JPH09178145A

JPH09178145A - 廃棄物発電システム

Info

Publication number: JPH09178145A
Application number: JP33851195A
Authority: JP
Inventors: Kazuhito Koyama; 一仁小山; Tsutomu Okuzawa; 務奥沢; Shigeo Hatamiya; 重雄幡宮; Yasuko Ajiro; 泰子網代; Ryuichi Kaji; 隆一梶; Kenji Tokunaga; 賢治徳永
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-12-26
Filing date: 1995-12-26
Publication date: 1997-07-11

Abstract

(57)【要約】【課題】ごみ焼却ボイラで発生した蒸気の過熱源である
燃焼ガス中に含まれているNOxを低減し、システムの高
効率化を図る。【解決手段】廃棄物発電システムで、ごみ焼却ボイラ６
から得られる蒸気５を過熱器で過熱するため、原燃料を
水素含有ガス１９に改質する燃料改質器１３と、燃料改
質器１３で改質され得られた水素含有ガス１９と空気２
３とを燃焼させ燃焼ガス２４を発生させる燃焼器１２と
を設け、燃焼器１２で発生した燃焼ガス２４を過熱器１
０の熱源とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、廃棄物を焼却して
得られた燃焼ガスにより蒸気を発生させ、この蒸気で蒸
気タービンを駆動して発電を行う廃棄物発電システムに
係り、特に蒸気タービンに供給される蒸気を過熱する系
統に関する。

【０００２】

【従来の技術】蒸気タービン系統を有する廃棄物発電シ
ステムは、蒸気タービンを駆動する蒸気を得るために、
焼却炉で廃棄物を焼却して得られた燃焼ガスを蒸気発生
装置（以下、単にボイラという）に導き蒸気を発生させ
ている。しかし、廃棄物を焼却して得られる燃焼ガス
に、ボイラ伝熱管を腐食させる腐食性物質が含まれてい
ることから、腐食速度が比較的小さい温度の蒸気、即ち
９００℃程度の燃焼ガスによって３００℃程度の蒸気が
発生するようボイラの運転温度を制約している。この結
果、発電効率も１５％程度と低く、このため、蒸気ター
ビンに供給される蒸気を高温化して高効率化を図ること
が望まれていた。

【０００３】そこで、従来より、工業技術会主催「高効
率ごみ発電の開発現状と展望」講演会資料（平成６年１
０月７日）や、産業公害，Vol.２９，Ｎo.８(１９９３
年)，III−１３，「都市ごみ発電、高効率化の最近の動
向」等に記載されているように、天然ガス等の燃料を燃
やした燃焼ガスの熱エネルギを利用して蒸気の高温化を
図るものが知られている。このうち、前者のものは、ボ
イラで発生した蒸気を蒸気タービンに導く系統に直接バ
ーナを付設した過熱器を設置し、蒸気タービンに導く蒸
気を過熱して高効率化を図っている。一方、後者のもの
は、ガスタービンを併設し、ガスタービンからの高温の
排ガスと蒸気タービンに導かれる蒸気とを熱交換して高
効率化を図っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した過熱
器に直接バーナを付設する方式では、廃棄物発電システ
ムが運転される全負荷範囲において、バーナの良好な燃
焼安定性が必要となるので、安定燃焼領域が狭く窒素酸
化物（以下、単にＮＯｘという）の発生量が少ない完全
予混合燃焼が使用できない。従って、必然的にＮＯｘの
発生量が少ない部分予混合燃焼、あるいは拡散燃焼を採
用せざるを得ない。

【０００５】また、ガスタービンを併設する方式では、
ガスタービンの発電効率も高くしようとするので、ガス
タービン燃焼器における燃焼温度を高く設定する。これ
により、ＮＯｘの発生量が少ない完全予混合燃焼を採用
しても、燃焼温度の増加に伴って指数関数的にＮＯｘの
発生量が増える。

