JPH1073202A - ごみ焼却廃熱を利用したボイラーならびに火力発電シス テム - Google Patents

ごみ焼却廃熱を利用したボイラーならびに火力発電シス テム

Info

Publication number
JPH1073202A
JPH1073202A JP8244053A JP24405396A JPH1073202A JP H1073202 A JPH1073202 A JP H1073202A JP 8244053 A JP8244053 A JP 8244053A JP 24405396 A JP24405396 A JP 24405396A JP H1073202 A JPH1073202 A JP H1073202A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power generation
air
waste
fossil fuel
combustion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8244053A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigeru Saito
繁 齋藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to JP8244053A priority Critical patent/JPH1073202A/ja
Priority to EP97306245A priority patent/EP0826924A2/en
Priority to TW086112301A priority patent/TW338784B/zh
Priority to KR1019970042258A priority patent/KR19980019126A/ko
Publication of JPH1073202A publication Critical patent/JPH1073202A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/44Details; Accessories
    • F23G5/46Recuperation of heat
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B31/00Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus
    • F22B31/04Heat supply by installation of two or more combustion apparatus, e.g. of separate combustion apparatus for the boiler and the superheater respectively
    • F22B31/045Steam generators specially adapted for burning refuse
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23LSUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L15/00Heating of air supplied for combustion
    • F23L15/04Arrangements of recuperators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2206/00Waste heat recuperation
    • F23G2206/20Waste heat recuperation using the heat in association with another installation
    • F23G2206/203Waste heat recuperation using the heat in association with another installation with a power/heat generating installation
    • 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
    • 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
    • Y02E20/34Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ごみを燃焼する際に生成する熱を有効に利用
して、ごみ正味有効発電効率を安全運転、安定運転と云
う条件で尚、30%程度にまで向上させようとするもの
である。 【解決手段】 廃棄物を焼却炉において燃焼させ、その
燃焼廃ガスで別途導入した空気を熱交換してより加熱
し、この加熱された空気を使用して化石燃料を燃焼させ
ることにより高い熱効率で安全に長時間運転することが
出来る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ごみ焼却廃熱を利用し
たボイラーならびに火力発電システムに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ごみを焼却して生成する熱量を有
効利用するため、その熱量で直接ボイラーを運転して蒸
気を発生させ、発電に供することなどが行なわれてい
る。然しながら、この手段は、ボイラー中の水管部分に
焼却残灰が付着するため、しばしば除去作業が必要であ
るばかりでなく、ごみから発生する高温HCl、SO2
ガス等によるボイラー水管腐食の恐れがあり、高圧の運
転作業自体に危険性がある。従って従来、ごみ焼却廃熱
を利用した蒸気発生では、ボイラー温度300℃、ボイ
