JP2020079674A - Woody biomass power generation system and power generation method - Google Patents

Woody biomass power generation system and power generation method Download PDF

Info

Publication number
JP2020079674A
JP2020079674A JP2018213060A JP2018213060A JP2020079674A JP 2020079674 A JP2020079674 A JP 2020079674A JP 2018213060 A JP2018213060 A JP 2018213060A JP 2018213060 A JP2018213060 A JP 2018213060A JP 2020079674 A JP2020079674 A JP 2020079674A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power generation
fuel
steam
air
combustion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2018213060A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7486916B2 (en
Inventor
芳一 広地
Yoshiichi Hirochi
芳一 広地
毅 上田
Takeshi Ueda
毅 上田
博之 宮内
Hiroyuki Miyauchi
博之 宮内
田中 俊朗
Toshiaki Tanaka
俊朗 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chiyoda Corp
Original Assignee
Chiyoda Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chiyoda Corp filed Critical Chiyoda Corp
Priority to JP2018213060A priority Critical patent/JP7486916B2/en
Publication of JP2020079674A publication Critical patent/JP2020079674A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7486916B2 publication Critical patent/JP7486916B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/12Heat utilisation in combustion or incineration of waste
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery

Landscapes

  • Air Supply (AREA)

Abstract

To efficiently use combustion heat of woody biomass in a woody biomass power generation system.SOLUTION: A woody biomass power generation system 1 includes: a dryer 11 drying fuel; an air preheater 32 preheating combustion air; a boiler 31 burning the fuel dried by the dryer 11 by using the combustion air; and at least one power generation steam turbine 101, 102 driven by steam heated by the boiler 31. The dryer 11 is configured to dry the fuel by using heat of first extracted steam extracted from the power generation steam turbines 101, 102, and the air preheater 32 is configured to preheat the combustion air by using heat of second extracted steam extracted from the power generation steam turbines 101, 102 and having a temperature higher than that of the first extracted steam.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、木質チップ及び木質ペレットなどの木質バイオマスを燃料として用いて発電を行う木質バイオマス発電システム及び発電方法に関する。   The present invention relates to a woody biomass power generation system and a power generation method for generating power using woody biomass such as woody chips and wood pellets as a fuel.

従来、温室効果ガスの排出抑制などの観点から、化石燃料に代えて、エネルギー源として永続的に利用できると考えられる再生可能エネルギー(太陽光、風力、地熱、及びバイオマス等)を利用した発電システムの導入が進められている。特に、木質バイオマスは、太陽光や風力のような気象条件による変動がないという利点を有していることから、近年、木質バイオマスを燃料として用いて発電を行う木質バイオマス発電システムが注目されている。   Conventionally, from the viewpoint of reducing greenhouse gas emissions, etc., a power generation system that uses renewable energy (solar, wind, geothermal, biomass, etc.) that is considered to be permanently usable as an energy source instead of fossil fuels. Is being introduced. In particular, since wood biomass has the advantage that it does not change due to weather conditions such as sunlight and wind power, wood biomass power generation systems that generate power using wood biomass as fuel have recently attracted attention. ..

木質バイオマス発電システムでは、ボイラーでの燃焼効率を高めるために、燃料として用いる木質バイオマスに含まれる水分量を前処理等によって低く抑えることが望ましい。そこで、例えば、ボイラーの火炉内で燃焼させる石炭の副燃料として使用するバイオマス燃料の乾燥方法であって、火炉内で発生した燃焼排ガスを抽出し、これを、火炉内に供給する前のバイオマス燃料を乾燥させるための熱源として使用し、その使用後の燃焼排ガスを冷却して水分を回収した後に燃焼用空気に混合して火炉内に供給する方法が知られている(特許文献1参照)。   In a woody biomass power generation system, it is desirable to reduce the amount of water contained in woody biomass used as a fuel by pretreatment or the like in order to increase combustion efficiency in a boiler. Therefore, for example, a method of drying a biomass fuel used as an auxiliary fuel for coal to be burned in a furnace of a boiler, in which combustion exhaust gas generated in the furnace is extracted, and this is a biomass fuel before being fed into the furnace. There is known a method in which the flue gas is used as a heat source for drying the flue gas, the flue gas after use is cooled to collect water, and then mixed with combustion air and supplied into the furnace (see Patent Document 1).

特開2005−291526号公報JP, 2005-291526, A

ところで、上記特許文献1に記載のような従来技術では、燃料(木質バイオマス)の乾燥に比較的高温(例えば、350〜400℃)の燃焼排ガスを使用し、さらに、その使用後の燃焼排ガスを冷却して水分を回収した後に燃焼用空気に混合して火炉内に供給するため、燃料の乾燥や燃焼用に利用した燃焼排ガス(燃焼熱)は発電には直接利用されず、発電に寄与しない熱エネルギーの割合が増大するという問題がある。特に、木質バイオマスを発電システムの主燃料として用いる場合や、比較的大きな発電出力を必要とする場合には、そのような問題はより顕著になる。   By the way, in the prior art as described in Patent Document 1, the combustion exhaust gas at a relatively high temperature (for example, 350 to 400° C.) is used for drying the fuel (woody biomass), and the combustion exhaust gas after the use is used. After cooling and collecting water, it is mixed with combustion air and supplied to the furnace, so the combustion exhaust gas (combustion heat) used for fuel drying and combustion is not directly used for power generation and does not contribute to power generation. There is a problem that the proportion of heat energy increases. In particular, when woody biomass is used as a main fuel of a power generation system or when a relatively large power generation output is required, such a problem becomes more remarkable.

本発明は、このような従来技術の課題を鑑みて案出されたものであり、木質バイオマスの燃焼熱を効率的に利用することを可能とする木質バイオマス発電システム及び発電方法を提供することを主目的とする。   The present invention has been devised in view of such problems of the conventional technology, and provides a woody biomass power generation system and a power generation method capable of efficiently using the combustion heat of woody biomass. The main purpose.

本発明の第1の側面では、木質バイオマスを燃料として用いて発電を行う木質バイオマス発電システム(1)であって、燃料を乾燥させる乾燥機(11)と、燃焼用空気を予熱する空気予熱器(32)と、前記乾燥機によって乾燥した前記燃料を、前記燃焼用空気を用いて燃焼させるボイラー(31)と、前記ボイラーによって加熱された蒸気により駆動される少なくとも1つの発電用蒸気タービン(101、102)と、を備え、前記乾燥機は、前記発電用蒸気タービンから取り出された第1の抽出蒸気の熱により前記燃料を乾燥させ、前記空気予熱器は、前記発電用蒸気タービンから取り出され、且つ前記第1の抽出蒸気よりも高温の第2の抽出蒸気の熱により前記燃焼用空気を予熱することを特徴とする。   In the first aspect of the present invention, there is provided a woody biomass power generation system (1) for generating power using woody biomass as a fuel, which is a dryer (11) for drying fuel and an air preheater for preheating combustion air. (32), a boiler (31) for combusting the fuel dried by the dryer with the combustion air, and at least one steam turbine for power generation (101) driven by steam heated by the boiler. , 102), and the dryer dries the fuel by the heat of the first extracted steam taken out from the steam turbine for power generation, and the air preheater is taken out from the steam turbine for power generation. And, the combustion air is preheated by the heat of the second extraction steam having a temperature higher than that of the first extraction steam.

これによると、発電用蒸気タービンから抽出された異なる温度の複数の抽出蒸気を、それぞれ木質バイオマスの乾燥および木質バイオマスを燃焼させる燃焼用空気の予熱に用いることにより、システム内において木質バイオマスの燃焼熱を効率的に利用することが可能となる。   According to this, a plurality of extracted steams with different temperatures extracted from a steam turbine for power generation are used respectively for drying wood biomass and preheating combustion air for burning wood biomass, so that the combustion heat of wood biomass in the system is Can be used efficiently.

本発明の第2の側面では、乾燥用空気を供給する送風機(12)と、前記第1の抽出蒸気および前記乾燥用空気の熱交換により、前記乾燥機に導入される前記乾燥用空気を加熱する熱交換器(13)と、を更に備えたことを特徴とする。   In the second aspect of the present invention, the blower (12) for supplying drying air and the drying air introduced into the dryer are heated by heat exchange between the first extraction steam and the drying air. And a heat exchanger (13) for heating.

