooled condenser as exhaust conditions for g turbines
Pressure PFour= Saturated vapor pressure, temperature TFour= 55-80
° C, pressure P when using a water-cooled condenserFour= Saturated
Vapor pressure, temperature T Four= 30-50 ° C operating conditions
Light range.

【0030】低沸点媒体としてペンタンを用いた場合に
は、トッピングタービンの入口蒸気条件として圧力P1
=5.7〜7.7MPa、温度T1 の最高値=300℃
とし、トッピングタービンの排気条件として圧力P2
300〜700kPa、蒸気乾き度D2=88%以上と
し、熱交換器での水と低沸点媒体との温度差ΔT=5〜
30℃とし、ボトミングタービンの入口蒸気条件として
圧力P3 =0.7〜3.0MPa、温度T3 =飽和蒸気
温度とし、ボトミングタービンの排気条件として空冷式
コンデンサを用いる場合には圧力P4 =飽和蒸気圧、温
度T4 =55〜80℃、水冷式コンデンサを用いる場合
には圧力P4 =飽和蒸気圧、温度T4 =30〜50℃と
する作動条件が本発明の範囲となる。
When pentane is used as the low boiling point medium, the pressure P 1 is set as the inlet steam condition for the topping turbine.
= 5.7-7.7 MPa, maximum value of temperature T 1 = 300 ° C.
And the pressure P 2 =
300-700 kPa, steam dryness D2 = 88% or more, temperature difference ΔT = 5 between water and low boiling point medium in heat exchanger
30 ° C., the pressure P 3 = 0.7 to 3.0 MPa, the temperature T 3 = saturated steam temperature as the inlet steam condition for the bottoming turbine, and the pressure P 4 = when using an air-cooled condenser as the exhaust condition for the bottoming turbine. saturated vapor pressure, the temperature T 4 = 55 to 80 ° C., the pressure P 4 = saturation vapor pressure in the case of using a water-cooled condenser, operating conditions and the temperature T 4 = 30 to 50 ° C. is in the range of the present invention.

【0031】低沸点媒体としてアンモニアを用いた場合
には、トッピングタービンの入口蒸気条件として圧力P
1 =4.5〜5.5MPa、温度T1 の最高値=300
℃とし、トッピングタービンの排気条件として圧力P2
=70〜200kPa、蒸気乾き度D2=88%以上と
し、熱交換器での水と低沸点媒体との温度差ΔT=5〜
30℃とし、ボトミングタービンの入口蒸気条件として
圧力P3 =4.0〜7.0MPa、温度T3 =飽和蒸気
温度とし、ボトミングタービンの排気条件として空冷式
コンデンサを用いる場合には圧力P4 =飽和蒸気圧、温
度T4 =55〜80℃、水冷式コンデンサを用いる場合
には圧力P4 =飽和蒸気圧、温度T4 =30〜45℃と
する作動条件が本発明の範囲となる。
When ammonia is used as the low boiling point medium, the pressure P
1 = 4.5 to 5.5 MPa, maximum value of temperature T 1 = 300
° C and the pressure P 2 as the exhaust condition of the topping turbine.
= 70-200 kPa, steam dryness D2 = 88% or more, and temperature difference ΔT = 5 between water and low boiling point medium in the heat exchanger.
30 ° C., pressure P 3 = 4.0-7.0 MPa as inlet steam conditions for the bottoming turbine, temperature T 3 = saturated steam temperature, and pressure P 4 = when using an air-cooled condenser as the exhaust condition for the bottoming turbine. saturated vapor pressure, the temperature T 4 = 55 to 80 ° C., the pressure P 4 = saturation vapor pressure in the case of using a water-cooled condenser, operating conditions and the temperature T 4 = 30-45 ° C. is in the range of the present invention.

