JP6210241B2 - Waste heat power generation system - Google Patents

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Description

本発明は、焼却炉の廃熱を用いて発電を行う廃熱発電システムに関する。   The present invention relates to a waste heat power generation system that generates power using waste heat of an incinerator.
下水汚泥等の汚泥を処理する汚泥焼却プラントにおいては、焼却炉の廃熱を利用して焼却炉に供給される燃焼空気を予熱したり、廃熱を回収するボイラにて発生した蒸気を用いて発電を行ったりして、プラント全体の熱有効利用率を向上させる試みが行われている(例えば、特許文献1参照)。   In a sludge incineration plant that treats sludge such as sewage sludge, the waste heat of the incinerator is used to preheat the combustion air supplied to the incinerator or using steam generated in the boiler that recovers waste heat. Attempts have been made to improve the effective heat utilization rate of the entire plant by generating power (see, for example, Patent Document 1).
このような汚泥焼却プラントにおいては、焼却炉から排出される排ガスの集塵処理を行う集塵装置を設けることが一般的である。このような汚泥焼却プラントでは、集塵装置の耐熱温度に基づいて、集塵装置に流入する排ガスの温度調整を行っている。従来は、集塵装置に導入される排ガスに対して排ガス冷却塔で水を噴霧して、例えば、約200℃まで温度調整していた。   In such a sludge incineration plant, it is common to provide a dust collecting device for collecting dust from exhaust gas discharged from an incinerator. In such a sludge incineration plant, the temperature of exhaust gas flowing into the dust collector is adjusted based on the heat-resistant temperature of the dust collector. Conventionally, the temperature of the exhaust gas introduced into the dust collector is adjusted by spraying water with an exhaust gas cooling tower to about 200 ° C., for example.
特開2013−155974号公報JP 2013-155974 A
ところで、排ガスに対して水を噴霧し温度調整することは、結果的に熱を捨てていることとなり好ましくない。また、集塵装置に導入される排ガスに、空気など混ぜることで温度制御を行うことも可能である。しかしながら、この手法においても、排ガス冷却塔と同様に結果的に熱を捨てることになり好ましくない。また、大容量の空気が必要となり、ガス量の大幅な増加に対応するために、機器容量を増加させる必要が生じる。   By the way, it is not preferable to adjust the temperature by spraying water on the exhaust gas because it results in the heat being discarded. It is also possible to control the temperature by mixing air or the like with the exhaust gas introduced into the dust collector. However, this method is also not preferable because, as with the exhaust gas cooling tower, heat is eventually discarded. In addition, a large volume of air is required, and it is necessary to increase the device capacity in order to cope with a large increase in the amount of gas.
ガス式空気予熱器を設置し、温度制御を行う手法も存在するが、ガス式空気予熱器の伝熱管は、低温腐食域となり易いという問題がある。   There is a method of controlling the temperature by installing a gas air preheater, but there is a problem that the heat transfer tube of the gas air preheater tends to be a low temperature corrosion zone.
この発明は、焼却炉の廃熱を用いて発電を行う廃熱発電システムにおいて、より熱有効利用率の高い廃熱発電システムを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a waste heat power generation system having a higher effective heat utilization rate in a waste heat power generation system that generates power using waste heat of an incinerator.
本発明の第一の態様によれば、廃熱発電システムは、焼却炉と、前記焼却炉から排出される排ガスが流通する排ガスラインと、熱媒油を熱源として発電する発電装置と、前記排ガスと前記発電装置に供給される熱媒油とを熱交換する第一熱交換器と、前記排ガスラインにおいて前記第一熱交換器と並列に設けられて前記排ガスと前記焼却炉へ供給される空気とを熱交換する空気予熱器と、前記第一熱交換器及び前記空気予熱器にて熱交換された前記排ガスから固形成分を除去する集塵装置と、前記排ガスラインにおいて前記集塵装置の上流側に設けられ、前記第一熱交換器及び前記空気予熱器にて熱交換された前記排ガスと前記第一熱交換器に供給される前記熱媒油との間で熱交換する第二熱交換器と、を有する。   According to the first aspect of the present invention, the waste heat power generation system includes an incinerator, an exhaust gas line through which exhaust gas discharged from the incinerator flows, a power generator that generates power using heat transfer oil as a heat source, and the exhaust gas. And a first heat exchanger that exchanges heat with the heat transfer oil supplied to the power generation device, and air that is provided in parallel with the first heat exchanger in the exhaust gas line and is supplied to the exhaust gas and the incinerator An air preheater that exchanges heat with each other, a dust collector that removes solid components from the exhaust gas heat-exchanged by the first heat exchanger and the air preheater, and an upstream of the dust collector in the exhaust gas line The second heat exchange that is provided on the side and exchanges heat between the exhaust gas heat-exchanged by the first heat exchanger and the air preheater and the heat transfer oil supplied to the first heat exchanger And a container.
このような構成によれば、第二熱交換器を用いて集塵装置に導入される排ガスの温度を低減させることによって、例えば、排ガス冷却塔を用いて排ガスの温度を低減させるのと比較して、より熱を有効活用することができる。   According to such a configuration, by reducing the temperature of the exhaust gas introduced into the dust collector using the second heat exchanger, for example, compared to reducing the temperature of the exhaust gas using an exhaust gas cooling tower. Thus, heat can be used more effectively.
上記廃熱発電システムにおいて、前記第二熱交換器から排出された前記排ガスの温度に基づいて前記第二熱交換器で熱交換される熱媒油の流量を調整する制御装置を備えてよい。   The waste heat power generation system may include a control device that adjusts the flow rate of the heat transfer oil that is heat-exchanged by the second heat exchanger based on the temperature of the exhaust gas discharged from the second heat exchanger.
このような構成によれば、熱媒油の流量が調整されて排ガスの温度が調整されることによって、排ガスの温度を集塵装置の耐熱温度に対応した温度にすることができる。   According to such a configuration, the temperature of the exhaust gas can be set to a temperature corresponding to the heat resistance temperature of the dust collector by adjusting the flow rate of the heat transfer oil and adjusting the temperature of the exhaust gas.
上記廃熱発電システムにおいて、熱媒油が循環する熱媒油循環経路と、前記熱媒油循環経路において前記第二熱交換器の上流側と前記第二熱交換器の下流側とを前記第二熱交換器を迂回して接続するバイパス経路と、を備え、前記制御装置は、前記バイパス経路を流れる熱媒油の流量を調整してよい。   In the waste heat power generation system, the heat medium oil circulation path through which the heat medium oil circulates, and the upstream side of the second heat exchanger and the downstream side of the second heat exchanger in the heat medium oil circulation path A bypass path that bypasses and connects the two heat exchangers, and the control device may adjust a flow rate of the heat transfer oil flowing through the bypass path.
集塵装置に流入する排ガスの温度を集塵装置の上流側に配置されている第二熱交換器に導入される熱媒油の流量によって調整することによって、より迅速に排ガスの温度を調整することができる。   By adjusting the temperature of the exhaust gas flowing into the dust collector according to the flow rate of the heat transfer oil introduced into the second heat exchanger arranged upstream of the dust collector, the temperature of the exhaust gas is adjusted more quickly. be able to.
上記廃熱発電システムにおいて、前記第一熱交換器で熱交換された前記熱媒油の温度に基づいて前記発電装置へ供給される熱媒油の流速を調整してよい。   In the waste heat power generation system, the flow rate of the heat transfer oil supplied to the power generation device may be adjusted based on the temperature of the heat transfer oil exchanged by the first heat exchanger.