【０００６】つまり、前述した公知のものは、廃棄物発
電システムの高効率化を図る上で有効なものであるが、
蒸気の過熱源である燃焼ガスを得るために用いられてい
る天然ガス等の原燃料をそのままの組成で燃焼させてい
るので、Ｏ₂換算濃度１６％で少なくとも数十ppm のＮ
Ｏｘが発生するものと考えられる。

【０００７】このように、従来の廃棄物発電システムに
おいては、ＮＯｘ低減という課題が残されていた。な
お、ＮＯｘ低減のために脱硝装置を設置することも考え
られるが、脱硝装置の設置による設備の大型化や設備費
の増加等が考えられるのであまり好ましいとは言えな
い。

【０００８】本発明の目的は、ごみ焼却ボイラで発生し
た蒸気の過熱源である燃焼ガス中に含まれているＮＯｘ
を低減し、システムの高効率化を図ることができる信頼
性の高い廃棄物発電システムを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の廃棄物発電システムは、廃棄物を燃焼し得られた第
一の燃焼ガスにより蒸気を発生させる焼却系統と、前記
焼却系統で発生した蒸気を過熱する過熱系統と、前記過
熱系統によって過熱した蒸気によりタービンを駆動し発
電する蒸気タービン系統とを有する廃棄物発電システム
において、前記過熱系統は、原燃料を水素含有ガスに改
質する燃料改質器と、前記燃料改質器で改質された前記
水素含有ガスと空気とを燃焼して第二の燃焼ガスを発生
させる燃焼器と、前記燃焼器で発生した第二の燃焼ガス
で前記焼却系統で発生した蒸気を過熱する過熱器と、前
記原燃料と第二の燃焼ガスとの熱交換器とを有する。

【００１０】また、上記目的を達成する本発明の廃棄物
発電システムは、廃棄物を燃焼させるごみ焼却炉から排
出された第一の燃焼ガスをごみ焼却ボイラに導き蒸気を
発生させる焼却系統と、前記焼却系統で発生した蒸気を
過熱する過熱器と、前記過熱器で過熱された蒸気によっ
てタービンを駆動し発電する蒸気タービン系統とを有す
る廃棄物発電システムにおいて、前記過熱系統は、原燃
料と水蒸気とを混合した混合ガスを空気により部分燃焼
させて得られた被改質ガスを水素含有ガスに改質する燃
料改質器と、前記燃料改質器で改質された前記水素含有
ガスと空気とを燃焼して第二の燃焼ガスを発生させる燃
焼器と、前記燃焼器で発生した第二の燃焼ガスで前記焼
却系統で発生した蒸気を過熱する過熱器と、前記原燃料
と第二の燃焼ガスとの熱交換器とを有する。

【００１１】前記燃料改質器で使用される蒸気は、前記
蒸気タービンより抽気することが好ましい。

【００１２】原燃料である天然ガス（例えば炭化水素系
の燃料であるメタン）と水蒸気とを混合した混合ガスを
空気によって部分燃焼して得られた被改質ガスを改質し
て水素含有ガスを得る燃料改質器，燃料改質器で得られ
た水素含有ガスと空気とを燃焼させ燃焼ガスを発生させ
る燃焼器，燃焼器で発生した燃焼ガスを過熱源として焼
却系統で発生した蒸気を過熱する過熱器からなる過熱系
統を設けたので、焼却系統で発生した約３００℃程度の
蒸気を約１０００℃程度の燃焼ガスで過熱し、約４００
〜５００℃程度の過熱蒸気として蒸気タービン系統に供
給することができる。

【００１３】一方、燃料改質器で得られた水素含有ガス
は、数十％の水蒸気を含んでおり、かつ燃料改質器での
改質反応はモル数が増加する反応であるので、単位体積
当りの発熱量が低くなっている。ＮＯｘ発生量は燃焼温
度の上昇に伴って増大するが、燃料改質器で得られた水
素含有ガスを燃焼器に導き空気と燃焼させると、上記の
理由から、燃焼器における燃焼温度が抑制され、ＮＯｘ
の発生量が低減される。

