JPH07243305A - ごみ焼却炉の廃熱利用複合プラント - Google Patents

ごみ焼却炉の廃熱利用複合プラント

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JPH07243305A
JPH07243305A JP3270794A JP3270794A JPH07243305A JP H07243305 A JPH07243305 A JP H07243305A JP 3270794 A JP3270794 A JP 3270794A JP 3270794 A JP3270794 A JP 3270794A JP H07243305 A JPH07243305 A JP H07243305A
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JP
Japan
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steam
superheater
turbine
exhaust gas
waste heat
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Pending
Application number
JP3270794A
Other languages
English (en)
Inventor
Shinichi Segawa
伸一 瀬川
Kazunori Uemura
和則 植村
Mitsuyuki Nishihara
充幸 西原
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Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • 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

Landscapes

  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 廃熱ボイラー105から蒸気タービン20
1,202にボイラ発生蒸気を供給する蒸気供給管路1
10の途中に焼却炉100の排ガスを熱源とする第1蒸
気過熱器104を設け、前記排ガス以外の他熱源を有す
る第2蒸気過熱器112を1蒸気過熱器112より蒸気
タービン201,202側に位置して蒸気供給管路11
0の途中に介装した。 【効果】 第2蒸気過熱器の熱源が途絶えた場合にも、
第1蒸気過熱器を通過した過熱蒸気が既に適度な過熱温
度を有しているので、蒸気タービンの排気の乾きを少な
くとも下限値以上に維持して蒸気の湿り度が与える羽根
の寿命への影響を抑止しながら蒸気タービンの駆動を継
続することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、焼却炉等の廃熱を利用
して飽和蒸気もしくは過熱蒸気を発生し、かつガスター
ビンの排ガスにより前記過熱蒸気を更に過熱して蒸気タ
ービンを駆動するごみ焼却炉の廃熱利用複合プラントに
関する。
【0002】
【従来の技術】従来、都市ごみ等の焼却施設において
は、焼却炉から排出する排ガスを廃熱ボイラーに導いて
蒸気を発生させて排ガス中のエネルギーの回収および利
用を図っており、廃熱ボイラーで発生した蒸気を発電等
を行う蒸気タービンの駆動流体等に利用している。この
場合に、廃熱ボイラーで発生する蒸気は飽和蒸気である
ので、発生した飽和蒸気を過熱器において適当な過熱温
度の過熱蒸気にまで過熱した後に、蒸気タービンに供給
してタービン出力の増大および発電効率の向上を図って
いる。前記の過熱器としては、自身において燃料を燃焼
させる方式の燃料焚独立過熱器もあれば、発電用のガス
タービンの排ガス等を熱源として利用する方式のものも
ある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
の構成において、蒸気タービンは蒸気の過熱温度が低下
するごとに内部効率が低下し、低圧段で蒸気の湿り度が