このような構成によれば、熱媒油の温度を発電装置に適した温度に調整することができる。また、焼却炉から排出される排ガスの温度(熱量)が大幅に増加した場合における排ガスの温度上昇に対応することができる。また、焼却炉から排出される排ガスの温度(熱量)が大幅に減少した場合における排ガスの温度低下に対応することができる。   According to such a configuration, the temperature of the heat transfer oil can be adjusted to a temperature suitable for the power generator. Further, it is possible to cope with the temperature rise of the exhaust gas when the temperature (heat amount) of the exhaust gas discharged from the incinerator is significantly increased. Further, it is possible to cope with a temperature decrease of the exhaust gas when the temperature (heat amount) of the exhaust gas discharged from the incinerator is significantly reduced.
上記廃熱発電システムにおいて、前記第二熱交換器から排出されて前記集塵装置を通過した前記排ガスにより外気を加熱して煙突へ供給する白煙防止器を備えてよい。   The waste heat power generation system may include a white smoke preventer that heats the outside air with the exhaust gas that has been discharged from the second heat exchanger and passed through the dust collector, and that supplies the air to the chimney.
このような構成によれば、例えば、第二熱交換器よりも上流側に白煙防止器を設置する場合と比較して、低温の排ガスから熱を回収することになるため、システム全体の熱回収率を向上させることができる。   According to such a configuration, for example, heat is recovered from the low temperature exhaust gas as compared with the case where the white smoke preventer is installed upstream of the second heat exchanger. The recovery rate can be improved.
本発明によれば、第二熱交換器を用いて集塵装置に導入される排ガスの温度を低減させることによって、例えば、排ガス冷却塔を用いて排ガスの温度を低減させるのと比較して、より熱を有効活用することができる。   According to the present invention, by reducing the temperature of the exhaust gas introduced into the dust collector using the second heat exchanger, for example, compared to reducing the temperature of the exhaust gas using an exhaust gas cooling tower, Heat can be used more effectively.
本発明の実施形態の汚泥焼却プラントの系統図である。It is a systematic diagram of the sludge incineration plant of the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態の汚泥焼却プラントの第一の制御方法を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the 1st control method of the sludge incineration plant of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の汚泥焼却プラントの第二の制御方法を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the 2nd control method of the sludge incineration plant of embodiment of this invention.
以下、本発明の実施形態の廃熱発電システムである汚泥焼却プラント1について図面を参照して詳細に説明する。
図1に示すように、本実施形態の汚泥焼却プラント1は、下水汚泥などの汚泥Sを焼却する焼却炉2と、焼却炉2から排出される排ガスEGの廃熱(焼却熱)を用いて発電を行う発電装置3と、制御装置4と、を備えている。本実施形態の汚泥焼却プラント1は、汚泥Sを焼却処理するとともに、焼却に伴って発生する熱を回収して発電を行う廃熱発電システムである。発電装置3は、熱媒体としてプラントを循環する熱媒油HOを用いている。
Hereinafter, the sludge incineration plant 1 which is the waste heat power generation system of embodiment of this invention is demonstrated in detail with reference to drawings.
As shown in FIG. 1, the sludge incineration plant 1 of this embodiment uses an incinerator 2 that incinerates sludge S such as sewage sludge, and waste heat (incineration heat) of exhaust gas EG discharged from the incinerator 2. A power generation device 3 for generating power and a control device 4 are provided. The sludge incineration plant 1 according to the present embodiment is a waste heat power generation system that incinerates sludge S and collects heat generated by the incineration to generate electric power. The power generation device 3 uses heat medium oil HO circulating in the plant as a heat medium.
汚泥焼却プラント1は、焼却炉2から排出された排ガスEGが導入される排ガスライン5と、排ガスライン5上に設けられた第一熱交換器6と、排ガスライン5において第一熱交換器6と並列に設けられた空気予熱器7と、第一熱交換器6及び空気予熱器7の下流側に設けられた第二熱交換器8と、第二熱交換器8の下流側に設けられた排ガス処理装置9と、を備えている。   The sludge incineration plant 1 includes an exhaust gas line 5 into which the exhaust gas EG discharged from the incinerator 2 is introduced, a first heat exchanger 6 provided on the exhaust gas line 5, and a first heat exchanger 6 in the exhaust gas line 5. The air preheater 7 provided in parallel, the first heat exchanger 6 and the second heat exchanger 8 provided downstream of the air preheater 7, and the second heat exchanger 8 provided downstream. The exhaust gas treatment device 9 is provided.
焼却炉2の上流側に水分を含む汚泥である脱水汚泥を乾燥する汚泥乾燥機を設けてもよい。汚泥乾燥機は、濃縮・脱水の減容化プロセスを経て導入された脱水汚泥(脱水ケーキ、例えば含水率72%)を乾燥させて乾燥汚泥(例えば含水率50%)を生成する装置である。   You may provide the sludge dryer which dries the dewatered sludge which is the sludge containing a water | moisture content in the upstream of the incinerator 2. FIG. The sludge dryer is a device that dries dehydrated sludge (dehydrated cake, for example, moisture content 72%) introduced through a volume reduction process of concentration / dehydration to produce dry sludge (for example, moisture content 50%).
第一熱交換器6及び第二熱交換器8は、焼却炉2から排出される排ガスEGと発電装置3に供給される熱媒油HOとを熱交換(加熱)する熱交換器である。空気予熱器7は、焼却炉2から排出される排ガスEGと焼却炉2へ供給される燃焼空気A1とを熱交換(予熱)する熱交換器である。   The first heat exchanger 6 and the second heat exchanger 8 are heat exchangers that perform heat exchange (heating) between the exhaust gas EG discharged from the incinerator 2 and the heat transfer oil HO supplied to the power generation device 3. The air preheater 7 is a heat exchanger that performs heat exchange (preheating) between the exhaust gas EG discharged from the incinerator 2 and the combustion air A1 supplied to the incinerator 2.
排ガス処理装置9は、排ガスEGから固形成分(灰など)を除去して集塵処理を行う集塵装置14(バグフィルタ)と、白煙防止器15と、排ガスEGに洗浄液を接触させて、無害化するスクラバ16(排ガス洗浄装置)と、処理された排ガスEGを大気に放出する煙突17と、を有している。   The exhaust gas treatment device 9 is configured to bring a cleaning solution into contact with a dust collector 14 (bag filter) that removes solid components (ash and the like) from the exhaust gas EG and performs dust collection, a white smoke preventer 15, and the exhaust gas EG. It has a scrubber 16 (exhaust gas cleaning device) that detoxifies, and a chimney 17 that releases the treated exhaust gas EG to the atmosphere.
発電装置3は、発電装置本体11と、熱媒油HOを発電装置本体11に導入する環状の熱源系統である熱媒油循環経路12(二点鎖線にて示す)と、を有している。熱媒油循環経路12は、発電装置本体11と第一熱交換器6及び第二熱交換器8との間で熱媒油HOを循環させる経路である。熱媒油循環経路12には、熱媒油HOが一方向に流れる。   The power generation apparatus 3 includes a power generation apparatus main body 11 and a heat medium oil circulation path 12 (indicated by a two-dot chain line) that is an annular heat source system that introduces the heat medium oil HO into the power generation apparatus main body 11. . The heat medium oil circulation path 12 is a path through which the heat medium oil HO is circulated between the power generation apparatus main body 11 and the first heat exchanger 6 and the second heat exchanger 8. In the heat medium oil circulation path 12, the heat medium oil HO flows in one direction.
