JP2015045483A - Power generation system and power generation method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently acquire electric power using heat generated during refuse incineration in an incinerator.SOLUTION: A power generation system using waste heat generated in an incinerator 2, includes: steam pipes 21 to 24 arranged in the incinerator 2; a water reservoir supplying water to the steam pipes 21 to 24; a plurality of heat storage tanks 31 to 34 provided outside of the incinerator 2, taking out a part of the water flowing in the steam pipes 21 to 24, and storing the water therein at temperatures within a fixed temperature range; electric boilers 51 and 52 heating the water stored in the heat storage tank 34 located in a final stage by electric heat; and a turbine device 7 generating electric power by water vapor generated in the electric boilers 51 and 52, the heat storage tanks 31 to 34 being configured so that a temperature range of the heat storage tanks 31 to 34 arranged in front stages are set higher than that of the heat storage tanks 31 to 34 arranged in rear stages.

Description

本発明は、焼却炉で発生した熱を利用した発電システム及び発電方法に関する。   The present invention relates to a power generation system and a power generation method using heat generated in an incinerator.

今般の東日本大震災では、津波によって家屋が流失し、多くの人が被害を受けたうえ、その地震及び津波によって原子力発電所の原子炉が破損したことによって放射性物質が大量に漏れ出すという事故も発生した。そのため従前より、太陽光、風力、水力、地熱、太陽熱等、自然の力で定常的(もしくは反復的)に補充されるエネルギー資源(再生可能エネルギー)の利用が注目されている。   In the recent Great East Japan Earthquake, houses were washed away by the tsunami, many people were damaged, and there was an accident that a large amount of radioactive material leaked because the nuclear power plant reactor was damaged by the earthquake and tsunami did. Therefore, the use of energy resources (renewable energy) replenished constantly (or repetitively) by natural forces such as sunlight, wind power, hydropower, geothermal heat, solar heat, etc. has been attracting attention.

このような再生可能エネルギーを利用したものとして、例えば、焼却炉においてゴミを燃焼させた際に発生する熱を用いるものがある(例えば、特許文献1)。特許文献1に係る技術は、焼却炉において排出される熱を活用して温水を生産する技術である。このように活用された温水を用いて発電を行うこともできる。   As an example of using such renewable energy, there is one using heat generated when garbage is burned in an incinerator (for example, Patent Document 1). The technique which concerns on patent document 1 is a technique which produces warm water using the heat | fever discharged | emitted in an incinerator. It is also possible to generate power using the hot water utilized in this way.

特表2013−513085号公報Special table 2013-513085 gazette

しかしながら、特許文献1に開示されたような技術では、焼却炉から発生した熱量の損失が十分でないため、例えば、このようなシステムを用いて発電する場合には発電効率が十分でなかったという問題がある。   However, in the technique disclosed in Patent Document 1, since the loss of heat generated from the incinerator is not sufficient, for example, when generating power using such a system, the power generation efficiency is not sufficient. There is.

そこで、本発明は、上記のような問題を解決するものであり、焼却炉においてゴミを焼却する際に発生する熱を利用して電力を効率的に発電することができる発電システム及び発電方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention solves the above problems, and a power generation system and a power generation method capable of efficiently generating electric power using heat generated when incineration of garbage in an incinerator. The purpose is to provide.

上記課題を解決するために、本発明は、焼却炉で発生した廃熱を利用した発電システムであって、焼却炉内に配管された蒸気管と、蒸気管に水を供給する受水槽と、焼却炉の外部において、蒸気管内を流通する水の一部を取り出し、一定範囲の温度にて貯水する複数の蓄熱槽と、複数の蓄熱槽のうち、最後段に位置する蓄熱槽内の水を電熱により加熱する電熱装置と、電熱装置から発生した水蒸気により発電するタービン装置とを備え、複数の蓄熱槽では、前段に配置された蓄熱槽の温度範囲よりも、後段に配置された蓄熱槽の温度範囲が高く設定されていることを特徴とする。   In order to solve the above problems, the present invention is a power generation system using waste heat generated in an incinerator, a steam pipe piped in the incinerator, a water receiving tank for supplying water to the steam pipe, Outside the incinerator, take out a part of the water circulating in the steam pipe and store the water in the heat storage tank located at the last stage among the multiple heat storage tanks that store water at a certain range of temperature and the plurality of heat storage tanks It is equipped with an electric heating device that heats by electric heat and a turbine device that generates electric power using water vapor generated from the electric heating device. The temperature range is set high.

また、他の発明は、焼却炉で発生した廃熱を利用した発電方法であって、
(1)受水槽から、焼却炉内に配管された蒸気管に水を供給する給水処理と、
(2)焼却炉内に配管された蒸気管内を流通する水の一部を順次取り出し、焼却炉の外部に設けられた複数の蓄熱槽に、一定範囲の温度にて貯水した後、焼却炉内に戻す蓄熱処理と、
(3)複数の蓄熱槽のうち、最後段に位置する蓄熱槽内の水を電熱により加熱する電熱処理と、
(4)電熱処理により発生した水蒸気をタービン装置に供給して発電する発電処理と
を含み、
蓄熱処理では、複数の蓄熱槽について、前段に配置された蓄熱槽の温度範囲よりも、後段に配置された蓄熱槽の温度範囲が高く設定され、前段の蓄熱槽で蓄熱された水を、焼却炉内に戻し、この戻した水を焼却炉内においてさらに加熱した後、再度取り出して後段の蓄熱槽で蓄熱することによって、順次温度範囲を高めていく。
Another invention is a power generation method using waste heat generated in an incinerator,
(1) A water supply process for supplying water from a water receiving tank to a steam pipe installed in the incinerator;
(2) A portion of the water flowing through the steam pipes piped in the incinerator is sequentially taken out, stored in a plurality of heat storage tanks provided outside the incinerator at a certain temperature range, and then in the incinerator. Storage heat treatment to return to
(3) Among the plurality of heat storage tanks, an electrothermal treatment for heating the water in the heat storage tank located at the last stage by electric heat;
(4) including a power generation process for generating power by supplying steam generated by the electrothermal treatment to the turbine device,
In heat storage heat treatment, the temperature range of the heat storage tank arranged in the subsequent stage is set higher than the temperature range of the heat storage tank arranged in the previous stage for a plurality of heat storage tanks, and the water stored in the heat storage tank in the previous stage is incinerated. After returning to the furnace and further heating the returned water in the incinerator, it is taken out again and stored in a subsequent heat storage tank to gradually increase the temperature range.

これらのような本発明によれば、温度範囲が異なる温水を蓄積する複数の蓄熱槽を用いているので、温度の低い温水についても蓄積して活用することができるので、焼却炉から発生した熱量の損失を抑えることができる。そして、本発明では、前段に配置された蓄熱槽の温度範囲よりも、後段に配置された蓄熱槽の温度範囲が高くなるようにして、温度の高い温水を用いて水蒸気を発生させているので、水蒸気発生に用いる電力を抑制することができる。このように、本発明によれば、焼却炉においてゴミを焼却する際の熱を利用して電力を効率的に発電することができる。   According to the present invention as described above, since a plurality of heat storage tanks that accumulate hot water having different temperature ranges are used, it is possible to accumulate and utilize hot water having a low temperature, and therefore, the amount of heat generated from the incinerator. Loss can be suppressed. And in this invention, since the temperature range of the heat storage tank arrange | positioned in the back | latter stage becomes higher than the temperature range of the heat storage tank arrange | positioned in the front | former stage, since water vapor | steam is generated using hot water with a high temperature. The electric power used for generating water vapor can be suppressed. Thus, according to this invention, electric power can be efficiently generated using the heat at the time of incineration of garbage in an incinerator.