【００１４】また、燃料改質器に供給する原燃料と水素
含有ガスを燃焼器で燃焼させたのちに過熱器から排出さ
れる第二の燃焼ガスとの熱交換器を設けて熱回収を行っ
ているので、廃棄物発電システムの熱効率を高めること
ができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について図
面を参照して説明する。

【００１６】図１は本発明の実施例である廃棄物発電シ
ステムを示す系統図である。図面において廃棄物発電シ
ステムは、大別すると、廃棄物を焼却し得られた燃焼ガ
スにより蒸気を発生させる焼却系統、前記焼却系統で得
られた蒸気を過熱する過熱系統，過熱系統で過熱された
蒸気を導入してタービンを駆動し発電を行う蒸気タービ
ン系統，過熱系統から排出される燃焼排ガスによって駆
動される膨張タービン系統から構成される。

【００１７】このうち、焼却系統は、収集してきた廃棄
物１を投入する廃棄物バンカ７，廃棄物バンカ７より供
給された廃棄物１を押し込みファン８から供給された燃
焼用空気２により焼却するごみ焼却炉３，廃棄物１の焼
却によって得られたごみ燃焼ガス４と後述する蒸気ター
ビン系統からの給水３６とを熱交換して蒸気５を発生さ
せるごみ焼却ボイラ６，ごみ焼却ボイラ６から排出され
た排ガス３７中に含まれている煤塵，ＮＯｘ，不純物等
を除去し煙突３５から大気に放出するための電気集塵機
３０，脱硝装置３１，ガス水洗装置３２，ガス再熱装置
３３，誘引ファン３４からなっている。

【００１８】過熱系統は、ごみ焼却ボイラ６で発生した
蒸気５を燃焼ガスにより過熱する系統であって、原燃料
である天然ガス（例えば炭化水素系の燃料であるメタ
ン）と水蒸気とを混合した混合ガス１７を空気１８によ
って部分酸化（部分燃焼）して得られた被改質ガスを改
質して水素含有ガス１９（水素富化ガス）を得る燃料改
質器１３，燃料改質器１３で得られた水素含有ガス１９
と空気２３とを燃焼させ燃焼ガス２４を発生させる燃焼
器１２，燃焼器１２で発生した燃焼ガス２４を過熱源と
してごみ焼却ボイラ６で発生した蒸気５を過熱する過熱
器１０からなっている。

【００１９】蒸気タービン系統は、過熱器１０によって
過熱した過熱蒸気１１を駆動源とする蒸気タービン２
５，蒸気タービン２５によって駆動される発電機２６，
蒸気タービン２５を駆動した蒸気を凝縮し復水せしめる
復水器２７，復水器２７で得られた復水を蒸気タービン
２５の抽気によって脱気する脱気器２８，脱気器２８で
脱気した復水をごみ焼却ボイラ６に供給する給水ポンプ
２９からなっている。

【００２０】膨張タービン系統は、過熱器１０から排出
される燃焼ガス２４を駆動源とする膨張タービン４０，
膨張タービン４０によって駆動される発電機４１からな
る。なお、膨張タービン４０から排出される排ガス４２
を過熱源とし燃料改質器１３の原燃料４３を過熱するた
めの熱交換器４４が、過熱系統の一機器として付け加え
られる。熱交換器４４から排出される排ガス４２は、煙
突３５より大気へ拡散放出される。

【００２１】本実施例の廃棄物発電システムは、このよ
うに構成されており、前述した蒸気タービン２５に導か
れるごみ焼却ボイラ６で発生した蒸気を過熱し、また、
燃料改質器１３の原燃料４３を過熱する過熱系統に特徴
をもつものであって、特に原燃料である天然ガス（例え
ば炭化水素系の燃料であるメタン）と水蒸気とを混合し
た混合ガス１７を空気１８によって部分酸化（部分燃
焼）して得られた被改質ガスを改質して水素含有ガス１
９（水素富化ガス）を得るようにした燃料改質器１３を
設けた点にある。