増すと段効率を低下させるとともに、羽根の寿命にも影
響を与えるので、最終段排気の湿り度を一定以下に抑え
る必要がある。このため、発電用のガスタービンが停止
した時や、プラントの熱効率やプラント効率を考慮した
場合に燃料焚独立過熱器の燃焼を停止した方が経済的で
ある時においても、蒸気タービンの排気の乾き度を適度
に維持するために、廃熱ボイラーで発生する飽和蒸気を
適当な過熱温度の過熱蒸気にまで過熱する必要があり、
さもなくば蒸気タービンを停止して発電を中止せねばな
らない。
【0004】本発明は上記課題を解決するもので、過熱
器における蒸気の過熱作用を停止した場合にも、適度な
過熱温度の過熱蒸気を蒸気タービンに供給し続けること
ができるごみ焼却炉の廃熱利用複合プラントを提供する
ことを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のごみ焼却炉の廃熱利用複合プラントは、焼
却炉の排ガスから廃熱を回収して蒸気を発生させる廃熱
ボイラーと、廃熱ボイラーで得たボイラ発生蒸気を駆動
流体とする蒸気タービンと、廃熱ボイラーから蒸気ター
ビンにボイラ発生蒸気を供給する蒸気供給管路と、蒸気
供給管路の途中に介装した前記排ガスを熱源とする第1
蒸気過熱器と、前記排ガス以外の他熱源を有し第1蒸気
過熱器より蒸気タービン側に位置して蒸気供給管路の途
中に介装した第2蒸気過熱器とを備えた構成としたもの
である。
【0006】
【作用】上記した構成により、廃熱ボイラーで発生した
ボイラ発生蒸気を第1蒸気過熱器において焼却炉の排ガ
スを熱源として過熱し、飽和蒸気を適度な過熱温度の過
熱蒸気を得る。さらに、第1蒸気過熱器を通った過熱蒸
気を第2蒸気過熱器においてガスタービンの排ガス等を
熱源として過熱し、蒸気タービンの発生動力を高めるに
適した過熱温度の過熱蒸気を得る。この過熱蒸気を蒸気
供給管を通して蒸気タービンに導き、その発生動力を発
電等に利用する。
【0007】したがって、第1蒸気過熱器において予め
飽和蒸気を過熱蒸気にまで過熱しているので、第2蒸気
過熱器における蒸気温度上昇負担を軽減でき、蒸気ター
ビンに適した過熱蒸気を従来と同熱量の熱源によってよ
り多く得ることができ、蒸気タービン出力が向上する。
【0008】そして、第2蒸気過熱器の熱源がガスター
ビン等の停止によって途絶えた場合には、第1蒸気過熱
器で過熱した過熱蒸気を蒸気供給管路を通して蒸気ター
ビンに導き、蒸気タービンの駆動を継続する。このと
き、第1蒸気過熱器を通過した過熱蒸気は既に適度な過
熱温度を有しているので、蒸気タービンの排気の乾きを
少なくとも下限値以上に維持することができ、蒸気の湿
り度が与える羽根の寿命への影響を抑止できる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図1において、複合プラントは都市ごみを焼却
処理する焼却炉100と、焼却炉100の廃熱を利用す
る蒸気タービン式発電装置200と、焼却炉100とは
別途に設けた独立のガスタービン式発電装置300とで
構成したものである。
【0010】焼却炉100は焼却炉出口ガス管路101
が煙道102を介して煙突103に連通しており、煙道
102の途中には焼却炉出口ガス管路101の側から順
次に第1蒸気過熱器104と、廃熱ボイラー105と、
第1給水予熱器106と、有害ガス除去装置107と、
バグフィルタ108と、白煙防止装置109とを介装し
ている。
【0011】廃熱ボイラー105は焼却炉100の排ガ
ス中のエネルギーを回収して蒸気を発生させるものであ
り、ボイラ発生蒸気を蒸気タービン式発電装置200に
供給するために蒸気供給管路110を通して蒸気タービ
ン式発電装置200に連通している。蒸気供給管路11
0には焼却炉100の側から順位に第1減温装置111
と、第2蒸気過熱器112と、第2減温装置113とを
介装している。
【0012】蒸気タービン式発電装置200は高圧蒸気
タービン201と低圧蒸気タービン202と発電機20
3を直列に連結したものであり、高圧蒸気タービン20
1の給気口に蒸気供給管路110が連通し低圧蒸気ター
