JPH08193505A - ごみ焼却排熱利用発電システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ごみ焼却排熱を効果的に利用して発電すると共
に圧縮気体を製造し、該圧縮気体で冷暖房システム又は
複合発電システムの発電効率を向上させるシステム、並
びに前記複合発電システムの運転状態の影響がごみ焼却
系に及ばないようなシステムを提供することを目的とす
る。 【構成】本システムは、ごみ焼却炉１，蒸気発生器２，
蒸気タービン３，１０，圧縮機４，発電機５，８，１
１，ガスタービン７，排熱回収ボイラ９，凝縮器１３及
びデータ収録演算装置５００等から構成されている。 【効果】本発明により、ゴミ焼却排熱から効率良く電力
及び冷暖房熱を発生でき、さらに電力及び冷暖房に係る
諸設備の運転停止時においても、ゴミ焼却処理を支障な
く継続できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はごみ焼却に伴って発生す
る排ガスと熱交換して蒸気を発生し、該蒸気でタービン
を駆動して発電するごみ焼却排熱利用発電システムに関
し、特にごみの燃焼排ガス中に含まれる腐食性成分のた
めに、発生する蒸気の温度を高温にすることができず、
発電効率を向上することが困難なごみ焼却排熱利用発電
システムにおいて、前記腐食の問題を回避しつつ高い発
電効率を有するシステムを提供するものである。

【０００２】

【従来の技術】各自治体等においては焼却可能なごみは
可能な限り焼却によって処分している。さらに、該焼却
時の排熱で温水や蒸気を発生させて、浴場，温水プール
及び発電などに利用している。

【０００３】最近は生活様式の変化やＯＡ機器の普及に
伴って、紙ごみ等の焼却可能なごみ量の増加とごみ発熱
量の増大傾向にあり、一方では埋め立て処分場確保が極
めて困難な状況にある。特に都市部における前記した状
況は大きな社会問題となっている。そこでこれらの問題
の解決、並びに地球環境問題から焼却ごみ量当たりの発
電量を増加させる、いわゆる高効率ごみ発電システムが
要求されてきている。しかしながら、ごみ焼却に伴って
発生する排ガス中には塩素ガス等の腐食性成分が含まれ
ている場合が多く、該排ガスの熱を回収する蒸気発生器
の伝熱管は前記腐食性の高温排ガスによって腐食され
る。従って、蒸気タービンを駆動するに好適な高温高圧
の過熱蒸気、すなわち高品質の蒸気を得ることが困難な
ために、発電効率の向上は望めなかった。

【０００４】この解決策として、特開平5−10107号公報
には、ごみ焼却排ガスで得られる蒸気を、ガスタービン
を駆動した後の排ガスで加熱して過熱蒸気とした後、蒸
気タービンへ導入して発電することによって、発電効率
を向上させる方法が開示されている。

【０００５】前記発電システムはごみ焼却による蒸気タ
ービン発電システムとガスタービン発電システムが密接
に接続されており、ガスタービン発電システムが何らか
の原因で停止したときには、極めて低い発電効率での蒸
気タービン単独発電運転又はごみ焼却炉運転の停止を余
儀なくされ、本来のごみ処理業務に支障を来たす事も考
えられる。

【０００６】さらに、ごみの発熱量が変動するため、ご
み焼却によって発生する蒸気の量は大幅に変動すること
が知られている。一方、前記ごみ焼却によって発生する
蒸気を加熱するための過熱器に供給するガスタービンの
排ガス量はほぼ一定量である。そこで、蒸気タービンへ
供給する過熱蒸気を安定して得るためには前記ごみ焼却
によって発生する蒸気の一部を常時系外に排出又は発電
以外の系へ流しておき、該排出蒸気量を制御することで
前記した過熱器に導入する蒸気量を一定に保持する方策
が取られている。従って、前記したように常時排出又は
流出している蒸気は発電に寄与できないために、発電効
率が低下する等の欠点があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上に述べたように、
ごみ焼却排熱で得られる蒸気を、ガスタービンの排ガス
を用いて過熱蒸気とすることで発電効率を向上させる方
法は、ごみ焼却炉を含むごみ処理設備系の運転とガスタ
ービン発電系の運転とが本質的に一体となっているた
め、ごみ焼却設備の運転に裕度が少なく本来のごみ焼却
処理業務に支障を来たすことになる。さらに、ごみ焼却
熱で発生した蒸気の全量を発電に活用することが不可能
なことから、発電効率の向上に課題があった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は下記手段によっ
て上記した課題を解決するとともに、既設のごみ焼却炉
への発電設備新設、並びに既に発電システムを有するご
み焼却場の処理能力の向上及び発電能力の増大を目的と
した増設・改造を容易にする。