【0032】低沸点媒体としてイソブタンを用いた場合
には、トッピングタービンの入口蒸気条件として圧力P
1 =4.5〜5.5MPa、温度T1 の最高値=300
℃とし、トッピングタービンの排気条件として圧力P2
=70〜200kPa、蒸気乾き度D2=88%以上と
し、熱交換器での水と低沸点媒体との温度差ΔT=5〜
30℃とし、ボトミングタービンの入口蒸気条件として
圧力P3 =1.1〜2.2MPa、温度T3 =飽和蒸気
温度とし、ボトミングタービンの排気条件として空冷式
コンデンサを用いる場合には圧力P4 =飽和蒸気圧、温
度T4 =55〜80℃、水冷式コンデンサを用いる場合
には圧力P4 =飽和蒸気圧、温度T4 =30〜50℃と
する作動条件が本発明の範囲となる。
When isobutane is used as the low boiling point medium, the pressure P
1 = 4.5 to 5.5 MPa, maximum value of temperature T 1 = 300
° C and the pressure P 2 as the exhaust condition of the topping turbine.
= 70-200 kPa, steam dryness D2 = 88% or more, and temperature difference ΔT = 5 between water and low boiling point medium in the heat exchanger.
30 ° C., pressure P 3 = 1.1 to 2.2 MPa, temperature T 3 = saturated steam temperature as inlet steam conditions for the bottoming turbine, and pressure P 4 = when an air-cooled condenser is used as exhaust conditions for the bottoming turbine. saturated vapor pressure, the temperature T 4 = 55 to 80 ° C., the pressure P 4 = saturation vapor pressure in the case of using a water-cooled condenser, operating conditions and the temperature T 4 = 30 to 50 ° C. is in the range of the present invention.

【0033】上記作動条件はボイラ蒸気温度が300℃
以下に制限される二流体型都市ごみ発電装置に関するも
のであり、産業廃棄物や公共廃棄物のような廃棄物では
最大効率を与える条件とは必ずしもならない。しかし、
条件は変わるとしても、二流体型廃棄物発電システムと
することにより、一般の廃棄物に対しても高効率化を達
成できることは云うまでもない。その理由は、水蒸気に
よるトッピング発電に加えて、温度が低下した排気水蒸
気で低沸点媒体を高圧蒸気に変え、この低沸点媒体蒸気
によるボトミング発電を行うからに他ならない。換言す
れば、従来発電がトッピング発電だけで終わっていたの
に対し、その残留エネルギーでボトミング発電までする
と考えれば、発電効率が高くなる理由が理解できる。
The above operating condition is that the boiler steam temperature is 300 ° C.
The present invention relates to a two-fluid municipal solid waste power generator limited to the following, and is not necessarily a condition that gives maximum efficiency in waste such as industrial waste and public waste. But,
Even if the conditions are changed, it goes without saying that a two-fluid waste power generation system can achieve high efficiency for general waste. The only reason is that, in addition to the topping power generation using steam, the low-boiling-point medium is changed to high-pressure steam using exhaust steam having a lowered temperature, and bottoming power generation is performed using the low-boiling-point medium steam. In other words, while the conventional power generation ends with only the topping power generation, if the remaining energy is considered as the bottoming power generation, the reason why the power generation efficiency is increased can be understood.

【0034】[0034]

【実施例】以下に、本発明に係る二流体型廃棄物発電装
置の実施例を低沸点媒体毎に説明する。本実施例では都
市ごみを対象としているので二流体型都市ごみ発電装置
と称する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the two-fluid waste power generation apparatus according to the present invention will be described below for each low-boiling medium. In the present embodiment, the municipal solid waste is targeted, and hence is referred to as a two-fluid type municipal solid waste generation device.

【0035】[実施例1:水−アンモニア系二流体]図
3は、アンモニアを低沸点媒体としたときの二流体型都
市ごみ発電装置の構成図で、図5と同一部分には同一符
号を用いて示している。この発電装置はトッピングサイ
クル部TPとボトミングサイクル部BPを直列に接続し
て構成される。トッピングサイクル部TPは焼却炉1、
蒸気ボイラ2、ボイラ給水ポンプ3、プラント4、トッ
ピングタービン5a、トッピング発電機6a、脱気器1
1、給水ポンプ13から構成される。またボトミングサ
イクル部BPはボトミングタービン5b、ボトミング発
電機6b、熱交換器12、コンデンサ14、給水ポンプ
15、復液加熱器16から構成される。
Example 1 Two-Fluid Water-Ammonia System FIG. 3 is a block diagram of a two-fluid type municipal solid waste power generator when ammonia is used as a low-boiling-point medium. Is shown. This power generation device is configured by connecting a topping cycle unit TP and a bottoming cycle unit BP in series. Topping cycle part TP is incinerator 1,
Steam boiler 2, boiler feed pump 3, plant 4, topping turbine 5a, topping generator 6a, deaerator 1
1. It is composed of a water supply pump 13. The bottoming cycle section BP includes a bottoming turbine 5b, a bottoming generator 6b, a heat exchanger 12, a condenser 14, a feedwater pump 15, and a condensate heater 16.

