JP2000329322A - 廃棄物ガス化発電方法および装置 - Google Patents
廃棄物ガス化発電方法および装置Info
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- JP2000329322A JP2000329322A JP11140514A JP14051499A JP2000329322A JP 2000329322 A JP2000329322 A JP 2000329322A JP 11140514 A JP11140514 A JP 11140514A JP 14051499 A JP14051499 A JP 14051499A JP 2000329322 A JP2000329322 A JP 2000329322A
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- 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
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- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 固形廃棄物をガス化して発電を行なう際に熱
交換器の高温腐食を最小限に抑え、より高効率の発電を
行なう。 【解決手段】 ごみを含む各種廃棄物を熱分解してガス
化した熱分解ガスを燃焼させて生じた燃焼ガスを熱交換
器に通し、熱交換した蒸気を利用して発電を行なう廃棄
物ガス化発電装置において、硫黄含有燃料を燃焼炉内に
導き、前記熱分解ガス中の二酸化硫黄濃度を２００ｐｐ
ｍ以上にして燃焼させる。燃焼は例えば熱分解ガスを燃
焼させるバーナによって行う。その際、熱交換器を設け
た部位の二酸化硫黄濃度を検出するモニタを設け、この
モニタ出力に応じて硫黄含有燃料の供給量を制御すると
よい。
交換器の高温腐食を最小限に抑え、より高効率の発電を
行なう。 【解決手段】 ごみを含む各種廃棄物を熱分解してガス
化した熱分解ガスを燃焼させて生じた燃焼ガスを熱交換
器に通し、熱交換した蒸気を利用して発電を行なう廃棄
物ガス化発電装置において、硫黄含有燃料を燃焼炉内に
導き、前記熱分解ガス中の二酸化硫黄濃度を２００ｐｐ
ｍ以上にして燃焼させる。燃焼は例えば熱分解ガスを燃
焼させるバーナによって行う。その際、熱交換器を設け
た部位の二酸化硫黄濃度を検出するモニタを設け、この
モニタ出力に応じて硫黄含有燃料の供給量を制御すると
よい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、可燃性の固体廃
棄物をガス化し、得られた生成物を燃焼させて熱回収す
ることにより発電を行なう廃棄物ガス化発電方法および
その方法を使用した発電装置に関する。
棄物をガス化し、得られた生成物を燃焼させて熱回収す
ることにより発電を行なう廃棄物ガス化発電方法および
その方法を使用した発電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】都市ごみや各種廃棄物（以下、単に「ご
み」と称する場合もある）の処理方法が種々開発されて
いる。この種の処理方法として例えば１つのシステム内
でごみを熱分解し、生成した熱分解ガスやチャーを熱源
として灰を溶融したり、発電を行なうシステムが特開平
９−２８７４４１号公報に提案されている。
み」と称する場合もある）の処理方法が種々開発されて
いる。この種の処理方法として例えば１つのシステム内
でごみを熱分解し、生成した熱分解ガスやチャーを熱源
として灰を溶融したり、発電を行なうシステムが特開平
９−２８７４４１号公報に提案されている。
【０００３】この発明は基本的には、図４に示すように
ガス化炉１でごみを燃やしてガス化し、そのガスを燃焼
炉２１に送り込んで燃焼させ、ボイラ２２で蒸気を生成
して蒸気タービン２３を駆動して発電を行なうように構
成されている。ガス化炉１は流動層炉からなり、ごみは
給じん器２の底部からスクリューフィーダ３によってガ
ス化炉１のごみ投入口４に投入される。炉内に投入され