これによると、簡易な構成により、発電用蒸気タービンから抽出された抽出蒸気を木質バイオマスの乾燥に用いることができる。   According to this, with a simple configuration, the extracted steam extracted from the steam turbine for power generation can be used for drying the woody biomass.

本発明の第3の側面では、前記乾燥機に導入される前記乾燥用空気の温度が120℃〜150℃の範囲内にあることを特徴とする。   A third aspect of the present invention is characterized in that the temperature of the drying air introduced into the dryer is in the range of 120°C to 150°C.

これによると、乾燥用空気を適切な温度範囲(120℃〜150℃)に設定することにより、木質バイオマスの乾燥用に抽出蒸気を効率的に利用することが可能となる。   According to this, by setting the drying air in an appropriate temperature range (120° C. to 150° C.), the extracted steam can be efficiently used for drying the woody biomass.

本発明の第4の側面では、前記乾燥機は、前記燃料を収容すると共に前記乾燥用空気が導入される収容容器(22)と、前記燃料の水分を含む前記乾燥用空気を前記収容容器から排出するベント(23)とを備えたことを特徴とする。   In a fourth aspect of the present invention, the dryer includes a storage container (22) for storing the fuel and introducing the drying air, and the drying air containing the moisture of the fuel from the storage container. And a vent (23) for discharging.

これによると、送風機から供給される乾燥用空気を用いる簡易な構成により、木質バイオマスを効率的に乾燥させることが可能となる。   According to this, it becomes possible to efficiently dry the woody biomass with a simple configuration using the drying air supplied from the blower.

本発明の第5の側面では、前記空気予熱器から前記ボイラーに導入される前記燃焼用空気の温度が200℃〜250℃の範囲内にあることを特徴とする。   A fifth aspect of the present invention is characterized in that the temperature of the combustion air introduced into the boiler from the air preheater is in the range of 200°C to 250°C.

これによると、燃焼用空気を適切な温度範囲(200℃〜250℃)に設定することにより、燃焼用空気の予熱用に抽出蒸気を効率的にすることが可能となる。   According to this, by setting the combustion air in an appropriate temperature range (200° C. to 250° C.), the extracted steam can be efficiently used for preheating the combustion air.

本発明の第6の側面では、前記発電用蒸気タービンは、より高圧の前記蒸気によって駆動される高圧蒸気タービン(101)と、前記高圧蒸気タービンを介して供給されたより低圧の前記蒸気によって駆動される低圧蒸気タービン(102)を含み、前記第1及び第2の抽出蒸気は、前記低圧蒸気タービンから取り出されることを特徴とする。   In the sixth aspect of the present invention, the steam turbine for power generation is driven by a high pressure steam turbine (101) driven by the higher pressure steam and a lower pressure steam supplied through the high pressure steam turbine. A low pressure steam turbine (102) according to the present invention, wherein the first and second extracted steam are extracted from the low pressure steam turbine.

これによると、高圧蒸気タービン及び低圧蒸気タービンを利用して発電を行う一方で、低圧蒸気タービンから抽出された異なる温度の複数の抽出蒸気において、より低温の蒸気を木質バイオマスの乾燥に利用し、かつより高温の蒸気を燃焼用空気の予熱に利用することにより、木質バイオマスの燃焼熱をより効率的に利用することが可能となる。   According to this, while generating power using the high-pressure steam turbine and the low-pressure steam turbine, in the plurality of extracted steam of different temperatures extracted from the low-pressure steam turbine, the lower temperature steam is used to dry the woody biomass, Moreover, by using the higher temperature steam for preheating the combustion air, it is possible to more efficiently use the combustion heat of the woody biomass.

本発明の第7の側面では、前記発電用蒸気タービンに付設された復水器(104)を更に備え、前記乾燥機において前記燃料の乾燥に用いられた前記第1の抽出蒸気が、前記復水器に循環されることを特徴とする。   In the seventh aspect of the present invention, a condenser (104) attached to the steam turbine for power generation is further provided, and the first extracted steam used for drying the fuel in the dryer is the condenser. It is characterized by being circulated in a water vessel.

これによると、簡易な構成により、木質バイオマスの乾燥に用いた抽出蒸気を有効利用することが可能となる。   According to this, with a simple structure, it becomes possible to effectively utilize the extracted steam used for drying the woody biomass.

本発明の第8の側面では、前記燃料は、前記乾燥機による乾燥前に40〜50重量%の水分を含み、かつ前記乾燥機による乾燥後に20重量%以下の水分を含むことを特徴とする。   In the eighth aspect of the present invention, the fuel contains 40 to 50% by weight of water before being dried by the dryer, and 20% by weight or less of water after being dried by the dryer. ..

これによると、木質バイオマスの乾燥前後の水分含有率を適切な範囲に設定することにより、木質バイオマスの乾燥および燃焼を効率的に実施することが可能となる。   According to this, by setting the water content ratio before and after the drying of the woody biomass in an appropriate range, it becomes possible to efficiently dry and burn the woody biomass.

本発明の第9の側面では、木質バイオマスを燃料として用いて発電を行う木質バイオマス発電方法であって、燃料を乾燥させる乾燥工程と、燃焼用空気を予熱する空気予熱工程と、前記乾燥工程によって乾燥した前記燃料を、前記燃焼用空気を用いて燃焼させる燃焼工程と、前記燃焼工程における燃焼熱によって加熱された蒸気により少なくとも1つの発電用蒸気タービン(101、102)を駆動する発電工程と、を有し、前記乾燥工程では、前記発電用蒸気タービンから取り出された第1の抽出蒸気の熱により前記燃料を乾燥させ、前記空気予熱工程では、前記発電用蒸気タービンから取り出され、且つ前記第1の抽出蒸気よりも高温の第2の抽出蒸気の熱により前記燃焼用空気を予熱することを特徴とする。   According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a woody biomass power generation method for generating power using woody biomass as a fuel, which comprises a drying step of drying the fuel, an air preheating step of preheating combustion air, and the drying step. A combustion step of combusting the dried fuel with the combustion air, and a power generation step of driving at least one power generation steam turbine (101, 102) with steam heated by combustion heat in the combustion step, In the drying step, the fuel is dried by the heat of the first extraction steam extracted from the power generation steam turbine, and in the air preheating step, the fuel is extracted from the power generation steam turbine, and It is characterized in that the combustion air is preheated by the heat of the second extracted steam having a temperature higher than that of the first extracted steam.

これによると、発電用蒸気タービンから抽出された異なる温度の複数の抽出蒸気を、それぞれ木質バイオマスの乾燥および木質バイオマスを燃焼させる燃焼用空気の予熱に用いることにより、木質バイオマスの燃焼熱を効率的に利用することが可能となる。   According to this, by using a plurality of extracted steam extracted from a steam turbine for power generation at different temperatures for drying wood biomass and preheating combustion air for burning wood biomass, respectively, the combustion heat of wood biomass can be efficiently used. It can be used for.

このように本発明によれば、木質バイオマスの燃焼熱を効率的に利用することが可能となる。   As described above, according to the present invention, it is possible to efficiently use the combustion heat of woody biomass.

実施形態に係る木質バイオマス燃料発電システムの全体構成図Overall configuration diagram of a woody biomass fuel power generation system according to an embodiment

以下、本発明の木質バイオマス発電システム及びその発電方法に関する実施形態について図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments of a woody biomass power generation system and a power generation method thereof according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は実施形態に係る木質バイオマス燃料発電システム1の概要を示す全体構成図である。   FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an outline of a woody biomass fuel power generation system 1 according to an embodiment.

