JPH07332024A

JPH07332024A - ゴミ発電設備

Info

Publication number: JPH07332024A
Application number: JP13270194A
Authority: JP
Inventors: Tokio Takahashi; 時生高橋; Satoshi Wada; 聰和田
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1994-06-15
Filing date: 1994-06-15
Publication date: 1995-12-19

Abstract

(57)【要約】【目的】廃熱ボイラから生成される蒸気量が変動する
状態においても、ガスタービンから排出される排ガスの
保有する熱を充分に利用することができるゴミ発電設備
を得る。【構成】ゴミ焼却炉１からの排熱により蒸気を生成す
る廃熱ボイラＢと、生成された蒸気により発電をおこな
う蒸気タービンＳＴを備えるとともに、発電機Ｇ２に接
続されたガスタービンＧＴを備え、ガスタービンＧＴか
らのタービン排ガスを熱源として、蒸気を過熱する蒸気
過熱器ＳＨを備え、過熱蒸気を蒸気タービンＳＴに導い
て発電をおこなうゴミ発電設備に、タービン排ガスをゴ
ミ焼却炉１内に導くタービン排ガス導入路３を備え、蒸
気過熱器ＳＨに導かれるタービン排ガスの量と、ゴミ焼
却炉１内に導かれるタービン排ガスの量との割合を調節
可能なタービン排ガス分割供給制御手段２００を備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ゴミ焼却炉から発生す
るゴミ焼却排ガスにより蒸気を生成する廃熱ボイラと、
発電機に接続されたガスタービンを備え、タービン排ガ
スにより蒸気を過熱する蒸気過熱器を備え、生成される
過熱蒸気を蒸気タービンに導いて発電をおこなうゴミ発
電設備に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のゴミ発電設備としては、コンバ
インドサイクルがよく知られている。このサイクルの概
略構成を図２に基づいて説明すると、ゴミ焼却炉からの
排ガスは、廃熱ボイラＢの給熱側流体とされ、この廃熱
ボイラＢで所定状態の蒸気が生成される。そして、発生
された蒸気は蒸気過熱器ＳＨに導かれて、サイクル内に
並設されるガスタービンＧＴからの排ガスにより過熱さ
れて、蒸気タービンＳＴに送られて、これに連接される
発電機Ｇ１を働かせることにより発電の用に供される。
一方、前述のガスタービンＧＴにも発電機Ｇ２が接続さ
れており、この発電機Ｇ２からも電力を得ることができ
る。このように、サイクルを構成することにより、設備
全体の効率が、単に、ゴミ焼却炉、廃熱ボイラＢ、蒸気
タービンＳＴを備えた設備より向上する。さらに、ゴミ
焼却炉より発生する排ガスは塩素等を含んでいるため、
酸性濃度が高く、高温腐食の問題から、廃熱ボイラで生
成できる蒸気の高温・高圧化には限界があるが、上記サ
イクルにおいては、タービン排ガスが有する熱を利用し
て、この蒸気を高温・高圧化して、蒸気タービンに導く
ことにより蒸気サイクル側の効率をも向上させることが
できる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術においては以下に説明するような問題があった。
即ち、ゴミ焼却炉に於けるゴミの処理量は、例えば昼間
と夜間、さらにはゴミの参集・投入状況によって変動す
るため、廃熱ボイラから生成される蒸気量も変動する。
そして、この蒸気はガスタービンからの排ガスによって
過熱されるのであるが、蒸気量の変動が起こり蒸気量が
減少している場合においては、ガスタービン排ガスが保
有する熱は、その多分が過熱の用に使用されないまま、
蒸気過熱器から外気側へ放出されてしまう。従って、ガ
スタービン排ガスが保有する熱の有効利用が充分になさ
れているとは言いがたい。さらに、上述のように、ゴミ
焼却炉から排出される排ガスの塩化水素濃度は６００〜
２０００ｐｐｍであり、この要因が廃熱ボイラにおいて
得られる蒸気の高温・高圧化の限界を規定することとな
っているが、この点に関してはさらに改善の余地があ
る。

【０００４】従って、本発明の目的は、廃熱ボイラから
生成される蒸気量が変動する状態においても、ガスター
ビンから排出される排ガスの保有する熱を充分に利用す
ることができ、廃熱ボイラから生成される蒸気の状態を
さらに良化できるゴミ発電設備を得ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明によるゴミ発電設備の特徴構成は、タービン排
ガスをゴミ焼却炉内に導くタービン排ガス導入路を備
え、蒸気過熱器に導かれるタービン排ガスの量と、ター
ビン排ガス導入路を介してゴミ焼却炉内に導かれるター
ビン排ガスの量との割合を調節可能なタービン排ガス分
割供給制御手段を備えてあることにあり、その作用・効
果は次の通りである。