たごみは熱分解部５で熱分解され、熱分解ガス２８が発
生する。発生した熱分解ガス２８は第１のガス排出口１
１から空気予熱器１７に導かれる。一方、分解されなか
った残部は炉の底部に導かれ、炉の底部に配置された散
気管９から供給される空気を混合して燃焼し、部分酸化
ガス２９となって一部は前記熱分解部５に導かれて当該
部分の雰囲気温度を熱分解温度に上昇させ、他部は第２
のガス排出口１２から排出される。
ガス化炉１でごみを燃やしてガス化し、そのガスを燃焼
炉２１に送り込んで燃焼させ、ボイラ２２で蒸気を生成
して蒸気タービン２３を駆動して発電を行なうように構
成されている。ガス化炉１は流動層炉からなり、ごみは
給じん器２の底部からスクリューフィーダ３によってガ
ス化炉１のごみ投入口４に投入される。炉内に投入され
たごみは熱分解部５で熱分解され、熱分解ガス２８が発
生する。発生した熱分解ガス２８は第１のガス排出口１
１から空気予熱器１７に導かれる。一方、分解されなか
った残部は炉の底部に導かれ、炉の底部に配置された散
気管９から供給される空気を混合して燃焼し、部分酸化
ガス２９となって一部は前記熱分解部５に導かれて当該
部分の雰囲気温度を熱分解温度に上昇させ、他部は第２
のガス排出口１２から排出される。
【０００４】この部分酸化ガス２９はすべて第２のガス
排出口１２から排出された後、サイクロン１４に送り込
まれ、未燃チャー１５およびダスト１６と可燃ガスとに
分離される。可燃ガスはバーナ１９に送り込まれ、未燃
チャー１５はガス化炉１に戻され、再度、可燃物として
使用される。ダスト１６は未燃物８と同様に灰溶融炉な
どで処理される。第１のガス排出口１１から空気予熱器
１７に導かれた可燃ガスは空気予熱器１７を経てバグフ
ィルタ１８で塵埃類を除去した後、燃焼炉２１のバーナ
１９に導入される。また、押し込み送風機２０によって
空気予熱器１７側に送り込まれた空気は、空気予熱器１
７で加熱される。加熱された空気の一部はバーナ１９に
送られ、残りは流動化空気として散気管９に送り込まれ
る。
排出口１２から排出された後、サイクロン１４に送り込
まれ、未燃チャー１５およびダスト１６と可燃ガスとに
分離される。可燃ガスはバーナ１９に送り込まれ、未燃
チャー１５はガス化炉１に戻され、再度、可燃物として
使用される。ダスト１６は未燃物８と同様に灰溶融炉な
どで処理される。第１のガス排出口１１から空気予熱器
１７に導かれた可燃ガスは空気予熱器１７を経てバグフ
ィルタ１８で塵埃類を除去した後、燃焼炉２１のバーナ
１９に導入される。また、押し込み送風機２０によって
空気予熱器１７側に送り込まれた空気は、空気予熱器１
７で加熱される。加熱された空気の一部はバーナ１９に
送られ、残りは流動化空気として散気管９に送り込まれ
る。
【０００５】バーナ１９に送り込まれた可燃ガスは、空
気とともに燃焼炉２１で燃焼させ、高温の燃焼ガスを発
生させる。高温の燃焼ガスはボイラ２２で蒸気を発生さ
せ、バグフィルタ２４で除塵された後、誘引送風機２５
を経て煙突２６から大気中に放出される。なお、バグフ
ィルタ２４の上流側で、消石灰サイロ３０から消石灰を
添加し、塩分および散成分を除去する。これは熱分解ガ
ス２８のバーナ１９への供給経路でも同様である。ボイ
ラ２２で過熱された蒸気は蒸気タービン２３を駆動さ
せ、さらに蒸気タービン２３によって発電機を駆動して
発電が行なわれる。
気とともに燃焼炉２１で燃焼させ、高温の燃焼ガスを発
生させる。高温の燃焼ガスはボイラ２２で蒸気を発生さ
せ、バグフィルタ２４で除塵された後、誘引送風機２５
を経て煙突２６から大気中に放出される。なお、バグフ
ィルタ２４の上流側で、消石灰サイロ３０から消石灰を
添加し、塩分および散成分を除去する。これは熱分解ガ
ス２８のバーナ１９への供給経路でも同様である。ボイ
ラ２２で過熱された蒸気は蒸気タービン２３を駆動さ
せ、さらに蒸気タービン２３によって発電機を駆動して
発電が行なわれる。
【０００６】なお、図４中、符号１３は仕切り板、７は
分級機であって、ＦｅやＡｌなどの金属分６を回収す
る。３１はエゼクタ、３２は部分酸化ガスのサイクロン
導入経路に設けられた砂ビットである。
分級機であって、ＦｅやＡｌなどの金属分６を回収す