さらに、上記発明において、電熱装置で発生した水蒸気を蓄積する蒸気ヘッター部をさらに備え、電熱装置からの水蒸気は、蒸気ヘッター部を介してタービン装置に供給されるとともに、蒸気ヘッター部に蓄積された蒸気の一部は、複数の蓄熱槽に供給されることが好ましい。この場合には、タービン装置に提供される水蒸気は、蒸気を加圧及び加熱するための蒸気ヘッター部によって蓄積させることができるので、所定の圧力及び流量の水蒸気をタービン装置に供給することができる。また、本発明によれば、蒸気ヘッター部に蓄積された蒸気の一部は、複数の蓄熱槽に供給されるので、タービン装置に用いられた際に発生する温水を蓄熱槽内に再度供給することができるため、焼却炉から発生した熱量の損失を抑えて、より発電の効率を向上させることができる。   Furthermore, in the above-described invention, the steam heating unit further stores the steam generated in the electric heating device, and the steam from the electric heating device is supplied to the turbine device via the steam heading unit and is stored in the steam heading unit. Part of the steam is preferably supplied to a plurality of heat storage tanks. In this case, since the steam provided to the turbine device can be accumulated by the steam header unit for pressurizing and heating the steam, the steam having a predetermined pressure and flow rate can be supplied to the turbine device. . Further, according to the present invention, a part of the steam accumulated in the steam header section is supplied to the plurality of heat storage tanks, so that the hot water generated when used in the turbine device is supplied again into the heat storage tank. Therefore, the loss of heat generated from the incinerator can be suppressed, and the power generation efficiency can be further improved.

上記発明において、焼却炉で発生した煤煙を水平方向へ導出する煙道部と、煙道内の上部において水平方向に配設され、煙道部内へ散水を行う散水手段と、煙道部内における煤煙の通過経路断面の一部又は全部を塞ぐように配設される壁状の部材であり、その表裏に貫通するスリットが多数形成された複数のガラリ部とを備えることが好ましい。   In the above-mentioned invention, the flue section for leading out the smoke generated in the incinerator in the horizontal direction, the water spray means disposed horizontally in the upper portion of the flue and spraying water into the flue section, and the smoke in the flue section It is preferably a wall-like member disposed so as to block a part or all of the cross section of the passage path, and a plurality of louver portions in which a large number of slits penetrating the front and back are formed.

ここで、煤煙とは、物の燃焼等に伴い発生する不完全燃焼の粒子を含むものをいい、例えば、硫黄酸化物、煤塵(すす)、有害物質(カドミウム、塩素及び塩化水素、フッ素、フッ化水素及びフッ化ケイ素、鉛及びその化合物、窒素酸化物、ダイオキシンなどの大気汚染物質)が挙げられる。   Here, soot refers to those containing incompletely burned particles that are generated by the combustion of things, for example, sulfur oxide, soot, harmful substances (cadmium, chlorine and hydrogen chloride, fluorine, fluorine, etc.). Air pollutants such as hydrogen fluoride and silicon fluoride, lead and its compounds, nitrogen oxides and dioxins).

この場合には、煤煙を水平方向に導出する煙道部には、煙道部内へ散水を行う散水手段を備えているので、散水された水に煙道部を通過する煤煙に含まれた汚染物質を接触させ、水に汚染物質を吸着させることがきる。これにより、汚染物質を含む水を排水として回収することができるため、外部に煤煙を放出することを防止することできる。   In this case, the flue section that leads out the smoke in the horizontal direction is equipped with water sprinkling means for sprinkling water into the flue section, so that the contamination contained in the smoke that passes through the flue section to the sprinkled water. Can contact substances and adsorb pollutants in water. Thereby, since the water containing a pollutant can be collect | recovered as a waste_water | drain, it can prevent discharging | emitting smoke.

また、本発明によれば、煙道部には、煤煙の通過経路断面の一部又は全部を塞ぐように配設される壁状部材のガラリ部が形成されているので、煤煙の流れを流動させ、汚染物質を水に吸着させるための気流経路を確保することができる。   Further, according to the present invention, the flue portion is formed with the gallery portion of the wall-like member disposed so as to block a part or all of the cross section of the passage of smoke so that the flow of smoke flows. And an air flow path for adsorbing contaminants to water can be secured.

さらに、本発明によれば、ガラリ部には、表裏に貫通するスリットが多数形成された複数のガラリ部が形成されているので、煤煙をそのスリットに流れ込ませることができる。これにより、煙道部内の気流経路を適切に保つことができ、焼却炉の燃焼が低下することを防止して、不完全燃焼物質の発生を抑制することができる。   Further, according to the present invention, the gallery portion is formed with a plurality of gallery portions in which a large number of slits penetrating the front and back sides are formed, so that smoke can flow into the slits. Thereby, the air flow path in a flue part can be maintained appropriately, it can prevent that the combustion of an incinerator falls, and generation | occurrence | production of incomplete combustion substance can be suppressed.

また、ガラリ部には、散水手段から噴霧された水が表面を被覆しているため、スリット部分に流れ込んだ排煙は、ガラリ部表面の水によって有害物質が吸着されることとなり、より高い除去効果を発揮することができる。   In addition, since the water sprayed from the sprinkling means covers the surface of the louvered part, the flue gas flowing into the slit part will be adsorbed by the water on the louvered part surface, resulting in higher removal. The effect can be demonstrated.

以上述べたように、この発電システム及び発電方法によれば、焼却炉においてゴミを焼却する際に発生する熱を効率よく利用して電力を得ることができる。   As described above, according to the power generation system and the power generation method, it is possible to obtain electric power by efficiently using the heat generated when incineration of garbage in the incinerator.

本実施形態に係る発電システムの全体構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the whole structure of the electric power generation system which concerns on this embodiment. (a)は、本実施形態に係る排煙設備の構成を示す側面図であり、同図(b)は、排煙設備内のガラリ部の配置を示す上面図であり、同図(c)は排煙設備内の散水手段の配置を示す上面図である。(A) is a side view which shows the structure of the smoke exhaustion equipment which concerns on this embodiment, The same figure (b) is a top view which shows arrangement | positioning of the louver part in a smoke exhaustion equipment, The same figure (c) FIG. 3 is a top view showing the arrangement of watering means in the smoke exhausting facility. 本実施形態に係る発電方法を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the electric power generation method which concerns on this embodiment. 変形例に係る排煙設備の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the smoke exhaustion equipment which concerns on a modification.

以下に添付図面を参照して、本発明に係る発電システムの実施形態を詳細に説明する。図1は、本実施形態に係る発電システムの全体構成を示す概念図である。   Hereinafter, an embodiment of a power generation system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a conceptual diagram showing the overall configuration of the power generation system according to the present embodiment.

図1に示すように、本発明は、焼却炉2で発生した廃熱を利用した発電システムであって、排熱を回収する媒体となる水を貯水する受水槽1と、ゴミ等を焼却する焼却炉2と、焼却炉2の熱により温められた水を貯水する蓄熱槽3(31〜34)と、蓄熱槽3内の水を電熱により加熱する電気ボイラー51,52と、電気ボイラー51,52から発生した水蒸気により発電するタービン装置7と、焼却炉2から発生した煤煙を外部に放出する排煙設備8とから概略構成される。   As shown in FIG. 1, the present invention is a power generation system that uses waste heat generated in an incinerator 2, in which a water receiving tank 1 that stores water serving as a medium for recovering exhaust heat, incinerates garbage and the like. An incinerator 2, a heat storage tank 3 (31 to 34) for storing water heated by the heat of the incinerator 2, electric boilers 51 and 52 for heating water in the heat storage tank 3 by electric heat, The turbine apparatus 7 that generates electric power using water vapor generated from the gas turbine 52 and the smoke exhausting facility 8 that discharges the smoke generated from the incinerator 2 to the outside are schematically configured.