ラー圧力30気圧までの運転が通常であり、ボイラー温
度を450℃以上、ボイラー圧力を50気圧以上に向上
させ、結果として発電効率25%以上の発電システムを
得ることは工業技術的に困難である。更にガスタービン
等との複合発電により発電効率を向上させる試みが行な
われて居るが之は従来のLNG発電、重油発電と併設し
ても良いはずであるが、現実には行なわれて居ないこと
から見て、経済的な方法とは言えない。(文献日本工業
社PPM−1994/7、第17頁、第20頁、第41
頁、第44頁、第52頁、第53頁参照。)
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来、利用
困難であったごみを燃焼する際に生成する熱を有効に利
用して下記(1)式にて示されるごみ正味発電効率を安
全運転、安定運転と云う条件で尚、30%程度にまで向
上させようとするものである。
【数1】
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、廃棄物を焼却
炉において燃焼させ、その高温廃ガスにより別途導入し
た空気を熱交換機を通して高温に加熱し、この加熱され
た高温空気を使用して化石燃料を燃焼させることを特徴
とするごみ焼却廃熱を利用したボイラーならびに火力発
電システムである。
【0005】以下、本発明を図面に基づき説明する。図
1は、本発明を実施する装置の側面模式断面図例であ
る。図2は従来の産業廃棄物燃焼炉の側面摸式断面図例
である。図3は図1の熱交換器3の他の例である。
において、本発明は主としてごみ焼却炉1、化石燃料ボ
イラー2、熱交換器(空気加熱装置)3及び熱交換器
(空気予熱装置)4よりなる。ごみ焼却炉1は、ごみA
をごみ導入口5より導入し、燃焼用空気Bをファン6を
用いて空気導入口7を経て炉底部8より送入し燃焼室9
においてごみを燃焼させ、燃焼残留物はその排出口10
より排出し、生成燃焼排ガスは誘引ファン11により燃
焼排ガス排出口12より導管13を通じて排出される
が、その際、生成燃焼排ガスCは、熱交換器(空気加熱
装置)3を通過する。熱交換器3を通過して熱交換によ
り温度低下した燃焼排ガスCは導管13より、要すれば
更に除害装置を通過して、煙突14へ排出される。別
途、新鮮空気導入口15より導入された新鮮空気Dは、
熱交換器(空気予熱装置)4を通過して熱交換され、加
温されて導管16より熱交換器3へ送られて更に加熱さ
れて高温となり、導管17を通じて化石燃料ボイラー2
の空気噴出管18より化石燃料の燃焼用の加熱された空
気として噴出される。
【0006】ここで、焼却炉1の燃焼室9上部で燃焼廃
ガスにより、導入新鮮空気Dは、通常、熱交換器4及び
熱交換器3を経て400℃乃至800℃程度に加熱さ
れ、この温度の加熱空気Dが化石燃料ボイラー2に送ら
れる。化石燃料ボイラー2は、化石燃料Eが化石燃料導
入管19より導入される。この化石燃料Eは、前記加熱
空気Dの噴出管18より噴出された高温空気により燃焼
室20にて燃焼し、この燃焼室20の上部に設けたイオ
ン交換水の導入口21より導入されたイオン交換水Fの
加熱装置22で加熱されて生成高圧水蒸気として排出口
23より排出され、必要に応じタービン24、発電機2
5を回転する等し、復水回路26を設ける等して発電す
る火力発電システム、その他の利用に供される。一方、
加熱装置22を通過して温度低下した燃焼排ガスGは、
燃焼排ガス排出口27より排出され、次いで設けた熱交
換器4を通過し、更に誘引ファン28により導管29を
通じて煙突30へ排出される。ここで使用する化石燃料
の燃焼用加熱空気Dは清浄であるので、化石燃料ボイラ
ー2の使用に於いて灰を付着させることもなく化石燃料
ボイラー2を腐食させる恐れもない。
【0007】ここで、ごみ焼却炉1とは、通常の一般廃
棄物及び産業廃棄物を焼却しうるものならばどのような
ものでも良い。更に、場合によりごみ焼却炉1のごみ導
入口5及び焼却残留物排出口10を夫々わずかな減圧と
し得る装置を使用することが好ましい。即ち、空気導入
用ファン6及び誘引ファン11の排気量を適宜調節して
ごみ焼却炉1の内圧を例えば−1乃至−20mmH2
程度減圧として焼却操作をすることが好ましい。また、
ボイラー2で使用する化石燃料としては、原油、重油、
軽油、天然ガス、石炭等完全燃焼しうる化石燃料ならば
どのようなものでも使用し得る。
【0008】図2は、従来の廃棄物燃焼装置31であっ
て、ごみは、ごみ導入口32より導入し、空気はファン
33により燃焼用空気導入口34より導入し、炉底部3
5より送入されてごみを燃焼し、焼却残留生成物は焼却
残留物排出口36より排出し、生成燃焼廃ガスは、誘引
ファン37により誘引されて煙突38へ排出されるが、
廃棄物燃焼炉31中で生成した燃焼廃ガスにより直接加
熱される加熱装置39に水を直接40より流入し41よ
り中温乃至高温、中圧乃至高圧の水蒸気を得、直接発電
するものであるが、ボイラー水管表面が汚れ易いため、
ボイラー水管の腐蝕防止策を要し、従来使用可能なチュ
ーブ材料のメタル温度は400℃以下、蒸気温度は30
0℃以下に押えられて来た。従って、日本でのごみ発電
の発電効率が10〜15%程度と極めて低い水準にとど
まって来た。(文献日本工業社PPM1994/7、第
18頁、第19頁、第41頁参照。)
【0009】図3は、図1に示す本発明空気加熱装置3
の他の模式側面図例である。高温の廃棄物燃焼廃ガス
は、その導入口42より導入され、多数の細管43を通
過して、出口44より排出される。化石燃料燃焼用清浄
空気Dは、その導入口45より導入、高温のごみ燃焼廃
ガスとの熱交換により加熱され、その排出口46より加
熱された化石燃料燃焼用清浄空気Dとして排出されるも
のである。なお、47は、多数の細管内を汚れた燃焼廃
ガスの通過ために付着する付着物を除去するための装置
である。
【0010】
【計算例1】図1及び図3において、化石燃料燃焼排ガ
スと熱交換器4で熱交換して200℃に昇温された化石