木質バイオマス燃料発電システム1(以下、発電システム1という。)は、木質バイオマス(すなわち、木質チップ及び木質ペレットなどの木材由来の有機性資源(化石燃料を除く))を燃料とし、これを燃焼させることにより発電を行う。この発電システム1は、燃料を受け入れる受入設備2、燃料を燃焼させる燃焼設備3、及び燃焼設備3で発生する燃焼熱を利用して発電を行う発電設備4を備える。   A woody biomass fuel power generation system 1 (hereinafter referred to as a power generation system 1) uses woody biomass (that is, wood-derived organic resources (excluding fossil fuel) such as woody chips and wood pellets) as a fuel, and burns this. To generate electricity. The power generation system 1 includes a reception facility 2 that receives fuel, a combustion facility 3 that burns fuel, and a power generation facility 4 that uses combustion heat generated in the combustion facility 3 to generate power.

なお、発電システム1は、上記設備2−4に限らず、他の公知の設備(例えば、集塵設備、水処理設備)を備えることが可能である。また、発電システム1は、主燃料として木質バイオマスを使用するが、必要に応じて木質バイオマスに他の公知の燃料(化石燃料を含む)を副燃料として混合して使用することも可能である。   The power generation system 1 is not limited to the equipment 2-4 described above, but may include other known equipment (for example, dust collection equipment, water treatment equipment). Further, although the power generation system 1 uses woody biomass as the main fuel, it is also possible to use other known fuels (including fossil fuels) as a secondary fuel mixed with the woody biomass as necessary.

次に、発電システム1における受入設備2の詳細について説明する。受入設備2は、燃料貯蔵庫9及び第1コンベヤ10、ならびに燃料を乾燥するための乾燥機11及び乾燥用送風機12を備える。   Next, details of the receiving facility 2 in the power generation system 1 will be described. The receiving facility 2 includes a fuel storage 9 and a first conveyor 10, and a dryer 11 and a blower 12 for drying the fuel.

燃料貯蔵庫9は、燃料運搬用の車両等(図示せず)から燃料を受け入れた燃料を貯蔵する。また、第1コンベヤ10は、燃料貯蔵庫26から排出される燃料を乾燥機11(後述する受入ホッパー21)に搬送する。   The fuel storage 9 stores fuel that has been received from a vehicle or the like (not shown) for transporting fuel. Further, the first conveyor 10 conveys the fuel discharged from the fuel storage 26 to the dryer 11 (a receiving hopper 21 described later).

乾燥機11は、受入ホッパー21、収容容器22、及びベント23を備える。また、乾燥機11には、収容容器22と乾燥用送風機12との間に配置された熱交換器13が付設されている。   The dryer 11 includes a receiving hopper 21, a storage container 22, and a vent 23. Further, the dryer 11 is provided with a heat exchanger 13 arranged between the storage container 22 and the drying blower 12.

受入ホッパー21は、第1コンベヤ10によって搬送された燃料を受け入れる。この燃料は、木質チップ、木質ペレットその他の木質バイオマスのうちの1つか、またはそれらを複数混合したものである。木質ペレット(乾燥前)の水分含有率は、通常は10〜15重量%程度である。また、木質チップ(乾燥前)の水分含有率は、通常は40〜50重量%程度である。   The receiving hopper 21 receives the fuel conveyed by the first conveyor 10. This fuel is one of wood chips, wood pellets and wood biomass, or a mixture of a plurality of these. The water content of the wood pellets (before drying) is usually about 10 to 15% by weight. The water content of the wood chips (before drying) is usually about 40 to 50% by weight.

一般に、木質バイオマスの価格については、その水分含有率が高くなると、より安価となる傾向がある。したがって、発電システム1では、受入設備2で受け入れる木質バイオマス(乾燥前)の水分含有率を比較的高い範囲(例えば、40〜50重量%)で適切に設定(制御)することにより、燃料の取得コストを低減することができる。   In general, the price of woody biomass tends to be lower as the water content increases. Therefore, in the power generation system 1, by appropriately setting (controlling) the moisture content rate of the woody biomass (before drying) received by the receiving facility 2 in a relatively high range (for example, 40 to 50% by weight), the fuel is acquired. The cost can be reduced.

収容容器22は、受入ホッパー21により受け入れられた燃料を収容する。収容容器22は、後述する乾燥用空気を内部に流通させることにより、収容した燃料を乾燥させる処理を行う。収容容器22での乾燥処理は、バッチ式で実施され、その底部から乾燥後の燃料が間歇的に排出される。ただし、収容容器22の乾燥処理は、連続式で実施することもできる。また、収容容器22は、燃料の乾燥を促進するための装置(例えば、収容した燃料を撹拌するための撹拌装置)を更に備えることができる。   The storage container 22 stores the fuel received by the receiving hopper 21. The storage container 22 performs a process of drying the stored fuel by circulating the drying air described later inside. The drying process in the storage container 22 is performed in a batch system, and the dried fuel is intermittently discharged from the bottom portion thereof. However, the drying process of the container 22 can also be performed in a continuous manner. Further, the container 22 may further include a device for promoting the drying of the fuel (for example, a stirring device for stirring the stored fuel).

収容容器22における乾燥処理後の燃料の水分含有率は、例えば、20重量%以下とすることが好ましい。発電システム1では、受入設備2における木質バイオマスの乾燥後の水分含有率を適切な範囲(ここでは、20重量%以下)に設定(制御)することにより、木質バイオマスの乾燥及び燃焼設備3での燃焼を効率的に実施することが可能となる。   The water content of the fuel after the drying process in the container 22 is preferably, for example, 20% by weight or less. In the power generation system 1, by setting (controlling) the moisture content after drying of the woody biomass in the receiving equipment 2 to an appropriate range (here, 20% by weight or less), the drying and combustion equipment 3 of the woody biomass can be performed. It becomes possible to carry out combustion efficiently.

ベント23は、燃料から除去された水分を含む収容容器22内の乾燥用空気を外部に排出する。   The vent 23 discharges the drying air in the container 22 containing the moisture removed from the fuel to the outside.

乾燥用送風機12は、燃料を収容した収容容器22に対して乾燥用空気(ここでは、大気)を供給する。熱交換器13は、乾燥用送風機12から送出される乾燥用空気(常温)を、後に詳述する蒸気との熱交換により所定の温度まで加熱する。なお、乾燥用送風機12及び熱交換器13は、収容容器22と一体に設けてもよい。   The blower 12 for drying supplies the drying air (here, the atmosphere) to the container 22 containing the fuel. The heat exchanger 13 heats the drying air (normal temperature) sent from the drying blower 12 to a predetermined temperature by heat exchange with steam which will be described in detail later. The drying blower 12 and the heat exchanger 13 may be provided integrally with the storage container 22.

収容容器22に供給される乾燥用空気(加熱後)の温度は、120〜150℃の範囲で設定(制御)することが好ましい。乾燥用空気の温度を120℃以上とすることで、燃料の乾燥不良を抑制することができ、また、乾燥用空気の温度を150℃以下とすることで、木質バイオマスの熱分解等を抑制することができる。   The temperature of the drying air (after heating) supplied to the container 22 is preferably set (controlled) in the range of 120 to 150°C. By setting the temperature of the drying air to 120° C. or higher, poor drying of the fuel can be suppressed, and by setting the temperature of the drying air to 150° C. or lower, the thermal decomposition of the woody biomass is suppressed. be able to.

また、受入設備2は、乾燥した燃料をボイラー31に供給するための第2コンベヤ25を備える。   The receiving facility 2 also includes a second conveyor 25 for supplying dry fuel to the boiler 31.

第2コンベヤ25は、乾燥機11から排出される燃料(乾燥後)を燃焼設備3(後述する燃料フィーダ51)に搬送する。   The second conveyor 25 conveys the fuel (after drying) discharged from the dryer 11 to the combustion equipment 3 (fuel feeder 51 described later).