本実施形態において、受水槽1は、水道水などの硬水を軟水化処理(例えば、カルシウム除去など)した軟水を内部に貯水しており、この受水槽内における水の温度は、約15度前後に設定される。そして、この受水槽1は、焼却炉2内に配管された蒸気管21〜27と接続されており、受水槽1は水を焼却炉2内の蒸気管21〜27へ供給するようになっている。   In this embodiment, the water receiving tank 1 stores therein soft water obtained by softening hard water such as tap water (for example, calcium removal), and the temperature of the water in the water receiving tank is about 15 degrees. Set to The water receiving tank 1 is connected to steam pipes 21 to 27 piped in the incinerator 2, and the water receiving tank 1 supplies water to the steam pipes 21 to 27 in the incinerator 2. Yes.

焼却炉2は、耐熱性を金属部材で形成され、例えば、家庭用の可燃ゴミなどを焼却する焼却装置であり、本実施形態では、焼却炉2内の温度は、約500〜約900度となる。そして、この焼却炉2には、受水槽1から供給された水を焼却炉2内の排熱で温めて、その温水を蓄熱槽31〜34へ供給する配管である蒸気管21〜24が配置される。具体的に、蓄熱槽31〜34に温水を供給する蒸気管としては、受水槽1と最前段に位置する蓄熱槽31と接続する蒸気管21と、蓄熱槽31と2段目の蓄熱槽31とを接続する蒸気管22と、蓄熱槽32と3段目の蓄熱槽33とを接続する蒸気管23と、蓄熱槽31と2段目の蓄熱槽31とを接続する蒸気管23と、蓄熱槽33と最後段に位置する蓄熱槽34とを接続する蒸気管24とから構成される。   The incinerator 2 is formed of a metal member having heat resistance, and is an incinerator for incinerating household combustible waste, for example. In the present embodiment, the temperature in the incinerator 2 is about 500 to about 900 degrees. Become. And in this incinerator 2, the steam pipes 21-24 which are the piping which warms the water supplied from the water receiving tank 1 with the waste heat in the incinerator 2 and supplies the warm water to the heat storage tanks 31-34 are arrange | positioned. Is done. Specifically, as the steam pipe for supplying warm water to the heat storage tanks 31 to 34, the steam pipe 21 connected to the water receiving tank 1 and the heat storage tank 31 located in the foremost stage, the heat storage tank 31, and the second stage heat storage tank 31. The steam pipe 22 connecting the heat storage tank 32 and the third stage heat storage tank 33, the steam pipe 23 connecting the heat storage tank 31 and the second stage heat storage tank 31, and the heat storage It is comprised from the steam pipe 24 which connects the tank 33 and the thermal storage tank 34 located in the last stage.

また、焼却炉2内には、焼却炉2内の熱で発生した蒸気を蒸気ヘッター部4に供給する蒸気管25〜27を有している。本実施形態においては、受水槽1から延びた配管28が蒸気管25〜27の一端と接続されているとともに、蒸気ヘッター部4から延びた蒸気導入管41が蒸気管25〜27の他端と接続されており、焼却炉2内の排熱で発生した蒸気を蒸気ヘッター部4に供給するようになっている。なお、受水槽1と、焼却炉2との配管28には、水の圧力・流量の制御を行うバルブ2a,2bが設けられている。   Further, the incinerator 2 has steam pipes 25 to 27 for supplying steam generated by the heat in the incinerator 2 to the steam header 4. In the present embodiment, the pipe 28 extending from the water receiving tank 1 is connected to one end of the steam pipes 25 to 27, and the steam introducing pipe 41 extending from the steam header 4 is connected to the other end of the steam pipes 25 to 27. The steam generated by the exhaust heat in the incinerator 2 is supplied to the steam header unit 4. The pipe 28 between the water receiving tank 1 and the incinerator 2 is provided with valves 2a and 2b for controlling the pressure and flow rate of water.

蒸気ヘッター部4は、焼却炉2で発生された蒸気の蓄積や分配を行い、蒸気を加圧及び加熱するタンク装置であり、内部に蒸気を貯める胴部と、胴部の上部に蒸気導入管41と、下部に蒸気排出管42とを有している。蒸気排出管42は、各蓄熱槽31〜34に接続されており、胴部内の蒸気を各蓄熱槽31〜34に供給して蓄熱槽31〜34を温めるようになっている。なお、蒸気導入管41と蒸気排出管42とには、それぞれ蒸気の圧力・流量の制御を行うバルブ4a,4bが設けられている。   The steam header 4 is a tank device that accumulates and distributes the steam generated in the incinerator 2 and pressurizes and heats the steam, and includes a body part for storing steam inside, and a steam introduction pipe at the upper part of the body part. 41 and a steam discharge pipe 42 at the bottom. The steam discharge pipe 42 is connected to each of the heat storage tanks 31 to 34, and supplies the steam in the body portion to each of the heat storage tanks 31 to 34 to warm the heat storage tanks 31 to 34. The steam introduction pipe 41 and the steam discharge pipe 42 are provided with valves 4a and 4b for controlling the pressure and flow rate of the steam, respectively.

また、図示していないが、蒸気ヘッター部4には、内部の圧力をセンサーで検出したり、蒸気ヘッター部内の蒸気圧力を調整するような制御装置を有しており、蒸気排出管42から排出される蒸気温度は100度となるようになっている。   Although not shown, the steam header 4 has a control device that detects the internal pressure with a sensor and adjusts the steam pressure in the steam header. The steam temperature is 100 degrees.

蓄熱槽31〜34は、焼却炉2の外部において、蒸気管21〜24内を流通する温水の一部を取り出し、一定範囲の温度にて貯水する装置である。本実施形態では、4つの蓄熱槽31〜34から構成され、各蓄熱槽31〜34は、蒸気管22〜24を介して順次接続され、蒸気管22〜24の間には、それぞれ温水の圧力・流量の制御を行うバルブ31a〜33aが設けられている。   The heat storage tanks 31 to 34 are devices that take out a part of hot water flowing through the steam pipes 21 to 24 outside the incinerator 2 and store the water at a certain range of temperatures. In this embodiment, it is comprised from the four heat storage tanks 31-34, each heat storage tank 31-34 is connected sequentially via the steam pipes 22-24, and the pressure of warm water is respectively between the steam pipes 22-24. -Valves 31a to 33a for controlling the flow rate are provided.

そして、これらのバルブ31a〜33aの開閉を制御することで、水量を調整して各蓄熱槽31〜34内の温度を調整し、前段に配置された蓄熱槽31〜33の温度範囲よりも、後段に配置された蓄熱槽32〜34の温度範囲が高く設定されている。   And by controlling opening and closing of these valves 31a to 33a, the amount of water is adjusted to adjust the temperature in each of the heat storage tanks 31 to 34, than the temperature range of the heat storage tanks 31 to 33 arranged in the previous stage, The temperature range of the heat storage tanks 32 to 34 disposed in the subsequent stage is set high.

本実施形態では、最上段の蓄熱槽31は、温水の温度が40度以上となるように設定され、二段目の蓄熱槽32は、貯水された温水の温度が60度以上となるように設定され、三段目の蓄熱槽33は、貯水された温水の温度が80度以上となるように設定され、最後段の蓄熱槽34は、貯水された温水の温度が90度以上となるように設定されている。また、蓄熱槽31〜33の貯水量は約50t(トン)であり、最後段の蓄熱槽34の貯水量は約100t(トン)となっている。   In the present embodiment, the uppermost heat storage tank 31 is set so that the temperature of the hot water is 40 degrees or higher, and the temperature of the second stage heat storage tank 32 is such that the temperature of the stored hot water is 60 degrees or more. The third stage heat storage tank 33 is set so that the temperature of the stored warm water is 80 degrees or more, and the last stage heat storage tank 34 is such that the temperature of the stored warm water is 90 degrees or more. Is set to Further, the amount of water stored in the heat storage tanks 31 to 33 is about 50 t (tons), and the amount of water stored in the last heat storage tank 34 is about 100 t (tons).