燃料燃焼用空気は更に熱交換器3(多管型熱交換器のチ
ューブ内を廃棄物燃焼排ガスが通り、チューブの外側を
化石燃料燃焼用空気が通る。)で加熱され、550℃迄
昇温される。此処での総合熱回収率は75%であるの
で、化石燃料使用発電システムを用いたプラントの発電
効率が38%の場合を想定すると(1)式においてごみ
正味発電効率は28.5%になる。想定したごみ焼却プ
ラントと併設される化石燃料使用発電プラントの規模
は、前者が3000万Kcal/hr(都市ごみ換算処
理量、一日360トン相当)、後者は10万KW相当の
発電プラントであり、ごみ焼却熱の使用による化石燃料
の節約は、単独発電時の10%減に相当する。なお、こ
のごみ焼却炉をわずかな減圧、例えば−10mmH2
程度の減圧を保つ様にして運転する時は、図3の付着物
除去装置を開いて細管43の内部に付着したごみ燃焼に
よる生成付着物をごみ焼却炉の運転を停止することなく
除去、掃除することが出来る。
【0011】
【発明の効果】本発明は前記の様にしてなり、結果とし
て、ごみ焼却炉に使用した熱交換器3の空気加熱用細管
は、例え破損しても高圧ではないから大きな危険性はな
く、水管を加熱するものでないから焼却残灰の付着も少
なく、長期間使用可能であり、また化石燃料ボイラー
は、清浄な燃料を使用し清浄な空気を使用して燃焼する
ものであるから、長期間特別な清掃作業なしに連続使用
可能であることは当然であり、然も、化石燃料ボイラー
の燃料の燃焼のために高温空気を使用するものであるか
ら、当然従来の石油ボイラー等の熱効率が40%程度で
あったあったものが、これを約60%程度にまで高める
ことができた。ごみ焼却炉の使用に際し、減圧下で焼却
炉の操作を行う時は、ごみ焼却炉に付設した熱交換器の
掃除に際し、本発明ボイラーならびに火力発電システム
の運転を停止することなく細管に付着したごみを容易に
除去、掃除することが出来るものであり、その利益は大
きい。更に、この装置は安全で長期間使用可能であるた
め、大規模な設計が可能でありその利益は極めて大き
い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施するための模式側面模式断面図例
である。
【図2】従来の産業廃棄物焼却炉例の模式側面図であ
る。
【図3】図1に示した熱交換器3の他の模式側面図例で
ある。
【符号の説明】
1 ごみ焼却炉 2 化石燃料ボイラー 3 熱交換器(空気加熱装置) 4 熱交換器(空気予熱装置) 5 ごみ導入口 6 ファン 7 空気導入口 8 炉底部 9 燃焼室 10 燃焼残留物排出口 11 誘引ファン 12 燃焼排ガス排出口 13 導管 14 煙突 15 新鮮空気導入口 16 導管 17 導管 18 空気噴出管 19 化石燃料導入管 20 燃焼室 21 イオン交換水の導入口 22 加熱装置 23 イオン交換水の排出口 24 タービン 25 発電機 26 復水回路 27 燃焼排ガス排出口 28 誘引ファン 29 導管 30 煙突 31 廃棄物燃焼炉 32 ごみ導入口 33 ファン 34 燃焼用空気導入口 35 炉底部 36 焼却残留物排出口 37 誘引ファン 38 煙突 39 加熱装置 40 水流入口 41 水蒸気取出し口 42 廃棄物燃焼排ガス導入口 43 細管 44 廃棄物燃焼排ガス排出口 45 化石燃料燃焼用空気導入口 46 化石燃料燃焼用空気排出口 47 付着物除去装置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】廃棄物を焼却炉において燃焼させ、その燃
    焼廃ガスで別途導入した空気を熱交換により加熱し、こ
    の加熱された空気を使用して化石燃料を燃焼させること
    を特徴とするごみ焼却廃熱を利用したボイラーならびに
    火力発電システム。
  2. 【請求項2】廃棄物を減圧下に於て焼却する焼却炉にお
    いて燃焼させ、その燃焼廃ガスで別途導入した加熱空気
    を熱交換により加熱し、この加熱された空気を使用して
    化石燃料を燃焼させることを特徴とするごみ焼却廃熱を
    利用したボイラーならびに火力発電システム。
JP8244053A 1996-08-28 1996-08-28 ごみ焼却廃熱を利用したボイラーならびに火力発電シス テム Pending JPH1073202A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8244053A JPH1073202A (ja) 1996-08-28 1996-08-28 ごみ焼却廃熱を利用したボイラーならびに火力発電シス テム
EP97306245A EP0826924A2 (en) 1996-08-28 1997-08-18 Electric power generating system combined with waste incinerating furnace
TW086112301A TW338784B (en) 1996-08-28 1997-08-27 Power generation system in combination with the incinerator
KR1019970042258A KR19980019126A (ko) 1996-08-28 1997-08-28 쓰레기소각배열을 이용한 발전시스템(Power generating system using exhaust heat by garbage burning)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8244053A JPH1073202A (ja) 1996-08-28 1996-08-28 ごみ焼却廃熱を利用したボイラーならびに火力発電シス テム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1073202A true JPH1073202A (ja) 1998-03-17