なお、発電システム1では、1つの燃焼設備3に対して複数の受入設備2を設けることもできる。その場合、例えば、複数の受入設備2で互いに異なる燃料(例えば、比較的水分の高い木質チップ、比較的水分の低い木質ペレット)を受け入れ、燃焼設備3の稼働状況に応じて各受入設備2から燃焼設備3への燃料の供給量(各受入設備2間の供給割合)を調整することができる。これにより、燃焼設備3に供給する燃料の水分や発熱量の調整が容易となり、また、乾燥機11による乾燥処理の自由度も高まる。   In addition, in the power generation system 1, a plurality of receiving equipments 2 can be provided for one combustion equipment 3. In that case, for example, different fuels (for example, wood chips having a relatively high water content and wood pellets having a relatively low water content) are received by a plurality of receiving equipments 2, and the receiving equipments 2 receive the fuels according to the operating conditions of the combustion equipments 3. The amount of fuel supplied to the combustion equipment 3 (supply ratio between the receiving equipments 2) can be adjusted. As a result, it becomes easy to adjust the water content and the heat generation amount of the fuel supplied to the combustion equipment 3, and the degree of freedom of the drying process by the dryer 11 also increases.

次に、発電システム1における燃焼設備3の詳細について説明する。燃焼設備3は、ボイラー31及び空気予熱器32を備える。   Next, details of the combustion equipment 3 in the power generation system 1 will be described. The combustion facility 3 includes a boiler 31 and an air preheater 32.

ボイラー31は、燃焼室41、ボイラー本体42、サイクロン43、対流伝熱室44、シールポット45、及びFBHE(流動床式熱交換器)46を備える。   The boiler 31 includes a combustion chamber 41, a boiler body 42, a cyclone 43, a convection heat transfer chamber 44, a seal pot 45, and an FBHE (fluidized bed heat exchanger) 46.

燃焼室41は、受入設備2から供給された燃料を、空気予熱器32から供給される燃焼用空気によって燃焼させる。燃焼室41には、燃料フィーダ51が付設されている。燃料フィーダ51は、乾燥機11から第2コンベヤ25によって搬送された燃料を燃焼室41に供給する。燃焼室41で発生した排ガス(燃焼ガス)は、燃焼室41の上部に連なるボイラー本体42に送られる。   The combustion chamber 41 burns the fuel supplied from the receiving facility 2 with the combustion air supplied from the air preheater 32. A fuel feeder 51 is attached to the combustion chamber 41. The fuel feeder 51 supplies the fuel carried by the second conveyor 25 from the dryer 11 to the combustion chamber 41. Exhaust gas (combustion gas) generated in the combustion chamber 41 is sent to the boiler main body 42 that is connected to the upper portion of the combustion chamber 41.

また、燃焼室41には、補助燃料(ここでは、軽油)が貯留された燃料タンク52が付設されている。燃料タンク52の補助燃料は、ポンプ53により補助燃料供給ラインL1を通してバーナ54に供給される。バーナ54は、ボイラー31の起動時に、空気予熱器32から供給される燃焼用空気によって補助燃料を燃焼させ、これにより、燃料(木質バイオマス)を着火させる。なお、バーナ54は、ボイラー31の起動時に限らず、燃焼室41における燃料の燃焼状態に応じて適宜使用可能である。   Further, the combustion chamber 41 is provided with a fuel tank 52 that stores auxiliary fuel (here, light oil). The auxiliary fuel in the fuel tank 52 is supplied to the burner 54 by the pump 53 through the auxiliary fuel supply line L1. When the boiler 31 is started, the burner 54 burns the auxiliary fuel with the combustion air supplied from the air preheater 32, thereby igniting the fuel (woody biomass). The burner 54 can be used not only when the boiler 31 is started, but also appropriately depending on the combustion state of the fuel in the combustion chamber 41.

ボイラー本体42は、蒸発管61及び3次過熱器62を備える。蒸発管61は、ボイラー31に付設された蒸気ドラム63との間で蒸気を循環させる循環ラインL2に設置されている。また、3次過熱器62は、蒸気ドラム63から発電設備4(後述する高圧蒸気タービン101)に蒸気を供給する主蒸気ラインL3に設置されている。それら蒸発管61及び3次過熱器62を流れる蒸気は、ボイラー本体42を流れる排ガスとの熱交換によって加熱される。ボイラー本体42を通過した排ガスは、ボイラー本体42の下流側に連なるサイクロン43に送られる。   The boiler body 42 includes an evaporation pipe 61 and a tertiary superheater 62. The evaporation pipe 61 is installed in a circulation line L2 that circulates steam with the steam drum 63 attached to the boiler 31. The tertiary superheater 62 is installed in the main steam line L3 that supplies steam from the steam drum 63 to the power generation equipment 4 (high-pressure steam turbine 101 described later). The steam flowing through the evaporation pipe 61 and the tertiary superheater 62 is heated by heat exchange with the exhaust gas flowing through the boiler body 42. The exhaust gas that has passed through the boiler body 42 is sent to the cyclone 43 that is connected to the downstream side of the boiler body 42.

サイクロン43は、排ガスの除塵(排ガスに含まれる飛灰の分離)を行う。また、サイクロン43は、主蒸気ラインL3に設置された1次過熱器65を備える。1次過熱器65を流れる蒸気は、サイクロン43を流れる排ガスとの熱交換によって加熱される。サイクロン43で除塵された排ガスは、その上部の出口管に連なる対流伝熱室44に送られる。一方、サイクロン43で排ガスから分離された飛灰を含む流れは、シールポット45に導入される。   The cyclone 43 removes dust from the exhaust gas (separates fly ash contained in the exhaust gas). Further, the cyclone 43 includes a primary superheater 65 installed in the main steam line L3. The steam flowing through the primary superheater 65 is heated by heat exchange with the exhaust gas flowing through the cyclone 43. The exhaust gas dedusted by the cyclone 43 is sent to the convection heat transfer chamber 44 connected to the outlet pipe at the upper part thereof. On the other hand, the flow containing the fly ash separated from the exhaust gas by the cyclone 43 is introduced into the seal pot 45.

対流伝熱室44は、2次過熱器71、再熱器72、及びそれらの下流側に配置された節炭器73を備える。2次過熱器71は、主蒸気ラインL3に設置されている。また、再熱器72は、後述する高圧蒸気タービン101からの排出蒸気を低圧蒸気タービン102に供給するための排出蒸気ラインL4に設置されている。それら2次過熱器71、再熱器72、及び節炭器73を流れる蒸気は、対流伝熱室44を流れる排ガスとの熱交換によって加熱される。対流伝熱室44を通過した排ガスは、排出通路75を介して空気予熱器32に送られる。   The convection heat transfer chamber 44 includes a secondary superheater 71, a reheater 72, and a economizer 73 arranged on the downstream side thereof. The secondary superheater 71 is installed in the main steam line L3. Further, the reheater 72 is installed in the exhaust steam line L4 for supplying the exhaust steam from the high-pressure steam turbine 101, which will be described later, to the low-pressure steam turbine 102. The steam flowing through the secondary superheater 71, the reheater 72, and the economizer 73 is heated by heat exchange with the exhaust gas flowing through the convection heat transfer chamber 44. The exhaust gas that has passed through the convection heat transfer chamber 44 is sent to the air preheater 32 via the discharge passage 75.

シールポット45では、主として飛灰からなる流れが飛灰輸送管81を介してFBHE46に送られる一方、主としてガスからなる流れがガス循環管82を介して燃焼室41に循環される。   In the seal pot 45, a flow mainly made of fly ash is sent to the FBHE 46 via the fly ash transport pipe 81, while a flow mainly made of gas is circulated to the combustion chamber 41 via the gas circulation pipe 82.

FBHE46は、主蒸気ラインL3に設置された4次過熱器85を備える。4次過熱器85を流れる蒸気は、飛灰輸送管81からの流れ(主として飛灰からなる)との熱交換により加熱される。   The FBHE 46 includes a fourth superheater 85 installed in the main steam line L3. The steam flowing through the fourth superheater 85 is heated by heat exchange with the flow from the fly ash transport pipe 81 (mainly composed of fly ash).

このような構成により、蒸気ドラム63から発電設備4に供給される蒸気は、主蒸気ラインL3に設置された1次過熱器65、2次過熱器71、3次過熱器62、及び4次過熱器85を順に通過することにより加熱される。これにより、ボイラー31で発生した燃焼熱を発電設備4で利用することが可能となる。   With such a configuration, the steam supplied from the steam drum 63 to the power generation facility 4 includes the primary superheater 65, the secondary superheater 71, the tertiary superheater 62, and the fourth superheater installed in the main steam line L3. It is heated by passing through the vessel 85 in sequence. As a result, the combustion heat generated in the boiler 31 can be used in the power generation facility 4.