【０００９】本発明による解決手段の第一は、ごみ焼却
炉の排熱を回収することによって発生した蒸気でタービ
ンを回し、該蒸気タービンで発電機と圧縮機を駆動する
もので、ごみ焼却排熱によって、電力と圧縮気体を得る
ことにある。

【００１０】解決手段の第二は、前記ごみ焼却炉の排熱
で駆動する蒸気タービン発電システムに加えて、当該ご
み焼却処理場内若しくは隣接してガスタービン発電シス
テムを設置し、前記圧縮機で空気を圧縮し該圧縮空気を
ガスタービンへの供給空気として前記ガスタービン用の
燃焼器へ導入すること、前記圧縮空気の一部をごみ焼却
炉へ燃焼用空気として利用すること、並びに前記ごみ焼
却排熱で駆動する蒸気タービンへの発電機と圧縮機の接
続を任意に切り替えることである。

【００１１】さらに、本発明による第三の課題解決手段
は、前記ごみ焼却炉の排熱で駆動する蒸気タービン式空
気圧縮機と、ガスタービンの排ガスの熱を排熱回収ボイ
ラで回収して蒸気を発生し、該蒸気でタービンを駆動し
て前記ガスタービンと共に発電するいわゆる複合型発電
システムとを設置し、前記圧縮機で得た圧縮空気を前記
ガスタービンへの供給空気として前記ガスタービン用の
燃焼器へ導入すること、並びに前記ごみ焼却炉の排熱で
駆動する蒸気タービンからの排出蒸気で、前記排熱回収
ボイラへ導入する給水を予熱する熱交換器を具備するこ
とである。

【００１２】第四の解決手段は、圧縮空気貯槽を具備し
て当該圧縮空気を一旦貯蔵し、必要に応じて該貯蔵設備
から圧縮空気を取り出して利用することである。

【００１３】さらに、解決手段の第五は、電力貯蔵設備
を具備して当該発電電力を一旦貯蔵しておき、必要に応
じて該電力貯蔵設備から電力を取り出して利用すること
である。

【００１４】また、現在時刻以降のごみ焼却量及び発熱
量などごみに関する情報並びに現在時刻以降の電力及び
空気需要量を予測する手段を具備し、且つ当該予測手段
から得られる情報を基に、当該設備を運用制御する手段
を有する。

【００１５】

【作用】本発明は以上に示した手段によって、ごみ焼却
排熱を利用して、第一に電力と圧縮気体を得ることがで
きる作用がある。当該電力と圧縮気体はごみ焼却処理場
内での消費のみに制限されるものではなく、状況が許さ
れれば当該ごみ焼却処理場外への供給等任意に活用で
き、さらに、供給先の要求状況に応じて電力と圧縮気体
の出力量の比を相互に変化することが可能であり、従来
のごみ焼却処理設備が単に電力のみの出力から電力と圧
縮気体の出力源となる。

【００１６】一例として前記気体が、一般の冷凍サイク
ルに用いている冷媒の場合には、当該圧縮機は冷媒圧縮
機として作用し冷凍サイクルの主要構成機器となり、結
果として、当該ごみ焼却処理設備が電力と冷熱の出力源
となる。

【００１７】本発明の第二の作用は、ごみ焼却排熱利用
蒸気タービン発電システムに、前記圧縮空気をガスター
ビンへの供給空気として該ガスタービン用の燃焼器へ導
入することにより、極めて効果的に発電出力の向上が図
れることにある。

【００１８】タービンと空気圧縮機とが同一軸で接続さ
れている一般的なガスタービン機関では前記タービンに
おける高温ガスの膨張仕事の内、約２／３が前記空気圧
縮機の駆動に消費されている。また、前記高温ガスを発
生させるためには、該サイクル中の燃焼器に各種の燃料
ガスや油、すなわち、有用且つ有価な燃料エネルギーを
供給して、前記圧縮機を駆動している。

