JP4102179B2 - 廃棄物処理設備における排ガス処理系の蒸気タービンの運転方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃棄物処理設備の排ガス処理系に設けられている蒸気タービンの運転方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ボイラにて熱交換により発生した蒸気を利用して蒸気タービンで発電することが行われている（特許文献１参照）。
【０００３】
廃棄物処理設備の排ガス処理系においては、溶融炉などの廃棄物処理炉から排出した排ガス中の可燃性ガスを燃焼室で燃焼させ、得られた高温の燃焼ガスを廃熱回収ボイラで熱交換し、発生した蒸気を利用して蒸気タービンで発電することが行われている。
【０００４】
図３は従来の廃棄物処理設備の排ガス処理系における蒸気タービンシステムを示す図である。
【０００５】
廃熱回収ボイラ１で発生した蒸気は蒸気だめ２に貯められ、蒸気だめ２の蒸気を蒸気タービン３へ供給して発電機４を回して発電する。また、蒸気だめ２の蒸気の一部は加熱装置などの熱利用設備５へ送られる。蒸気だめ２から蒸気タービン３へ蒸気を供給する配管には圧力調整弁６が設けられ、蒸気だめ２から熱利用設備５へ蒸気を供給する配管には流量調整弁７が設けられている。
【０００６】
蒸気タービン３から排気した蒸気は、蒸気を冷却するファン９を備えた低圧蒸気復水器８で復水される。蒸気タービン３と低圧蒸気復水器８との間の配管には蒸気タービン排気圧力を検出する蒸気タービン排気圧力検出器１０が設けられ、蒸気タービン排気圧力検出器９にて蒸気タービン排気圧力を検出し、低圧蒸気復水器８のファン９の回転数を変化させ、蒸気タービン排気圧力を規定値以下になるように制御する。低圧蒸気復水器８の復水は、復水タンク１０へ送られる。なお、復水タンク１０へは熱利用設備５からの復水も送られてくる。復水タンク１０の復水は廃熱回収ボイラ１に供給される。
【０００７】
蒸気だめ２から蒸気タービン３へ蒸気を供給する配管から分岐した配管が蒸気タービン３と低圧蒸気復水器８との間の配管に接続されてタービンバイパスが設けられ、タービンバイパスには蒸気だめ２の圧力を検出する圧力検出器１２で調節される圧力調節弁１３が設けられている。また、復水タンク１１の復水をタービンバイパスへ送る配管には、タービンバイパスの温度を検出する温度検出器１４に調節される温度調節弁１５が設けられている。
【０００８】
以上のシステムにおいて、定常運転では、廃熱回収ボイラ１で発生した蒸気を蒸気だめ２を介して蒸気タービン３へ供給して発電機４を回して発電し、蒸気タービン３から排気した蒸気は、低圧蒸気復水器８で復水され、復水タンク１０へ送られる。運転中、蒸気タービン排気圧力検出器１０にて蒸気タービン排気圧力を検出し、低圧蒸気復水器１１のファンの回転数を変化させ、蒸気タービン排気圧力が規定値以下になるように制御される。
【０００９】
蒸気タービン３の最大蒸気量以上の蒸気が発生した場合、圧力調節弁１３及び温度調節弁１５により減温減圧して直接低圧蒸気復水器１１にバイパスする。
【００１０】
【特許文献１】
特開平１１−６３４１３号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
燃料で焚く一般のボイラでは、燃料の燃焼を調節することにより、ボイラで発生する蒸気量をほとんど変動させることなく安定して蒸気を蒸気タービンに供給して運転することができる。
【００１２】
しかしながら、廃棄物処理設備の排ガス処理系の廃熱回収ボイラでは、処理する廃棄物の種類、その配合割合、操業条件などによって燃焼ガスの量や温度が変動するため、廃熱回収ボイラで発生する蒸気量も変動する。そのため、廃棄物処理設備の排ガス処理系の廃熱回収ボイラで蒸気タービンの最大蒸気量以上の蒸気が発生した場合、圧力調節弁５及び温度調節弁６により蒸気を減温減圧して直接低圧蒸気復水器８にバイパスさせるが、復水能力に余裕がない場合、蒸気タービン排気圧力が上昇し、タービン発電量が低下するという問題があった。
【００１３】
また、低圧蒸気復水器１１において、夏場等で冷媒（図３では空気）温度が設計温度以上に上昇した場合、冷媒と蒸気の温度差が減少することによって低圧蒸気復水器１１の交換熱量が減少し蒸気タービン排気圧力が上昇することで、タービン発電量が低下するという問題があった。
【００１４】
そこで、本発明は、廃棄物処理設備における排ガス処理系の蒸気タービンシステムにおいて、蒸気タービン排気圧力の上昇による蒸気タービン発電量の低下を防止する蒸気タービンの運転方法を提供するものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、廃棄物処理設備における排ガス処理系の廃熱回収ボイラから発生する蒸気を蒸気タービンで発電し、低圧蒸気復水器で復水する蒸気タービンシステムにおいて、蒸気タービン排気圧力が設定圧力以上に上昇した際に、蒸気タービン入口圧力を上昇させることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の、廃棄物処理設備の排ガス処理系における蒸気タービンシステムを示す図であり、図３に示す構成と同一の構成には同一符号を付してその説明は省略する。