複数の蓄熱槽31〜34のうち、最後段に位置する蓄熱槽34は、配管35を介して電気ボイラー51,52と接続されており、蓄熱槽34内の温水を電気ボイラー51,52に供給するようになっている。なお、配管35は電気ボイラー51,52と接続されるように分離されており、分岐された配管部分には、それぞれバルブ5a,5bが設けられている。   Among the plurality of heat storage tanks 31 to 34, the heat storage tank 34 located at the last stage is connected to the electric boilers 51 and 52 via the pipe 35, and supplies the hot water in the heat storage tank 34 to the electric boilers 51 and 52. It is supposed to be. The pipe 35 is separated so as to be connected to the electric boilers 51 and 52, and valves 5a and 5b are provided in the branched pipe portions, respectively.

電気ボイラー51,52は、電熱により蓄熱槽34から供給された温水を加熱して、大気圧をこえる圧力の蒸気を発生する発熱装置であり、内部に複数の電気ヒーターが設けられている。この電気ヒーターは、図示しない外部電源又は、蒸気タービンから発生した電力を電源として用いることができる。   The electric boilers 51 and 52 are heating devices that heat the hot water supplied from the heat storage tank 34 by electric heat and generate steam having a pressure exceeding the atmospheric pressure, and are provided with a plurality of electric heaters. This electric heater can use an external power source (not shown) or power generated from a steam turbine as a power source.

本実施形態において、電気ボイラーにおける熱交換装置の伝熱に寄与する伝熱面積は、法令に準拠するように設定される。すなわち、伝熱面積は、電気設備容量20kw(キロワット)を1平方メートルと見なしてその最大設備容量を換算した面積となるように設定される。本実施形態では、直径10cm、及び長さ1mであって、容量200kwの筒状電気ヒーターを100本用いるものとし、その電気設備容量は、
電気設備容量=200kw×100本=2万kw
となり、その伝熱面積は、
伝熱面積=2万kw/20=1000m
となる。
In the present embodiment, the heat transfer area contributing to the heat transfer of the heat exchange device in the electric boiler is set to comply with the law. That is, the heat transfer area is set to be an area obtained by converting the maximum installation capacity by regarding the electric installation capacity 20 kW (kilowatt) as 1 square meter. In the present embodiment, 100 cylindrical electric heaters having a diameter of 10 cm and a length of 1 m and a capacity of 200 kw are used, and the electric installation capacity is
Electric equipment capacity = 200kw × 100 = 20,000kw
And its heat transfer area is
Heat transfer area = 20,000 kw / 20 = 1000 m 2
It becomes.

そして、各電気ボイラー51,52では、配管53,54を介して蒸気ヘッター部6に接続されており、蓄熱槽34から供給された温水を100t/hで蒸発させ、発生した水蒸気を蒸気ヘッター部6に供給している。   And in each electric boiler 51,52, it connects to the vapor | steam header part 6 via the piping 53,54, the hot water supplied from the thermal storage tank 34 is evaporated at 100 t / h, and the generated water vapor | steam is a vapor | steam header part. 6 is supplied.

蒸気ヘッター部6は、電気ボイラー51,52で発生した水蒸気の蓄積や分配を行い、蒸気を加圧及び加熱するためのタンク装置であり、内部に蒸気を貯める胴部と、蒸気を胴部内に導入する蒸気導入管となる配管53,54と、蒸気を排出する蒸気排出管61とを有している。配管53,54には、バルブ6a,6bが設けられており、蒸気の圧力・流量の制御が実行される。そして、電気ボイラー51,52からの水蒸気は、蒸気ヘッター部6の蒸気排出管61を介してタービン装置7に供給される。なお、蒸気ヘッター部6に接続されるタービン装置の数は、限定されるものでなはく、複数のタービン装置7が接続可能である。   The steam header 6 is a tank device for accumulating and distributing water vapor generated in the electric boilers 51 and 52, and pressurizing and heating the steam, and a body part for storing the steam therein, and the steam in the body part. It has piping 53, 54 to be steam introduction pipes to be introduced, and a steam discharge pipe 61 for discharging steam. The pipes 53 and 54 are provided with valves 6a and 6b, and control of steam pressure and flow rate is executed. Then, the steam from the electric boilers 51 and 52 is supplied to the turbine device 7 via the steam discharge pipe 61 of the steam header 6. Note that the number of turbine devices connected to the steam header 6 is not limited, and a plurality of turbine devices 7 can be connected.

タービン装置7は、蒸気ヘッター部6から供給された蒸気によって発電する装置であり、蒸気が噴射されることで回転運動を発生する羽根車71と、羽根車71を軸支し、羽根車71の回転運動が伝達される中心軸72と、中心軸72の軸上に設けられ、伝達される回転運動により発電する発電機73とから構成される。   The turbine device 7 is a device that generates electric power using the steam supplied from the steam header 6, and supports the impeller 71 that generates a rotational motion when the steam is injected, and the impeller 71. A central shaft 72 to which the rotational motion is transmitted, and a generator 73 that is provided on the central shaft 72 and generates electric power by the transmitted rotational motion.

本実施形態において、発電機73の最大出力は20万kwとなる。そして、発電機73から発生した電力は、図示しない蓄電器に蓄積される。また、タービン装置7内には、使用後の蒸気を他の装置に分配する切替部74を有している。切替部74は、タービン装置7で使用された蒸気を蓄積して、蓄熱槽34又は電気ボイラー51に供給するタンク装置であり、タービン装置7で使用された蒸気を再利用していることで、熱効率を向上させる利点を有する。具体的に、切替部74は、配管75を介して蓄熱槽34に接続されており、蓄熱槽34に蒸気を供給して蓄熱槽34の温度、数量、及び水位の調整が可能となっている。   In the present embodiment, the maximum output of the generator 73 is 200,000 kW. And the electric power which generate | occur | produced from the generator 73 is accumulate | stored in the electrical storage device which is not shown in figure. Further, the turbine device 7 includes a switching unit 74 that distributes the used steam to other devices. The switching unit 74 is a tank device that accumulates the steam used in the turbine device 7 and supplies the steam to the heat storage tank 34 or the electric boiler 51. By reusing the steam used in the turbine device 7, It has the advantage of improving thermal efficiency. Specifically, the switching unit 74 is connected to the heat storage tank 34 via a pipe 75, and the temperature, quantity, and water level of the heat storage tank 34 can be adjusted by supplying steam to the heat storage tank 34. .

一方、切替部74は、配管77を介して電気ボイラー51にも接続されている。この切替部74と電気ボイラー51との間には、電気ボイラー51に供給する蒸気の圧力を軽減させるバルブなどの減圧器76が設けられている。この減圧器76によって蒸気を所定の圧力に調整することで、急激な気圧変化が生じることを防止してウォータハンマー(水撃作用)を防ぐとともに、電気ボイラー51内の設備を保護するようになっている。また、減圧器76によって蒸気を減圧させることで、減圧器76内を真空に近づかせ、配管77を介してタービン装置7の回転駆動力を増大させることができるため、より大きな出力を得ることができるようになる。   On the other hand, the switching unit 74 is also connected to the electric boiler 51 via a pipe 77. A decompressor 76 such as a valve for reducing the pressure of the steam supplied to the electric boiler 51 is provided between the switching unit 74 and the electric boiler 51. By adjusting the steam to a predetermined pressure by the decompressor 76, a sudden change in atmospheric pressure is prevented to prevent water hammer (water hammer action), and equipment in the electric boiler 51 is protected. ing. Further, by reducing the pressure of the steam by the decompressor 76, the inside of the decompressor 76 can be brought close to vacuum, and the rotational driving force of the turbine device 7 can be increased via the pipe 77, so that a larger output can be obtained. become able to.