【００２２】つまり、原燃料である天然ガスをそのまま
の組成で空気と燃焼させると、炭化水素系燃料が有する
大きな発熱量によって燃焼ガス中には局所的な高温部が
形成され、多量のＮＯｘが発生してしまう。このＮＯｘ
の発生量を抑制するため、原燃料である天然ガスの燃料
組成を炭化水素のままでなく、より低い発熱量のガス組
成に変成するだけでは燃焼が不安定になるので、燃焼安
定性を損なわないよう配慮する必要がある。このため、
本実施例では、前述した燃料改質器１３を設けたもので
ある。

【００２３】また、燃料改質器には、間接熱交換式燃料
改質器，直接熱交換式燃料改質器があるが、間接熱交換
式燃料改質器の場合、改質触媒を有する反応管を加熱す
るためにバーナを備えていることから装置自体が大型化
してしまう。また、バーナに代えて他の熱源を確保して
も必要となる反応温度レベルを得ることが難しいことか
ら、本実施例では、従来、化学工業用として使用されて
いる直接熱交換式燃料改質器を採用している。化学工業
用では、長時間一定の運転条件で運転されているので、
直接熱交換式燃料改質器の燃料流路を構成している耐火
レンガにかかる熱負荷の変動が小さく、耐火レンガの割
れ等も発生しにくい。しかし、廃棄物発電システムで
は、廃棄物の種類や状態に応じて発熱量が変動するの
で、化学工業用に採用されている直接熱交換式燃料改質
器をそのまま採用したのでは、燃料流路を構成している
耐火レンガに割れ等が発生する恐れがある。

【００２４】このため、本実施例の燃料改質器１３は、
以下のように構成している。

【００２５】断熱層２１で覆われている円筒状の形状を
した燃料改質器１３はその中心軸方向に円筒状郭壁２２
で郭定された燃料流路２０が形成され、その途中には、
燃料流路２０の上流側から流れてきた被改質ガスを所定
の改質ガスに改質する改質触媒層１４が備えられてい
る。

【００２６】ここで、郭定とは、物体の輪郭ないしは形
状を決定するという意味で、郭壁とは、その意味を含ん
だ壁を意味する。

【００２７】また、本実施例では、断熱層２１として、
燃料改質器１３から放熱される熱を遮断する熱伝導率の
小さいグラスウールやセラミックウール等の保温材を用
いている。また、改質触媒層１４として、炭化水素に対
する改質性能が良く低コストであるニッケル系の金属を
用いている。

【００２８】改質触媒層１４の上流側には、燃料流路２
０を取り囲むように冷却用ジャケット１５が配設され、
円筒状郭壁２２を冷却するための水蒸気１６が供給され
るようになっている。また、改質触媒層１４の上流側の
円筒状郭壁２２には、冷却用ジャケット１５に導入され
た水蒸気１６が燃料流路２０に排出されるよう冷却用ジ
ャケット１５と燃料流路２０とを連通する噴射口（図示
せず）が複数設けられている。

【００２９】次に本実施例の廃棄物発電システムの動作
について説明する。

【００３０】収集されてきた廃棄物１は、廃棄物バンカ
７に投入され、図示されていないクレーン等の供給手段
によりごみ焼却炉３に供給される。また、ごみ焼却炉３
には、押し込みファン８から燃焼用空気２が供給され廃
棄物１を燃焼させる。この燃焼によりごみ焼却炉３から
は、約９００℃程度のごみ燃焼ガス４が得られ、得られ
たごみ燃焼ガス４は、その下流側に設けられたごみ焼却
ボイラ６に導かれる。また、ごみ焼却炉３の下部から
は、ごみ焼却灰９が排出される。ごみ焼却ボイラ６で
は、導かれた約９００℃程度のごみ燃焼ガス４と給水ポ
ンプ２９から供給された給水とを熱交換し約３００℃程
度の蒸気５を発生させる。

