JP2020023954A - 廃棄物処理設備からのエネルギー回収方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
Description
設定された運転条件は以下のとおりである。
(a)蒸気タービン24の定格蒸気量:20,000kg/h
(b)蒸気タービン24に供給される高圧蒸気の状態量
(b1)圧力Po:5.80MPa
(b2)温度To:445°C
(b3)比エンタルピho:3,292kJ/kg
(b4)流量(単独稼働状態)Qo1:10,000kg/h
(b5)流量(同時稼働状態)Qo2:20,000kg/h
(c)低圧蒸気溜め23の内圧:0.40MPa(G)
(d)要求抽気圧力:0.60MPa(G)
前記運転条件を前提に行われたシミュレーションの結果は以下のとおりである。
(a)抽気蒸気量Q1:1,350kg/h
(b)抽気蒸気圧力P1:0.60MPa(G)
(c)抽気蒸気温度T1:266°C
(d)抽気蒸気比エンタルピh1:2,989kJ/kg
(e)発電機21で生成される電力W1:1,900W
(a)抽気蒸気量Q2:2,700kg/h
(b)抽気蒸気圧力P2:0.60MPa(G)
(c)抽気蒸気温度T2:241°C
(d)抽気蒸気比エンタルピh2:2,934kJ/kg
(e)発電機21で生成される電力W2:4,360W
(a)抽気蒸気量Q2′:2,700kg/h
(b)抽気蒸気圧力P2′:1.31MPa(G)
(c)抽気蒸気温度T2′:315°C
(d)抽気蒸気比エンタルピh2′:3,074kJ/kg
(e)発電機21で生成される電力W1:4,220W
10B 第2廃棄物処理系統
12A 第1燃焼炉
12B 第2燃焼炉
14A 第1ボイラ
14B 第2ボイラ
20 エネルギー回収装置
24 蒸気タービン
30 タービン軸
31〜39 タービン翼
41 第1抽気部
42 第2抽気部
Claims (6)
- 廃棄物を燃焼させて排ガスを生成する第1燃焼炉を含む第1廃棄物処理系統及び廃棄物を燃焼させて排ガスを生成する第2燃焼炉を含む第2廃棄物処理系統のそれぞれにおいて生成される前記排ガスの保有するエネルギーを回収するための方法であって、
前記第1廃棄物処理系統に第1ボイラを組み込んで当該第1廃棄物処理系統の稼働時に前記第1燃焼炉により生成される排ガスを前記第1ボイラに導入することにより当該排ガスのもつ熱エネルギーによって水を沸騰させて高圧蒸気を発生させることと、
前記第2廃棄物処理系統に第2ボイラを組み込んで当該第2廃棄物処理系統の稼働時に前記第2燃焼炉により生成される排ガスを前記第2ボイラに導入することにより当該排ガスのもつ熱エネルギーによって水を沸騰させて高圧蒸気を発生させることと、
前記第1ボイラ及び前記第2ボイラのそれぞれにおいて生成される高圧蒸気を、回転可能なタービン軸と当該タービン軸の軸方向に沿って並ぶ複数のタービン翼であってそれぞれが前記軸方向の前記高圧蒸気の供給を受けることにより前記タービン軸に回転力を与えるものとを含む共通の蒸気タービンに導入することにより、前記高圧蒸気のもつエネルギーを前記タービン軸の回転エネルギーに変換することと、
前記第1廃棄物処理系統及び前記第2廃棄物処理系統のうちの一方のみが稼働している単独稼働状態では前記蒸気タービンにおいて設定された第1の抽気位置から低圧蒸気を抽気して低圧蒸気溜めに流入させることと、
前記第1廃棄物処理系統及び前記第2廃棄物処理系統の双方が同時に稼働している同時稼働状態では前記蒸気タービンにおいて前記第1の抽気位置と異なる位置に設定された第2の抽気位置から低圧蒸気を抽気することと、を含み、
前記第1の抽気位置は、前記第1ボイラ及び前記第2ボイラのうち前記単独稼働状態において稼働している処理系統に組込まれたボイラによって生成された高圧蒸気のみが前記蒸気タービンに導入される状態で前記第1の抽気位置から抽気される低圧蒸気が前記低圧蒸気溜めに流入するために必要な圧力である要求抽気圧力以上の圧力を有することが可能な位置であり、
前記第2の抽気位置は、前記第1の抽気位置よりも低圧側の位置であって、かつ、前記第1ボイラ及び前記第2ボイラのそれぞれによって生成された高圧蒸気の双方が前記蒸気タービンに導入される状態で前記第2の抽気位置から抽気される低圧蒸気が前記要求抽気圧力以上の圧力を有することが可能な位置である、廃棄物処理設備からのエネルギー回収方法。 - 請求項1記載の廃棄物処理設備からのエネルギー回収方法であって、前記第2の抽気位置は、前記蒸気タービンにおいて前記複数のタービン翼のそれぞれに対応する複数の圧力段のうち当該蒸気タービンの定格蒸気量に相当する量の高圧蒸気が当該蒸気タービンに導入されたときに前記要求抽気圧力以上でかつ当該要求抽気圧力に最も近い圧力を有する圧力段から低圧蒸気を抽気する位置に設定されている、廃棄物処理設備からのエネルギー回収方法。