Family

ID=17113036

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8244053A Pending JPH1073202A (ja) 1996-08-28 1996-08-28 ごみ焼却廃熱を利用したボイラーならびに火力発電シス テム

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0826924A2 (ja)
JP (1) JPH1073202A (ja)
KR (1) KR19980019126A (ja)
TW (1) TW338784B (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990078666A (ko) * 1999-07-22 1999-11-05 이영상 소각기 열 흡수식 스팀모타구동 냉각수난방 순환장치.
US6814568B2 (en) 2000-07-27 2004-11-09 Foster Wheeler Usa Corporation Superatmospheric combustor for combusting lean concentrations of a burnable gas

Also Published As

Publication number Publication date
EP0826924A2 (en) 1998-03-04
KR19980019126A (ko) 1998-06-05
TW338784B (en) 1998-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR950019379A (ko) 화석 연료를 사용하는 발전소의 효율을 증대시키는 장치
CN109958535A (zh) 一种用于垃圾焚烧与燃气轮机联合发电的系统
CN108613191A (zh) 一种垃圾焚烧炉蒸汽与燃煤机组耦合的能源利用系统
US6021569A (en) Retrofitting coal-fired power generation systems with hydrogen combustors
CN110397481A (zh) 提升主蒸汽参数的垃圾焚烧发电装置
US5199356A (en) Efficient incinerator
CN1297732C (zh) 汽轮机装置的运行方法以及按此方法工作的汽轮机装置
JPH1073202A (ja) ごみ焼却廃熱を利用したボイラーならびに火力発電シス テム
JP2001520360A (ja) 廃棄物燃焼発電方法及び装置
RU70963U1 (ru) Энергоустановка
CN208418740U (zh) 一种垃圾焚烧炉蒸汽与燃煤机组高压给水系统耦合的能源利用系统
RU70962U1 (ru) Установка для переработки твердых бытовых отходов
CN220506729U (zh) 一种垃圾焚烧处理与能源利用系统
CN1178303A (zh) 利用垃圾焚烧产生的热量的发电系统
CN217131290U (zh) 一种焚烧固废高温高压锅炉结构
JPS6113533B2 (ja)
CN216307793U (zh) 煤气化渣处理系统
CN209605169U (zh) 一种环保型医疗化工用废物焚烧炉
JP2719309B2 (ja) ゴミ焼却プラント
JP4005652B2 (ja) 高温空気加熱器
JPH11182211A (ja) 廃棄物処理・発電複合装置
JP3782552B2 (ja) 発電設備
JP2000320817A (ja) 廃棄物燃焼発電方法及び装置
KR200182369Y1 (ko) 산업폐기물 소각설비용 유자형 폐열보일러
CN110513696A (zh) 一种烟气-燃料双耦合的垃圾气化发电系统