JPH1113418A - ごみ焼却発電プラントの運転方法 - Google Patents

ごみ焼却発電プラントの運転方法

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JPH1113418A
JPH1113418A JP9165575A JP16557597A JPH1113418A JP H1113418 A JPH1113418 A JP H1113418A JP 9165575 A JP9165575 A JP 9165575A JP 16557597 A JP16557597 A JP 16557597A JP H1113418 A JPH1113418 A JP H1113418A
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JP
Japan
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refuse
amount
exhaust gas
gas turbine
waste
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Application number
JP9165575A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Matsumoto
弘 松本
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E20/12Heat utilisation in combustion or incineration of waste
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    • Y02E20/16Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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    • Y02P80/10Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier
    • Y02P80/15On-site combined power, heat or cool generation or distribution, e.g. combined heat and power [CHP] supply

Abstract

(57)【要約】 【課題】ごみ焼却ボイラユニットもしくは排熱回収ボイ
ラに異常が発生してもプラント全系を停止することなく
稼働率の低下を抑え、ガスタービン排ガスの大気放出
量,ガスバイパスダクトの容量,熱効率の低下,発電出
力の低下を最小限の抑え、電力供給の安定性と信頼性を
向上できるプラント運転方法の提供にある。 【解決手段】異常が発生してもプラント全系を停止する
ことなく、健全系ごみ焼却炉へのガスタービン排ガス導
入を増加させることで余剰排ガスの大気放出を最小に抑
えるとともに、健全系ごみ焼却炉へのごみ投入量をガス
タービン排ガスによる入熱増加相当分だけ削減するよう
にしたごみ焼却発電プラントの運転方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はガスタービンの排ガ
スを使用するごみ焼却炉と廃熱ボイラからなるごみ焼却
ボイラユニット(以下、単にユニットと呼ぶ)と排熱回
収ボイラから発生した蒸気を蒸気タービンに導き、発電
するごみ焼却発電プラントの運転方法に係わり、特に上
記ユニット若くは排熱回収ボイラに異常が発生し停止す
る場合のプラント稼働率の向上,熱効率の向上,電力供
給の安定化等に好都合な運転方法に関する。
【0002】
【従来の技術】前記機器構成をもつごみ焼却発電プラン
トにおける従来の運転方法は、ユニット若くは排熱回収
ボイラに異常が発生した場合は、次の2つの方法で対処
していた。ひとつは、プラント全系を停止する方法であ
る。この場合はプラントとしての稼働率の低下によりご
み処理が停滞すること、停止起動回数が増すことにより
機器寿命が低下すること、発電が止まることにより電力
供給の信頼性が低下すること等の問題があった。
【0003】また、別の方法は、異常発生したユニット
若くは排熱回収ボイラのみを停止し、ガスタービン排ガ
スの余剰分を大気放出しながらプラントとしては運転継
続する方法である。この場合はプラント熱効率が低下す
ること、発電出力が大幅に変動することで電力供給の安
定性が低下すること、余剰排ガスを大気放出するための
大容量のガスバイパスダクトが必要なこと等の問題があ
った。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、異常
が発生してもプラント全系を停止することなく稼働率の