【0036】次に上記構成の作動を説明する。まず、都
市ごみAを焼却炉1で燃焼し、900℃前後の燃焼排ガ
スを蒸気ボイラ2に送り、この排熱によりボイラ吸水ポ
ンプ3から供給された水を高温高圧(約300℃、5.
1MPa)の水蒸気にまで加熱する。この水蒸気の一部
はプラント4に送られて焼却炉1の空気予熱や排ガス再
加熱などに利用され、脱気器11を介して蒸気ボイラ2
に還流する。他の水蒸気は抽気・背圧式蒸気タービンで
あるトッピングタービン5aに送られ、トッピング発電
機6aにより第1段階のトッピング発電が行われる。ま
たトッピングタービン5aから一部の蒸気が抽気されて
脱気器11の加熱用に送られる。圧力119kPaの大
量の排気蒸気は熱交換器12に導かれアンモニアの蒸気
発生に利用され、飽和水となって給水ポンプ13により
脱気器11に戻り、トッピングサイクルを完了する。脱
気器11には補給水Bが供給され、トッピングサイクル
部TP内の水を一定に保持する。
Next, the operation of the above configuration will be described. First, the municipal solid waste A is burned in the incinerator 1, and the combustion exhaust gas of about 900 ° C. is sent to the steam boiler 2, and the water supplied from the boiler suction pump 3 is heated to high temperature and high pressure (about 300 ° C., 5.
Heat to 1 MPa) steam. A part of the steam is sent to the plant 4 and used for preheating the air of the incinerator 1 and reheating the exhaust gas.
Reflux. The other steam is sent to the topping turbine 5a, which is a bleed / back-pressure steam turbine, and the topping generator 6a performs first-stage topping power generation. A part of the steam is extracted from the topping turbine 5a and sent to the deaerator 11 for heating. A large amount of exhaust steam having a pressure of 119 kPa is guided to the heat exchanger 12 and used for generating steam of ammonia, becomes saturated water, returns to the deaerator 11 by the feed water pump 13, and completes the topping cycle. Makeup water B is supplied to the deaerator 11 to keep the water in the topping cycle section TP constant.

【0037】一方、熱交換器12で発生した低温高圧
(94.5℃、5.6MPa)のアンモニア蒸気は復水
式蒸気タービンであるボトミングタービン5bを駆動
し、発電機6bを回して第2段階のボトミング発電が行
われる。タービンから排出されたアンモニア蒸気は、コ
ンデンサ14により飽和液となり、給水ポンプ15およ
び復液加熱器16を介して熱交換器12に還流してボト
ミングサイクルが完了する。復液加熱器16はコンデン
サ14の出口のアンモニア復液をボトミングタービン5
bの抽気で加熱するためのもので、発電効率の向上のた
めに再生サイクルとしている。また、コンデンサ14に
は空冷式と水冷式の2機種が利用できるが、この実施例
では空冷式を使用している。
On the other hand, the low-temperature, high-pressure (94.5 ° C., 5.6 MPa) ammonia vapor generated in the heat exchanger 12 drives the bottoming turbine 5b, which is a condensing steam turbine, and turns the generator 6b to produce the second steam. Staged bottoming power generation is performed. The ammonia vapor discharged from the turbine becomes a saturated liquid by the condenser 14 and is returned to the heat exchanger 12 via the feed water pump 15 and the condensate heater 16 to complete the bottoming cycle. The condensate heater 16 supplies ammonia condensate at the outlet of the condenser 14 to the bottoming turbine 5.
The heating is performed by the extraction of b, and the regeneration cycle is used to improve the power generation efficiency. Further, two types of condensers 14 of an air-cooled type and a water-cooled type can be used. In this embodiment, an air-cooled type is used.

【0038】実施例1で用いた諸物理量及び計算結果は
表1および表2に纏められている。プラント効率η
(%)は次式で計算される。 η=(発電出力−ポンプ動力)/都市ごみ投入熱量×1
00(%) 実施例1では、プラント効率ηは18.35%となっ
た。従来装置が18%をこえることがなかったのに対
し、実施例1では18%を突破する好成績をあげた。
Various physical quantities and calculation results used in Example 1 are summarized in Tables 1 and 2. Plant efficiency η
(%) Is calculated by the following equation. η = (power output-pump power) / heat input to municipal waste x 1
00 (%) In Example 1, the plant efficiency η was 18.35%. While the conventional apparatus did not exceed 18%, the first embodiment achieved a good result exceeding 18%.