次いで、図2を用いて、排煙設備8について説明する。図2(a)は、排煙設備8の構造を示す側面図であり、同図(b)は、排煙設備8のガラリ部85の配置を示す上面図であり、同図(c)は、排煙設備8の散水手段の配置を示す上面図である。   Next, the smoke exhausting facility 8 will be described with reference to FIG. 2A is a side view showing the structure of the smoke exhausting equipment 8, FIG. 2B is a top view showing the arrangement of the louvered portion 85 of the smoke exhausting equipment 8, and FIG. It is a top view which shows arrangement | positioning of the water sprinkling means of the smoke exhaustion equipment 8. FIG.

図1及び図2に示すように、排煙設備8には、焼却炉2の上部から突出して配管29を介して、焼却炉2で発生した煤煙を水平方向に導出する煙道部80aと、配管80cを介して接続され、煙道部80aと接続され、煤煙から有害物質を除去した煙を外部に排出する煙突部80bと、有害物質を含有する廃液を浄化するフィルター部82とから構成される。   As shown in FIGS. 1 and 2, the flue gas facility 8 has a flue portion 80 a that projects from the upper part of the incinerator 2 through the pipe 29 and leads the soot generated in the incinerator 2 in the horizontal direction, Connected via a pipe 80c, connected to a flue section 80a, composed of a chimney section 80b that discharges smoke from which harmful substances have been removed from the smoke, and a filter section 82 that purifies waste liquid containing the harmful substances. The

なお、ここで、煤煙とは、焼却炉2での燃焼に伴い発生する不完全燃焼の粒子を含むものをいい、例えば、硫黄酸化物、煤塵、有害物質(カドミウム、塩素及び塩化水素、フッ素、フッ化水素及びフッ化ケイ素、鉛及びその化合物、窒素酸化物、ダイオキシンなどの大気汚染物質)が挙げられる。   Here, the soot refers to those containing incompletely burned particles generated by combustion in the incinerator 2, for example, sulfur oxide, dust, harmful substances (cadmium, chlorine and hydrogen chloride, fluorine, And air pollutants such as nitrogen fluoride and dioxin).

煙道部80aは、図2(a)〜(c)に示すように、煙道部80a内へ散水を行う散水手段84と、煙道部80a内に配設される壁状の部材であるガラリ部85と、煙道部80a内の下部において、散水された水を貯水するドレンパン86とから形成される。   As shown in FIGS. 2A to 2C, the flue portion 80a is a water spray means 84 for spraying water into the flue portion 80a and a wall-like member disposed in the flue portion 80a. It is formed from a louver part 85 and a drain pan 86 for storing the sprinkled water at the lower part in the flue part 80a.

散水手段84は、霧状又は粒状の水を噴霧する手段であり、本実施形態では、水圧及び風量を調整して所定の散水圧力で水を噴霧するようになっている。このような散水手段84は、煙道部80a内の上部において水平方向に配設されており、図2(c)に示すように、各位置には、霧状又は粒状の水を噴霧する散水口84aが配置されており、この散水口84aから散水することで、煙道部80a内を流れる煤煙の各物質を意味する汚染物質が散水に接触して吸着され、ドレンパン86内に貯水されていく。   The watering means 84 is means for spraying mist-like or granular water. In this embodiment, the water pressure and the air volume are adjusted to spray water at a predetermined watering pressure. Such water sprinkling means 84 is disposed in the horizontal direction in the upper part in the flue portion 80a, and as shown in FIG. 2 (c), each position is sprayed with mist or granular water. A water outlet 84 a is arranged, and by sprinkling water from the water outlet 84 a, pollutants that mean each material of soot flowing in the flue portion 80 a are adsorbed in contact with the water spray and stored in the drain pan 86. Go.

ガラリ部85は、図2(b)に示すように、煙道部80a内における煤煙の通過経路断面の一部又は全部を塞ぐように千鳥状に配置されている。このガラリ部85は、その表裏に貫通するスリットが多数形成されており、煤煙がスリット部分を通り抜けるようになっている。また、ガラリ部85は、散水手段84から噴霧された水によりその表面に水分がコーティングされ、そのスリット部分に流れ込んだ排煙の粒子を吸着するようになっている。   As shown in FIG. 2B, the louver portions 85 are arranged in a staggered manner so as to block a part or all of the cross-section of the passage of smoke in the flue portion 80a. The gallery portion 85 has a large number of slits penetrating the front and back, so that smoke can pass through the slit portion. Further, the garage portion 85 has its surface coated with water sprayed from the water sprinkling means 84 and adsorbs smoke particles flowing into the slit portion.

ドレンパン86は、汚染物質を含む水を一時的に貯水する容器であり、ドレンパン86内に流れ込んだ水分は、下方に位置する排水管を通じてフィルター部82に流れ込むようになっている。フィルター部82には、汚染物質を濾過する所定の濾過精度を有するフィルター網82aが複数配置されており、汚染物質を集塵するようになっている。そして、濾過されて清浄化された水は下水道へ排出される。   The drain pan 86 is a container that temporarily stores water containing pollutants, and the water that has flowed into the drain pan 86 flows into the filter portion 82 through a drain pipe located below. A plurality of filter nets 82a having a predetermined filtration accuracy for filtering contaminants are arranged in the filter unit 82 so as to collect the contaminants. The filtered and purified water is discharged to the sewer.

なお、以上説明した各装置については、ニッケル基合金、コバルト基合金などの設定される温度に対する耐熱性を有する金属部材が用いられるものとする。また、各装置は、図示しない温度センサー、圧力センサー、流量センサー等が設けられているとともに、CPU等の制御装置によって、各装置から流出及び流入される水及び蒸気についての圧力、流量、及び温度が制御されるようになっている。   In addition, about each apparatus demonstrated above, the metal member which has heat resistance with respect to the set temperature, such as a nickel base alloy and a cobalt base alloy shall be used. In addition, each device is provided with a temperature sensor, a pressure sensor, a flow rate sensor and the like (not shown), and the pressure, flow rate, and temperature of water and steam flowing out and inflow from each device by a control device such as a CPU. Is to be controlled.

(発電方法)
上述した発電システムを動作させることで、本発明の発電方法を実施できる。図3は、本実施形態に係る発電方法を示すフローチャート図である。
(Power generation method)
By operating the power generation system described above, the power generation method of the present invention can be implemented. FIG. 3 is a flowchart showing the power generation method according to this embodiment.

本実施形態における焼却炉2で発生した廃熱を利用した発電方法は、先ず、 受水槽1から、焼却炉2内に配管された蒸気管21〜24に水を供給する給水処理を行う(S101)。そして、焼却炉2内に配管された蒸気管21〜24内を流通する水の一部を順次取り出し、焼却炉2の外部に設けられた複数の蓄熱槽31〜34に、一定範囲の温度にて貯水した後、焼却炉2内に戻す蓄熱処理と行う(S102)。   In the power generation method using the waste heat generated in the incinerator 2 in the present embodiment, first, a water supply process for supplying water from the water receiving tank 1 to the steam pipes 21 to 24 piped in the incinerator 2 is performed (S101). ). And one part of the water which distribute | circulates the inside of the steam pipes 21-24 piped in the incinerator 2 is taken out one by one, and the several heat storage tanks 31-34 provided in the exterior of the incinerator 2 are made into the temperature of a fixed range. After the water is stored, the heat storage heat is returned to the incinerator 2 (S102).