低下を抑え、ガスタービン排ガスの大気放出量,ガスバ
イパスダクトの容量,熱効率の低下,発電出力の低下を
最小限の抑え、電力供給の安定性と信頼性を向上するこ
とにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、異常が発生してもプラント全系を停止す
ることなく、健全系ごみ焼却炉へのガスタービン排ガス
導入を増加させることで、余剰排ガスの大気放出を最小
に抑えるとともに、健全系ごみ焼却炉へのごみ投入量を
ガスタービン排ガスによる入熱増加相当分だけ削減する
ようにしたごみ焼却発電プラントの運転方法にある。
【0006】上記により、異常発生時にもガスタービン
排ガスを最大限に利用することで、発電出力の低下を最
小限に抑えられ、その分、焼却炉での燃料としてのごみ
消費量も削減できる。これによりガスタービン排ガスの
大気放出も低減できるため、プラント熱効率の低下も最
小限に抑えることができ、ガスバイパスダクト容量も最
小化できる。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明のごみ焼却発電プラントの
機器構成を図1に示す。本プラントはガスタービン10
で駆動される発電機20により発電する第1の発電設備
100と、ガスタービン10からの排ガス11の一部1
2を導入して蒸気13を発生する排熱回収ボイラ50
と、ガスタービン10からの残りの排ガス14をごみ焼
却炉60に導入してごみ15を燃焼させたあとの排ガス
で蒸気16を発生する廃熱ボイラ60と、排熱回収ボイ
ラ50から発生する蒸気13と廃熱ボイラ70から発生
する蒸気16をアキュムレータ80で一括し、この蒸気
17を蒸気タービン90に導入して駆動される発電機3
0により発電する第2の発電設備200からなる。ここ
で、第1の発電設備100はコンプレッサ1により空気
2を圧縮し、燃焼器3にて燃料4を燃焼させてタービン
5により発電機20を駆動して発電出力LGTを得る。こ
のとき燃焼器3に投入する燃料量をGFGT 、排ガス11
の流量をGEXとする。
【0008】また、第2の発電設備200における発電
機30による発電出力をLST、ごみ15の投入量をGFB
とする。通常運転時には、ガスタービンからの排ガス1
1の一部はダンパ18を介して排熱回収ボイラ50に導
入され、残りはダンパ19を介してごみ焼却炉60に導
入される。後述する異常発生時にはダンパ21を介して
必要な排ガス22が大気に放出される。
【0009】ダンパ18,19、及び21を通過するガ
スタービンからの排ガス流量をそれぞれGEXA,GEXB
及びGEXC とする。尚、ごみ焼却炉60へのごみ投入量
FBはプッシャ23の操作周期を変更することで任意の
値に調整される。
【0010】一方、蒸気タービン90を駆動したあとの
排気24は復水器25で復水されて脱気器26に送ら
れ、排熱回収ボイラ50及び廃熱ボイラ60に給水ポン
プ27及び28で給水される。
【0011】上記機器構成をもつごみ焼却発電プラント
における従来の運転方法は、ユニット若くは排熱回収ボ
イラに異常が発生した場合は、次の2つの方法で対処し
ていた。
【0012】ひとつは、プラント全系を停止する方法で
ある。この場合はプラントとしての稼働率の低下により
ごみ処理が停滞すること、停止起動回数が増すことによ
り機器寿命が低下すること、発電が止まることにより電
力供給の信頼性が低下すること等の問題があった。
【0013】また、別の方法は、異常発生したユニット
若くは排熱回収ボイラのみを停止し、ガスタービン排ガ
スの余剰分を大気放出しながらプラントとしては運転継
続する方法である。この場合はプラント熱効率が低下す
ること、発電出力が大幅に変動することで電力供給の安
定性が低下すること、余剰排ガスを大気放出するための
大容量のガスバイパスダクトが必要なこと等の問題があ
った。
【0014】図2は排熱回収ボイラに異常が発生したと
き、排熱回収ボイラのみを停止し、プラントとしては運
転継続する場合の従来の運転方法と本発明による運転方
法を比較し、本発明の効果を示すものである。
【0015】同図(a)は従来の運転方法を示し、異常
発生した排熱回収ボイラ50のみを停止し、ガスタービ
ン排ガスの余剰分GEXC を大気放出しながらプラントと
しては運転継続する方法である。この場合、時刻t
1 で、それまで排熱回収ボイラ50へ導入されていた排
ガスは、ダンパ18を徐々に閉じると共に大気放出用ダ
ンパ21を開くことにより、時刻t2 では余剰分GEXC
として発電に寄与することなく大気に全量放出される。
そのため、プラント熱効率Eは大幅に低下してしまう。
即ち、蒸気タービン90による発電出力LSTのうち排熱
回収ボイラ50からの蒸気発生による出力相当分LSTA
だけ発電出力が低下することになる。
【0016】同図(b)は本発明による第1の運転方法
を示す。本方法は健全ユニットのごみ焼却炉70へのガ
スタービン排ガス導入量GEXB を増加させることで余剰