焼却炉2は、汚泥Sを高温流動床中で撹拌・混合することにより焼却する設備である。焼却炉2は、廃棄物を焼却して高温の排ガスEGを排出する焼却設備であればよい。焼却炉2としては、気泡型流動炉や、循環型流動炉等の焼却設備を採用することができる。
焼却炉2には、燃焼空気ライン13(一点鎖線にて示す)を介して燃焼空気A1(流動空気)が導入される。焼却炉2からは、第一排ガスライン5aを介して排ガスEGが排出される。焼却炉2から排出される排ガスEGの温度は、例えば850℃である。
The incinerator 2 is equipment that incinerates sludge S by stirring and mixing in a high-temperature fluidized bed. The incinerator 2 may be an incineration facility that incinerates waste and discharges high-temperature exhaust gas EG. As the incinerator 2, an incineration facility such as a bubble type fluidized furnace or a circulating fluidized furnace can be adopted.
Combustion air A1 (fluid air) is introduced into the incinerator 2 via a combustion air line 13 (indicated by a one-dot chain line). Exhaust gas EG is discharged from the incinerator 2 through the first exhaust gas line 5a. The temperature of the exhaust gas EG discharged from the incinerator 2 is, for example, 850 ° C.
第一排ガスライン5aは、下流側で、並列に設けられた2本の第二排ガスライン5b(5b1、5b2)に分岐する。一方の第二排ガスライン5b1は、第一熱交換器6に接続されている。第一熱交換器6は、熱媒油循環経路12上であって第二排ガスライン5b1上に設けられている。第一熱交換器6は、第二排ガスライン5b1を流れる高温の排ガスEGの熱を回収して熱媒油HOを加熱する加熱装置として機能する。
他方の第二排ガスライン5b2は、空気予熱器7に接続されている。空気予熱器7は、第二排ガスライン5b2を流れる高温の排ガスEGの熱を回収して燃焼空気ライン13を流れる燃焼空気A1を加熱(予熱)する熱交換器である。
第一熱交換器6と空気予熱器7とは、排ガスライン5において並列に設けられている。
The first exhaust gas line 5a branches to two second exhaust gas lines 5b (5b1, 5b2) provided in parallel on the downstream side. One second exhaust gas line 5 b 1 is connected to the first heat exchanger 6. The first heat exchanger 6 is provided on the heat medium oil circulation path 12 and on the second exhaust gas line 5b1. The first heat exchanger 6 functions as a heating device that recovers the heat of the high-temperature exhaust gas EG flowing through the second exhaust gas line 5b1 and heats the heat transfer medium oil HO.
The other second exhaust gas line 5 b 2 is connected to the air preheater 7. The air preheater 7 is a heat exchanger that recovers the heat of the high-temperature exhaust gas EG flowing through the second exhaust gas line 5b2 and heats (preheats) the combustion air A1 flowing through the combustion air line 13.
The first heat exchanger 6 and the air preheater 7 are provided in parallel in the exhaust gas line 5.
2本の第二排ガスライン5bは、第一熱交換器6及び空気予熱器7の下流側で合流する。2本の第二排ガスライン5bは、第三排ガスライン5cに接続されている。第二熱交換器8は、第一熱交換器6及び空気予熱器7の下流側、即ち第三排ガスライン5c上に設けられている。第二熱交換器8は、第一熱交換器6及び空気予熱器7にて熱交換された排ガスEGの熱を回収して熱媒油HOを加熱する加熱装置として機能する。   The two second exhaust gas lines 5 b join at the downstream side of the first heat exchanger 6 and the air preheater 7. The two second exhaust gas lines 5b are connected to the third exhaust gas line 5c. The second heat exchanger 8 is provided on the downstream side of the first heat exchanger 6 and the air preheater 7, that is, on the third exhaust gas line 5c. The second heat exchanger 8 functions as a heating device that recovers the heat of the exhaust gas EG heat-exchanged by the first heat exchanger 6 and the air preheater 7 and heats the heat transfer medium oil HO.
次に、焼却炉2から排出される排ガスEGに含まれる煤塵、SO、HClなどを除去してクリーンな排ガスとする排ガス処理装置9について説明する。
第二熱交換器8の下流側に設けられている集塵装置14は、耐熱性を有するろ布などを用いて排ガスEG中の煤塵・灰などの固形成分をろ過捕集する装置である。即ち、第二熱交換器8から排出され第四排ガスライン5dを介して集塵装置14に導入された排ガスEGからは煤塵等が取り除かれる。
集塵装置14には、導入される排ガスEGの温度に対して耐熱温度が設定されている。集塵装置14の耐熱温度は、例えば、220℃である。
Next, the exhaust gas treatment device 9 that removes soot, SO 2 , HCl, and the like contained in the exhaust gas EG discharged from the incinerator 2 to obtain clean exhaust gas will be described.
The dust collector 14 provided on the downstream side of the second heat exchanger 8 is a device that filters and collects solid components such as dust and ash in the exhaust gas EG using a heat-resistant filter cloth or the like. That is, dust and the like are removed from the exhaust gas EG discharged from the second heat exchanger 8 and introduced into the dust collector 14 via the fourth exhaust gas line 5d.
In the dust collector 14, a heat resistant temperature is set with respect to the temperature of the introduced exhaust gas EG. The heat-resistant temperature of the dust collector 14 is 220 ° C., for example.
排ガスライン5において集塵装置14の下流側に設けられている白煙防止器15は、排ガスEGの白煙化を防ぐ装置である。白煙防止器15は、空気A2を吸い込んで送り出す空気供給ファン19と、集塵装置14から第五排ガスライン5eを介して導入される排ガスEGと空気A2との間で熱交換させて、空気A2を加熱して混合用空気A3とする空気加熱器20と、混合用空気A3を煙突17に導く混合用空気ライン21と、を備えている。   The white smoke preventer 15 provided on the downstream side of the dust collector 14 in the exhaust gas line 5 is a device that prevents the exhaust gas EG from becoming white smoke. The white smoke preventer 15 exchanges heat between the air supply fan 19 that sucks and sends out the air A2, and the exhaust gas EG introduced from the dust collector 14 through the fifth exhaust gas line 5e and the air A2, thereby An air heater 20 that heats A2 to be mixed air A3 and a mixing air line 21 that guides the mixing air A3 to the chimney 17 are provided.
白煙防止器15の空気加熱器20としては、例えば、シェルアンドチューブ式の熱交換器を採用することができる。空気加熱器20の伝熱管は、例えばテフロン(登録商標)の耐腐食材によって被覆されている。換言すれば、空気加熱器20の排ガス接触面には、テフロンによる耐腐食層が形成されている。即ち、本実施形態の空気加熱器20は、低温腐食防止型の伝熱管を有している。
これにより、伝熱管の金属表面の腐食が抑制されて、低温腐食が防止される。白煙防止器15を低温腐食防止型とするための処理は、上記したテフロンに限ることはなく、例えば、樹脂等の非金属材料の採用も可能である。また、伝熱管自体をセラミック等の耐腐食材で形成することも可能である。
As the air heater 20 of the white smoke preventer 15, for example, a shell and tube heat exchanger can be adopted. The heat transfer tube of the air heater 20 is covered with, for example, a Teflon (registered trademark) corrosion-resistant material. In other words, a corrosion-resistant layer made of Teflon is formed on the exhaust gas contact surface of the air heater 20. That is, the air heater 20 of this embodiment has a low-temperature corrosion prevention type heat transfer tube.