る。３１はエゼクタ、３２は部分酸化ガスのサイクロン
導入経路に設けられた砂ビットである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このようなシステムに
おいては、燃焼灰をサイクロン１４によって除去し、ガ
ス化された可燃ガスのみを燃焼炉２１に供給するように
構成しているが、サイクロン１４における灰捕集効率は
高くとも９０％程度であり、ある程度の灰がボイラ２２
内に飛散するのは避けることができない。燃焼灰には、
ＮａＣｌやＫＣｌなど多量の塩化物とＮａ2ＳＯ4やＫ2
ＳＯ4などの多量の硫酸塩が含まれ、さらに燃焼ガス中
には例えば１０００ｐｐｍ近くものＨＣｌガスが含まれ
ており、その含有量は非常に多い。このため、ボイラ２
２に設置される伝熱管では５００℃以下の低融点化合物
とガス中のＨＣｌの複合作用により激しい高温腐食が発
生する。これを避けるために、従来のこの種のシステム
では、蒸気温度が４００℃以下になるような発電効率の
悪い低温での運転を余儀なくされている。
おいては、燃焼灰をサイクロン１４によって除去し、ガ
ス化された可燃ガスのみを燃焼炉２１に供給するように
構成しているが、サイクロン１４における灰捕集効率は
高くとも９０％程度であり、ある程度の灰がボイラ２２
内に飛散するのは避けることができない。燃焼灰には、
ＮａＣｌやＫＣｌなど多量の塩化物とＮａ2ＳＯ4やＫ2
ＳＯ4などの多量の硫酸塩が含まれ、さらに燃焼ガス中
には例えば１０００ｐｐｍ近くものＨＣｌガスが含まれ
ており、その含有量は非常に多い。このため、ボイラ２
２に設置される伝熱管では５００℃以下の低融点化合物
とガス中のＨＣｌの複合作用により激しい高温腐食が発
生する。これを避けるために、従来のこの種のシステム
では、蒸気温度が４００℃以下になるような発電効率の
悪い低温での運転を余儀なくされている。
【０００８】発電効率をあげるために、例えば、 過熱蒸気管の材質をＡｌｌｏｙ６２５などの耐食材
料とし、過熱蒸気温度を５００℃まで高める方法 腐食の一要因であるＨＣｌガスを中和するため、炉
内にＮａ2ＣＯ3やＣａＣＯ3などのアルカリ性物質を噴
霧する方法 腐食原因物質である媒塵を少なくする方法 腐食原因物質である媒塵が蒸気管璧に付着しにくく
するための燃焼技術やボイラの改善 最も腐食しやすい過熱蒸気管を消耗部品として交換
しやすくする方法 などの各方法が検討され、導入されている。
料とし、過熱蒸気温度を５００℃まで高める方法 腐食の一要因であるＨＣｌガスを中和するため、炉
内にＮａ2ＣＯ3やＣａＣＯ3などのアルカリ性物質を噴
霧する方法 腐食原因物質である媒塵を少なくする方法 腐食原因物質である媒塵が蒸気管璧に付着しにくく
するための燃焼技術やボイラの改善 最も腐食しやすい過熱蒸気管を消耗部品として交換
しやすくする方法 などの各方法が検討され、導入されている。
【０００９】しかし、これらのいずれの方法を採用して
も根本的な解決策にはなっていない。すなわち、上記の
いずれの方法でも腐食を防止することは根本的に困難で
あり、しかも、設備の建設費や維持費が高くなるからで
ある。
も根本的な解決策にはなっていない。すなわち、上記の
いずれの方法でも腐食を防止することは根本的に困難で
あり、しかも、設備の建設費や維持費が高くなるからで
ある。
【００１０】一方、ごみ中の硫黄含有量を増加させる
と、腐食が大きく低下するということも知られている。
これは、管表面に付着する燃焼灰中の塩化物濃度が低下
するためであろうと考えられている。この一例として、
腐食を少なくするために必要な硫黄量としては材料にＳ
ＵＳ３１６を使用した場合には、０．７５％、炭素鋼を
使用した場合で１．０％となっている。しかし、ごみ中
に硫黄を添加してガス化した場合には、多量の硫化水素
（Ｈ2Ｓ）が発生するため、硫化水素による高温腐食が
発生するというという問題がある。
と、腐食が大きく低下するということも知られている。
これは、管表面に付着する燃焼灰中の塩化物濃度が低下
するためであろうと考えられている。この一例として、
腐食を少なくするために必要な硫黄量としては材料にＳ
ＵＳ３１６を使用した場合には、０．７５％、炭素鋼を
使用した場合で１．０％となっている。しかし、ごみ中