【0039】[実施例2:水−ペンタン系二流体]図4
は、ペンタンを低沸点媒体としたときの二流体型都市ご
み発電装置の構成図で、図3と基本的に同一である。従
って、相違点だけを説明すると、ボトミングタービン5
bの排気の全量を復液加熱器16に送り、コンデンサ1
4での復液化と同時にその予熱も行おうというものであ
る。それ以外の構成と作動は図3と同じであるから、そ
の説明を省略する。
Example 2 Water-Pentane Two Fluids FIG.
Is a configuration diagram of a two-fluid type municipal waste power generation device when pentane is used as a low boiling point medium, and is basically the same as FIG. Accordingly, only the differences will be described.
b, the entire amount of exhaust gas is sent to the condensate heater 16 and the condenser 1
At the same time, the preheating is performed at the same time as the condensing in step 4. The other configuration and operation are the same as those in FIG. 3, and the description thereof will be omitted.

【0040】蒸気ボイラ2の出口での蒸気温度は300
℃、圧力は6.9MPa、また熱交換器12の出口での
ペンタン蒸気の温度は153.3℃、圧力は1.7MP
aである。これらの値とともに、他の諸物理量および計
算結果が表1および表2に記載されている。例えば、表
2の実施2(低沸点媒体…ペンタン)の欄に於いては、
ボトミングサイクルの発電機出力は3280kWと算出
されているが、この発電機出力は次の諸量により算出し
たものある。即ち、ボトミングタービンへの入口蒸気圧
力P3 =1.6MPa、入口蒸気温度T3 =149.9
℃、入口蒸気流量=195200kg/h、排気圧力P
4 =184kPa、排気温度T4 =99.8℃である
と、図1と同様な形態のペンタンのエントロピーSとエ
ンタルピーHの関係を示すモーリエ線図から、タービン
入口(P3 ・T3 …モーリエ線図のL点)に於けるペン
タン蒸気のエンタルピーH1 は673.5kJ/kgと
なり、また、排気口(P4 ・T4 …モーリエ線図のJ
点)に於けるペンタン蒸気のエンタルピーH2 は60
9.8kJ/kgとなる(尚、モーリエ線図のM点に於
けるエンタルピーH2 ′は589.7kJ/kgであ
る)。従って、ボトミングタービン発電機の出力P2
2 =195200kg/h×(673.5−609.
8)kJ/kcal×0.95/860kcal/kW
×4.2kJ/kcal=3,280kWとなる。ま
た、前記(3)式を用いてプラント効率ηを算出したと
ころ、…実施例2のプラント効率ηは18.98%とな
った。アンモニアよりも更に効率が増加し、本発明の有
効性を立証している。
The steam temperature at the outlet of the steam boiler 2 is 300
° C, the pressure is 6.9 MPa, the temperature of pentane vapor at the outlet of the heat exchanger 12 is 153.3 ° C, and the pressure is 1.7 MPa.
a. Along with these values, other physical quantities and calculation results are described in Tables 1 and 2. For example, in the column of Example 2 (low-boiling medium ... pentane) in Table 2,
The generator output of the bottoming cycle is calculated to be 3280 kW, and this generator output is calculated by the following various quantities. That is, the inlet steam pressure P 3 = 1.6 MPa to the bottoming turbine, and the inlet steam temperature T 3 = 149.9.
° C, inlet steam flow rate = 195200 kg / h, exhaust pressure P
When 4 = 184 kPa and the exhaust gas temperature T 4 = 99.8 ° C, the turbine inlet (P 3 · T 3 ... Maurie) The enthalpy H 1 of pentane vapor at the point L in the diagram is 673.5 kJ / kg, and the exhaust port (P 4 · T 4 ... J in the Maurier diagram)
Enthalpy H 2 of pentane vapor at
9.8 kJ / kg (the enthalpy H 2 ′ at point M in the Maurier diagram is 589.7 kJ / kg). Therefore, the output P 2 of the bottoming turbine generator is P 2 = 195200 kg / h × (673.5-609.
8) kJ / kcal × 0.95 / 860 kcal / kW
× 4.2 kJ / kcal = 3,280 kW. Further, when the plant efficiency η was calculated using the above equation (3), the plant efficiency η of Example 2 was 18.98%. The efficiency is even higher than ammonia, demonstrating the effectiveness of the present invention.

【0041】[実施例3:水−ベンゼン系二流体]実施
例3はベンゼンを低沸点媒体としたときの二流体型都市
ごみ発電装置で、構成は作動媒体が異なるだけで図4と
同一である。従って、構成および作動の説明を省略す
る。
Example 3 Water-Benzene Two Fluids Example 3 is a two-fluid municipal solid waste power generator in which benzene is used as a low-boiling-point medium. The structure is the same as that of FIG. 4 except that the working medium is different. . Therefore, description of the configuration and operation will be omitted.