ビン202の排気口に復水管路114が連通している。
また、蒸気タービン式発電装置200を迂回して蒸気供
給管路110と復水管路114を連通するバイパス管路
115を設けており、バイパス管路115にはバイパス
弁116を介装している。
【0013】復水管路114は復水タンク117に連通
し、復水管路114には低圧タービン202の側から順
次に復水装置118と、復水ポンプ119とを介装して
いる。復水タンク117は脱気器給水管路120を介し
て脱気器121に連通し、脱気器給水管路120には復
水タンク117の側から脱気器給水ポンプ122と、第
2給水予熱器123とを介装している。
【0014】脱気器121は給水管路124を通して廃
熱ボイラー105に連通しており、給水管路124の途
中には脱気器121の側から給水ポンプ125と、第1
給水予熱器106を介装している。
【0015】高圧蒸気タービン201の排気口は再熱蒸
気供給管路126を通して低圧蒸気タービン202の給
気口に連通しており、再熱蒸気供給管路126の途中に
は蒸気再熱器127と第3減温装置128を介装してい
る。
【0016】ガスタービン式発電装置300はガスター
ビン301と圧縮機302と発電機303を直列に連結
しており、ガスタービン301の排気口は排ガス管路3
04を通して白煙防止装置109に連通している。排ガ
ス管路304にはガスタービン301の側から順次に助
燃装置305と、第2蒸気過熱器112と、蒸気再熱器
127と、第2給水予熱器123とを介装している。ま
た、廃熱ボイラー105と第1蒸気過熱器104の間の
蒸気供給管路110から分岐して第2バイパス管路12
9を設けており、第2バイパス管路129はバイパス管
路115にバイパス弁116の下流側において連通し、
第2バイパス管路129には第2バイパス弁130を介
装している。
【0017】以下、上記構成における作用を説明する。
焼却炉100の排ガスは焼却炉出口ガス管路101から
煙道102を通って煙突103に達する。この間に廃熱
ボイラー105は排ガスの廃熱を回収して蒸気を発生さ
せ、ボイラ発生蒸気を蒸気供給管路110、第1蒸気過
熱器104および第2蒸気加熱器112を通して蒸気タ
ービン式発電装置200に供給する。また、第1給水予
熱器106は、脱気器121から給水管路124を通し
て給水ポンプ125により供給するボイラ給水を予熱す
る。さらに、有害ガス除去装置107が排ガス中の有害
成分を除去するとともに、バグフィルタ108が排ガス
中の塵埃を除去し、白煙防止装置109が排ガスの温度
を高めて白煙化を防止する。この白煙化については後述
する。
【0018】第1蒸気過熱器104は焼却炉100の排
ガスを熱源として蒸気供給管路110中のボイラ発生蒸
気を過熱し、ボイラ発生蒸気の飽和蒸気を適度な過熱温
度の過熱蒸気となす。さらに、第1蒸気過熱器104を
通った過熱蒸気を第2蒸気過熱器112においてガスタ
ービン301の排ガスを熱源として過熱し、高圧蒸気タ
ービン201および低圧蒸気タービン202の発生動力
を高めるに適した過熱温度の過熱蒸気を得る。ガスター
ビン301の排ガス温度が低い場合には、助燃装置30
5において別途に燃料を燃焼させて排ガス温度を適当な
値に調整する。尚、本実施例においては、第2蒸気過熱
器104の熱源としてガスタービン301の排ガスを利
用する構成を示したが、第2蒸気過熱器104を燃料焚
独立過熱器として構成することも可能である。
【0019】そして、上述の過熱蒸気を蒸気供給管11
0を通して高圧蒸気タービン201に導き、その発生動
力で発電機203を駆動する。さらに、高圧蒸気タービ
ン201の排気を再熱蒸気供給管路126を通して蒸気
再熱器127に導き、蒸気再熱器127においてガスタ
ービン301の排ガスを熱源として高圧蒸気タービン2
01の排気を再過熱し、再過熱した過熱蒸気を低圧蒸気
タービン202に導き、その発生動力と高圧蒸気タービ
ン201の発生動力とが相まって発電機203を駆動す
る。尚、必要であれば、第1減温装置111、第2減温
装置113および第3減温装置128によって過熱蒸気