に硫黄を添加してガス化した場合には、多量の硫化水素
（Ｈ2Ｓ）が発生するため、硫化水素による高温腐食が
発生するというという問題がある。
【００１１】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたもので、その目的は、固形廃棄物をガス
化して発電を行なう際に熱交換器の高温腐食を最小限に
抑え、より効率の高い発電を行なうことが可能な方法お
よび装置を提供することにある。
鑑みてなされたもので、その目的は、固形廃棄物をガス
化して発電を行なう際に熱交換器の高温腐食を最小限に
抑え、より効率の高い発電を行なうことが可能な方法お
よび装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、ごみを含む各種廃棄物を熱分解してガス
化した熱分解ガスを燃焼させて生じた燃焼ガスを熱交換
器に通し、熱交換した蒸気を利用して発電を行なう廃棄
物ガス化発電方法において、前記熱分解ガス中の二酸化
硫黄濃度を２００ｐｐｍ以上として燃焼させるようにし
た。
め、本発明は、ごみを含む各種廃棄物を熱分解してガス
化した熱分解ガスを燃焼させて生じた燃焼ガスを熱交換
器に通し、熱交換した蒸気を利用して発電を行なう廃棄
物ガス化発電方法において、前記熱分解ガス中の二酸化
硫黄濃度を２００ｐｐｍ以上として燃焼させるようにし
た。
【００１３】また、本発明は、ごみを含む各種廃棄物を
熱分解してガス化した熱分解ガスを燃焼させて生じた燃
焼ガスを熱交換器に通し、熱交換した蒸気を利用して発
電を行なう廃棄物ガス化発電装置において、硫黄含有燃
料を燃焼炉内に導き、前記熱分解ガス中の二酸化硫黄濃
度を２００ｐｐｍ以上にして燃焼させる手段を設けた。
熱分解してガス化した熱分解ガスを燃焼させて生じた燃
焼ガスを熱交換器に通し、熱交換した蒸気を利用して発
電を行なう廃棄物ガス化発電装置において、硫黄含有燃
料を燃焼炉内に導き、前記熱分解ガス中の二酸化硫黄濃
度を２００ｐｐｍ以上にして燃焼させる手段を設けた。
【００１４】この場合、前記燃焼させる手段は例えば前
記熱分解ガスを燃焼させるバーナからなり、このバーナ
に硫黄含有燃料を供給する。また、前記熱交換器を設け
た部位の二酸化硫黄濃度を検出する手段と、この検出す
る手段の検出結果に基づいて二酸化硫黄濃度を制御する
手段と設け、燃焼炉内の二酸化硫黄濃度をモニタしなが
ら適切な濃度で燃焼させる。この濃度制御には、例えば
硫黄含有燃料を供給する配管に流量制御弁を設け、この
弁開度制御によって二酸化硫黄の濃度制御を行なう。
記熱分解ガスを燃焼させるバーナからなり、このバーナ
に硫黄含有燃料を供給する。また、前記熱交換器を設け
た部位の二酸化硫黄濃度を検出する手段と、この検出す
る手段の検出結果に基づいて二酸化硫黄濃度を制御する
手段と設け、燃焼炉内の二酸化硫黄濃度をモニタしなが
ら適切な濃度で燃焼させる。この濃度制御には、例えば
硫黄含有燃料を供給する配管に流量制御弁を設け、この
弁開度制御によって二酸化硫黄の濃度制御を行なう。
【００１５】さらに、燃焼炉で燃料した燃焼ガスを導
き、伝熱管を介して熱交換を行なうボイラの排ガスの一
部を前記伝熱管配設位置近傍に供給し、二酸化硫黄濃度
が２００ｐｐｍ以上という条件を保持するようにする。
き、伝熱管を介して熱交換を行なうボイラの排ガスの一
部を前記伝熱管配設位置近傍に供給し、二酸化硫黄濃度
が２００ｐｐｍ以上という条件を保持するようにする。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
て図面を参照して説明する。
【００１７】図１は本発明の実施形態に係る廃棄物ガス
化発電システムのシステム構成を示す図である。この実
施形態は、前述の図４に示した従来例に対して燃焼炉２
１で可燃性ガスを燃焼させるためのバーナ１９に硫黄含
有燃料燃料タンク４１から導かれる燃料配管４０を接続
し、ガス化炉１から導かれた熱分解ガス２８や部分酸化
ガス２９からなる可燃性ガスに混入して燃焼炉２１で燃
焼させるもので、その他の各部は全て前述の図４に示し
た従来例を同等に構成されている。
化発電システムのシステム構成を示す図である。この実