この際、複数の蓄熱槽31〜34について、前段に配置された蓄熱槽31〜34の温度範囲よりも、後段に配置された蓄熱槽31〜34の温度範囲が高く設定され、前段の蓄熱槽31〜34で蓄熱された水を、焼却炉2内に戻し、この戻した水を焼却炉2内においてさらに加熱した後、再度取り出して後段の蓄熱槽31〜34で蓄熱することによって、順次温度範囲を高めていく。   Under the present circumstances, about the some heat storage tanks 31-34, the temperature range of the heat storage tanks 31-34 arrange | positioned in the back | latter stage is set higher than the temperature range of the heat storage tanks 31-34 arrange | positioned in the front | former stage. The water stored in 31 to 34 is returned to the incinerator 2, and the returned water is further heated in the incinerator 2. Then, the water is taken out again and stored in the subsequent heat storage tanks 31 to 34, so that the temperature is increased. Increase the range.

そして、複数の蓄熱槽31〜34のうち、最後段に位置する蓄熱槽31〜34内の水を電気ボイラー51,52に供給し、その電気ボイラー51,52の電熱により温水を加熱して水蒸気を発生させる電熱処理を行う(S103)。   And the water in the thermal storage tanks 31-34 located in the last stage among the several thermal storage tanks 31-34 is supplied to the electric boilers 51, 52, warm water is heated by the electric heat of the electric boilers 51, 52, and water vapor | steam is supplied. An electrothermal treatment is performed to generate (S103).

その後、電気ボイラー51,52で発生した水蒸気を蒸気ヘッター部6に蓄積する蒸気蓄積処理を行う(S104)。そして、電熱処理により発生した水蒸気をタービン装置7に供給して発電する発電処理を行う(S105)。この際、電気ボイラー51,52からの水蒸気は、蒸気ヘッター部6を介してタービン装置7に供給される。さらに、蒸気ヘッター部6に蓄積された蒸気の一部は、蓄熱槽34に供給される。   Thereafter, steam accumulation processing for accumulating water vapor generated in the electric boilers 51 and 52 in the steam header 6 is performed (S104). And the power generation process which supplies the water vapor | steam generate | occur | produced by the electrothermal treatment to the turbine apparatus 7, and generates electric power is performed (S105). At this time, the water vapor from the electric boilers 51 and 52 is supplied to the turbine device 7 via the steam header 6. Further, a part of the steam accumulated in the steam header 6 is supplied to the heat storage tank 34.

一方、焼却炉2から発生した煤煙は煙道部80aに導入されて煤煙除去処理が実行される(S106)。具体的には、煙道部80a内の上部において配設された散水手段84が、煙道部80a内へ散水を行い、煤煙内の汚染物質に水を付着させて、汚染物質を含有する水を煙道部80a下部のドレンパン86内に貯水させる。   On the other hand, the smoke generated from the incinerator 2 is introduced into the flue portion 80a and the smoke removal process is executed (S106). Specifically, water sprinkling means 84 disposed in the upper part of the flue portion 80a sprinkles water into the flue portion 80a, and attaches water to the pollutants in the smoke so that water containing the pollutants is contained. Is stored in the drain pan 86 below the flue portion 80a.

汚染物質が除去された煙は、煙突部80bから外部に放出される。一方、ドレンパン86内の水はその後フィルター部82内で汚染物質が濾過され、汚染物質が除かれた水は下水道に放流される。   The smoke from which the pollutants are removed is discharged to the outside from the chimney 80b. On the other hand, the water in the drain pan 86 is then filtered for contaminants in the filter unit 82, and the water from which the contaminants have been removed is discharged into the sewer.

(作用・効果)
このような本実施形態によれば、40度、60度、80度、及び90度と温度範囲が異なる温水を蓄積する複数の蓄熱槽31〜34を備え、温度の低い温水についても蓄積して活用しているため、焼却炉2から発生した熱量の損失を抑えることができる。さらに、本実施形態によれば、前段に配置された蓄熱槽31〜33のいずれかの温度範囲よりも、後段に配置された蓄熱槽32〜34のいずれかの温度範囲が高くなるようにして、最も温度が高い温水が貯水された蓄熱槽34内の水を電熱により加熱して水蒸気を発生させているため、水蒸気発生に用いる電力を抑制することができる。このように本実施形態によれば、焼却炉においてゴミを焼却する際に発生する熱量の損失を抑えて、電力を効率的に発電することができる。
(Action / Effect)
According to such this embodiment, it is provided with a plurality of heat storage tanks 31 to 34 that accumulate hot water having a temperature range different from 40 degrees, 60 degrees, 80 degrees, and 90 degrees, and accumulates warm water having a low temperature. Since it is utilized, the loss of heat generated from the incinerator 2 can be suppressed. Furthermore, according to the present embodiment, the temperature range of any one of the heat storage tanks 32 to 34 disposed in the subsequent stage is higher than the temperature range of any one of the heat storage tanks 31 to 33 disposed in the previous stage. Since water in the heat storage tank 34 in which hot water having the highest temperature is stored is heated by electric heat to generate water vapor, the power used for generating water vapor can be suppressed. As described above, according to the present embodiment, it is possible to efficiently generate electric power while suppressing a loss of heat generated when incinerators are incinerated.

また、本実施形態では、電気ボイラー51,52からの水蒸気は、蒸気ヘッター部6によって蓄積された後にタービン装置7に供給されているので、二つの電熱装置から発生した水蒸気を集め、この水蒸気を所定の圧力及び流量でタービン装置に供給することができる。   In the present embodiment, since the steam from the electric boilers 51 and 52 is accumulated by the steam header 6 and then supplied to the turbine device 7, the steam generated from the two electric heating devices is collected and the steam is collected. The turbine apparatus can be supplied at a predetermined pressure and flow rate.

また、本実施形態において、蒸気ヘッター部6に蓄積された蒸気の一部は、例えば、蓄熱槽34に再度供給しているため、より蓄熱槽内の熱量の損失を抑えて、より発電の効率を向上させることができる。   Moreover, in this embodiment, since a part of the vapor | steam accumulate | stored in the vapor | steam header 6 is supplied again, for example to the thermal storage tank 34, the loss of the calorie | heat amount in a thermal storage tank is suppressed more, and it is more efficient in electric power generation. Can be improved.

さらに本実施形態において、散水手段84及びガラリ部85を備えた排煙設備8を有しているので、煙道部80aを通過する煤煙は、先ず、煤煙の通過経路断面の一部又は全部を塞ぐように千鳥状に配設されるガラリ部85によって、蛇行するような気流経路となる。そして、このように流れる煤煙に対して、散水手段84によって上部より散水することで、煤煙に含まれる汚染物質の粒子が散水された水と接触して吸着されるため、汚染物質を回収し外部に煤煙を放出することを防止することできる。   Furthermore, in this embodiment, since it has the smoke exhausting equipment 8 provided with the water sprinkling means 84 and the louver part 85, the smoke which passes the flue part 80a, first, has a part or all of the passage path | route cross section of soot. By the louver portions 85 arranged in a staggered manner so as to be closed, an air flow path meandering is provided. And by spraying the soot flowing in this way from the upper part by the sprinkling means 84, the particles of the pollutant contained in the soot are adsorbed in contact with the sprinkled water. It is possible to prevent soot from being emitted.

さらに、ガラリ部85には、表裏に貫通するスリットが多数形成されているので、煤煙をそのスリットに流れ込ませることができる。この際、ガラリ部85には、散水手段84から噴霧された水が表面を被覆しているため、スリット部分に流れ込んだ排煙は、ガラリ部85表面の水によって汚染物質が吸着されることとなり、より高い除去効果を発揮することができる。   Furthermore, since a large number of slits penetrating the front and back surfaces are formed in the gallery portion 85, soot can be caused to flow into the slits. At this time, since the water sprayed from the sprinkling means 84 covers the surface of the gallery portion 85, the flue gas flowing into the slit portion is adsorbed by the contaminant on the surface of the gallery portion 85. Higher removal effect can be exhibited.