空気予熱器32は、第1伝熱管91及び第2伝熱管92が設けられた予熱器本体90を備える。第1伝熱管91及び第2伝熱管92は、燃焼設備3で使用される燃焼用空気を、予熱器本体90を流れる排ガスとの熱交換によってそれぞれ加熱する。第1燃焼用送風機93は、第1燃焼用空気ラインL5を介して第1伝熱管91に対して燃焼用空気を供給する。また、第2燃焼用送風機94は、第2燃焼用空気ラインL6を介して第2伝熱管92に対して燃焼用空気を供給する。   The air preheater 32 includes a preheater body 90 provided with a first heat transfer tube 91 and a second heat transfer tube 92. The first heat transfer tube 91 and the second heat transfer tube 92 heat the combustion air used in the combustion equipment 3 by heat exchange with the exhaust gas flowing through the preheater body 90. The first combustion blower 93 supplies combustion air to the first heat transfer pipe 91 via the first combustion air line L5. Further, the second combustion blower 94 supplies the combustion air to the second heat transfer pipe 92 via the second combustion air line L6.

また、空気予熱器32には、第1伝熱管91と第1燃焼用送風機93との間に配置された第1補助予熱器95が付設されている。第1補助予熱器95は、第1燃焼用送風機93から送出される燃焼用空気を、後に詳述する蒸気との熱交換により所定の温度まで加熱する。第1補助予熱器95で加熱された燃焼用空気は、第1伝熱管91において更に加熱された後、第1燃焼用空気ラインL5を介して燃焼室41に供給される。   Further, the air preheater 32 is additionally provided with a first auxiliary preheater 95 arranged between the first heat transfer pipe 91 and the first combustion blower 93. The first auxiliary preheater 95 heats the combustion air sent from the first combustion blower 93 to a predetermined temperature by heat exchange with steam described later in detail. The combustion air heated by the first auxiliary preheater 95 is further heated by the first heat transfer tube 91 and then supplied to the combustion chamber 41 via the first combustion air line L5.

同様に、空気予熱器32には、第2伝熱管92と第2燃焼用送風機94との間に配置された第2補助予熱器96が付設されている。第2補助予熱器96は、第2燃焼用送風機94から送出される燃焼用空気を、後に詳述する蒸気との熱交換により所定の温度まで加熱する。第2補助予熱器96で加熱された燃焼用空気は、第2伝熱管92において更に加熱された後、第2燃焼用空気ラインL6を介してバーナ54に供給される。第2燃焼用送風機94による燃焼用空気の供給は、バーナ54の不使用時には停止することができる。   Similarly, the air preheater 32 is provided with a second auxiliary preheater 96 arranged between the second heat transfer pipe 92 and the second combustion blower 94. The second auxiliary preheater 96 heats the combustion air sent from the second combustion blower 94 to a predetermined temperature by heat exchange with steam described later in detail. The combustion air heated by the second auxiliary preheater 96 is further heated by the second heat transfer tube 92 and then supplied to the burner 54 via the second combustion air line L6. The supply of the combustion air by the second combustion blower 94 can be stopped when the burner 54 is not used.

空気予熱器32によって加熱された(すなわち、燃焼室41に供給される)燃焼用空気の温度は、200〜250℃に設定(制御)することが好ましい。これにより、後述する低圧蒸気タービン102から抽出される比較的低温の蒸気を利用してボイラー31の効率を高めることができる。   The temperature of the combustion air heated by the air preheater 32 (that is, supplied to the combustion chamber 41) is preferably set (controlled) to 200 to 250°C. As a result, the efficiency of the boiler 31 can be increased by utilizing the relatively low-temperature steam extracted from the low-pressure steam turbine 102 described below.

なお、図示は省略するが、ボイラー31(燃焼室41、対流伝熱室44、及びFBHE46等)及び空気予熱器32から排出される焼却灰や飛灰は、灰処理設備に送られる。また、空気予熱器32から排出される排ガスは、排ガス処理装置(窒素酸化物除去装置)や集塵器等を通って煙突から放散される。   Although not shown, incineration ash and fly ash discharged from the boiler 31 (the combustion chamber 41, the convection heat transfer chamber 44, the FBHE 46, etc.) and the air preheater 32 are sent to the ash treatment facility. Further, the exhaust gas discharged from the air preheater 32 is emitted from the chimney through the exhaust gas treatment device (nitrogen oxide removal device), the dust collector, and the like.

次に、発電システム1における発電設備4の詳細について説明する。   Next, details of the power generation equipment 4 in the power generation system 1 will be described.

発電設備4は、高圧蒸気タービン101、低圧蒸気タービン102、発電機103、復水器104、脱気器105、及び給水加熱器群(第1〜第5給水加熱器106a〜106e)を備える。   The power generation facility 4 includes a high-pressure steam turbine 101, a low-pressure steam turbine 102, a generator 103, a condenser 104, a deaerator 105, and a feed water heater group (first to fifth feed water heaters 106a to 106e).

高圧蒸気タービン101は、主蒸気ラインL3を介してボイラー31から供給される蒸気によって駆動される。高圧蒸気タービン101から抽気ラインL7を介して抽気された蒸気は、第4及び第5給水加熱器106d、106eに順に導入された後、脱気器105に送られる。   The high-pressure steam turbine 101 is driven by the steam supplied from the boiler 31 via the main steam line L3. The steam extracted from the high-pressure steam turbine 101 via the extraction line L7 is sequentially introduced into the fourth and fifth feed water heaters 106d and 106e, and then sent to the deaerator 105.

一方、高圧蒸気タービン101の排出蒸気の一部は、上述の再熱器72が設けられた排出蒸気ラインL4を介して低圧蒸気タービン102に供給される。また、高圧蒸気タービン101の排出蒸気の一部は、排出蒸気ラインL4から分岐した分岐ラインL8を介して第4給水加熱器106dに導入された後、脱気器105に送られる。なお、高圧蒸気タービン101における抽気の位置や数は、上述の例に限らず変更することが可能である。   On the other hand, a part of the exhaust steam of the high-pressure steam turbine 101 is supplied to the low-pressure steam turbine 102 via the exhaust steam line L4 provided with the reheater 72 described above. Further, a part of the exhaust steam of the high-pressure steam turbine 101 is introduced into the fourth feed water heater 106d via a branch line L8 branched from the exhaust steam line L4, and then sent to the deaerator 105. Note that the position and number of extraction air in the high-pressure steam turbine 101 can be changed without being limited to the above example.

低圧蒸気タービン102は、排出蒸気ラインL4を介して高圧蒸気タービン101から供給される蒸気によって駆動される。低圧蒸気タービン102は、多段抽気型の蒸気タービンであり、第1〜第4抽気ラインL9a〜L9dを介して異なる圧力の蒸気が抽出される。   The low-pressure steam turbine 102 is driven by the steam supplied from the high-pressure steam turbine 101 via the exhaust steam line L4. The low-pressure steam turbine 102 is a multi-stage extraction steam turbine, and steam of different pressures is extracted via the first to fourth extraction lines L9a to L9d.