【００１９】本発明の第二の作用は以上に述べた空気圧
縮に必要なエネルギーを、ごみ焼却排熱から得ることに
より、前記した有用且つ有価な燃料エネルギーはガスタ
ービンに接続せる発電機のみが消費するシステムを提供
することで、極めて効果的に発電出力の向上が図れるも
のである。

【００２０】さらに、前記圧縮空気系の一部から抽出し
て、該ごみ焼却炉の運転に不可欠な炉内への燃焼用空気
とすることにより、従来のごみ焼却炉に必ず具備されて
いた送風機を不要とする作用、または該設備の容量を削
減する作用がある。

【００２１】本発明の第三の作用は、ごみ焼却炉の排熱
で駆動する蒸気タービン式空気圧縮システムと、ガスタ
ービンと蒸気タービンの複合型発電システムとを設置
し、前記ごみ焼却炉の排熱で駆動する蒸気タービンを背
圧タービンとすることにより、比較的温度の高い排蒸気
が得られ、該排蒸気の凝縮熱で前記複合型発電システム
の排熱回収ボイラへ導入する給水を予熱できるために、
熱効率を向上させる作用がある。

【００２２】本発明の第四の作用は、圧縮空気貯槽を具
備することにより、ごみ焼却量変化並びにごみの発熱量
変動によって排熱回収量が変化し、これらの現象によっ
て蒸気量が変化することに起因して圧縮空気量が変動し
ても、又は需要先で消費される圧縮空気量が変動して
も、当該圧縮空気貯槽を介しておくことにより、常に一
定量の圧縮空気が得られ、系全体を安定して余裕をもっ
て運転できる作用を有し、さらに一時的ではあるが、圧
縮機の定格吐出容量以上の空気量を供給できる作用もあ
る。

【００２３】第五の作用は、電力貯蔵設備を具備するこ
とにより、ごみ焼却量変化並びにごみの発熱量変動によ
って排熱回収量が変化し、該現象によって蒸気量が変化
することに起因して発電電力量が変動しても、又は消費
される電力量が変動しても、当該電力貯蔵設備を介して
おくことにより、相互に影響を受けることなく、ごみ焼
却処理に専念出来る作用があり、さらに一時的には発電
機の定格発電容量以上の電力量を供給できる作用もあ
る。

【００２４】また、以上に述べた諸作用は、現在時刻以
降のごみ焼却量及び発熱量などごみに関する情報並びに
現在時刻以降の電力及び空気需要量を予測する手段を具
備することにで、事前に各種の対応が可能となり、より
安定した余裕のあるごみ焼却設備の運転が可能となる作
用があり、さらに、前記予測手段から得られる情報を基
に、当該設備を運用制御する手段を有する事で、自動的
に最適燃焼条件及び最適発電条件下での運転が可能とな
る作用がある。

【００２５】特に、夏季昼間における慢性的商用電力の
不足に対して、以上に述べた本発明の作用は極めて効果
的である。

【００２６】

【実施例】以下、図面を用いて本発明を詳述する。

【００２７】図１は従来の課題を解決する第一の手段を
実施するに好適な実施例を示す。本システムは、ごみ焼
却炉１，蒸気発生器２，第１蒸気タービン３，圧縮機
４，発電機５及び凝縮器１３から構成されている。

【００２８】ごみ焼却炉１へ投入されたごみ５０は、前
記ごみ焼却炉１へ供給される空気及び補助燃料など（焼
却炉に付帯する諸設備は図示していない）によって燃焼
し、高温の排ガスが発生する。該排ガスは蒸気発生器２
へ導入されて伝熱管７４の外表面に接触し、前記伝熱管
７４の管内を流れている相変化熱媒体（以降、当該相変
化熱媒体の例を水として記述する）を加熱して、水蒸気
を発生するとともに排ガスは降温する。

【００２９】降温した排ガスは、排ガス中に含まれてい
る各種の有害物質除去処理装置（図示していない）によ
って無害化処理された後、煙突１６から大気へ放出され
る。前記伝熱管７４で発生した蒸気は、系統７０，７５
を経て蒸気タービン３へ導入され、断熱膨張することで
該タービン３を駆動し、系統７１を経て凝縮器１３で冷
却水系統１１０，１１１、及び１１２によって凝縮復水
した後、系統７２，ポンプ１５及び系統７３によって再
び蒸気発生器２内の伝熱管７４へ補給される(給水加熱
器，補給水系統など一般ボイラ給水に掛る諸設備は図示
していない)。前記蒸気タービン３の軸には圧縮機４並
びに発電機５が接続されており、圧縮機４には気体導入
口６０と圧縮気体出口管６１並びに発電機５には電力系
統９１及び主電力系統９０が具備されている。