以上述べたような発電システムを全国の焼却設備に用い、発電方法を実施することで、多くの電力を発生させることができ、原発問題、及び環境問題に貢献することができる。具体的には、平成20年度における全国の焼却炉は、1243件となっているため、上述したような、容量200kwの電気ヒーター100本を備える電気ボイラーを用いて通電させると、使用電力(kw)は
2万(kw)×1243(台)=2486万(kw)
となる。
By using the power generation system described above for incineration facilities throughout the country and implementing the power generation method, it is possible to generate a large amount of power and contribute to the nuclear power plant problem and the environmental problem. Specifically, since there are 1243 incinerators nationwide in FY2008, if electricity is supplied using an electric boiler having 100 electric heaters with a capacity of 200 kw as described above, the power used (kw ) Is 20,000 (kw) x 1243 (units) = 24.86 million (kw)
It becomes.

一方、タービン装置7から出力される電力は、20万kwとなっているため、全国発電電力(kw)は、
20万(kw)×1243(台)=2億4860万kw
となる。
On the other hand, since the electric power output from the turbine device 7 is 200,000 kw, the nationally generated power (kw) is
200,000 (kw) x 1243 (units) = 248.6 million kw
It becomes.

したがって、取得電力(kw)は、
2億4860万(kw)−2486万(kw)=2億2374万(kw)
となり、より大きな電力を供給することができるようになる。
Therefore, the acquired power (kw) is
248.6 million (kw)-24.86 million (kw) = 227.44 million (kw)
As a result, a larger amount of power can be supplied.

これらの電力は、例えば、電力会社に買い取らせて、変電所設備、工場、及び住宅に送電させる。この際、例えば、国が管理して発電業務と送電業務とを分けた方が好ましい。また、本発電システムによる排煙設備8を各国で利用されれば、温室効果ガスの25%削除も可能となり、地球環境に貢献することができる。   For example, these electric powers are purchased by an electric power company and transmitted to substation facilities, factories, and houses. In this case, for example, it is preferable that the country manages and separates the power generation business and the power transmission business. Further, if the smoke exhausting facility 8 by this power generation system is used in each country, it is possible to delete 25% of the greenhouse gas and contribute to the global environment.

(変更例)
なお、上述した各実施形態の説明は、本発明の一例である。このため、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることはもちろんである。例えば、上述した実施形態において、フィルター部82内で汚染物質が濾過され、水は下水道に放流させたが、本発明は、これに限定するものではなく、例えば、その水を散水手段から噴霧される水に用いることもできる。
(Example of change)
The description of each embodiment described above is an example of the present invention. For this reason, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various modifications can be made according to the design or the like as long as the technical idea according to the present invention is not deviated. For example, in the above-described embodiment, the contaminant is filtered in the filter unit 82 and the water is discharged into the sewer. However, the present invention is not limited to this. For example, the water is sprayed from the watering means. It can also be used for water.

すなわち、図4に示すように、フィルター部82で汚染物質を除去した後、さらに、濾過装置81で濾過して清浄化する。濾過装置81は、配管87を介して冷却塔88と接続されており、冷却塔88によって濾過された水を冷却する。具体的には、冷却塔88内に設けられたファン88aによって水を噴霧させて冷却する。   That is, as shown in FIG. 4, after removing contaminants by the filter unit 82, the filter unit 81 is further used for filtration and cleaning. The filtering device 81 is connected to the cooling tower 88 via the pipe 87 and cools the water filtered by the cooling tower 88. Specifically, water is sprayed and cooled by a fan 88 a provided in the cooling tower 88.

冷却塔88は、配管89と散水管83とを介して散水手段84に接続されており、冷却された水は配管89と散水管83を通じて散水手段84に供給される。なお、濾過装置81から冷却塔88までの配管87部分、及び冷却塔88から散水手段84までの配管89部分には、それぞれポンプ87a,89aが設けられており、所定の流量で冷却塔88や散水手段84に水を供給するようになっている。   The cooling tower 88 is connected to the sprinkling means 84 via a pipe 89 and a sprinkling pipe 83, and the cooled water is supplied to the sprinkling means 84 through the pipe 89 and the sprinkling pipe 83. Pumps 87a and 89a are respectively provided in the pipe 87 portion from the filtration device 81 to the cooling tower 88 and the pipe 89 portion from the cooling tower 88 to the water spray means 84, and the cooling tower 88 and Water is supplied to the watering means 84.

なお、ポンプ87aは、冷却塔88で冷却された水を濾過装置81側に逆流させて排煙設備8を洗浄する逆洗機能も備えている。具体的に、ポンプ87aによって逆流された水は、濾過装置81に蓄積された汚染物質をフィルター部82内に流し込み、さらにフィルター部82内に蓄積された汚染物質を含めて、配管82bに流れ込むようになる。これにより、濾過装置81及びフィルター部82の内部を洗浄することができるようになっている。配管82bから流れた汚染水は、例えば、下水道に流されるか、若しくは、所定のタンクに蓄積されて廃棄される。   The pump 87a also has a back washing function for washing the smoke exhausting equipment 8 by causing the water cooled by the cooling tower 88 to flow backward to the filtration device 81 side. Specifically, the water backflowed by the pump 87a causes the pollutant accumulated in the filtering device 81 to flow into the filter part 82 and further flows into the pipe 82b including the pollutant accumulated in the filter part 82. become. Thereby, the inside of the filtration apparatus 81 and the filter part 82 can be wash | cleaned. The contaminated water that has flowed from the pipe 82b is, for example, flowed into a sewer, or accumulated in a predetermined tank and discarded.

このような本変更例によれば、煤煙から汚染物質を除去するために用いた汚染水から、汚染物質を除去するとともに、その清浄化された水を散布用に再利用できるので、より環境保護に貢献することができる。   According to such a modified example, the pollutant can be removed from the contaminated water used to remove the pollutant from the smoke, and the purified water can be reused for spraying. Can contribute.

また、例えば、上述した実施形態では、電気ボイラー51,52は、外部電源を用いて駆動する構成としたが、本発明は、これに限定するものではなく、例えば、始めに少ない電力で駆動する小型水管ボイラーを用いてタービン装置7を回転駆動させて発電させ、発電機73の出力が安定した後に、電気ボイラー51,52に切り替えて運転するようにしてもよい。この場合、小型水管ボイラーは、蓄熱槽34と配管を介して接続されて、90度以上の温水が提供される。また、小型水管ボイラーは、配管を介して蒸気ヘッター部6と接続されており、小型水管ボイラー内で発生させた水蒸気を蒸気ヘッター部6に供給するようになっている。このような変形例によれば、外部電源を用いずに発電が可能となり、その結果、より発電効率を向上させることができる。   Further, for example, in the above-described embodiment, the electric boilers 51 and 52 are configured to be driven using an external power source. However, the present invention is not limited to this, and for example, is driven with a small amount of power at the beginning. The turbine apparatus 7 may be rotationally driven using a small water tube boiler to generate electric power, and after the output of the generator 73 is stabilized, the electric boilers 51 and 52 may be switched to operate. In this case, the small water tube boiler is connected to the heat storage tank 34 via a pipe to provide hot water of 90 degrees or more. Further, the small water tube boiler is connected to the steam header 6 via a pipe, and the steam generated in the small water tube boiler is supplied to the steam header 6. According to such a modification, it is possible to generate power without using an external power source, and as a result, it is possible to further improve the power generation efficiency.