【０００６】

【作用】つまり、本願のゴミ発電設備においては、ガス
タービンからの排ガスは、ゴミ焼却炉に導かれるもの
と、蒸気過熱器に導かれるものとに二分され、その供給
比がタービン排ガス分割供給制御手段によりコントロー
ルされる。先ず、タービン排ガスを炉内に導くことから
派生する作用について説明する。ガスタービン排ガス導
入路を介して、タービン排ガスを炉内に導くと、最終的
には、これが廃熱ボイラにおける蒸気発生の用に供され
ることとなるが、一般に、過熱器に於ける熱交換と廃熱
ボイラの熱交換とを考えると、後者のほうが受熱側流体
（この場合は水もしくは蒸気）の流体温度が低いため
に、熱効率は高く、効率がよい。従って、この場合、ガ
スタービンからの排ガスが保有する熱を、有効に利用す
ることができる。さらに、ガスタービンからの排ガスは
一般にクリーンであるため、このガスと混合された焼却
炉からの排ガスの酸性度（例えば塩化水素濃度）を、任
意の低い状態に制御することが可能となる。従って、廃
熱ボイラにおける高温腐食の問題を有効に回避すること
が可能となり、廃熱ボイラから生成される蒸気の温度・
圧力を上昇することが可能となる。結果、システム全体
の熱効率を向上させることができる。

【０００７】さらにここで、タービン排ガス分割供給制
御手段を備えることにより、ゴミ焼却炉１によるゴミの
処理が比較的多量に行われ、蒸気発生量が充分に確保さ
れている場合には、排ガスの熱により蒸気を過熱するこ
とにより、比較的高い効率で蒸気過熱器により蒸気の過
熱をおこなうことができる。他方、ゴミ焼却炉の運転状
況により、その処理量が減少するとともに、蒸気発生量
が減少ぎみとならざる得ない場合においては、タービン
排ガスに一部を炉内に導いて、この熱を利用して廃熱ボ
イラから生成できる蒸気量を確保する。

【０００８】

【発明の効果】結果、廃熱ボイラから生成される蒸気量
の変動を抑えることができるとともに、廃熱ボイラから
生成される蒸気の状態をさらに良化できるゴミ発電設備
を得ることができた。

【０００９】

【実施例】本願のゴミ発電設備の実施例を図面に基づい
て説明する。図１には、ゴミ発電設備１００の構成が示
されている。この設備１００は、ゴミ焼却炉１、このゴ
ミ焼却炉１から排出される排ガスにより蒸気を発生する
廃熱ボイラＢ、この廃熱ボイラＢからの蒸気を後述する
ガスタービンＧＴのガスタービン排ガスが有する熱によ
り過熱する蒸気過熱器ＳＨ、さらに生成される過熱蒸気
によりおこなう蒸気タービンＳＴ、蒸気タービンＳＴに
接続される蒸気タービン用発電機Ｇ１を備えている。そ
して、廃熱ボイラＢから排出される熱交換を終えた排ガ
スは、集塵機（図外）、白煙防止装置（図外）、水銀除
去装置（図外）等を備えた排ガス処理装置２に送られ、
煙突３から大気放出される構成が採用されている。一
方、設備１００には、ガスタービン用発電機Ｇ２に連結
されるガスタービンＧＴが備えられ、この系によっても
発電がおこなわれる。ここで、ガスタービンＧＴの排ガ
スは、前述の蒸気過熱器ＳＨの給熱側流体流路部ａに送
られて、蒸気を過熱した後、系外へ放出される。

【００１０】焼却炉１は、被焼却物である都市ゴミを乾
燥させながら搬送する乾燥帯Ｌと、乾燥された被焼却物
を燃焼させながら搬送する燃焼帯Ｍと、被焼却物を灰化
させながら搬送する後燃焼帯Ｎとを備えてストーカ式焼
却炉として構成されている。そして、夫々の部位には、
ストーカ６の下部域より燃焼空気を供給する燃焼空気供
給手段（これは外気を吸引するブロアー４ａ、夫々の部
位に空気を導くための流路４ｂ等から構成されている）
４が備えられている。