【００３０】また、図８には図１に示した実施例を具体
化するに好適な要素機器を示した。すなわち、ごみ焼却
排熱により駆動される第１蒸気タービン３の軸には、歯
車３１，３２を介して圧縮機４と発電機５が接続されて
いる。従って、前記歯車３１又は３２を前記第１蒸気タ
ービン３の軸に選択的に接続することにより、任意に発
電と気体圧縮を選ぶことが可能となる。

【００３１】以上から、本システムによって、電力と圧
縮気体が得られ、後述するように電力と圧縮気体の需要
量の予測結果に基づいて、前記発電機と圧縮機との負荷
配分を設定して運用することにより、電力量と圧縮気体
量の比を任意に選択できる。図６は前記した気体を冷媒
として圧縮式冷凍サイクルを構成した実施例を示した。
ごみ焼却排熱で発生した蒸気によって回転する第１蒸気
タービン３に接続されている圧縮機４へは、冷媒ガスが
系統１２２から吸引され、圧縮されて高温高圧となっ
て、系１２０へ吐出される。その後冷媒ガスは冷却凝縮
器１４０の冷却媒体１４１によって冷却され、湿りガス
となって膨張器１３０を通過時に断熱膨張して降温す
る。該降温した冷媒ガスは系１２１を経て蒸発器１５０
へ導入され、加熱媒体１５１と熱交換して再びガス化す
るサイクルとなる。

【００３２】以上のサイクルから冷却媒体１４１を系外
へ取り出せば温熱が得られ、加熱媒体１５１を系外へ取
り出せば冷熱が得られる。また、該冷熱出力は発電機５
との負荷を配分することにより、自由に電力の出力に移
行することが可能である。すなわち本発明によって、冷
暖房用の熱源が得られることを示しており、当該熱源は
電力とともに、ごみ焼却処理場内はもとより、当該ごみ
処理場に隣接する地域への供給によって、住民サービス
が図れる。

【００３３】また、当該気体を空気とした場合には電力
と圧縮空気が得られ、圧縮された空気は系統６１によっ
てヘッダー１８へ導入された後、系統６２，系統６３な
どによって、需要先へ送られる。

【００３４】該電力と圧縮空気はごみ焼却場内での使用
に限らず、隣接する施設、例えば地域冷暖房センターへ
供給するなどの用途が考えられる。

【００３５】さらに、前記した蒸気タービン３，圧縮機
４，発電機５などの機器を停止せざるを得ない場合に
は、前記系統７０から送られてくる蒸気は系統７６，７
１によって凝縮器１３へ導入して復水することで、ごみ
焼却処理は継続できる。

【００３６】以上、図１に示した実施例により、ごみ焼
却排熱から電力と圧縮気体を効率良く発生することがで
き、また、図６に示した冷凍サイクルの実施例によっ
て、ごみ焼却処理場から、電力と冷暖房熱源を出力する
ことが出来る。一方、蒸気消費に掛る前記した諸設備が
稼働不可能な場合であってもごみ焼却運転を継続でき、
本来のごみ処理業務に支障を来すことがない。

【００３７】次に、本発明の第二の手段を具体化するに
好適な実施例を図２に示し、以下に詳述する。

【００３８】図２は本発明の第一の手段によって得られ
た圧縮空気の用途例として、前記圧縮空気をガスタービ
ンに供給するシステムを示した。

【００３９】図１に示した構成機器と同一機器の説明は
省略する。新たに図２に示した主な構成機器はガスター
ビン７，第３発電機８，排熱回収ボイラ９，第２蒸気タ
ービン１０，第２発電機１１及び復水器１２などで、一
般のガスタービンと蒸気タービンとの複合発電システム
である。

【００４０】先に述べたように、第一の手段によってヘ
ッダー１８に導入された圧縮空気の一部は、系統６３に
よってごみ焼却炉１の燃焼用空気として用いられ、残り
の圧縮空気は系統６２によってガスタービンサイクル用
の燃焼器６へ導入される。なお、系統６２及び系統６３
へ供給される圧縮空気の圧力は、それぞれ圧力調整器
（図示していない）で調整されているものである。