【0042】蒸気ボイラ2の出口での蒸気温度は300
℃、圧力は8.1MPa、また熱交換器12の出口での
ベンゼン蒸気の温度は202.2℃、圧力は1.49M
Paである。その他の諸物理量および計算結果は表1お
よび表2に記載されている。実施例3のプラント効率η
は19.72%となった。ベンゼンが最も高い効率を示
し、二流体型都市ごみ発電装置の有効性を明確にしてい
る。
The steam temperature at the outlet of the steam boiler 2 is 300
° C, the pressure was 8.1 MPa, the temperature of benzene vapor at the outlet of the heat exchanger 12 was 202.2 ° C, and the pressure was 1.49M.
Pa. Other physical quantities and calculation results are shown in Tables 1 and 2. Plant efficiency η of Example 3
Was 19.72%. Benzene has the highest efficiency and clarifies the effectiveness of the two-fluid municipal solid waste generator.

【0043】[従来例:水単一流体の従来方式]実施例
1〜3と比較するため、図5に示す従来の水単一流体型
都市ごみ発電装置に対し同様の試験を行った。その結果
を表1および表2に示す。プラント効率は17.57%
となり、従来装置の中でも最高成績であるが、実施例1
〜3と比較すると最低であった。
[Conventional Example: Conventional Method of Single-Water Fluid] For comparison with the first to third embodiments, a similar test was performed on the conventional single-fluid municipal solid waste generator shown in FIG. The results are shown in Tables 1 and 2. 17.57% plant efficiency
, Which is the highest performance among the conventional devices.
-3 was the lowest.

【0044】表1および表2の計算の前提条件は次の通
りである。焼却炉1は350トン/日で、入熱量は30
Gcal/hである。蒸気ボイラ2の吸収熱量はごみ入
熱量の87%とする。プラント4の蒸気熱量はごみ入熱
量の10%、即ち3Gcal/hである。タービン5
a、5bの内部効率は76%、発電機6a、6bの効率
は95%とする。タービン5a、5bの抽気圧力は0.
9MPa、蒸気ボイラ2出口の主蒸気温度は300℃、
空冷式コンデンサ14の最終排気温度は55℃とする。
The preconditions for the calculations in Tables 1 and 2 are as follows. Incinerator 1 is 350 tons / day and heat input is 30
Gcal / h. The amount of heat absorbed by the steam boiler 2 is 87% of the amount of heat input into the refuse. The steam heat of the plant 4 is 10% of the heat input of the refuse, that is, 3 Gcal / h. Turbine 5
The internal efficiency of a and 5b is 76%, and the efficiency of the generators 6a and 6b is 95%. The bleed pressure of the turbines 5a and 5b is set to 0.
9MPa, main steam temperature at outlet of steam boiler 2 is 300 ° C,
The final exhaust temperature of the air-cooled condenser 14 is 55 ° C.

【0045】[0045]

【表1】 [Table 1]

【0046】[0046]

【表2】 [Table 2]

【0047】表1および表2から明らかなように、従来
例の効率を1.0としたとき、実施例1〜3の出力比は
1.044、1.080、1.12となる。従って、水
と低沸点媒体を接続した二流体発電システムは、発電効
率を高効率化するのに大きな貢献をなすことができる。
As is clear from Tables 1 and 2, when the efficiency of the conventional example is 1.0, the output ratios of Examples 1 to 3 are 1.044, 1.080 and 1.12. Therefore, a two-fluid power generation system in which water and a low-boiling-point medium are connected can make a great contribution to increasing the power generation efficiency.

【0048】本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲における種
々の変形例、設計変更などをその技術的範囲内に包含す
るものである。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, but includes various modifications and design changes within the technical scope thereof without departing from the technical concept of the present invention.

【0049】[0049]

【発明の効果】本発明は以上詳述したように、水蒸気ラ
ンキンサイクルと低沸点媒体蒸気ランキンサイクルを直
列に接続した二流体廃棄物発電方法およびその装置を完
成したものであるから、都市ごみや産業廃棄物などの廃
棄物の燃焼熱を高効率に電力に転換することができる。
特に、アンモニア、イソブタン、ペンタン、ベンゼン等
の有機媒体を利用した都市ごみ発電の場合には、二流体
方式の発電効率が最大となる作動条件を特定することが
できたから、実用プラントの実現を可能とする効果があ
る。
As described in detail above, the present invention has completed a two-fluid waste power generation method and its apparatus in which a steam Rankine cycle and a low-boiling medium steam Rankine cycle are connected in series. The heat of combustion of waste such as industrial waste can be efficiently converted to electric power.
In particular, in the case of municipal solid waste power generation using organic media such as ammonia, isobutane, pentane, and benzene, the operating conditions that maximize the power generation efficiency of the two-fluid system could be specified, realizing a practical plant. Has the effect.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は本発明においてエンタルピーHとエント
ロピーSの関係を説明したモーリエ線図である。
FIG. 1 is a Maurier diagram illustrating the relationship between enthalpy H and entropy S in the present invention.