施形態は、前述の図４に示した従来例に対して燃焼炉２
１で可燃性ガスを燃焼させるためのバーナ１９に硫黄含
有燃料燃料タンク４１から導かれる燃料配管４０を接続
し、ガス化炉１から導かれた熱分解ガス２８や部分酸化
ガス２９からなる可燃性ガスに混入して燃焼炉２１で燃
焼させるもので、その他の各部は全て前述の図４に示し
た従来例を同等に構成されている。
【００１８】このように構成すると、ガス化炉１でガス
化された熱分解ガス２８や部分酸化ガス２９からなる可
燃性ガスはバグフィルタ１８で媒塵類が除去され、ある
いはサイクロン１４で灰と分離された後、燃焼炉２１に
設置されたバーナ１９に供給される。バーナ１９には前
述のように燃料配管４０が接続されているので、バーナ
１９に導かれた可燃性ガスは燃料配管４０から供給され
た硫黄含有燃料とともに燃焼炉２１で燃焼させる。燃焼
炉２１で発生した高温の燃焼ガスはボイラ２２で蒸気を
発生させ、バグフィルタ２４および誘引通風機２５を経
て煙突２６から大気中に放出される。その他、硫黄含有
燃料を可燃性ガスとともに燃焼させることおよび燃焼温
度条件が異なることを除いて前記従来例と同様の運転が
行なわれる。この実施形態では、過熱器５０出口の蒸気
条件は５００℃×１００ａｔａで、過熱器５０の管材料
にはＳＵＳ３１０（２５Ｃｒ２０Ｎｉ）を使用してい
る。
化された熱分解ガス２８や部分酸化ガス２９からなる可
燃性ガスはバグフィルタ１８で媒塵類が除去され、ある
いはサイクロン１４で灰と分離された後、燃焼炉２１に
設置されたバーナ１９に供給される。バーナ１９には前
述のように燃料配管４０が接続されているので、バーナ
１９に導かれた可燃性ガスは燃料配管４０から供給され
た硫黄含有燃料とともに燃焼炉２１で燃焼させる。燃焼
炉２１で発生した高温の燃焼ガスはボイラ２２で蒸気を
発生させ、バグフィルタ２４および誘引通風機２５を経
て煙突２６から大気中に放出される。その他、硫黄含有
燃料を可燃性ガスとともに燃焼させることおよび燃焼温
度条件が異なることを除いて前記従来例と同様の運転が
行なわれる。この実施形態では、過熱器５０出口の蒸気
条件は５００℃×１００ａｔａで、過熱器５０の管材料
にはＳＵＳ３１０（２５Ｃｒ２０Ｎｉ）を使用してい
る。
【００１９】熱交換器（過熱器５０）を設置する部位を
流れる排ガス中にＳＯ2ガスが添加されると、熱交換器
表面に付着する灰中に含まれる塩化物が硫酸塩に変化
し、灰の融点を上昇させるとともに燃焼排ガス中に含ま
れるＨＣｌが腐食性の強いＣｌ2ガスに変化するのを防
止することができ、５００℃の高温の蒸気による発電が
可能になる。
流れる排ガス中にＳＯ2ガスが添加されると、熱交換器
表面に付着する灰中に含まれる塩化物が硫酸塩に変化
し、灰の融点を上昇させるとともに燃焼排ガス中に含ま
れるＨＣｌが腐食性の強いＣｌ2ガスに変化するのを防
止することができ、５００℃の高温の蒸気による発電が
可能になる。
【００２０】図５に排ガス中のＳＯ2濃度と腐食量との
関係を示す。腐食量は実機の熱交換器の伝熱管に付着し
ていた灰を採取してＳＴＢＡ２４とＳＵＳ３４７Ｈ表面
に塗布し、ＳＯ2濃度を０ｐｐｍから１０００ｐｐｍま
で変化させた１０００ｐｐｍＨＣｌ−１０％Ｏ2−１０
％ＣＯ2−２０％Ｈ2Ｏ−ｂａｌ．Ｎ2ガスを通気して測
定した。試験温度は５５０℃、試験時間は２０時間であ
る。この測定結果から、腐食量はガス中のＳＯ2濃度が
２００ｐｐｍ以上から低下し、１０００ｐｐｍＳＯ2で
はＳＴＢＡ２４においても非常に少なくなっているのが
分かる。なお、通常の廃棄物を燃焼させた場合に発生す
るガス中のＳＯ2濃度は５０ｐｐｍ前後であり、この程
度の低いＳＯ2濃度では腐食抑制効果はない。このこと
も図５から明らかである。
関係を示す。腐食量は実機の熱交換器の伝熱管に付着し
ていた灰を採取してＳＴＢＡ２４とＳＵＳ３４７Ｈ表面
に塗布し、ＳＯ2濃度を０ｐｐｍから１０００ｐｐｍま
で変化させた１０００ｐｐｍＨＣｌ−１０％Ｏ2−１０
％ＣＯ2−２０％Ｈ2Ｏ−ｂａｌ．Ｎ2ガスを通気して測
定した。試験温度は５５０℃、試験時間は２０時間であ
る。この測定結果から、腐食量はガス中のＳＯ2濃度が
２００ｐｐｍ以上から低下し、１０００ｐｐｍＳＯ2で