中にボイラー給水の一部等を噴霧して過熱蒸気の温度を
調節する。
【0020】低圧蒸気タービン203の排気は復水管路
114を通して復水装置118に導き凝縮した後に復水
ポンプ119によって復水タンク117に導く。また、
復水タンク117の復水は脱気器給水ポンプ122によ
り脱気器給水管路120を通して脱気器121に導き、
その途中の第2給水予熱器123においてガスタービン
の排ガスを熱源として復水を予熱する。ガスタービン3
01の排ガスは第2蒸気過熱器112、蒸気再熱器12
7および第2給水予熱器123を通った後に白煙防止装
置109に導き、バグフィルタ108を通過した処理排
ガス中に直接に混気して処理排ガス温度を高め、処理排
ガスの白煙化を防止する。
【0021】尚、バイパス弁116および第2バイパス
弁130は蒸気タービン式発電装置200の停止時ない
し、ガスタービン式発電装置300の停止時等の異常時
に操作するものであり、通常においては閉成した状態に
ある。
【0022】上述したように、第1蒸気過熱器104に
おいて予め飽和蒸気を過熱蒸気にまで過熱しているの
で、第2蒸気過熱器112における蒸気温度上昇負担を
軽減でき、高圧蒸気タービン201および低圧蒸気ター
ビン202に適した過熱蒸気を従来と同熱量の熱源によ
ってより多く得ることができ、蒸気タービン出力および
発電効率が向上する。
【0023】そして、ガスタービン301の停止によっ
て第2蒸気過熱器112への排ガス供給が途絶えた場合
においても、第1蒸気過熱器104で過熱した過熱蒸気
を蒸気供給管路110を通して蒸気タービン式発電装置
200に導き、その駆動を継続する。このとき、第1蒸
気過熱器104を通過した過熱蒸気は既に適度な過熱温
度を有しているので、蒸気タービンの排気の乾きを少な
くとも下限値以上に維持することができ、蒸気の湿り度
が与える羽根の寿命への影響を抑止できる。
【0024】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、廃熱
ボイラーで発生したボイラ発生蒸気を第1蒸気過熱器に
おいて焼却炉の排ガスを熱源として過熱するので、第2
蒸気過熱器における蒸気温度上昇負担を軽減でき、蒸気
タービン出力の向上を図ることができる。また、第2蒸
気過熱器の熱源がガスタービン等の停止によって途絶え
た場合にも、第1蒸気過熱器を通過した過熱蒸気が既に
適度な過熱温度を有しているので、蒸気タービンの排気
の乾きを少なくとも下限値以上に維持して蒸気の湿り度
が与える羽根の寿命への影響を抑止しながら蒸気タービ
ンの駆動を継続することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例におけるごみ焼却炉の廃熱利
用複合プラントを示す全体構成図である。
【符号の説明】
100 焼却炉 104 第1蒸気過熱器 105 廃熱ボイラー 110 蒸気供給管路 112 第2蒸気過熱器 200 蒸気タービン式発電装置 201 高圧蒸気タービン 202 低圧蒸気タービン 300 ガスタービン式発電装置 301 ガスタービン

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 焼却炉の排ガスから廃熱を回収して蒸気
    を発生させる廃熱ボイラーと、廃熱ボイラーで得たボイ
    ラ発生蒸気を駆動流体とする蒸気タービンと、廃熱ボイ
    ラーから蒸気タービンにボイラ発生蒸気を供給する蒸気
    供給管路と、蒸気供給管路の途中に介装した前記排ガス
    を熱源とする第1蒸気過熱器と、前記排ガス以外の他熱
    源を有し第1蒸気過熱器より蒸気タービン側に位置して
    蒸気供給管路の途中に介装した第2蒸気過熱器とを備え
    たことを特徴とするごみ焼却炉の廃熱利用複合プラン
    ト。
JP3270794A 1994-03-03 1994-03-03 ごみ焼却炉の廃熱利用複合プラント Pending JPH07243305A (ja)

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