【図2】図2はベンゼン、ペンタン、アンモニア、イソ
ブタンの理論プラント効率とトッピングタービン入口蒸
気圧力との関係図である。
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the theoretical plant efficiency of benzene, pentane, ammonia, and isobutane and the steam pressure at the topping turbine inlet.

【図3】図3は、本発明においてアンモニアを低沸点媒
体としたときの二流体型都市ごみ発電装置の構成図であ
る。
FIG. 3 is a configuration diagram of a two-fluid municipal solid waste power generation device when ammonia is used as a low-boiling-point medium in the present invention.

【図4】図4は、本発明においてペンタン又はベンゼン
を低沸点媒体としたときの二流体型都市ごみ発電装置の
構成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram of a two-fluid municipal waste power generation device when pentane or benzene is used as a low-boiling-point medium in the present invention.

【図5】図5は、従来例である水を利用した一流体型都
市ごみ発電装置の構成図である。
FIG. 5 is a configuration diagram of a conventional one-fluid municipal waste power generation device using water.

【図6】図6は、従来例においてエンタルピーHとエン
トロピーSの関係を説明したモーリエ線図である。
FIG. 6 is a Maurier diagram illustrating the relationship between enthalpy H and entropy S in a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

Aは都市ごみ、Bは補給水、TPはトッピングサイクル
部、BPはボトミングサイクル部、1は焼却炉、2は蒸
気ボイラ、3はボイラ給水ポンプ、4はプラント、5は
蒸気タービン、5aはトッピングタービン、5bはボト
ミングタービン、6は発電機、6aはトッピング発電
機、6bはボトミング発電機、7はエジェクター、8は
復水器、9は復水ポンプ、10はエジェクター蒸気コン
デンサー、11は脱気器、12は熱交換器、13は給水
ポンプ、14はコンデンサ、15は給水ポンプ、16は
復液加熱器。
A is municipal waste, B is makeup water, TP is a topping cycle section, BP is a bottoming cycle section, 1 is an incinerator, 2 is a steam boiler, 3 is a boiler feed pump, 4 is a plant, 5 is a steam turbine, and 5a is a topping. Turbine, 5b: bottoming turbine, 6: generator, 6a: topping generator, 6b: bottoming generator, 7: ejector, 8: condenser, 9: condensate pump, 10: ejector vapor condenser, 11: degassing , 12 is a heat exchanger, 13 is a feedwater pump, 14 is a condenser, 15 is a feedwater pump, and 16 is a condensate heater.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 水蒸気を作動媒体としてランキンサイク
ルを行う前段のトッピングサイクル部と、低沸点媒体蒸
気を作動媒体としてランキンサイクルを行う後段のボト
ミングサイクル部を直列に接続し、廃棄物焼却炉の排熱
により高温・高圧の水蒸気を生成し、この水蒸気により
トッピングサイクルを動作させてトッピング発電を行
い、この結果比較的低温・低圧化した水蒸気との熱交換
により低温・高圧の低沸点媒体の蒸気を生成し、この低
沸点媒体蒸気によりボトミングサイクルを動作させてボ
トミング発電を行うことを特徴とする二流体型廃棄物発
電方法。
1. A topping cycle section in a preceding stage for performing a Rankine cycle using steam as a working medium and a bottoming cycle section in a latter stage for performing a Rankine cycle using low-boiling-point medium steam as a working medium are connected in series to discharge a waste incinerator. High-temperature, high-pressure steam is generated by heat, and the topping cycle is operated using this steam to generate topping power. As a result, the low-temperature, high-pressure low-boiling medium steam is exchanged with the relatively low-temperature, low-pressure steam. A two-fluid waste power generation method characterized in that bottoming power is generated by operating a bottoming cycle using the generated low-boiling-point medium vapor.
【請求項2】 水蒸気を作動媒体としてランキンサイク
ルを行う前段のトッピングサイクル部と、低沸点媒体蒸
気を作動媒体としてランキンサイクルを行う後段のボト
ミングサイクル部を直列に接続し、前記トッピングサイ
クル部は廃棄物焼却炉の排ガスから熱を回収する蒸気ボ
イラと、このボイラで発生した水蒸気により駆動される
トッピングタービンと、このタービンに連動して発電す
るトッピング発電機を含み、前記ボトミングサイクル部
は前記トッピングタービンの排気を熱源として低沸点媒
体の蒸気を発生させる熱交換器と、発生した低沸点媒体
蒸気により駆動されるボトミングタービンと、このター
ビンに連動して発電するボトミング発電機と、前記ター