Thereby, corrosion of the metal surface of the heat transfer tube is suppressed, and low temperature corrosion is prevented. The treatment for making the white smoke preventer 15 into a low temperature corrosion prevention type is not limited to the above-mentioned Teflon, and for example, a non-metallic material such as a resin can be adopted. It is also possible to form the heat transfer tube itself with a corrosion-resistant material such as ceramic.
スクラバ16は、白煙防止器15から排出されて第六排ガスライン5fを介して導入された排ガスEGに、水、苛性ソーダ水溶液などの洗浄液を接触させて、無害化する排ガス洗浄装置である。
排ガスライン5中の排ガスEGは、誘引ブロワ(図示せず)によって吸引されて、煙突17を介して排出される。
The scrubber 16 is an exhaust gas cleaning device that makes the exhaust gas EG discharged from the white smoke preventer 15 and introduced through the sixth exhaust gas line 5f come into contact with a cleaning liquid such as water or an aqueous solution of caustic soda to render it harmless.
The exhaust gas EG in the exhaust gas line 5 is sucked by an induction blower (not shown) and discharged through the chimney 17.
排ガスライン5において、第二熱交換器8と集塵装置14とを接続する第四排ガスライン5dには、第四排ガスライン5dを流れる排ガスEGの温度を測定する排ガス温度測定装置18が設けられている。排ガス温度測定装置18は、集塵装置14に流入する排ガスEGの温度を測定する。排ガス温度測定装置18によって計測された排ガスEGの温度は、制御装置4に送信される。   In the exhaust gas line 5, an exhaust gas temperature measuring device 18 that measures the temperature of the exhaust gas EG flowing through the fourth exhaust gas line 5 d is provided in the fourth exhaust gas line 5 d that connects the second heat exchanger 8 and the dust collector 14. ing. The exhaust gas temperature measuring device 18 measures the temperature of the exhaust gas EG flowing into the dust collector 14. The temperature of the exhaust gas EG measured by the exhaust gas temperature measuring device 18 is transmitted to the control device 4.
次に、本実施形態の発電装置3の詳細を説明する。
発電装置本体11は、焼却炉2の廃熱を熱源として利用し、有機作動媒体Mを加熱・蒸発させて、その蒸気で蒸気タービン23を回転させることにより発電を行う、所謂バイナリ廃熱発電システム(有機ランキンサイクル廃熱発電システム)を採用している。
Next, details of the power generation device 3 of the present embodiment will be described.
The power generation device main body 11 uses the waste heat of the incinerator 2 as a heat source, heats and evaporates the organic working medium M, and generates power by rotating the steam turbine 23 with the steam. (Organic Rankine cycle waste heat power generation system) is adopted.
本実施形態の発電装置本体11は、熱媒油循環経路12を介して発電装置本体11に供給される熱媒油HOの熱を利用して有機作動媒体Mを加熱・蒸発させる蒸発器22と、有機作動媒体Mの蒸気により回転する蒸気タービン23と、蒸気タービン23に直結する発電機24と、蒸気タービン23から導かれた有機作動媒体Mを凝縮させる凝縮器25と、を有している。   The power generator main body 11 of the present embodiment includes an evaporator 22 that heats and evaporates the organic working medium M using the heat of the heat medium oil HO supplied to the power generator main body 11 via the heat medium oil circulation path 12. A steam turbine 23 rotated by the steam of the organic working medium M, a generator 24 directly connected to the steam turbine 23, and a condenser 25 for condensing the organic working medium M guided from the steam turbine 23. .
熱媒油循環経路12は、第三排ガスライン5cを流れる排ガスEGの熱を回収するとともに、第二排ガスライン5b1を流れる排ガスEGの熱を回収する経路である。
熱媒油循環経路12は、発電装置本体11と第二熱交換器8とを接続する第一循環経路12aと、第二熱交換器8と第一熱交換器6とを接続する第二循環経路12bと、第一熱交換器6と発電装置本体11とを接続する第三循環経路12cと、を有している。
The heat transfer oil circulation path 12 is a path for recovering the heat of the exhaust gas EG flowing through the third exhaust gas line 5c and recovering the heat of the exhaust gas EG flowing through the second exhaust gas line 5b1.
The heat transfer oil circulation path 12 includes a first circulation path 12 a that connects the power generator main body 11 and the second heat exchanger 8, and a second circulation that connects the second heat exchanger 8 and the first heat exchanger 6. It has the path | route 12b and the 3rd circulation path | route 12c which connects the 1st heat exchanger 6 and the electric power generating apparatus main body 11. FIG.
発電装置本体11にて有機作動媒体Mを加熱した熱媒油HOは、第二熱交換器8、第一熱交換器6の順に循環する。第一熱交換器6は、熱媒油循環経路12において、第二熱交換器8の下流側に設けられている。
第一循環経路12aを介して第二熱交換器8に導入された熱媒油HOは、第三排ガスライン5cを流れる排ガスEGによって加熱される。第二循環経路12bを介して第一熱交換器6に導入された熱媒油HOは、第二排ガスライン5b1を流れる排ガスEGによって加熱される。第二熱交換器8及び第一熱交換器6にて加熱された熱媒油HOは第三循環経路12cを介して発電装置本体11の蒸発器22に導入される。
The heat transfer oil HO obtained by heating the organic working medium M in the power generation apparatus main body 11 circulates in the order of the second heat exchanger 8 and the first heat exchanger 6. The first heat exchanger 6 is provided on the downstream side of the second heat exchanger 8 in the heat medium oil circulation path 12.
The heat transfer oil HO introduced into the second heat exchanger 8 through the first circulation path 12a is heated by the exhaust gas EG flowing through the third exhaust gas line 5c. The heat transfer oil HO introduced into the first heat exchanger 6 through the second circulation path 12b is heated by the exhaust gas EG flowing through the second exhaust gas line 5b1. The heat transfer oil HO heated in the second heat exchanger 8 and the first heat exchanger 6 is introduced into the evaporator 22 of the power generator main body 11 via the third circulation path 12c.
第二熱交換器8の上流側である第一循環経路12aと第二熱交換器8の下流側である第二循環経路12bとは、バイパス経路27bによって第二熱交換器8を迂回して直接的に接続されている。即ち、第一循環経路12aを流れる熱媒油HOの一部は、第二熱交換器8に導入されることなくバイパス経路27bに導入される。
第一循環経路12aに設けられたバイパス経路27bの分岐点28と第二熱交換器8との間には、熱媒油HOの流量を調整する第一流量調整バルブ29が設けられている。バイパス経路27bには、熱媒油HOの流量を調整する第二流量調整バルブ30が設けられている。
The first circulation path 12a that is upstream of the second heat exchanger 8 and the second circulation path 12b that is downstream of the second heat exchanger 8 bypass the second heat exchanger 8 by a bypass path 27b. Connected directly. That is, a part of the heat transfer oil HO flowing through the first circulation path 12 a is introduced into the bypass path 27 b without being introduced into the second heat exchanger 8.
A first flow rate adjusting valve 29 that adjusts the flow rate of the heat transfer oil HO is provided between the branch point 28 of the bypass route 27b provided in the first circulation route 12a and the second heat exchanger 8. The bypass passage 27b is provided with a second flow rate adjustment valve 30 that adjusts the flow rate of the heat transfer oil HO.