低圧蒸気タービン102から抽気された最も圧力の高いの高圧段(第1段)の蒸気は、第1抽気ラインL9aを介して脱気器105に送られる。また、次に圧力の高い第1の中圧段(第2段)の蒸気は、第2抽気ラインL9bを介して第3給水加熱器106c、第2給水加熱器106b、及び第1給水加熱器106aに順に導入される。また、次に圧力の高い第2の中圧段(第3段)の蒸気は、第3抽気ラインL9cを介して第2給水加熱器106b及び第1給水加熱器106aに順に導入される。最も圧力の低い低圧段(第4段)の蒸気は、第4抽気ラインL9dを介して第1給水加熱器106aに導入される。第1給水加熱器106aに導入された蒸気は、復水ラインL10を介して復水器104に送られる。なお、低圧蒸気タービン102における抽気の位置や数は、上述の例に限らず変更することが可能である。   The high-pressure stage (first stage) steam having the highest pressure extracted from the low-pressure steam turbine 102 is sent to the deaerator 105 via the first extraction line L9a. In addition, the steam of the first medium pressure stage (second stage) having the next highest pressure is supplied to the third feed water heater 106c, the second feed water heater 106b, and the first feed water heater via the second extraction line L9b. 106a are sequentially introduced. Further, the second medium-pressure stage (third stage) steam having the next highest pressure is sequentially introduced into the second feed water heater 106b and the first feed water heater 106a via the third extraction line L9c. The vapor in the low pressure stage (fourth stage) having the lowest pressure is introduced into the first feed water heater 106a via the fourth extraction line L9d. The steam introduced into the first feed water heater 106a is sent to the condenser 104 via the condensate line L10. The position and the number of extraction air in the low-pressure steam turbine 102 can be changed without being limited to the above example.

発電設備4には、第4抽気ラインL9dから分岐する乾燥空気用蒸気ラインL11及び第2抽気ラインL9bから分岐する加熱空気用蒸気ラインL12が設けられている。   The power generation facility 4 is provided with a dry air steam line L11 that branches from the fourth extraction line L9d and a heated air steam line L12 that branches from the second extraction line L9b.

乾燥空気用蒸気ラインL11には、上述の熱交換器13が設けられており、乾燥空気用蒸気ラインL11の下流端は復水ラインL10に接続されている。これにより、乾燥空気用蒸気ラインL11を流れる蒸気(第1の抽出蒸気)は、ポンプ111により熱交換器13に導入された後、復水器104に送られる。乾燥空気用蒸気ラインL11を流れる蒸気の温度は、上述のように熱交換器13から収容容器22に供給される乾燥用空気の温度を120℃〜150℃の範囲とすることが可能なように設定することが好ましい。   The above-mentioned heat exchanger 13 is provided in the dry air steam line L11, and the downstream end of the dry air steam line L11 is connected to the condensate line L10. Thus, the steam (first extraction steam) flowing through the dry air steam line L11 is introduced into the heat exchanger 13 by the pump 111 and then sent to the condenser 104. The temperature of the steam flowing through the dry air steam line L11 is set so that the temperature of the dry air supplied from the heat exchanger 13 to the housing container 22 can be set in the range of 120°C to 150°C as described above. It is preferable to set.

加熱空気用蒸気ラインL12には、上述の第1補助予熱器95及び第2補助予熱器96が設けられており、加熱空気用蒸気ラインL12の下流端は脱気器105に接続されている。加熱空気用蒸気ラインL12を流れる蒸気(第2の抽出蒸気)は、ポンプ112により第1補助予熱器95及び第2補助予熱器96にそれぞれ導入された後、復水器104に送られる。加熱空気用蒸気ラインL12を流れる蒸気の温度は、上述のように空気予熱器32から燃焼室41に供給される燃焼用空気の温度を200〜250℃を範囲とすることが可能なように設定することが好ましい。なお、第2補助予熱器96は、加熱空気用蒸気ラインL12の中間部に設けられたバイパスラインL12aに設けられている。   The above-described first auxiliary preheater 95 and second auxiliary preheater 96 are provided in the heated air steam line L12, and the downstream end of the heated air steam line L12 is connected to the deaerator 105. The steam (second extraction steam) flowing through the steam line L12 for heated air is introduced into the first auxiliary preheater 95 and the second auxiliary preheater 96 by the pump 112 and then sent to the condenser 104. The temperature of the steam flowing in the heating air steam line L12 is set so that the temperature of the combustion air supplied from the air preheater 32 to the combustion chamber 41 can be set in the range of 200 to 250° C. as described above. Preferably. The second auxiliary preheater 96 is provided in the bypass line L12a provided in the middle part of the heated air vapor line L12.

復水器104は、第1再加熱ラインL13を介して脱気器105に接続されている。第1再加熱ラインL13の流れ(飽和水)は、ポンプ115により第1〜第3給水加熱器106a〜106cに順に送られ、それら第1〜第3給水加熱器106a〜106cにおいて低圧蒸気タービン102からの蒸気との熱交換によって順に加熱された後、脱気器105に供給される。   The condenser 104 is connected to the deaerator 105 via the first reheating line L13. The flow (saturated water) of the first reheating line L13 is sequentially sent to the first to third feed water heaters 106a to 106c by the pump 115, and the low-pressure steam turbine 102 in the first to third feed water heaters 106a to 106c. After being sequentially heated by heat exchange with the steam from, the gas is supplied to the deaerator 105.

脱気器105は、第2再加熱ラインL14を介して蒸気ドラム63に接続されている。第2再加熱ラインL14の流れは、ポンプ116により第4及び第5給水加熱器106d、106eに順に送られ、それら第4及び第5給水加熱器106d、106eにおいて高圧蒸気タービン101からの蒸気との熱交換によって順に加熱された後、蒸気ドラム63に供給される。   The deaerator 105 is connected to the steam drum 63 via the second reheating line L14. The flow of the second reheating line L14 is sequentially sent to the fourth and fifth feed water heaters 106d and 106e by the pump 116, and the steam from the high-pressure steam turbine 101 is supplied to the fourth and fifth feed water heaters 106d and 106e. After being sequentially heated by the heat exchange of 1, the steam drum 63 is supplied.

発電機103は、高圧蒸気タービン101及び低圧蒸気タービン102(発電用蒸気タービン)の駆動軸に連結されており、それらによって駆動される。発電システム1における発電用蒸気タービンの出力は、比較的高く設定することが好ましく、例えば、50MW〜100MW程度に設定するとよい。   The generator 103 is connected to the drive shafts of the high pressure steam turbine 101 and the low pressure steam turbine 102 (power generation steam turbine), and is driven by them. The output of the steam turbine for power generation in the power generation system 1 is preferably set to be relatively high, and may be set to, for example, about 50 MW to 100 MW.

このように、発電システム1では、低圧蒸気タービン102から抽出された異なる温度の複数の抽出蒸気を、それぞれ木質バイオマスの乾燥および木質バイオマスを燃焼させる燃焼用空気の予熱に用いることにより、システム内において木質バイオマスの燃焼熱を効率的に利用することが可能となる。その結果、発電システム1では、木質バイオマスの乾燥や燃焼用空気の予熱にボイラーの排ガスを利用する場合や、蒸気ドラムの蒸気をそのまま(すなわち、発電用蒸気タービンを介することなく)利用する場合と比べて、ボイラーのコンパクト化や、システムの運転コストを低減することが可能となる。   As described above, in the power generation system 1, the plurality of extracted steams having different temperatures extracted from the low-pressure steam turbine 102 are used for drying the woody biomass and preheating combustion air for burning the woody biomass. It becomes possible to efficiently use the combustion heat of woody biomass. As a result, in the power generation system 1, the case where the exhaust gas from the boiler is used for drying the woody biomass and the preheating of the combustion air, and the case where the steam in the steam drum is used as it is (that is, without passing through the steam turbine for power generation) In comparison, it is possible to make the boiler compact and reduce the operating cost of the system.

また、発電システム1では、複数の発電用蒸気タービンを利用して発電を行う一方で、より低圧の蒸気タービンから抽出された異なる温度の複数の抽出蒸気において、より低温の蒸気を木質バイオマスの乾燥に利用し、かつより高温の蒸気を燃焼用空気の予熱に利用することにより、木質バイオマスの燃焼熱をより効率的に利用することが可能となる。   In addition, in the power generation system 1, while using a plurality of steam turbines for power generation to generate electric power, in the plurality of extracted steams of different temperatures extracted from the lower pressure steam turbine, the lower temperature steam is dried into the wood biomass. It is possible to use the combustion heat of the woody biomass more efficiently by utilizing the steam of higher temperature to preheat the combustion air.