【００１１】以上が、所謂、従来型のコンバインドサイ
クルの構成であるが、本願においては、ガスタービンＧ
Ｔからの排ガスの一部が、ゴミ焼却炉１内に導かれると
ともに、上述の蒸気過熱器ＳＨに導く排ガス量と炉内に
導く排ガス量との比を可変に調節可能な構成が採用され
ている。即ち、本願のゴミ発電設備１００においては、
上述のガスタービンＧＴからの排ガスをゴミ焼却炉１か
らの排ガスと混合して、廃熱ボイラＢの給熱側流体流路
部ｂに導くガスタービン排ガス導入路３が備えられてい
る。即ち、図１に実線で示されているように、ガスター
ビン排ガスは二次燃焼用の燃焼空気を供給する二次燃焼
空気供給手段（旋回ノズル７ａ、ブロアー７ｂ、流量制
御機構としてのダンパー７ｃ等から構成されている）７
を介して、二次燃焼領域に外気とともに供給する構成が
備えられている。さらに、蒸気過熱器ＳＨに接続される
ガスタービン排ガス路２０１とゴミ焼却炉に接続するガ
スタービン排ガス導入路３との分岐部にダンパー２００
が設けられて、両流路２０１、３への振り分けが可能な
構成となっている。従って、ガスタービンＧＴからの排
ガスは、ダンパー２００を介して、一部が過熱器ＳＨに
供給されるとともに、他部がゴミ焼却炉１内に導かれ
る。

【００１２】このようなシステムの使用にあたっては、
ゴミ焼却炉１によるゴミの処理が比較的多量に行われ、
蒸気発生量が充分に確保されている場合においては、排
ガスの熱により比較的高い熱効率で過熱器ＳＨにより蒸
気の過熱が、主におこなわれる。他方、ゴミ焼却炉１の
運転状況により、その処理量が減少するとともに、蒸気
発生量が減少ぎみとならざる得ない場合においては、タ
ービン排ガスを炉内に導いて、廃熱ボイラＢから生成で
きる蒸気量が確保される。

【００１３】さて、煙道５を流れるガスは、ガスタービ
ン排ガスと焼却炉排ガスの混合されたものとなってお
り、従来の焼却炉構成から発生する排ガスと比較する
と、塩化水素濃度等により決定される酸性度が低く、高
温のものとなっている。さらに、流量・温度変動も少な
い。従って、本願の構成においては、高温・高圧の蒸気
が、高温腐食の問題を回避して得られる。

【００１４】〔別実施例〕以下、本願の別実施例につい
て説明する。（イ）上述の実施例においては、ガスタービンＧＴか
らの排ガスを、二次燃焼領域に供給する構成を示した
が、図１に破線で示すように、比較的処理に酸素を必要
とせず、高温状態を維持することが必要な、乾燥帯Ｌ、
後燃焼帯Ｎに、前述のガスタービン排ガス導入路３よ
り、ガスタービンＧＴの排ガスを導く構成としても良
い。（ロ）上記の実施例においては、タービン排ガス分割
供給手段としてダンパーを設ける例を示したが、これ
は、一方に流路に流量調節用の弁を設けて構成してもよ
い。

【００１５】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願のゴミ発電設備の構成を示す図

【図２】従来のゴミ発電設備の構成を示す図

【符号の説明】

１ゴミ焼却炉３ガスタービン排ガス導入路２００タービン排ガス分割供給手段Ｂ廃熱ボイラＧ２発電機ＧＴガスタービンＳＨ蒸気過熱器ＳＴ蒸気タービン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ゴミ焼却炉（１）から発生するゴミ焼却
排ガスにより蒸気を生成する廃熱ボイラ（Ｂ）と、発電
機（Ｇ２）に接続されたガスタービン（ＧＴ）を備え、
前記ガスタービン（ＧＴ）からのタービン排ガスを熱源
として、前記蒸気を前記タービン排ガスとの熱交換によ
り過熱する蒸気過熱器（ＳＨ）を備え、生成される過熱
蒸気を蒸気タービン（ＳＴ）に導いて発電をおこなうゴ
ミ発電設備であって、前記タービン排ガスを前記ゴミ焼却炉（１）内に導くタ
ービン排ガス導入路（３）を備え、前記蒸気過熱器（Ｓ
Ｈ）に導かれる前記タービン排ガスの量と、前記タービ
ン排ガス導入路（３）を介して前記ゴミ焼却炉（１）内
に導かれる前記タービン排ガスの量との割合を調節可能
なタービン排ガス分割供給制御手段（２００）を備えた
ゴミ発電設備。