第一循環経路12a上であって、分岐点28の上流側には、熱媒油循環経路12を流れる熱媒油HOの流量を調整する熱媒油ポンプ31が設けられている。熱媒油ポンプ31は、熱媒油循環経路12に熱媒油HOを供給するためのポンプである。熱媒油ポンプ31は、吐出ダンパやインバータによって、吐出される熱媒油HOの流量を制御している。   A heat medium oil pump 31 that adjusts the flow rate of the heat medium oil HO flowing through the heat medium oil circulation path 12 is provided on the first circulation path 12 a and upstream of the branch point 28. The heat medium oil pump 31 is a pump for supplying the heat medium oil HO to the heat medium oil circulation path 12. The heat medium oil pump 31 controls the flow rate of the heat medium oil HO discharged by a discharge damper or an inverter.
第一流量調整バルブ29、第二流量調整バルブ30、及び熱媒油ポンプ31は、制御装置4によって制御される。
第一循環経路12aの分岐点28よりも下流側である主経路27aを流れる熱媒油HOの流量をO1、バイパス経路27bを流れる熱媒油HOの流量をO2とすると、制御装置4は、通常は、O1:O2=4:1程度となるように、第一及び第二流量調整バルブ29,30を制御する。即ち、制御装置4は、主流である主経路27aを流れる熱媒油HOの流量が、バイパス経路27bを流れる熱媒油HOの流量よりも十分に多くなるように、第一及び第二流量調整バルブ29,30を制御する。
The first flow rate adjustment valve 29, the second flow rate adjustment valve 30, and the heat transfer oil pump 31 are controlled by the control device 4.
Assuming that the flow rate of the heat transfer oil HO flowing through the main route 27a downstream from the branch point 28 of the first circulation route 12a is O1, and the flow rate of the heat transfer oil HO flowing through the bypass route 27b is O2, the control device 4 Usually, the first and second flow rate adjusting valves 29 and 30 are controlled so that O1: O2 = about 4: 1. That is, the control device 4 adjusts the first and second flow rates so that the flow rate of the heat transfer fluid HO flowing through the main flow 27a that is the main flow is sufficiently larger than the flow rate of the heat transfer fluid HO flowing through the bypass flow 27b. The valves 29 and 30 are controlled.
熱媒油循環経路12において、第一熱交換器6と発電装置本体11とを接続する第三循環経路12cには、第三循環経路12cを流れる熱媒油HOの温度を測定する熱媒油温度測定装置32が設けられている。熱媒油温度測定装置32は、発電装置本体11に導入される熱媒油HOの温度を測定する。熱媒油温度測定装置32によって測定された熱媒油HOの温度は、制御装置4に送信される。   In the heat medium oil circulation path 12, a heat medium oil that measures the temperature of the heat medium oil HO flowing through the third circulation path 12 c is connected to the third circulation path 12 c that connects the first heat exchanger 6 and the power generator main body 11. A temperature measuring device 32 is provided. The heat medium oil temperature measuring device 32 measures the temperature of the heat medium oil HO introduced into the power generator main body 11. The temperature of the heat transfer oil HO measured by the heat transfer oil temperature measuring device 32 is transmitted to the control device 4.
本実施形態の制御装置4は、排ガス温度測定装置18によって測定された排ガスEGの温度に基づいて、第二熱交換器8に導入される熱媒油HOの流量を調整する機能を有する。
制御装置4は、排ガスEGの温度が設定された第一の閾値(例えば、220℃)よりも大きくなった場合に、第一循環経路12aの主経路27a(分岐点28の下流側)を流れる熱媒油HOの流量が多くなるように、第一及び第二流量調整バルブ29,30を制御する。具体的には、制御装置4は、バイパス経路27bを流れる熱媒油HOの流量が少なくなるように第二流量調整バルブ30を操作するとともに、主経路27aを流れる熱媒油HOの流量が多くなるように第一流量調整バルブ29を操作する。
The control device 4 of the present embodiment has a function of adjusting the flow rate of the heat transfer oil HO introduced into the second heat exchanger 8 based on the temperature of the exhaust gas EG measured by the exhaust gas temperature measuring device 18.
The control device 4 flows through the main path 27a of the first circulation path 12a (downstream of the branch point 28) when the temperature of the exhaust gas EG becomes higher than a set first threshold (for example, 220 ° C.). The first and second flow rate adjusting valves 29 and 30 are controlled so that the flow rate of the heat transfer oil HO increases. Specifically, the control device 4 operates the second flow rate adjustment valve 30 so that the flow rate of the heat medium oil HO flowing through the bypass path 27b is small, and the flow rate of the heat medium oil HO flowing through the main path 27a is large. The first flow rate adjustment valve 29 is operated so that
この際、熱媒油循環経路12全体の熱媒油HOの流量は変わらない。即ち、熱媒油循環経路12の全体を流れる熱媒油HOの流量を変えることなく第二熱交換器8に供給される熱媒油HOの流量を増加させることができる。これにより、第二熱交換器8による熱交換量が上がり、排ガスEGの温度は低下する。   At this time, the flow rate of the heat medium oil HO in the entire heat medium oil circulation path 12 does not change. That is, the flow rate of the heat medium oil HO supplied to the second heat exchanger 8 can be increased without changing the flow rate of the heat medium oil HO flowing through the entire heat medium oil circulation path 12. Thereby, the amount of heat exchange by the second heat exchanger 8 increases, and the temperature of the exhaust gas EG decreases.
また、制御装置4は、熱媒油温度測定装置32によって測定された熱媒油HOの温度に基づいて、熱媒油循環経路12の全体を流れる熱媒油HOの流速を調整する機能を有する。
制御装置4は、熱媒油HOの温度が設定された第二の閾値(例えば、280℃)よりも大きくなった場合に、熱媒油循環経路12の全体を流れる熱媒油HOの流速が多くなるように、熱媒油ポンプ31を制御する。
熱媒油循環経路12全体における熱媒油HOの流速が増加することによって、熱媒油HOの温度が低下する。
Further, the control device 4 has a function of adjusting the flow rate of the heat medium oil HO flowing through the entire heat medium oil circulation path 12 based on the temperature of the heat medium oil HO measured by the heat medium oil temperature measuring device 32. .
When the temperature of the heat medium oil HO becomes higher than a set second threshold (for example, 280 ° C.), the control device 4 determines the flow rate of the heat medium oil HO flowing through the entire heat medium oil circulation path 12. The heat transfer oil pump 31 is controlled so as to increase.
As the flow rate of the heat medium oil HO in the entire heat medium oil circulation path 12 increases, the temperature of the heat medium oil HO decreases.
次に、本実施形態の汚泥焼却プラント1の動作について説明する。
汚泥Sが焼却炉2に投入されて、焼却される。焼却に伴い生成された排ガスEG(例えば、850℃)は、第一熱交換器6にて熱媒油HOの加熱源として利用される。また、排ガスEGは、空気予熱器7にて燃焼空気A1の加熱源として利用される。
第一熱交換器6及び空気予熱器7を通過した排ガスEGの温度は、例えば300℃にまで低下する。即ち、排ガスEGは、850℃から300℃まで急冷される。
Next, operation | movement of the sludge incineration plant 1 of this embodiment is demonstrated.
Sludge S is thrown into the incinerator 2 and incinerated. The exhaust gas EG (for example, 850 ° C.) generated with the incineration is used as a heating source of the heat transfer oil HO in the first heat exchanger 6. Further, the exhaust gas EG is used as a heating source of the combustion air A1 by the air preheater 7.