以上、本発明を特定の実施形態に基づいて説明したが、これらの実施形態はあくまでも例示であって、本発明はこれらの実施形態によって限定されるものではない。上述の実施形態に示した本発明に係る木質バイオマス発電システム及び発電方法の各構成要素は、必ずしも全てが必須ではなく、少なくとも当業者であれば本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜取捨選択することが可能である。   The present invention has been described above based on the specific embodiments, but these embodiments are merely examples, and the present invention is not limited to these embodiments. Each of the constituent elements of the woody biomass power generation system and the power generation method according to the present invention shown in the above-described embodiment are not necessarily all indispensable, and at least a person skilled in the art appropriately selects them without departing from the scope of the present invention. It is possible.

例えば、上述の例では、第4抽気ラインL9dの蒸気を乾燥用空気の加熱用の蒸気として利用し、第2抽気ラインL9bの蒸気を燃焼用空気の予熱用の蒸気として用いたが、これにかぎらず、低圧蒸気タービン102における抽気の位置や数の変更に応じて他の蒸気を乾燥用空気の加熱用の蒸気または燃焼用空気の予熱用の蒸気として用いることができる。   For example, in the above example, the steam in the fourth extraction line L9d is used as the steam for heating the drying air, and the steam in the second extraction line L9b is used as the steam for preheating the combustion air. Of course, other steam can be used as the steam for heating the drying air or the steam for preheating the combustion air according to the change in the position or the number of the extracted air in the low-pressure steam turbine 102.

また、発電システム1では、複数の抽気ラインからの蒸気を、乾燥用空気の加熱用の蒸気または燃焼用空気の予熱用の蒸気として使用可能な構成とし、加熱または予熱の程度に応じてそれら複数の抽気ラインからの蒸気の供給量(供給バランス)を制御してもよい。   In addition, in the power generation system 1, the steam from the plurality of extraction lines can be used as the steam for heating the drying air or the steam for preheating the combustion air, and the plurality of steams can be used depending on the degree of heating or preheating. The supply amount (supply balance) of steam from the extraction line may be controlled.

1 :木質バイオマス燃料発電システム
2 :受入設備
3 :燃焼設備
4 :発電設備
9 :燃料貯蔵庫
10 :第1コンベヤ
11 :乾燥機
12 :乾燥用送風機
13 :熱交換器
21 :受入ホッパー
22 :収容容器
23 :ベント
25 :第2コンベヤ
31 :ボイラー
32 :空気予熱器
41 :燃焼室
42 :ボイラー本体
43 :サイクロン
44 :対流伝熱室
45 :シールポット
51 :燃料フィーダ
52 :燃料タンク
53 :ポンプ
54 :バーナ
61 :蒸発管
62 :3次過熱器
63 :蒸気ドラム
65 :1次過熱器
71 :2次過熱器
72 :再熱器
73 :節炭器
75 :排出通路
81 :飛灰輸送管
82 :ガス循環管
85 :4次過熱器
90 :予熱器本体
91 :第1伝熱管
92 :第2伝熱管
93 :第1燃焼用送風機
94 :第2燃焼用送風機
95 :第1補助予熱器
96 :第2補助予熱器
101:高圧蒸気タービン
102:低圧蒸気タービン
103:発電機
104:復水器
105:脱気器
106a〜106e:第1〜第5給水加熱器
1: Woody biomass fuel power generation system 2: Receiving equipment 3: Combustion equipment 4: Power generation equipment 9: Fuel storage 10: First conveyor 11: Dryer 12: Drying fan 13: Heat exchanger 21: Receiving hopper 22: Storage container 23: Vent 25: Second conveyor 31: Boiler 32: Air preheater 41: Combustion chamber 42: Boiler body 43: Cyclone 44: Convection heat transfer chamber 45: Seal pot 51: Fuel feeder 52: Fuel tank 53: Pump 54: Burner 61: Evaporation pipe 62: Tertiary superheater 63: Steam drum 65: Primary superheater 71: Secondary superheater 72: Reheater 73: Charcoal saver 75: Discharge passage 81: Fly ash transport pipe 82: Gas Circulation pipe 85: Fourth superheater 90: Preheater body 91: First heat transfer pipe 92: Second heat transfer pipe 93: First combustion blower 94: Second combustion blower 95: First auxiliary preheater 96: Second Auxiliary preheater 101: high-pressure steam turbine 102: low-pressure steam turbine 103: generator 104: condenser 105: deaerators 106a to 106e: first to fifth feed water heaters

Claims (9)

木質バイオマスを燃料として用いて発電を行う木質バイオマス発電システムであって、
燃料を乾燥させる乾燥機と、
燃焼用空気を予熱する空気予熱器と、
前記乾燥機によって乾燥した前記燃料を、前記燃焼用空気を用いて燃焼させるボイラーと、
前記ボイラーによって加熱された蒸気により駆動される少なくとも1つの発電用蒸気タービンと、
を備え、
前記乾燥機は、前記発電用蒸気タービンから取り出された第1の抽出蒸気の熱により前記燃料を乾燥させ、
前記空気予熱器は、前記発電用蒸気タービンから取り出され、且つ前記第1の抽出蒸気よりも高温の第2の抽出蒸気の熱により前記燃焼用空気を予熱することを特徴とする木質バイオマス燃料発電システム。
A woody biomass power generation system for generating power using woody biomass as a fuel,
A dryer to dry the fuel,
An air preheater for preheating combustion air,
A boiler that burns the fuel dried by the dryer using the combustion air,
At least one steam turbine for power generation driven by steam heated by the boiler;
Equipped with
The dryer dries the fuel by heat of the first extracted steam extracted from the steam turbine for power generation,
The air preheater preheats the combustion air by the heat of the second extraction steam that is taken out from the power generation steam turbine and has a temperature higher than that of the first extraction steam. system.
乾燥用空気を供給する送風機と、
前記第1の抽出蒸気および前記乾燥用空気の熱交換により、前記乾燥機に導入される前記乾燥用空気を加熱する熱交換器と、
を更に備えたことを特徴とする請求項1に記載の木質バイオマス燃料発電システム。
A blower for supplying drying air,
A heat exchanger that heats the drying air introduced into the dryer by heat exchange between the first extraction steam and the drying air;
The woody biomass fuel power generation system according to claim 1, further comprising:
前記乾燥機に導入される前記乾燥用空気の温度が120℃〜150℃の範囲内にあることを特徴とする請求項2に記載の木質バイオマス燃料発電システム。   The temperature of the said drying air introduce|transduced into the said dryer exists in the range of 120 degreeC-150 degreeC, The wood biomass fuel power generation system of Claim 2 characterized by the above-mentioned. 前記乾燥機は、前記燃料を収容すると共に前記乾燥用空気が導入される収容容器と、前記燃料の水分を含む前記乾燥用空気を前記収容容器から排出するベントとを備えたことを特徴とする請求項2または請求項3に記載の木質バイオマス燃料発電システム。   The dryer is provided with a storage container that stores the fuel and into which the drying air is introduced, and a vent that discharges the drying air containing the moisture of the fuel from the storage container. The woody biomass fuel power generation system according to claim 2 or 3. 前記空気予熱器から前記ボイラーに導入される前記燃焼用空気の温度が200℃〜250℃の範囲内にあることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の木質バイオマス燃料発電システム。   The temperature of the combustion air introduced into the boiler from the air preheater is in the range of 200° C. to 250° C. 5. The woody biomass fuel power generation according to claim 1. system. 前記発電用蒸気タービンは、より高圧の前記蒸気によって駆動される高圧蒸気タービンと、前記高圧蒸気タービンを介して供給されたより低圧の前記蒸気によって駆動される低圧蒸気タービンを含み、
前記第1及び第2の抽出蒸気は、前記低圧蒸気タービンから取り出されることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の木質バイオマス燃料発電システム。
The steam turbine for power generation includes a high-pressure steam turbine driven by the higher-pressure steam, and a low-pressure steam turbine driven by the lower-pressure steam supplied via the high-pressure steam turbine,
The wood biomass fuel power generation system according to any one of claims 1 to 5, wherein the first and second extracted steams are extracted from the low-pressure steam turbine.
前記発電用蒸気タービンに付設された復水器を更に備え、
前記乾燥機において前記燃料の乾燥に用いられた前記第1の抽出蒸気が、前記復水器に循環されることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載の木質バイオマス燃料発電システム。
Further comprising a condenser attached to the steam turbine for power generation,
The woody biomass fuel power generation according to any one of claims 1 to 6, wherein the first extracted steam used for drying the fuel in the dryer is circulated to the condenser. system.
前記燃料は、前記乾燥機による乾燥前に40〜50重量%の水分を含み、かつ前記乾燥機による乾燥後に20重量%以下の水分を含むことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれかに記載の木質バイオマス燃料発電システム。   8. The fuel according to claim 1, wherein the fuel contains 40 to 50% by weight of water before being dried by the dryer, and contains 20% by weight or less of water after being dried by the dryer. A woody biomass fuel power generation system described in Crab. 木質バイオマスを燃料として用いて発電を行う木質バイオマス発電方法であって、
燃料を乾燥させる乾燥工程と、
燃焼用空気を予熱する空気予熱工程と、
前記乾燥工程によって乾燥した前記燃料を、前記燃焼用空気を用いて燃焼させる燃焼工程と、
前記燃焼工程における燃焼熱によって加熱された蒸気により少なくとも1つの発電用蒸気タービンを駆動する発電工程と、
を有し、
前記乾燥工程では、前記発電用蒸気タービンから取り出された第1の抽出蒸気の熱により前記燃料を乾燥させ、
前記空気予熱工程では、前記発電用蒸気タービンから取り出され、且つ前記第1の抽出蒸気よりも高温の第2の抽出蒸気の熱により前記燃焼用空気を予熱することを特徴とする木質バイオマス燃料発電方法。
A woody biomass power generation method for generating power using woody biomass as a fuel,
A drying step for drying the fuel,
An air preheating step for preheating combustion air,
A combustion step of burning the fuel dried by the drying step using the combustion air,
A power generation step of driving at least one power generation steam turbine with steam heated by combustion heat in the combustion step;
Have
In the drying step, the fuel is dried by the heat of the first extraction steam extracted from the power generation steam turbine,
In the air preheating step, the combustion air is preheated by the heat of the second extraction steam extracted from the power generation steam turbine and having a temperature higher than that of the first extraction steam. Method.
JP2018213060A 2018-11-13 2018-11-13 Wood biomass fuel power generation system and wood biomass fuel power generation method Active JP7486916B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018213060A JP7486916B2 (en) 2018-11-13 2018-11-13 Wood biomass fuel power generation system and wood biomass fuel power generation method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018213060A JP7486916B2 (en) 2018-11-13 2018-11-13 Wood biomass fuel power generation system and wood biomass fuel power generation method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020079674A true JP2020079674A (en) 2020-05-28
JP7486916B2 JP7486916B2 (en) 2024-05-20