はＳＴＢＡ２４においても非常に少なくなっているのが
分かる。なお、通常の廃棄物を燃焼させた場合に発生す
るガス中のＳＯ2濃度は５０ｐｐｍ前後であり、この程
度の低いＳＯ2濃度では腐食抑制効果はない。このこと
も図５から明らかである。
【００２１】このように腐食抑制効果を得るために必要
なガス中のＳＯ2濃度は２００ｐｐｍ以上であるので、
燃焼ガス中のＳＯ2濃度が少なくとも２００ｐｐｍ以上
になるように硫黄含有燃料を可燃性ガスとともに燃焼さ
せる必要がある。バーナ１９に供給される硫黄含有燃料
の硫黄量は同時に供給される可燃性ガスの硫黄含有量と
の和となるので、特に硫黄含有燃料の供給量や硫黄含有
燃料の硫黄の含有量を限定するものではなく、可燃性ガ
スの硫黄含有量と硫黄含有燃料の硫黄含有量に応じて適
宜硫黄含有燃料の供給量は設定される。
なガス中のＳＯ2濃度は２００ｐｐｍ以上であるので、
燃焼ガス中のＳＯ2濃度が少なくとも２００ｐｐｍ以上
になるように硫黄含有燃料を可燃性ガスとともに燃焼さ
せる必要がある。バーナ１９に供給される硫黄含有燃料
の硫黄量は同時に供給される可燃性ガスの硫黄含有量と
の和となるので、特に硫黄含有燃料の供給量や硫黄含有
燃料の硫黄の含有量を限定するものではなく、可燃性ガ
スの硫黄含有量と硫黄含有燃料の硫黄含有量に応じて適
宜硫黄含有燃料の供給量は設定される。
【００２２】燃料の形態としては重油や残査油などの液
体燃料やオイルコークスや石炭などの固体燃料、あるい
はこれらの混合物が使用される。特に、残査油やオイル
コークスは硫黄含有率が５％程度と高く、腐食を防止す
るのに必要なＳＯ2濃度を達成するのに使用料が少なく
て済む。また、燃料自体も安価であり、コスト上これら
の燃料を使用することが好ましい。
体燃料やオイルコークスや石炭などの固体燃料、あるい
はこれらの混合物が使用される。特に、残査油やオイル
コークスは硫黄含有率が５％程度と高く、腐食を防止す
るのに必要なＳＯ2濃度を達成するのに使用料が少なく
て済む。また、燃料自体も安価であり、コスト上これら
の燃料を使用することが好ましい。
【００２３】硫黄含有燃料の供給量は、使用する燃料の
硫黄含有量が燃料材によって異なることから、使用する
燃料の種類や成分に応じて制御する必要がある。そこ
で、図１に示したシステムでは、燃料の種類や成分のデ
ータから燃焼炉２１中のＳＯ2量を推測して硫黄含有燃
料の供給量を決定している。これに対し、図２に示した
他の実施形態では、ボイラ２２の過熱器５０の近傍の燃
焼炉２１内にＳＯ2濃度を計測するためのモニタ６１を
設置し、このモニタ６１からの信号からＳＯ2濃度を検
出するように構成している。これにより、正確にＳＯ2
濃度に基づいて硫黄含有燃料の供給量を制御することが
できる。この制御のために燃料タンク４１からバーナ１
９に硫黄含有燃料を供給する燃料配管４０には流量調整
弁４２が設けられ、流量制御器６２はモニタ６１からの
検出信号に応じて流量調整弁４２の開度を設定する。な
お、図２は他の実施形態に係る廃棄物ガス化発電システ
ムの燃焼炉およびボイラ部の構成を示す概略断面図であ
る。
硫黄含有量が燃料材によって異なることから、使用する
燃料の種類や成分に応じて制御する必要がある。そこ
で、図１に示したシステムでは、燃料の種類や成分のデ
ータから燃焼炉２１中のＳＯ2量を推測して硫黄含有燃
料の供給量を決定している。これに対し、図２に示した
他の実施形態では、ボイラ２２の過熱器５０の近傍の燃
焼炉２１内にＳＯ2濃度を計測するためのモニタ６１を
設置し、このモニタ６１からの信号からＳＯ2濃度を検
出するように構成している。これにより、正確にＳＯ2
濃度に基づいて硫黄含有燃料の供給量を制御することが
できる。この制御のために燃料タンク４１からバーナ１
９に硫黄含有燃料を供給する燃料配管４０には流量調整
弁４２が設けられ、流量制御器６２はモニタ６１からの
検出信号に応じて流量調整弁４２の開度を設定する。な
お、図２は他の実施形態に係る廃棄物ガス化発電システ
ムの燃焼炉およびボイラ部の構成を示す概略断面図であ
る。
【００２４】このように制御することによってガス化す
るごみ質の変動に対応して常にボイラ２２内を流れる排
ガス中のＳＯ2が２００ｐｐｍ以上になるように制御す