【００１７】
図１に示す本発明と図３に示す従来例と異なる点は、蒸気タービン３と低圧蒸気復水器８との間の配管に設けた蒸気タービン排気圧力を検出する蒸気タービン排気圧力検出器１０は、低圧蒸気復水器８のファン９の回転数を制御するだけでなく、蒸気だめ２から蒸気タービン３へ蒸気を供給する配管の圧力調整弁６および、タービンバイパスの圧力調節弁１３をそれぞれ調整し、蒸気タービン入口圧力を調整するようになっている。
【００１８】
蒸気タービン排気圧力検出器１０にて蒸気タービン排気圧力を検出し、蒸気タービン排気圧力を規定値以下になるように制御する。
【００１９】
蒸気タービンの最大蒸気量以上の蒸気が発生した場合、蒸気タービン排気圧力が上昇するので、圧力調節弁１３及び温度調節弁１５により蒸気を減温減圧して直接低圧蒸気復水器８にバイパスさせる。さらに蒸気タービン排気圧力が上昇する場合は、蒸気タービン排気圧力の上昇に応じて、圧力調節弁６及び圧力調節弁１３の設定値を上昇させ、タービン最大蒸気量を増加させることによって、タービン発電量の低下を防止することができる。
【００２０】
夏場等で低圧蒸気復水器８の冷媒の温度が設計温度以上に上昇した場合も、冷媒と蒸気の温度差が減少することによって低圧蒸気復水器８の交換熱量が減少し蒸気タービン排気圧力が上昇するので、タービン最大蒸気量を増加させることによって、タービン発電量の低下を防止することができる。
【００２１】
【実施例】
図２は本発明による蒸気タービンの運転方法のブロック図である。
【００２２】
蒸気タービン排気圧力検出器１０で検出した蒸気タービン排気圧力Ｐと設定圧力Ａとを比較し、Ｐ≦ＡあるいはＰ＞Ａのいずれであるかを判定する（ステップ１）。
【００２３】
ステップ１でＰ≦Ａの場合は、低圧蒸気復水器８のファン９のモータ電流（ファン回転数）を保持あるいは減少させる。熱交換量を維持させ、蒸気タービン排気圧力を設定範囲に維持する。
【００２４】
ステップ１でＰ＞Ａの場合は、ファン９のモータ電流が上限を超えていないかどうかを判定する（ステップ２）。
【００２５】
ステップ２でモータ電流が上限を超えていない場合は、ファン９のモータ電流（ファン回転数）を増加させ、熱交換量を増加させて蒸気タービン排気圧力を減少させる。
【００２６】
ステップ２でモータ電流が上限と等しくなった場合は、蒸気タービン排気圧力の上昇に応じて、蒸気タービン入口圧力を上昇させるように蒸気だめ２から蒸気タービン３へ蒸気を供給する配管の圧力調整弁６を調整するとともに、タービンバイパスの圧力調整弁１３、温度調節弁１５を調整して減温減圧を行う。
【００２７】
蒸気タービン排気圧力の上昇に応じて、タービン入口圧力は、あらかじめ設定したタービン入口圧力の上下限範囲内で、且つ発電量上限以下までタービン入口圧力設定器により上昇させる。
【００２８】
表１は本発明と従来例との比較を示すものである。
【００２９】
【表１】
【００３０】
また、冷媒（空気）の温度が定格（３２℃）より３５℃に上昇した場合、実施例２では蒸気タービンの入口蒸気圧力を定格（２．２５ＭＰａ）より２．３６ＭＰａに上昇させることにより発電量が低下しないが、入口蒸気圧力が定格のままの比較例２では発電量が低下している。
【００３１】
【発明の効果】
本発明は、蒸気タービン排気圧力の上昇に対して、蒸気タービンの入口蒸気圧力を上昇させることにより、蒸気タービン発電量の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の、廃棄物処理設備の排ガス処理系における蒸気タービンシステムを示す図である。
【図２】 本発明による蒸気タービンの運転方法のブロック図である。
【図３】 従来の廃棄物処理設備の排ガス処理系における蒸気タービンシステムを示す図である。
【符号の説明】
１：廃熱回収ボイラ ２：蒸気だめ
３：蒸気タービン ４：発電機
５：熱利用設備 ６：圧力調整弁
７：流量調整弁 ８：低圧蒸気復水器
９：ファン １０：圧力検出器
１１：復水タンク １２：圧力検出器
１３：圧力調節弁 １４：温度検出器
１５：温度調節弁
Claims (1)
- 廃棄物処理設備における排ガス処理系の廃熱回収ボイラから発生する蒸気により蒸気タービンで発電し、低圧蒸気復水器で復水する蒸気タービンシステムにおいて、
蒸気タービン排気圧力が設定圧力以上に上昇した際に、蒸気タービン入口圧力を上昇させることを特徴とする、廃棄物処理設備における排ガス処理系の蒸気タービンの運転方法。
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Applications Claiming Priority (1)
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2002
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