ビンの排気を液体に戻すコンデンサーを含むことを特徴
とする二流体型廃棄物発電装置。
2. A topping cycle section in a preceding stage for performing a Rankine cycle using steam as a working medium and a bottoming cycle section in a latter stage for performing a Rankine cycle using low boiling medium steam as a working medium are connected in series, and the topping cycle section is discarded. A steam boiler for recovering heat from exhaust gas from a waste incinerator, a topping turbine driven by steam generated by the boiler, and a topping generator for generating power in conjunction with the turbine, wherein the bottoming cycle section includes the topping turbine. A heat exchanger that generates steam of a low-boiling medium by using the exhaust gas as a heat source, a bottoming turbine driven by the generated low-boiling-point medium steam, a bottoming generator that generates electric power in conjunction with the turbine, and an exhaust gas of the turbine. Two-fluid disposal comprising a condenser returning to liquid Power generator.
【請求項3】 廃棄物として都市ごみを用いた発電にお
いて、低沸点媒体としてアンモニアを用い、トッピング
タービンの入口蒸気条件として圧力P1 =4.5〜5.
5MPa、温度T1 の最高値=300℃とし、トッピン
グタービンの排気条件として圧力P2 =70〜200k
Pa、蒸気乾き度D1=88%以上とし、熱交換器での
水と低沸点媒体との温度差ΔT=5〜30℃とし、ボト
ミングタービンの入口蒸気条件として圧力P3 =4.0
〜7.0MPa、温度T3 =飽和蒸気温度とし、ボトミ
ングタービンの排気条件として空冷式コンデンサを用い
る場合には圧力P4 =飽和蒸気圧、温度T4 =55〜8
0℃、水冷式コンデンサを用いる場合には圧力P4 =飽
和蒸気圧、温度T4 =30〜45℃とする作動条件で運
転する請求項2記載の二流体型廃棄物発電装置。
3. In power generation using municipal solid waste as waste, ammonia is used as a low-boiling-point medium, and pressure P 1 = 4.5-5.
5 MPa, the maximum value of the temperature T 1 = 300 ° C., and the pressure P 2 = 70 to 200 k as the exhaust condition of the topping turbine.
Pa, steam dryness D1 = 88% or more, temperature difference ΔT = 5-30 ° C. between water and low boiling point medium in the heat exchanger, and pressure P 3 = 4.0 as inlet steam conditions for the bottoming turbine.
77.0 MPa, temperature T 3 = saturated steam temperature, and when using an air-cooled condenser as the exhaust condition of the bottoming turbine, pressure P 4 = saturated steam pressure, temperature T 4 = 55-8.
3. The two-fluid waste power generator according to claim 2, wherein the two-fluid waste power generator is operated under the operating conditions of 0 ° C., pressure P 4 = saturated vapor pressure, and temperature T 4 = 30 to 45 ° C. when a water-cooled condenser is used.
【請求項4】 廃棄物として都市ごみを用いた発電にお
いて、低沸点媒体としてイソブタンを用い、トッピング
タービンの入口蒸気条件として圧力P1 =4.5〜5.
5MPa、温度T1 の最高値=300℃とし、トッピン
グタービンの排気条件として圧力P2 =70〜200k
Pa、蒸気乾き度D1=88%以上とし、熱交換器での
水と低沸点媒体との温度差ΔT=5〜30℃とし、ボト
ミングタービンの入口蒸気条件として圧力P3 =1.1
〜2.2MPa、温度T3 =飽和蒸気温度とし、ボトミ
ングタービンの排気条件として空冷式コンデンサを用い
る場合には圧力P4 =飽和蒸気圧、温度T4 =55〜8
0℃、水冷式コンデンサを用いる場合には圧力P4 =飽
和蒸気圧、温度T4 =30〜50℃とする作動条件で運
転する請求項2記載の二流体型廃棄物発電装置。
4. In power generation using municipal solid waste as waste, isobutane is used as a low-boiling-point medium, and pressure P 1 = 4.5-5.
5 MPa, the maximum value of the temperature T 1 = 300 ° C., and the pressure P 2 = 70 to 200 k as the exhaust condition of the topping turbine.
Pa, steam dryness D1 = 88% or more, temperature difference ΔT = 5-30 ° C. between water and low boiling point medium in heat exchanger, pressure P 3 = 1.1 as inlet steam condition for bottoming turbine.