【００３１】給水と熱交換し温度の低下したごみ燃焼ガ
ス４は、排ガス３７として下流側の電気集塵機３０に導
かれその中に含まれている煤塵が除去され、下流側の脱
硝装置３１に導かれる。脱硝装置３１では、排ガス３７
の中に含まれているＮＯｘが除去される。脱硝装置３１
によってＮＯｘが除去された排ガス３７は、下流側のガ
ス水洗装置３２に導かれその中に含まれている不純物が
水洗によって除去され、下流側のガス再熱装置３３に導
かれる。ガス再熱装置３３では、ガス水洗装置３２の水
洗によって温度が低下した排ガス３７の温度を所定の温
度に昇温する。これは、白煙発生を防止するためであ
る。ガス再熱装置３３によって所定の温度に昇温された
排ガス３７は、誘引ファン３４によって昇圧され、煙突
３５より大気中に放出される。

【００３２】一方、過熱系統では、焼却系統で得られた
約３００℃程度の蒸気５を過熱する燃焼ガス２４を得る
ために、燃料改質器１３の燃料流路２０内に炭化水素系
の燃料（例えばメタン）と水蒸気とを所定の割合で混合
した混合ガス１７と空気１８が供給される。ただし、燃
料改質器１３に供給される原燃料４３は、前述の水蒸気
と混合される前に、膨張タービン４０からの排ガス４２
によって熱交換器４４で加熱されたのちに燃料改質器１
３に供給される。供給された混合ガス１７と空気１８
は、図示していない点火栓等の点火手段により点火され
拡散燃焼する。この時、燃料流路２０内に供給された空
気は、その流量が燃料流路２０内に供給された混合ガス
１７（燃料であるメタン）の２０％程度燃焼させる流量
であるので、混合ガス１７は部分酸化され、未燃ガスを
含む高温の被改質ガスが得られる。また、冷却ジャケッ
ト１５内に水蒸気１６が供給され、燃焼により得られた
高温の被改質ガスにさらされる円筒状郭壁２２を外側か
ら冷却する。円筒状郭壁２２の冷却後、冷却ジャケット
１５内に供給された水蒸気１６は、冷却ジャケット１５
と燃料流路２０とを連通する複数の噴射口（図示せず）
から燃料流路２０内に噴射され、燃焼により得られた高
温の被改質ガスと混合される。これにより、高温の被改
質ガスは改質触媒層１４に流入するのに適した温度、即
ち改質されるのに適した温度に調節され、改質触媒層１
４に流入する。

【００３３】改質触媒層１４では、以下の数式で表され
る反応が行われ、被改質ガスは水素含有ガス１９（水素
富化ガス）に改質される。なお、この改質反応は、メタ
ンのスチームリフォーミング反応と呼ばれ、メタンとス
チームの混合ガスが水素リッチなガスに変わる吸熱反応
である。

【００３４】

【化１】ＣＨ₄＋ｓＨ₂Ｏ→ｈＨ₂＋ｃ₁ＣＯ＋ｃ₂ＣＯ₂−ΔＱ …（化１）ここで、ｓ，ｈ，ｃ₁，ｃ₂は係数、ΔＱは反応熱であ
る。

【００３５】このようにして得られた水素含有ガス１９
は、燃焼器１２の燃料として燃焼器１２に導かれる。

【００３６】燃焼器１２では、燃料改質器１３より導か
れた水素含有ガス１９と空気２３とを拡散燃焼により燃
焼し、約１０００℃程度の燃焼ガス２４を得る。得られ
た燃焼ガス２４は、過熱器１０に導かれ、ごみ焼却ボイ
ラ６で発生した約３００℃程度の蒸気５を過熱する。こ
の過熱により、過熱器１０からは、約４００〜５００℃
程度の過熱蒸気１１が得られる。