ることが可能になる。
るごみ質の変動に対応して常にボイラ２２内を流れる排
ガス中のＳＯ2が２００ｐｐｍ以上になるように制御す
ることが可能になる。
【００２５】図３はさらに他の実施形態に係る廃棄物ガ
ス化発電システムの燃焼炉およびボイラ部の構成を示す
概略断面図である。この実施形態は、過熱器５０のうち
最も高温になる部位の近傍にボイラ２２からの排ガスを
再び導入するようにしたもので、排ガスはボイラ２２か
らの排ガス配管７１から排ガス導入配管７２を分岐し、
ボイラ２２内の排ガス炉内供給装置７３に導くようにな
っている。このように構成すると、ガスの偏流などによ
ってボイラ炉内においてＳＯ2の濃度分布が不均一にな
った場合でも、最も腐食が激しくなる過熱器５０の伝熱
管表面のＳＯ2濃度を２００ｐｐｍ以上に保持すること
が可能になり、腐食が防止される。
ス化発電システムの燃焼炉およびボイラ部の構成を示す
概略断面図である。この実施形態は、過熱器５０のうち
最も高温になる部位の近傍にボイラ２２からの排ガスを
再び導入するようにしたもので、排ガスはボイラ２２か
らの排ガス配管７１から排ガス導入配管７２を分岐し、
ボイラ２２内の排ガス炉内供給装置７３に導くようにな
っている。このように構成すると、ガスの偏流などによ
ってボイラ炉内においてＳＯ2の濃度分布が不均一にな
った場合でも、最も腐食が激しくなる過熱器５０の伝熱
管表面のＳＯ2濃度を２００ｐｐｍ以上に保持すること
が可能になり、腐食が防止される。
【００２６】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、二酸化硫
黄濃度が少なくとも２００ｐｐｍ以上の環境下に過熱器
が位置することになり、蒸気温度が４００℃以上であっ
ても高温腐食が抑制される。その結果、過熱器を高温高
圧の状態で運転することが可能となり、高効率発電を行
なうことができる。
黄濃度が少なくとも２００ｐｐｍ以上の環境下に過熱器
が位置することになり、蒸気温度が４００℃以上であっ
ても高温腐食が抑制される。その結果、過熱器を高温高
圧の状態で運転することが可能となり、高効率発電を行
なうことができる。
【図１】本発明の実施形態に係る廃棄物ガス化発電シス
テムのシステム系統を示す図である。
テムのシステム系統を示す図である。
【図２】排ガス濃度モニタを備えた本発明の他の実施形
態に係る燃焼炉とボイラとの関係を示す図である。
態に係る燃焼炉とボイラとの関係を示す図である。
【図３】ボイラ排ガスを過熱器近傍に戻す本発明のさら
に他の実施形態に係る燃焼炉とボイラとの関係を示す図
である。
に他の実施形態に係る燃焼炉とボイラとの関係を示す図
である。
【図４】従来例に係る廃棄物ガス化発電システムのシス
テム系統を示す図である。
テム系統を示す図である。
【図５】二酸化硫黄濃度と２種の材料の腐食量との関係
を示す図である。
を示す図である。
１ ガス化炉 ５ 熱分解部 ９ 散気管 １９ バーナ ２１ 燃焼炉 ２２ ボイラ ２３ 蒸気タービン ２８ 熱分解ガス ２９ 部分酸化ガス ４０ 燃料配管 ４１ 燃料タンク ４２ 流量調整バルブ ５０ 過熱器 ５１ 過熱器最高温度部 ６１ ＳＯ2モニタ ６２ 流量制御器 ７１ ボイラ排ガス配管 ７２ 排ガス導入配管 ７３ 排ガス炉内供給装置
Claims (6)
- 【請求項１】 ごみを含む各種廃棄物を熱分解してガス
化した熱分解ガスを燃焼させて生じた燃焼ガスを熱交換
器に通し、熱交換した蒸気を利用して発電を行なう廃棄
物ガス化発電方法において、 前記熱分解ガス中の二酸化硫黄濃度を２００ｐｐｍ以上
として燃焼させることを特徴とする廃棄物ガス化発電方
法。 - 【請求項２】 ごみを含む各種廃棄物を熱分解してガス
化した熱分解ガスを燃焼させて生じた燃焼ガスを熱交換
器に通し、熱交換した蒸気を利用して発電を行なう廃棄
物ガス化発電装置において、 硫黄含有燃料を燃焼炉内に導き、前記熱分解ガス中の二
酸化硫黄濃度を２００ｐｐｍ以上にして燃焼させる手段
を備えていることを特徴とする廃棄物ガス化発電装置。 - 【請求項３】 前記燃焼させる手段が前記熱分解ガスを
燃焼させるバーナであることを特徴とする請求項２記載