22.2 MPa, temperature T 3 = saturated steam temperature, and when using an air-cooled condenser as the exhaust condition of the bottoming turbine, pressure P 4 = saturated steam pressure, temperature T 4 = 55-8.
3. The two-fluid waste power generator according to claim 2, wherein the two-fluid waste power generator is operated under the operating conditions of 0 ° C., pressure P 4 = saturated vapor pressure, and temperature T 4 = 30 to 50 ° C. when a water-cooled condenser is used.
【請求項5】 廃棄物として都市ごみを用いた発電にお
いて、低沸点媒体としてペンタンを用い、トッピングタ
ービンの入口蒸気条件として圧力P1 =5.7〜7.7
MPa、温度T1 の最高値=300℃とし、トッピング
タービンの排気条件として圧力P2 =300〜700k
Pa、蒸気乾き度D1=88%以上とし、熱交換器での
水と低沸点媒体との温度差ΔT=5〜30℃とし、ボト
ミングタービンの入口蒸気条件として圧力P3 =0.7
〜3.0MPa、温度T3 =飽和蒸気温度とし、ボトミ
ングタービンの排気条件として空冷式コンデンサを用い
る場合には圧力P4 =飽和蒸気圧、温度T4 =55〜8
0℃、水冷式コンデンサを用いる場合には圧力P4 =飽
和蒸気圧、温度T4 =30〜50℃とする作動条件で運
転する請求項2記載の二流体型廃棄物発電装置。
5. In power generation using municipal solid waste as waste, pentane is used as a low-boiling medium, and pressure P 1 = 5.7 to 7.7 is set as inlet steam conditions for a topping turbine.
MPa, the maximum value of the temperature T 1 = 300 ° C., and the pressure P 2 = 300 to 700 k as the exhaust condition of the topping turbine.
Pa, steam dryness D1 = 88% or more, temperature difference ΔT = 5-30 ° C. between water and low boiling point medium in the heat exchanger, and pressure P 3 = 0.7 as inlet steam conditions for the bottoming turbine.
33.0 MPa, temperature T 3 = saturated steam temperature, and when using an air-cooled condenser as the exhaust condition of the bottoming turbine, pressure P 4 = saturated steam pressure, temperature T 4 = 55-8.
3. The two-fluid waste power generator according to claim 2, wherein the two-fluid waste power generator is operated under the operating conditions of 0 ° C., pressure P 4 = saturated vapor pressure, and temperature T 4 = 30 to 50 ° C. when a water-cooled condenser is used.
【請求項6】 廃棄物として都市ごみを用いた発電にお
いて、低沸点媒体としてベンゼンを用い、トッピングタ
ービンの入口蒸気条件として圧力P1 =6.5〜8.2
MPa、温度T1 の最高値=300℃とし、トッピング
タービンの排気条件として圧力P2 =1.0〜2.5M
Pa、蒸気乾き度D1=88%以上とし、熱交換器12
での水と低沸点媒体との温度差ΔT=5〜30℃とし、
ボトミングタービンの入口蒸気条件として圧力P3
0.2〜1.5MPa、温度T3=飽和蒸気温度とし、
ボトミングタービン5bの排気条件として空冷式コンデ
ンサを用いる場合には圧力P4 =飽和蒸気圧、温度T4
=55〜80℃、水冷式コンデンサを用いる場合には圧
力P4 =飽和蒸気圧、温度T4 =30〜50℃とする作
動条件で運転する請求項2記載の二流体型廃棄物発電装
置。
6. In power generation using municipal solid waste as waste, benzene is used as a low-boiling medium, and pressure P 1 = 6.5 to 8.2 as inlet steam conditions for a topping turbine.
MPa, the maximum value of the temperature T 1 = 300 ° C., and the pressure P 2 = 1.0 to 2.5 M as the exhaust condition of the topping turbine.
Pa, steam dryness D1 = 88% or more, and heat exchanger 12
Temperature difference between water and the low boiling point medium ΔT = 5 to 30 ° C.,
Pressure P 3 =
0.2 to 1.5 MPa, temperature T 3 = saturated steam temperature,
When an air-cooled condenser is used as the exhaust condition of the bottoming turbine 5b, the pressure P 4 = saturated vapor pressure, the temperature T 4
3. The two-fluid waste power generation apparatus according to claim 2, which is operated under operating conditions of: 55 to 80 ° C., pressure P 4 = saturated vapor pressure, and temperature T 4 = 30 to 50 ° C. when a water-cooled condenser is used.
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