【００３７】過熱器１０によって過熱され得られた過熱
蒸気１１は、蒸気タービン２５を駆動する。この駆動に
より、蒸気タービン２５に直結している発電機２６が駆
動され電力が得られる。蒸気タービン２５を駆動した過
熱蒸気１１は蒸気タービン２５から排出され、復水器２
７によって凝縮され復水せしめる。復水器２７によって
得られた復水は、脱気器２８で蒸気タービン２５の抽気
により脱気され、給水ポンプ２９を介してごみ焼却ボイ
ラ６に供給される。

【００３８】一方、過熱器１０から排出される燃焼ガス
２４は、膨張タービン４０に導入されて膨張タービン４
０および膨張タービン４０に直結している発電機４１を
駆動し、電力を発生させる。膨張タービン４０から排出
される排ガス４２は、熱交換器４４に導かれて原燃料４
３を過熱したのち、煙突３５より大気中へ放出される。

【００３９】本実施例によれば、原燃料である天然ガス
（例えば炭化水素系の燃料であるメタン）と水蒸気とを
混合した混合ガス１７を空気１８によって部分酸化して
得られた被改質ガスを改質して水素含有ガス１９を得る
燃料改質器１３，燃料改質器１３で得られた水素含有ガ
ス１９と空気２３とを燃焼させ燃焼ガス２４を発生させ
る燃焼器１２，燃焼器１２で発生した燃焼ガス２４を過
熱源としてごみ焼却ボイラ６で発生した蒸気５を過熱す
る過熱器１０からなる過熱系統を設けたので、ごみ焼却
ボイラ６で発生した蒸気約３００℃程度の蒸気５を約４
００〜５００℃程度の過熱蒸気１１として蒸気タービン
２５に供給することができる。また、燃料改質器１３に
供給する原燃料４３を膨張タービン４０の排ガス４２で
加熱するようにした。これらにより、廃棄物発電システ
ムの発電効率を向上させることができる。

【００４０】また、燃料改質器１３で得られた水素含有
ガス１９を燃焼器１２に導き空気２３と燃焼させている
ので、燃焼器１２における燃焼温度が抑制され、ＮＯｘ
の発生量が低減される。即ち、燃料改質器１３で得られ
た水素含有ガス１９には、数十％の水蒸気が含まれてい
る。また、燃料改質器１３における改質反応は、モル数
を増加させる反応である。これらから、燃料の単位体積
当りの発熱量が低い。また、燃料改質器１３で得られた
水素含有ガス１９には、燃焼速度の大きい水素が数十％
の割合で存在しているので、単位体積当りの発熱量が低
い燃料を用いても燃焼安定性に優れている。この結果、
燃料改質器１３で得られた水素含有ガス１９と空気とを
燃焼器１２で燃焼すると、燃焼温度が抑制され、ＮＯｘ
の発生量が低減された燃焼ガスが発生する。発生した燃
焼ガスは過熱器１０に導かれ、ごみ焼却ボイラ６で発生
した蒸気５を加熱する。これにより、廃棄物発電システ
ムの低ＮＯｘ化が図れる。

【００４１】さらに、低ＮＯｘ化により、脱硝装置等の
装置が縮小され、脱硝に必要なアンモニア水等のランニ
ングコストが削減される。従って、廃棄物発電システム
のコストが低減できる。

【００４２】また、本実施例によれば、燃焼器１２の燃
焼方法として、燃焼安定性の良好な拡散燃焼を用いてい
るので、過熱器１０における蒸気量の負荷変動に対して
追従して運転することができる。

【００４３】図２は本発明の他の実施例である廃棄物発
電システムを示す系統図であって、前述した図１の変形
例である。従って、以下の説明では、図１との相違点の
み説明する。