- 請求項1または2記載の廃棄物処理設備からのエネルギー回収方法であって、前記第1の抽気位置は、前記蒸気タービンにおいて前記複数のタービン翼のそれぞれに対応する複数の圧力段のうち当該蒸気タービンの定格蒸気量の1/2に相当する量の高圧蒸気が当該蒸気タービンに導入されたときに前記要求抽気圧力以上でかつ当該要求抽気圧力に最も近い圧力を有する圧力段から低圧蒸気を抽気する位置に設定されている、廃棄物処理設備からのエネルギー回収方法。
- 廃棄物を燃焼させて排ガスを生成する第1燃焼炉を含む第1廃棄物処理系統及び廃棄物を燃焼させて排ガスを生成する第2燃焼炉を含む第2廃棄物処理系統のそれぞれにおいて生成される前記排ガスの保有するエネルギーを回収するための装置であって、
前記第1廃棄物処理系統に組込まれ、当該第1廃棄物処理系統の稼働時に前記第1燃焼炉により生成される排ガスのもつ熱エネルギーによって水を沸騰させて高圧蒸気を発生させる第1ボイラと、
前記第2廃棄物処理系統に組込まれ、当該第2廃棄物処理系統の稼働時に前記第2燃焼炉により生成される排ガスのもつ熱エネルギーによって水を沸騰させて高圧蒸気を発生させる第2ボイラと、
前記第1ボイラ及び前記第2ボイラのそれぞれが生成する高圧蒸気の供給を受けることが可能となるように当該第1ボイラ及び当該第2ボイラの双方に共通して接続される蒸気タービンであって、回転可能なタービン軸と当該タービン軸の軸方向に沿って並ぶ複数のタービン翼であってそれぞれが前記軸方向の前記高圧蒸気の供給を受けることにより前記タービン軸に回転力を与えるものとを含む蒸気タービンと、
前記蒸気タービンから抽気される低圧蒸気を貯留する低圧蒸気溜めと、
前記蒸気タービンと前記低圧蒸気溜めとの間の抽気流路の切換を行う抽気切換弁と、を備え、
前記蒸気タービンは、当該蒸気タービンにおいて設定された第1の抽気位置からの低圧蒸気の抽気を許容するとともに、その抽気された低圧蒸気が前記低圧蒸気溜めに流入するように当該低圧蒸気溜めに接続される第1抽気部と、前記第1抽気部とは異なる第2の抽気位置で前記蒸気タービン内からの低圧蒸気の抽気を許容するとともに、その抽気された低圧蒸気が前記低圧蒸気溜めに流入するように当該低圧蒸気溜めに接続される第2抽気部と、を有し、
前記抽気切換弁は、前記蒸気タービンから前記低圧蒸気が抽気される位置を前記第1の抽気位置と前記第2の抽気位置との間で切換えるように作動し、
前記第1の抽気位置は、前記蒸気タービンの定格蒸気量の1/2に相当する量の高圧蒸気が当該蒸気タービンに導入されたときに前記第1の抽気位置から抽気される低圧蒸気が前記低圧蒸気溜めに流入するために必要な圧力である要求抽気圧力以上の圧力を有することが可能な位置であり、
前記第2の抽気位置は、前記第1の抽気位置よりも低圧側の位置であって、かつ、前記蒸気タービンの定格蒸気量に相当する量の高圧蒸気が当該蒸気タービンに導入されたときに前記第2の抽気位置から抽気される低圧蒸気が前記要求抽気圧力以上の圧力を有することが可能な位置である、廃棄物処理設備からのエネルギー回収装置。 - 請求項4記載の廃棄物処理設備からのエネルギー回収装置であって、前記第2の抽気位置は、前記蒸気タービンにおいて前記複数のタービン翼のそれぞれに対応する複数の圧力段のうち当該蒸気タービンの定格蒸気量に相当する量の高圧蒸気が当該蒸気タービンに導入されたときに前記要求抽気圧力以上でかつ当該要求抽気圧力に最も近い圧力を有する圧力段から低圧蒸気を抽気する位置に設定されている、廃棄物処理設備からのエネルギー回収装置。
- 請求項4または5記載の廃棄物処理設備からのエネルギー回収装置であって、前記第1の抽気位置は、前記蒸気タービンにおいて前記複数のタービン翼のそれぞれに対応する複数の圧力段のうち当該蒸気タービンの定格蒸気量の1/2に相当する量の高圧蒸気が当該蒸気タービンに導入されたときに前記要求抽気圧力以上でかつ当該要求抽気圧力に最も近い圧力を有する圧力段から低圧蒸気を抽気する位置に設定されている、廃棄物処理設備からのエネルギー回収装置。
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