の廃棄物ガス化発電装置。 - 【請求項４】 前記熱交換器を設けた部位の二酸化硫黄
濃度を検出する手段と、 この検出する手段の検出結果に基づいて二酸化硫黄濃度
を制御する手段と、を備えていることを特徴とする請求
項２記載の廃棄物ガス化発電装置。 - 【請求項５】 前記二酸化硫黄濃度を制御する手段が、
硫黄含有燃料を供給する配管に設けられた流量制御弁で
あることを特徴とする請求項２記載の廃棄物ガス化発電
装置。 - 【請求項６】 前記燃焼炉で燃料された燃焼ガスが導か
れ、伝熱管を介して熱交換を行なうボイラの排ガスの一
部を前記伝熱管配設位置近傍に供給する配管が設けられ
ていることを特徴とする請求項２記載の廃棄物ガス化発
電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11140514A JP2000329322A (ja) | 1999-05-20 | 1999-05-20 | 廃棄物ガス化発電方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11140514A JP2000329322A (ja) | 1999-05-20 | 1999-05-20 | 廃棄物ガス化発電方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000329322A true JP2000329322A (ja) | 2000-11-30 |
Family
ID=15270432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11140514A Pending JP2000329322A (ja) | 1999-05-20 | 1999-05-20 | 廃棄物ガス化発電方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000329322A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102107858A (zh) * | 2011-01-15 | 2011-06-29 | 封宗方 | 一种二氧化硫气体的生产方法 |
| JP2016011813A (ja) * | 2014-06-30 | 2016-01-21 | 新日鉄住金エンジニアリング株式会社 | 熱分解ガスの燃焼方法、及び燃焼装置 |
| WO2016140018A1 (ja) * | 2015-03-05 | 2016-09-09 | 富士電機株式会社 | バイナリ発電システム、制御装置およびプログラム |
| CN113154412A (zh) * | 2021-04-17 | 2021-07-23 | 浙江宜可欧环保科技有限公司 | 热解脱附气的资源化处理方法 |
-
1999
- 1999-05-20 JP JP11140514A patent/JP2000329322A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102107858A (zh) * | 2011-01-15 | 2011-06-29 | 封宗方 | 一种二氧化硫气体的生产方法 |
| JP2016011813A (ja) * | 2014-06-30 | 2016-01-21 | 新日鉄住金エンジニアリング株式会社 | 熱分解ガスの燃焼方法、及び燃焼装置 |
| WO2016140018A1 (ja) * | 2015-03-05 | 2016-09-09 | 富士電機株式会社 | バイナリ発電システム、制御装置およびプログラム |
| US11105225B2 (en) | 2015-03-05 | 2021-08-31 | Fuji Electric Co., Ltd. | Binary power generation system and control apparatus |
| CN113154412A (zh) * | 2021-04-17 | 2021-07-23 | 浙江宜可欧环保科技有限公司 | 热解脱附气的资源化处理方法 |
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