【００４４】本実施例では、燃料改質器１３に供給され
る水蒸気１６や混合ガス１７に混合されている水蒸気
を、蒸気タービン２５より抽気して供給できるように、
燃料改質器１３と蒸気タービン２５の間に分岐管４５を
設けたものである。

【００４５】このように、燃料改質器１３で必要となる
水蒸気を蒸気タービン２５より抽気して供給すると、廃
棄物１の熱エネルギは水蒸気１６の形で、一度燃料改質
器１３へ取り込まれ、その後、過熱器１０で蒸気５に与
えられる。そして、過熱器１０で過熱した過熱蒸気は蒸
気タービン２５に導かれ、発電機２６を通して電気エネ
ルギに変換される。

【００４６】本実施例によれば、燃料改質器１３，過熱
器１０を介して廃棄物１の熱エネルギを蒸気タービン系
統に取り入れられるので、廃棄物発電システムの熱効率
を向上させることができる。

【００４７】なお、以上の説明では、燃料改質器１３に
供給される原燃料を天然ガスとしたが、液体燃料として
も同様に実施できる。

【００４８】

【発明の効果】本発明によれば、ごみ焼却ボイラで発生
した蒸気の過熱源である燃焼ガス中に含まれているＮＯ
ｘを低減し、システムの高効率化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の廃棄物発電システムを示す
系統図。

【図２】本発明の第二実施例の廃棄物発電システムを示
す系統図。

【符号の説明】

５…蒸気、６…ごみ焼却ボイラ、１０…過熱器、１２…
燃焼器、１３…燃料改質器、１９…水素含有ガス、２３
…空気、２４…燃焼ガス。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者網代泰子茨城県日立市大みか町七丁目２番１号株式会社日立製作所電力・電機開発本部内 (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)発明者徳永賢治茨城県日立市幸町三丁目１番１号株式会社日立製作所日立工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】廃棄物を燃焼し得られた第一の燃焼ガスに
より蒸気を発生させる焼却系統と、前記焼却系統で発生
した蒸気を過熱する過熱系統と、前記過熱系統によって
過熱した蒸気によりタービンを駆動し発電する蒸気ター
ビン系統とを有する廃棄物発電システムにおいて、前記過熱系統は、原燃料を水素含有ガスに改質する燃料
改質器と、前記燃料改質器で改質された前記水素含有ガ
スと空気とを燃焼して第二の燃焼ガスを発生させる燃焼
器と、前記燃焼器で発生した第二の燃焼ガスで前記焼却
系統で発生した蒸気を過熱する過熱器と、前記原燃料と
第二の燃焼ガスとの熱交換器とを有することを特徴とす
る廃棄物発電システム。
【請求項２】廃棄物を燃焼させるごみ焼却炉から排出さ
れた第一の燃焼ガスをごみ焼却ボイラに導き蒸気を発生
させる焼却系統と、前記焼却系統で発生した蒸気を過熱
する過熱器と、前記過熱器で過熱された蒸気によってタ
ービンを駆動し発電する蒸気タービン系統とを有する廃
棄物発電システムにおいて、前記過熱系統は、原燃料と水蒸気とを混合した混合ガス
を空気により部分燃焼させて得られた被改質ガスを水素
含有ガスに改質する燃料改質器と、前記燃料改質器で改
質された前記水素含有ガスと空気とを燃焼して第二の燃
焼ガスを発生させる燃焼器と、前記燃焼器で発生した第
二の燃焼ガスで前記焼却系統で発生した蒸気を過熱する
過熱器と、前記原燃料と第二の燃焼ガスとの熱交換器と
を有することを特徴とする廃棄物発電システム。
【請求項３】前記燃料改質器で使用される蒸気は、前記
蒸気タービンより抽気した請求項２に記載の廃棄物発電
システム。
【請求項４】請求項１において、前記過熱器より排出さ
れる第二の燃焼ガスは膨張タービンに導いたのちに前記
熱交換器に供給される廃棄物発電システム。