Family

ID=70801611

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018213060A Active JP7486916B2 (en) 2018-11-13 2018-11-13 Wood biomass fuel power generation system and wood biomass fuel power generation method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7486916B2 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0682002A (en) * 1992-08-31 1994-03-22 Kawasaki Heavy Ind Ltd Recovery boiler power plant using gas turbin exhaust gas
JPH10339416A (en) * 1997-06-03 1998-12-22 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Waste disposing apparatus
JP2012083031A (en) * 2010-10-12 2012-04-26 Tsukishima Kikai Co Ltd Coal drying device and method
JP2012145293A (en) * 2011-01-13 2012-08-02 Nippon Steel Engineering Co Ltd Method for drying wood chips
JP2013117336A (en) * 2011-12-02 2013-06-13 Takuma Co Ltd Combustion method and combustion device of stoker-type incinerator
US20180231247A1 (en) * 2017-02-10 2018-08-16 Dirigo Timberlands Co. Hopper system
JP2018173245A (en) * 2017-03-31 2018-11-08 三菱重工業株式会社 Waste treatment plant and method for starting waste treatment plant

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4875303B2 (en) 2005-02-07 2012-02-15 三菱重工業株式会社 Carbon dioxide recovery system, power generation system using the same, and methods thereof
JP5461100B2 (en) 2009-02-27 2014-04-02 三菱重工業株式会社 Thermal power plant using low-grade coal as fuel
JP6625802B2 (en) 2015-03-16 2019-12-25 株式会社東芝 Radiation shielding cooling system and radiation shielding cooling method for nuclear power plant
GB201509651D0 (en) 2015-06-03 2015-07-15 Castle Europ Ltd Turbine system and method

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0682002A (en) * 1992-08-31 1994-03-22 Kawasaki Heavy Ind Ltd Recovery boiler power plant using gas turbin exhaust gas
JPH10339416A (en) * 1997-06-03 1998-12-22 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Waste disposing apparatus
JP2012083031A (en) * 2010-10-12 2012-04-26 Tsukishima Kikai Co Ltd Coal drying device and method
JP2012145293A (en) * 2011-01-13 2012-08-02 Nippon Steel Engineering Co Ltd Method for drying wood chips
JP2013117336A (en) * 2011-12-02 2013-06-13 Takuma Co Ltd Combustion method and combustion device of stoker-type incinerator
US20180231247A1 (en) * 2017-02-10 2018-08-16 Dirigo Timberlands Co. Hopper system
JP2018173245A (en) * 2017-03-31 2018-11-08 三菱重工業株式会社 Waste treatment plant and method for starting waste treatment plant

Also Published As

Publication number Publication date
JP7486916B2 (en) 2024-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2253807A1 (en) Gas turbine cycle or combined steam-gas cycle for production of power from solid fuels and waste heat
US20110083443A1 (en) Storage of electrical energy with thermal storage and return through a thermodynamic cycle
RU2009333C1 (en) Combined steam-gas power plant and method of its operation
JP2013217588A (en) Method of drying low grade coal and thermal power plant using low grade coal as fuel
CN104533621A (en) Dual-fuel steam injection direct-inverse gas turbine combined cycle
US20110165526A1 (en) External preheating of fresh air in solid material furnaces
AU2010202597B2 (en) Method for operating a steam turbine power plant and also device for generating steam
CN103404007A (en) Hybrid biomass process with reheat cycle
JPS63195333A (en) Gas turbine output device burning hydrous fuel and heat-energy recovery method of hydrous fuel in said gas turbine output device
CN103344124A (en) Lime kiln waste gas waste heat electricity generating system with by-product coal gas afterburning function
DK0657687T3 (en) Device for improving the efficiency of a power plant or the like
CN111271702A (en) Parallel steam extraction energy level lifting system of steam turbine
CN101149144A (en) Circulation fluidized combustion system using wet oil shale semi-coke as material
JPS61250306A (en) Hot air turbine and steam turbine combination power plant
CN103277155A (en) Brown coal pre-drying-air preheating-waste heat utilization composite coal-fired power generation system
CN201059879Y (en) Pure middle-low-temperature waste heat power generation system of cement kiln
US5175993A (en) Combined gas-turbine and steam-turbine power plant and method for utilization of the thermal energy of the fuel to improve the overall efficiency of the power-plant process
CZ26344U1 (en) Electric power generating plant from solid fuels and employing gas turbine engine
CN104791130B (en) A kind of power station with fuel dryer function starts accessory system and method for work
JP7486916B2 (en) Wood biomass fuel power generation system and wood biomass fuel power generation method
WO2007132312A2 (en) A process for improving efficiency, while also decreasing flue gas emissions in stations producing power and heat and the implementation system of this process
KR100814585B1 (en) Boiler system of ship propulsion equipments and its heat sources using method
CN212691720U (en) Reheating power generation system combining combustion boiler and waste heat boiler
CA1334050C (en) Combined gas-turbine and steam-turbine power plant and method for utilization of the thermal energy of the fuel to improve the overall efficiency of the power-plant process
CN1959200B (en) Power generation system by waste heat in single voltage and low parameters

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210908

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220603

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220614

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220809

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20221122

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230220

C60 Trial request (containing other claim documents, opposition documents)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60

Effective date: 20230220

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20230301

C21 Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21

Effective date: 20230307

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20230331

C211 Notice of termination of reconsideration by examiners before appeal proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C211

Effective date: 20230404

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240508

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7486916

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150