The temperature of the exhaust gas EG that has passed through the first heat exchanger 6 and the air preheater 7 decreases to, for example, 300 ° C. That is, the exhaust gas EG is rapidly cooled from 850 ° C. to 300 ° C.
次いで、排ガスEGは、第二熱交換器8にて熱媒体の加熱源として利用される。第二熱交換器8を通過した排ガスEGの温度は、220℃にまで低下する。即ち、排ガスEGの温度は、第二熱交換器8で熱交換されることによって、集塵装置14の耐熱温度まで低下する。第二熱交換器8を通過した排ガスEGは、集塵装置14に導入される。
第二熱交換器8を通過した排ガスEGは、集塵装置14に導入されて集塵処理が施される。
Next, the exhaust gas EG is used as a heating medium heating source in the second heat exchanger 8. The temperature of the exhaust gas EG that has passed through the second heat exchanger 8 is reduced to 220 ° C. That is, the temperature of the exhaust gas EG is reduced to the heat resistant temperature of the dust collector 14 by heat exchange in the second heat exchanger 8. The exhaust gas EG that has passed through the second heat exchanger 8 is introduced into the dust collector 14.
The exhaust gas EG that has passed through the second heat exchanger 8 is introduced into the dust collector 14 and subjected to dust collection treatment.
集塵装置14から排出された排ガスEGは、白煙防止器15の空気加熱器20において、空気供給ファン19によって供給される空気A2と熱交換して、空気A2の温度を上昇させる。空気A2の温度は、例えば、150℃まで上昇する。空気加熱器20を通過した混合用空気A3は、混合用空気ライン21を介して煙突17に導入される。   The exhaust gas EG discharged from the dust collector 14 exchanges heat with the air A2 supplied by the air supply fan 19 in the air heater 20 of the white smoke preventer 15 to increase the temperature of the air A2. The temperature of the air A2 rises to 150 ° C., for example. The mixing air A <b> 3 that has passed through the air heater 20 is introduced into the chimney 17 through the mixing air line 21.
白煙防止器15を通過した排ガスEGは、スクラバ16に導入されて無害化される。排ガスEGの温度は、スクラバ16において、例えば、40℃にまで減温される。スクラバ16を通過した排ガスEGは、煙突17に導入されて、混合用空気ライン21を介して導入された高温の混合用空気A3と混合される。排ガスEGと白煙防止用の混合用空気A3とが混合されることによって、煙突17からの白煙の発生が防止される。   The exhaust gas EG that has passed through the white smoke preventer 15 is introduced into the scrubber 16 and rendered harmless. The temperature of the exhaust gas EG is reduced to, for example, 40 ° C. in the scrubber 16. The exhaust gas EG that has passed through the scrubber 16 is introduced into the chimney 17 and mixed with the high-temperature mixing air A3 introduced through the mixing air line 21. Generation of white smoke from the chimney 17 is prevented by mixing the exhaust gas EG and the mixing air A3 for preventing white smoke.
次に、発電装置3の動作について説明する。
熱媒油循環経路12を循環する熱媒油HOは、第二熱交換器8及び第一熱交換器6にて排ガスEGと熱交換することにより例えば、280℃まで昇温される。昇温された熱媒油HOは、発電装置本体11の蒸発器22内の有機作動媒体Mを加熱するために用いられる。有機作動媒体Mは蒸発器22にて蒸気となり、蒸気タービン23に導入されて、発電機24を駆動する。蒸気タービン23を出た蒸気は、凝縮器25において、冷却されて凝縮される。凝縮された有機作動媒体Mは、蒸発器22に戻される。
Next, operation | movement of the electric power generating apparatus 3 is demonstrated.
The heat medium oil HO circulating in the heat medium oil circulation path 12 is heated to, for example, 280 ° C. by exchanging heat with the exhaust gas EG in the second heat exchanger 8 and the first heat exchanger 6. The heated heating medium oil HO is used to heat the organic working medium M in the evaporator 22 of the power generation apparatus body 11. The organic working medium M becomes steam in the evaporator 22 and is introduced into the steam turbine 23 to drive the generator 24. The steam exiting the steam turbine 23 is cooled and condensed in the condenser 25. The condensed organic working medium M is returned to the evaporator 22.
次に、本実施形態の汚泥焼却プラント1の制御方法について説明する。本実施形態の汚泥焼却プラント1の制御方法は、集塵装置14に導入される排ガスEGの温度を調整する第一の制御方法と、発電装置本体11に導入される熱媒油HOの温度を調整する第二の制御方法と、を有する。   Next, the control method of the sludge incineration plant 1 of this embodiment is demonstrated. The control method of the sludge incineration plant 1 of the present embodiment includes the first control method for adjusting the temperature of the exhaust gas EG introduced into the dust collector 14 and the temperature of the heat transfer oil HO introduced into the power generator main body 11. A second control method to be adjusted.
第一の制御方法は、第二熱交換器8に導入される熱媒油HOの流量を制御して、集塵装置14に導入される排ガスEGの温度を調整する制御方法である。
第一の制御方法は、第二熱交換器8から排出される排ガスEGの温度が第一の閾値より大きいかどうかを判定する排ガス温度判定工程P11と、第二熱交換器8に導入される排ガスEGの温度が第一の閾値より大きい場合に、第一循環経路12aの主経路27aを流れる熱媒油HOの流量を増加させる、主経路流量増加工程P12と、を有している。
The first control method is a control method for adjusting the temperature of the exhaust gas EG introduced into the dust collector 14 by controlling the flow rate of the heat transfer oil HO introduced into the second heat exchanger 8.
The first control method is introduced into the exhaust gas temperature determination step P11 for determining whether or not the temperature of the exhaust gas EG discharged from the second heat exchanger 8 is higher than the first threshold, and the second heat exchanger 8. A main path flow rate increasing step P12 for increasing the flow rate of the heat transfer oil HO flowing through the main path 27a of the first circulation path 12a when the temperature of the exhaust gas EG is higher than the first threshold value.
排ガス温度判定工程P11では、制御装置4は、排ガス温度測定装置18から送信される排ガスEGの温度を参照する。制御装置4は、排ガスEGの温度が第一の閾値(例えば、220℃)よりも大きいか否かを判定する。排ガスEGの温度が220℃以下であった場合は、制御装置4はバルブ29,30の開度を変更しない。
排ガスEGの温度が220℃よりも大きい場合は、制御装置4は主経路流量増加工程P12を実行する。主経路流量増加工程P12では、制御装置4は、バルブ29,30の開度を調整して、主経路27aを流れる熱媒油HOの流量を増加させる。これにより、排ガスEGと熱媒油HOとの間の熱交換量が増加し、排ガスEGの温度が低下する。
一方、排ガスEGの温度が低い場合、制御装置4は、第一及び第二流量調整バルブ29,30の開度を調整して、主経路27aを流れる熱媒油HOの流量を減少させる制御を実施しても良い。
In the exhaust gas temperature determination step P11, the control device 4 refers to the temperature of the exhaust gas EG transmitted from the exhaust gas temperature measurement device 18. The control device 4 determines whether or not the temperature of the exhaust gas EG is higher than a first threshold value (for example, 220 ° C.). When the temperature of the exhaust gas EG is 220 ° C. or less, the control device 4 does not change the opening degree of the valves 29 and 30.