【００４１】燃焼器６へ導入された圧縮空気は別途供給
されている燃料２００との燃焼によって、高温ガスとな
り系統１００を経てガスタービン７へ導入されて断熱膨
張し、該ガスタービン７を駆動する。

【００４２】前記の駆動力は当該ガスタービン７に接続
されている第３発電機８を回転して発電する。該発電電
力は電力系統９２によって電力主系統９０へ送られる。

【００４３】ガスタービン７を駆動した排ガスは系統１
０１を経て、排熱回収ボイラ９へ導入される。

【００４４】排熱回収ボイラ９内には伝熱管８６（給水
加熱器，蒸気発生器，過熱器及び補助燃焼設備など、一
般の排熱回収ボイラに具備されている機器を包括して、
伝熱管８６と記す）が内蔵されており、前記した系統１
０１から導入された排ガスは当該伝熱管８６の外表面に
接触して、該伝熱管８６の管内を流れる相変化熱媒体
（以降、当該相変化熱媒体の例を水として記述する）を
加熱して、水蒸気を発生するとともに前記排ガスは降温
し、必要に応じた公害防止のための処理を施した後、系
１０２を経て煙突１７から排出される。

【００４５】排熱回収ボイラ９によって発生した過熱蒸
気は系統８０を経て第２蒸気タービン１０を駆動して第
２発電機１１によって発電し、該発電電力は電力系統９
３を介して主電力系統９０へと送られる。

【００４６】第２蒸気タービン１０を駆動した排蒸気は
系統８１から復水器１２へと導入され、冷却水系統１１
３，１１４及び１１５によって復水された後、系統８
２，ポンプ１４及び系統８３によって、再び排熱回収ボ
イラ９へと導入される。

【００４７】なお、前述した第３発電機８及び第２発電
機１１はガスタービン７と第２蒸気タービンとを同一軸
として一台に集約できるものである。

【００４８】以上、図２に示した実施例により、ごみ焼
却排熱で高効率発電が可能となり、さらに、ガスタービ
ンと蒸気タービンの複合発電サイクル系とごみ焼却炉並
びにごみ焼却排熱発電系統とが完全に分離しているため
に相互干渉が排除でき、その結果としてそれぞれの運転
並びに制御が容易になり、且つ前記した複合発電サイク
ル系の運転停止時にも、問題なくごみ焼却処理が続行で
きる。

【００４９】また、本実施例によれば既設のごみ焼却炉
又は蒸気タービン発電設備を有する既設のごみ焼却発電
設備の発電出力増大を目的とした増設計画及び施工を容
易にできる。

【００５０】図３は本発明の他の実施例を示す図であ
る。

【００５１】第２蒸気タービン１０の排蒸気は系統８１
から復水器１２へと導入され、冷却水系統１１３，１１
４、及び１１５によって復水された後、系統８２，ポン
プ１４及び系統８３によって、凝縮器１３へと導入され
る。

【００５２】前記導入された復水は、凝縮器１３内の伝
熱管８４を介して系統７１によって送られてくる蒸気タ
ービン３（背圧タービンが望ましい）の排蒸気で予熱さ
れ、系統８５から排熱回収ボイラ９へと導入される。一
方、系統８３の復水を予熱して凝縮した蒸気タービン３
からの復水は、系統７２，ポンプ１５及び系統７３を経
て再び蒸気発生器２へ導入される。

【００５３】本実施例は以上のように、凝縮器１３によ
って、第１蒸気タービン３の排蒸気の凝縮潜熱で第２蒸
気タービンの復水を予熱することで排熱回収ボイラ９へ
導入する給水温度が高められ、その分給水流量の増加，
換言すれば発生蒸気量が増加し、結果として発電量が増
加できることになる。

【００５４】図４は本発明から成るさらに他の実施例を
示したもので、ごみ焼却排熱を活用して発生した圧縮空
気を貯槽２０へ一旦貯蔵しておき、必要に応じて前記貯
槽２０から圧縮空気を取り出して利用するようにしたも
のである。

【００５５】本実施例により、ごみ焼却量の変動及びご
みの発熱量変動等に起因して蒸気発生量が変動し、その
結果圧縮空気量が変化する場合においても、当該空気を
用いている機器を安定して運転することが可能となり、
逆に前記した機器の空気需要量が変動しても、ごみ焼却
炉の運転に影響を及ぼすことがない。さらに、一時的で
はあるが、圧縮機の定格吐出容量以上の空気量を供給す
ることが可能となる。なお、前記した圧縮空気貯槽は地
上設置型に限定するものではなく、地下及び海中などへ
の設置をも含むものである。