1…受水槽
2…焼却炉
2a,2b…バルブ
3…蓄熱槽
4…蒸気ヘッター部
4a,4b…バルブ
5a,5b…バルブ
6…蒸気ヘッター部
6a,6b…バルブ
7…タービン装置
8…排煙設備
21〜27…蒸気管
28…配管
29…配管
31…蓄熱槽
31a〜33a…バルブ
31〜34…蓄熱槽
34…蓄熱槽
35…配管
41…蒸気導入管
42…蒸気排出管
51,52…電気ボイラー
53,54…配管
61…蒸気排出管
71…羽根車
72…中心軸
73…発電機
74…切替部
75,77…配管
76…減圧器
80a…煙道部
80b…煙突部
80c…配管
81…濾過装置
82…フィルター部
82a…フィルター網
82b…配管
83…散水管
84…散水手段
84a…散水口
85…ガラリ部
86…ドレンパン
87…配管
87a,89a…ポンプ
88…冷却塔
88a…ファン
89…配管
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Receiving tank 2 ... Incinerator 2a, 2b ... Valve 3 ... Heat storage tank 4 ... Steam header 4a, 4b ... Valve 5a, 5b ... Valve 6 ... Steam header 6a, 6b ... Valve 7 ... Turbine device 8 ... Smoke Equipment 21-27 ... Steam pipe 28 ... Pipe 29 ... Pipe 31 ... Heat storage tank 31a-33a ... Valve 31-34 ... Heat storage tank 34 ... Heat storage tank 35 ... Pipe 41 ... Steam introduction pipe 42 ... Steam discharge pipe 51, 52 ... Electricity Boiler 53, 54 ... Piping 61 ... Steam exhaust pipe 71 ... Impeller 72 ... Center shaft 73 ... Generator 74 ... Switching section 75, 77 ... Piping 76 ... Decompressor 80a ... Flue section 80b ... Chimney section 80c ... Piping 81 ... Filtration device 82 ... Filter part 82a ... Filter network 82b ... Piping 83 ... Sprinkling pipe 84 ... Sprinkling means 84a ... Sprinkling port 85 ... Gripping part 86 ... Drain pan 87 ... Piping 87a, 89 a ... pump 88 ... cooling tower 88a ... fan 89 ... piping

Claims (5)

焼却炉で発生した廃熱を利用した発電システムであって、
前記焼却炉内に配管された蒸気管と、
前記蒸気管に水を供給する受水槽と、
前記焼却炉の外部において、前記蒸気管内を流通する水の一部を取り出し、一定範囲の温度にて貯水する複数の蓄熱槽と、
前記複数の蓄熱槽のうち、最後段に位置する蓄熱槽内の水を電熱により加熱する電熱装置と、
前記電熱装置から発生した水蒸気により発電するタービン装置と
を備え、
前記複数の蓄熱槽では、前段に配置された蓄熱槽の温度範囲よりも、後段に配置された蓄熱槽の温度範囲が高く設定されている
ことを特徴とする発電システム。
A power generation system using waste heat generated in an incinerator,
A steam pipe piped in the incinerator;
A water receiving tank for supplying water to the steam pipe;
Outside the incinerator, a plurality of heat storage tanks for taking out a part of the water circulating in the steam pipe and storing the water at a certain range of temperature,
Among the plurality of heat storage tanks, an electric heating device that heats the water in the heat storage tank located at the last stage by electric heat;
A turbine device that generates electric power by steam generated from the electric heating device,
In the plurality of heat storage tanks, the temperature range of the heat storage tank disposed in the subsequent stage is set higher than the temperature range of the heat storage tank disposed in the previous stage.
前記電熱装置で発生した水蒸気を蓄積する蒸気ヘッター部をさらに備え、
前記電熱装置からの水蒸気は、前記蒸気ヘッター部を介して前記タービン装置に供給されるとともに、蒸気ヘッター部に蓄積された蒸気の一部は、前記複数の蓄熱槽に供給される
ことを特徴とする請求項1に記載の発電システム。
It further comprises a steam header unit that accumulates steam generated by the electric heating device,
The steam from the electric heating device is supplied to the turbine device via the steam header unit, and a part of the steam accumulated in the steam header unit is supplied to the plurality of heat storage tanks. The power generation system according to claim 1.
前記焼却炉で発生した煤煙を水平方向に導出する煙道部と、
前記煙道部内の上部において水平方向に配設され、前記煙道部内へ散水を行う散水手段と、
前記煙道部内における前記煤煙の通過経路断面の一部又は全部を塞ぐように配設される壁状の部材であり、その表裏に貫通するスリットが多数形成された複数のガラリ部と
を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の発電システム。
A flue section for horizontally deriving soot generated in the incinerator;
Watering means disposed horizontally in the upper part of the flue part and for sprinkling water into the flue part;
A wall-like member disposed so as to block a part or all of a cross-section of the passage of smoke in the flue portion, and a plurality of gallery portions in which a large number of slits penetrating the front and back are formed. The power generation system according to claim 1 or 2.
焼却炉で発生した廃熱を利用した発電方法であって、
受水槽から、前記焼却炉内に配管された蒸気管に水を供給する給水処理と、
前記焼却炉内に配管された前記蒸気管内を流通する水の一部を順次取り出し、前記焼却炉の外部に設けられた複数の蓄熱槽に、一定範囲の温度にて貯水した後、前記焼却炉内に戻す蓄熱処理と、
前記複数の蓄熱槽のうち、最後段に位置する蓄熱槽内の水を電熱により加熱する電熱処理と、
前記電熱処理により発生した水蒸気をタービン装置に供給して発電する発電処理と
を含み、
前記蓄熱処理では、前記複数の蓄熱槽について、前段に配置された蓄熱槽の温度範囲よりも、後段に配置された蓄熱槽の温度範囲が高く設定され、前段の蓄熱槽で蓄熱された水を、前記焼却炉内に戻し、この戻した水を焼却炉内においてさらに加熱した後、再度取り出して後段の蓄熱槽で蓄熱することによって、順次温度範囲を高めていく
ことを特徴とする発電方法。
A power generation method using waste heat generated in an incinerator,
A water supply process for supplying water from a water receiving tank to a steam pipe installed in the incinerator;
After sequentially taking out a part of the water flowing through the steam pipe piped in the incinerator and storing the water in a plurality of heat storage tanks provided outside the incinerator at a certain range of temperature, the incinerator Heat storage heat storage
Among the plurality of heat storage tanks, an electrothermal treatment for heating the water in the heat storage tank located at the last stage by electric heat;
A power generation process for generating power by supplying steam generated by the electrothermal treatment to a turbine device,
In the heat storage heat treatment, for the plurality of heat storage tanks, the temperature range of the heat storage tank disposed in the subsequent stage is set higher than the temperature range of the heat storage tank disposed in the previous stage, and the water stored in the heat storage tank in the previous stage is stored. The power generation method is characterized in that after returning to the incinerator and further heating the returned water in the incinerator, the temperature is gradually increased by taking it out again and storing it in a subsequent heat storage tank.
前記発電処理に先行して、前記電熱装置で発生した水蒸気を蒸気ヘッター部に蓄積する蒸気蓄積処理をさらに含み、
前記発電処理では、前記電熱装置からの水蒸気は、前記蒸気ヘッター部を介して前記タービン装置に供給されるとともに、前記蓄熱処理では、蒸気ヘッター部に蓄積された蒸気の一部は、前記複数の蓄熱槽に供給される
ことを特徴とする請求項4に記載の発電方法。
Prior to the power generation process, further includes a steam accumulation process for accumulating water vapor generated in the electric heating device in a steam header.
In the power generation process, water vapor from the electric heating device is supplied to the turbine device via the steam header unit, and in the heat storage process, a part of the steam accumulated in the steam header unit is the plurality of steam units. The power generation method according to claim 4, wherein the power generation method is supplied to a heat storage tank.
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