When the temperature of the exhaust gas EG is higher than 220 ° C., the control device 4 executes the main path flow rate increasing step P12. In the main path flow rate increasing step P12, the control device 4 adjusts the opening degree of the valves 29 and 30 to increase the flow rate of the heat transfer oil HO flowing through the main path 27a. Thereby, the amount of heat exchange between the exhaust gas EG and the heat transfer oil HO increases, and the temperature of the exhaust gas EG decreases.
On the other hand, when the temperature of the exhaust gas EG is low, the control device 4 adjusts the opening degree of the first and second flow rate adjusting valves 29 and 30 to control the flow rate of the heat transfer oil HO flowing through the main path 27a. You may carry out.
第二の制御方法は、熱媒油循環経路12全体を流れる熱媒油HOの流量を制御して、発電装置本体11に導入される熱媒油HOの流速を調整する制御方法である。
第二の制御方法は、第一熱交換器6から排出される熱媒油HOの温度が第二の閾値より大きいかどうかを判定する熱媒油温度判定工程P21と、熱媒油HOの温度が第二の閾値より大きい場合に、熱媒油循環経路12全体を流れる熱媒油HOの流速を増加させる、熱媒油流量増加工程P22と、を有している。
The second control method is a control method for adjusting the flow rate of the heat medium oil HO introduced into the power generator main body 11 by controlling the flow rate of the heat medium oil HO flowing through the entire heat medium oil circulation path 12.
The second control method includes a heat medium oil temperature determination step P21 for determining whether the temperature of the heat medium oil HO discharged from the first heat exchanger 6 is higher than the second threshold, and the temperature of the heat medium oil HO. Has a heat medium oil flow rate increasing step P22 that increases the flow rate of the heat medium oil HO flowing through the entire heat medium oil circulation path 12 when the value is larger than the second threshold value.
熱媒油温度判定工程P21では、制御装置4は、熱媒油温度測定装置32から送信される熱媒油HOの温度を参照する。制御装置4は、熱媒油HOの温度が第二の閾値(例えば、280℃)よりも大きいか否かを判定する。熱媒油HOの温度が280℃以下であった場合は、制御装置4は熱媒油ポンプ31の吐出流量を変更しない。   In the heat medium oil temperature determination step P21, the control device 4 refers to the temperature of the heat medium oil HO transmitted from the heat medium oil temperature measurement device 32. The control device 4 determines whether or not the temperature of the heat transfer oil HO is higher than a second threshold value (for example, 280 ° C.). When the temperature of the heat medium oil HO is 280 ° C. or less, the control device 4 does not change the discharge flow rate of the heat medium oil pump 31.
第一熱交換器6から排出される熱媒油HOの温度が280℃よりも大きい場合は、制御装置4は、熱媒油流量増加工程P22を実行する。熱媒油流量増加工程P22では、制御装置4は、熱媒油ポンプ31の吐出流量を調整して、熱媒油循環経路12全体を流れる熱媒油HOの流速を増加させる。これにより、発電装置本体11に導入される熱媒油HOの温度が低下する。
一方、熱媒油HOの温度が低い場合、制御装置4は、熱媒油ポンプ31の吐出流量を調整して、熱媒油HOの流速を低下させる制御を実施しても良い。
When the temperature of the heat medium oil HO discharged | emitted from the 1st heat exchanger 6 is larger than 280 degreeC, the control apparatus 4 performs the heat medium oil flow volume increase process P22. In the heat medium oil flow rate increasing step P22, the control device 4 increases the flow rate of the heat medium oil HO flowing through the entire heat medium oil circulation path 12 by adjusting the discharge flow rate of the heat medium oil pump 31. Thereby, the temperature of the heat transfer oil HO introduced into the power generator main body 11 is lowered.
On the other hand, when the temperature of the heat medium oil HO is low, the control device 4 may adjust the discharge flow rate of the heat medium oil pump 31 to perform control to reduce the flow rate of the heat medium oil HO.
上記実施形態によれば、第二熱交換器8を用いて集塵装置14に導入される排ガスEGの温度を低減させることによって、例えば、排ガス冷却塔を用いて排ガスの温度を低減させるのと比較して、より熱を有効活用することができる。   According to the above embodiment, by reducing the temperature of the exhaust gas EG introduced into the dust collector 14 using the second heat exchanger 8, for example, using the exhaust gas cooling tower, the temperature of the exhaust gas is reduced. In comparison, heat can be used more effectively.
また、排ガス温度測定装置18によって測定された排ガスEGの温度に基づいて第二熱交換器8に導入される熱媒油HOの流量が調整されることによって、排ガスEGの温度を集塵装置14の耐熱温度に対応した温度にすることができる。   Further, the temperature of the exhaust gas EG is adjusted by adjusting the flow rate of the heat transfer oil HO introduced into the second heat exchanger 8 based on the temperature of the exhaust gas EG measured by the exhaust gas temperature measuring device 18. It can be set to a temperature corresponding to the heat resistant temperature.
また、集塵装置14に流入する排ガスEGの温度を集塵装置14の上流側に配置されている第二熱交換器8に導入される熱媒油HOの流量によって調整することによって、より迅速に排ガスEGの温度を調整することができる。   Further, by adjusting the temperature of the exhaust gas EG flowing into the dust collector 14 by the flow rate of the heat transfer oil HO introduced into the second heat exchanger 8 arranged on the upstream side of the dust collector 14, it becomes more rapid. The temperature of the exhaust gas EG can be adjusted.
また、第一熱交換器6で熱交換された熱媒油HOの温度に基づいて発電装置本体11へ供給される熱媒油HOの流速を調整することによって、熱媒油HOの温度を発電装置3に適した温度に調整することができる。また、焼却炉2から排出される排ガスEGの温度(熱量)が大幅に増加した場合における排ガスEGの温度上昇に対応することができる。また、焼却炉から排出される排ガスの温度(熱量)が大幅に減少した場合における排ガスの温度低下に対応することができる。   Further, the temperature of the heat transfer oil HO is generated by adjusting the flow rate of the heat transfer oil HO supplied to the power generation device body 11 based on the temperature of the heat transfer oil HO exchanged by the first heat exchanger 6. It can be adjusted to a temperature suitable for the apparatus 3. Further, it is possible to cope with the temperature rise of the exhaust gas EG when the temperature (heat amount) of the exhaust gas EG discharged from the incinerator 2 is significantly increased. Further, it is possible to cope with a temperature decrease of the exhaust gas when the temperature (heat amount) of the exhaust gas discharged from the incinerator is significantly reduced.
また、集塵装置14を通過した排ガスEGにより外気を加熱して煙突17へ供給する白煙防止器15を備えていることによって、例えば、第二熱交換器8よりも上流側に白煙防止器を設置する場合と比較して、低温の排ガスEGから熱を回収することになるため、システム全体の熱回収率を向上させることができる。   Moreover, by providing the white smoke preventer 15 that heats the outside air with the exhaust gas EG that has passed through the dust collector 14 and supplies it to the chimney 17, for example, white smoke prevention is provided upstream of the second heat exchanger 8. Since heat is recovered from the low-temperature exhaust gas EG as compared with the case where a vessel is installed, the heat recovery rate of the entire system can be improved.
また、白煙防止器15を低温腐食防止型としたことによって、白煙防止器15が、例えば、温度が200℃以下の排ガスEGの温度を回収する場合においても、汚泥の硫黄(S)分や、塩素(Cl)分に由来する金属の低温腐食を防止することができる。   Further, since the white smoke preventer 15 is of a low temperature corrosion prevention type, even when the white smoke preventer 15 recovers the temperature of the exhaust gas EG having a temperature of 200 ° C. or less, for example, the sulfur (S) content of the sludge is reduced. In addition, low-temperature corrosion of metals derived from chlorine (Cl) can be prevented.