【００５６】図５はさらに本発明から成る他の実施例を
示したもので、電力主系統９０に蓄電設備３０（交流−
直流変換器等一般の蓄放電に必要な機器は図示していな
い）を具備した。

【００５７】本実施例により、ごみ焼却量の変動及びご
みの発熱量変動等に起因して蒸気発生量が変動し、その
結果発電量が変化する場合においても、蓄電設備を適切
に運用することで、電力主系統９０から常に一定量の電
力が供給できる。さらに、一時的ではあるが、発電機の
定格発電容量以上の電力量を供給することが可能とな
る。

【００５８】図７は本発明からなる、ごみ焼却排熱利用
発電システムの運用制御に関する実施例を示したもので
ある。データ収録演算装置５００には、ごみ焼却炉１へ
のごみ５０の投入量を始めとして、図７中の破線で示す
個所からの温度，圧力，流量及び電力量等の計測値が入
力される。

【００５９】データ収録演算装置５００では、上記した
各計測値の履歴から、ごみの量や発熱量並びに電力需要
量の時系列変化を解析し、当該解析結果に基づいて現時
点以降の焼却すべきごみの量やごみの発熱量及び電力需
要量を推定する機能を有している。さらに、前記した需
要予測結果に基づいた各機器の制御量を制御機器（図示
していない）に出力し、最良のごみ燃焼状況を維持しつ
つ各需要値を満足する制御並びに機器の運用又は運転支
援を行うことで、運転員の負荷軽減，焼却灰中の未燃ご
み成分割合の低減，焼却炉の延命などの効果がある。

【００６０】

【発明の効果】以上本発明によれば、ごみ焼却炉の排熱
で発生する蒸気でタービンを回し、該タービンに接続さ
れている発電機及び圧縮機によって、電力と圧縮気体が
得られ、前記圧縮機を冷凍サイクルの冷媒圧縮機とする
と、電力と冷暖房用熱源が得られる。該電力はもとより
冷暖房用熱源はごみ処理場内での利用（例えば、高温多
湿の夏季における悪臭対策のための場内冷房，冬季の暖
房など）によりごみ処理場内の作業環境改善効果があ
る。さらに、前記冷暖房熱をごみ焼却処理場の近隣地域
住民へのサービスとして提供することによる諸々の効果
がある。

【００６１】次に、前記圧縮気体を空気とし、該空気を
ごみ焼却炉の燃焼用空気として利用することで、従来の
焼却炉に具備されていた空気ブロワーなどの空気供給設
備を不要とする効果がある。

【００６２】また、ごみ焼却場から離れた場所に前記電
力と空気を送ること、且つ前記電力と圧縮空気の出力比
を任意に変化させることが可能であることから、ごみ焼
却熱を有効に活用できる効果がある。

【００６３】当該圧縮空気をガスタービンへ供給して発
電するシステムにあっては、ごみ焼却量当たりの発電量
を増加する効果とともに、ごみ焼却設備系とガスタービ
ン発電設備系が分離されているために相互に影響を受け
ることがない。従って、それぞれを最適条件下で運転す
ることが可能であり、その結果運転制御が容易になる効
果及び未燃ごみ量を削減する効果がある。また、ガスタ
ービン発電系の運転が不可能である場合でも、ごみ焼却
処理を続行することが可能であり、本来業務を安定して
遂行出来る効果がある。

【００６４】ごみ焼却設備系とガスタービン発電設備系
が分離されているための、その他の効果として、既存の
ごみ焼却設備並びにごみ焼却排熱発電設備の発電能力増
大を目的とした計画と施工を容易にする効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す系統図。

【図２】本発明の第２の実施例を示す系統図。

【図３】本発明の第３の実施例を示す系統図。

【図４】本発明の第４の実施例を示す系統図。

【図５】本発明の第５の実施例を示す系統図。

【図６】本発明の第６の実施例を示す系統図。

【図７】本発明の第２の実施例における代表的計測箇所
の例を示す系統図。

【図８】本発明の第１の実施例に好適な圧縮機と発電機
の切り替え装置を示す図。

【符号の説明】

１…ごみ焼却炉、２…蒸気発生器、３，１０…蒸気ター
ビン、４…圧縮機、５，８，１１…発電機、６…燃焼
器、７…ガスタービン、９…排熱回収ボイラ、１２…復
水器、１３…凝縮器、２０…貯槽、３０…蓄電設備、５
０…ごみ、６０…気体導入口、２００…燃料、５００…
データ収録演算装置。

フロントページの続き (72)発明者 小関 康雄 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 梶 隆一 東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地 株式会社日立製作所内 (72)発明者 高山 光雄 東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地 株式会社日立製作所内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ごみ焼却排熱を回収して発生した蒸気でタ
   ービンを駆動し、該タービンには発電機と圧縮機を接続
   しておき、前記タービンで当該発電機及び圧縮機の両方
   もしくは何れか一方を駆動することを特徴とするごみ焼
   却排熱利用発電システム。
2. 【請求項２】ごみ焼却排熱を回収して発生した蒸気でタ
   ービンを駆動し、該蒸気タービンにより駆動される発電
   機で電力を発生し、さらに前記蒸気タービンによって駆
   動される空気圧縮機で発生する空気を、ガスタービン発
   電サイクル並びに該ごみ焼却設備に用いることを特徴と
   するごみ焼却排熱利用発電システム。
3. 【請求項３】ごみ焼却排熱を利用して成る蒸気タービン
   サイクルとガスタービン発電サイクルとの結合型発電シ
   ステムにおいて、前記蒸気タービンサイクルで空気圧縮
   機を駆動し、当該圧縮空気を前記ガスタービン発電サイ
   クルに用いることを特徴とするごみ焼却排熱利用発電シ
   ステム。
4. 【請求項４】ごみ焼却排熱を利用して成る蒸気タービン
   発電サイクルとガスタービン発電サイクルとの結合型発
   電システムにおいて、前記蒸気タービンで空気圧縮機を
   駆動し、該圧縮空気を前記ガスタービン発電サイクル並
   びに該ごみ焼却炉に用い、さらに、前記圧縮空気を一旦
   貯蔵しておき、必要に応じて該貯槽からの前記圧縮空気
   を前記ガスタービン発電サイクル並びに該ごみ焼却炉に
   用いることを特徴とする請求項１，請求項２、並びに請
   求項３のいずれかに記載のごみ焼却排熱利用発電システ
   ム。
5. 【請求項５】ごみ焼却排熱を利用して成る蒸気タービン
   発電サイクルとガスタービン発電サイクルとの結合型発
   電システムにおいて、前記蒸気タービンで空気圧縮機を
   駆動し、該圧縮空気を前記ガスタービン発電サイクル並
   びに該ごみ焼却炉に用い、さらに、前記発電電力を蓄電
   設備に一旦貯蔵しておき、必要に応じて該蓄電設備から
   電力を供給することを特徴とする請求項１，請求項２、
   並びに請求項３のいずれかに記載のごみ焼却排熱利用発
   電システム。
6. 【請求項６】ごみ焼却排熱を利用して成る蒸気タービン
   サイクルと空気圧縮機，燃焼器，タービンから成るガス
   タービンサイクルとの結合発電システムにおいて、該ご
   み排熱を回収して発生する蒸気で駆動される蒸気タービ
   ンに発電機及び空気圧縮機をそれぞれ切離しが可能なよ
   うに接続し、蒸気タービンと発電機の組合せ又は蒸気タ
   ービンと空気圧縮機の組合せが適宜選択できることを特
   徴とする請求項１，請求項２並びに請求項３のいずれか
   に記載のごみ焼却排熱利用発電システム。
7. 【請求項７】現在時点以降のごみ焼却量，ごみの発熱
   量，電力需要量及び圧縮空気需要量の全ての項目又は前
   記した各種項目の少なくとも一項目以上の項目に関する
   予測手段を有することを特徴とする請求項１，請求項２
   並びに請求項３のいずれかに記載のごみ焼却排熱利用発
   電システム。
8. 【請求項８】現在時点以降のごみ焼却量，ごみの発熱
   量，電力需要量及び圧縮空気需要量に関する少なくとも
   前記した一項目以上の予測結果を基に当該システムの運
   用並びに制御する手段を有することを特徴とする請求項
   １，請求項２並びに請求項３のいずれかに記載のごみ焼
   却排熱利用発電システム。