また、廃熱源である排ガスEGからの熱回収に使用される熱媒体として熱媒油HOを用いることによって、熱回収に蒸気などを用いるのと比較して、設備・装置の簡素化、小型化を図ることができる。
また、発電装置3として、バイナリ廃熱発電システムを採用したことによって、プラントの規模が小さい(例えば、汚泥処理量100t/日)場合においても効率よく発電を行うことができる。
In addition, by using heat transfer oil HO as the heat medium used for heat recovery from exhaust gas EG, which is a waste heat source, the equipment and devices are simplified and miniaturized compared to using steam for heat recovery. Can be achieved.
Further, by adopting a binary waste heat power generation system as the power generation device 3, even when the plant scale is small (for example, a sludge treatment amount of 100 t / day), power generation can be performed efficiently.
以上、本発明の実施形態について詳細を説明したが、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内において、種々の変更を加えることが可能である。
例えば、煙突17から排出される煙が白煙でもよい場合は、白煙防止器15を省略してもよい。
また、制御装置4は、第一の制御方法と第二の制御方法を同時に実行してもよい。排ガス温度と熱媒温度を同時に制御することで、相乗効果により互いの応答性を早めることが可能となり、結果として収束する速度を速めることができる。
The embodiment of the present invention has been described in detail above, but various modifications can be made without departing from the technical idea of the present invention.
For example, when the smoke discharged from the chimney 17 may be white smoke, the white smoke preventer 15 may be omitted.
Further, the control device 4 may execute the first control method and the second control method at the same time. By simultaneously controlling the exhaust gas temperature and the heating medium temperature, it becomes possible to speed up the responsiveness of each other by a synergistic effect, and as a result, the speed of convergence can be increased.
1 汚泥焼却プラント(廃熱発電システム)
2 焼却炉
3 発電装置
4 制御装置
5 排ガスライン
6 第一熱交換器
7 空気予熱器
8 第二熱交換器
9 排ガス処理装置
11 発電装置本体
12 熱媒油循環経路
12a 第一循環経路
12b 第二循環経路
12c 第三循環経路
13 燃焼空気ライン
14 集塵装置
15 白煙防止器
16 スクラバ
17 煙突
18 排ガス温度測定装置
19 空気供給ファン
20 空気加熱器
21 混合用空気ライン
22 蒸発器
23 蒸気タービン
24 発電機
25 凝縮器
27a 主経路
27b バイパス経路
28 分岐点
29 第一流量調整バルブ
30 第二流量調整バルブ
31 熱媒油ポンプ
32 熱媒油温度測定装置
A1 燃焼空気
A2 空気
EG 排ガス
HO 熱媒油
M 有機作動媒体
S 汚泥
1 Sludge incineration plant (waste heat power generation system)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 Incinerator 3 Electric power generation apparatus 4 Control apparatus 5 Exhaust gas line 6 1st heat exchanger 7 Air preheater 8 Second heat exchanger 9 Exhaust gas processing apparatus 11 Power generation apparatus main body 12 Heat transfer oil circulation path 12a First circulation path 12b Second Circulation path 12c Third circulation path 13 Combustion air line 14 Dust collector 15 White smoke prevention device 16 Scrubber 17 Chimney 18 Exhaust gas temperature measurement device 19 Air supply fan 20 Air heater 21 Mixing air line 22 Evaporator 23 Steam turbine 24 Power generation Machine 25 Condenser 27a Main path 27b Bypass path 28 Branch point 29 First flow rate adjustment valve 30 Second flow rate adjustment valve 31 Heat transfer oil pump 32 Heat transfer oil temperature measuring device A1 Combustion air A2 Air EG Exhaust gas HO Heat transfer oil M Organic Working medium S Sludge

Claims (5)

  1. 焼却炉と、
    前記焼却炉から排出される排ガスが流通する排ガスラインと、
    熱媒油を熱源として発電する発電装置と、
    前記排ガスと前記発電装置に供給される熱媒油とを熱交換する第一熱交換器と、
    前記排ガスラインにおいて前記第一熱交換器と並列に設けられて前記排ガスと前記焼却炉へ供給される空気とを熱交換する空気予熱器と、
    前記第一熱交換器及び前記空気予熱器にて熱交換された前記排ガスから固形成分を除去する集塵装置と、
    前記排ガスラインにおいて前記集塵装置の上流側に設けられ、前記第一熱交換器及び前記空気予熱器にて熱交換された前記排ガスと前記第一熱交換器に供給される前記熱媒油との間で熱交換する第二熱交換器と、を有する廃熱発電システム。
    An incinerator,
    An exhaust gas line through which the exhaust gas discharged from the incinerator flows;
    A power generator that generates heat using heat transfer oil as a heat source;
    A first heat exchanger that exchanges heat between the exhaust gas and the heat transfer oil supplied to the power generation device;
    An air preheater provided in parallel with the first heat exchanger in the exhaust gas line to exchange heat between the exhaust gas and air supplied to the incinerator;
    A dust collector for removing solid components from the exhaust gas heat-exchanged by the first heat exchanger and the air preheater;
    In the exhaust gas line, provided on the upstream side of the dust collector, the exhaust gas heat-exchanged by the first heat exchanger and the air preheater, and the heat transfer oil supplied to the first heat exchanger; A second heat exchanger for exchanging heat between, and a waste heat power generation system.
  2. 前記第二熱交換器から排出された前記排ガスの温度に基づいて前記第二熱交換器で熱交換される熱媒油の流量を調整する制御装置を備えている請求項1に記載の廃熱発電システム。   The waste heat according to claim 1, further comprising a control device that adjusts a flow rate of the heat transfer oil that is heat-exchanged in the second heat exchanger based on a temperature of the exhaust gas discharged from the second heat exchanger. Power generation system.
  3. 熱媒油が循環する熱媒油循環経路と、
    前記熱媒油循環経路において前記第二熱交換器の上流側と前記第二熱交換器の下流側とを前記第二熱交換器を迂回して接続するバイパス経路と、を備え、
    前記制御装置は、前記バイパス経路を流れる熱媒油の流量を調整する請求項2に記載の廃熱発電システム。
    A heat medium oil circulation path through which the heat medium oil circulates;
    A bypass path that bypasses the second heat exchanger and connects the upstream side of the second heat exchanger and the downstream side of the second heat exchanger in the heat medium oil circulation path;
    The waste heat power generation system according to claim 2, wherein the control device adjusts a flow rate of the heat transfer oil flowing through the bypass path.
  4. 前記第一熱交換器で熱交換された前記熱媒油の温度に基づいて前記発電装置へ供給される熱媒油の流速を調整する請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の廃熱発電システム。   4. The flow rate of the heat transfer oil supplied to the power generation device is adjusted based on the temperature of the heat transfer oil exchanged by the first heat exchanger. 5. Waste heat power generation system.
  5. 前記第二熱交換器から排出されて前記集塵装置を通過した前記排ガスにより外気を加熱して煙突へ供給する白煙防止器を備えている請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の廃熱発電システム。   5. The white smoke preventer according to claim 1, further comprising a white smoke preventer that heats outside air by the exhaust gas discharged from the second heat exchanger and passes through the dust collecting device and supplies the heated air to a chimney. The waste heat power generation system described.
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