排ガスの大気放出量を小さく抑えるとともに、ごみ焼却
炉70へのごみ投入量GFBをガスタービン排ガスによる
入熱増加相当分だけ削減する方法である。
【0017】この方法によると、発電出力の低下は従来
方法並みであるがごみ投入量を抑えた分だけ、プラント
熱効率の低下を抑えることができる。
【0018】同図(c)は本発明による第2の運転方法
を示す。本方法は健全ユニットのごみ焼却炉70へのガ
スタービン排ガス導入量GEXB を増加させると共に、ガ
スタービンへの投入燃料量GFGT を低減し、余剰排ガス
の大気放出量を無くす方法である。この方法によると、
発電出力は従来方法よりも低下するが、ごみ焼却炉70
へのごみ投入量GFBの低減に加えて、ガスタービンへの
投入燃料量の低減により、プラント熱効率は殆ど低下さ
せることなく運転を継続することが可能となる。即ち、
前記第1の運転方法は発電出力の低下防止を重視した運
転方法であるのに対し、第2の運転方法は熱効率の低下
防止を重視した運転方法である。
【0019】いずれを重視するかは運転目的により異な
るが、両者の中間的な方法で運転することも当然可能で
あり、本発明の本質を逸するものではない。
【0020】図3は本発明を適用するごみ焼却発電プラ
ントの別の機器構成を示す。本プラントは図1に示した
プラント機器構成に対して、ごみ焼却炉と廃熱ボイラか
らなるユニットを1ユニット分追加した構成となってい
る。
【0021】この場合でも、排熱回収ボイラ50が異常
になった場合は、前記実施例と同様にごみ焼却炉と廃熱
ボイラのみにより運転を継続するが、排熱回収ボイラを
停止することによりごみ焼却炉への排ガス融通量は、均
等配分することになる。
【0022】一方、ごみ焼却炉と廃熱ボイラからなるユ
ニットの1つが異常になった場合、例えばNo.1ユニッ
ト系が異常となった場合は、ごみ焼却炉601 と廃熱ボ
イラ701 を停止するとともに余剰ガスを、健全ユニッ
トであるNo.2ユニットに融通することにより、プラン
トとしては運転を継続する。この場合も、異常系と健全
系およびガスタービンとの関係は前記図2で説明したの
と同様の方法で運転することになる。
【0023】図3では2ユニットの場合を説明したが、
一般的なnユニットの場合でも上記本発明の運転方法
は、一般性を失うことなく適用できることは勿論であ
る。
【0024】
【発明の効果】本発明の第1の効果は、異常発生時にも
ガスタービン排ガスを最大限に利用することで、発電出
力の低下を最小限に抑えられることである。
【0025】また、本発明の第2の効果は、ごみ焼却炉
へのごみ投入量が削減でき、ガスタービン排ガスの大気
放出も低減できるため、プラント熱効率の低下を最小限
に抑えるられることにある。
【0026】さらに、本発明の第3の効果は、大気放出
用のガスバイパスダクト容量を低減できるため、設備費
の低減と設置スペースが小さくできることにある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例であるごみ焼却発電プラントの
機器構成を示す図。
【図2】従来の運転方法と本発明による運転方法の比較
と本発明の効果を示す図。
【図3】本発明の実施例であるごみ焼却発電プラントの
別の機器構成を示す図。
【符号の説明】
1…コンプレッサ、2…空気、3…燃焼器、4…燃料、
5…タービン、10…ガスタービン、11,12,14
…排ガス、13,16,17…蒸気、18,19,21
…ダンパ、20,30…発電機、50…排気回収ボイ
ラ、70…廃熱ボイラ、80…アキュムレータ、90…
蒸気タービン。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ガスタービンで駆動される発電機により発
    電する第1の発電設備と、該ガスタービンからの排ガス
    の一部を導入して蒸気を発生する排熱回収ボイラと、該
    ガスタービンからの残りの排ガスをごみ焼却炉に導入し
    てごみを燃焼させたあとの排ガスで蒸気を発生する廃熱
    ボイラと、該排熱回収ボイラと該廃熱ボイラから発生す
    る蒸気を蒸気タービンに一括導入して駆動される発電機
    により発電する第2の発電設備からなるごみ焼却発電プ
    ラントにおいて、 該排熱回収ボイラを異常停止する場合、該ガスタービン
    から該ごみ焼却炉に導入する排ガス量を増加させるとと
    もに、該ごみ焼却炉へのごみ投入量を削減させることを
    特徴とするごみ焼却発電プラントの運転方法。
  2. 【請求項2】請求項1に記載のごみ焼却発電プラントの
    運転方法において、 該排熱回収ボイラを異常停止する場合、該ガスタービン
    から該ごみ焼却炉に導入する排ガス量を増加させるとと
    もに、該ごみ焼却炉へのごみ投入量を削減させ、該排ガ
    ス導入の増加と該ごみ投入量の削減を燃焼安定限界まで
    継続させ、残った該ガスタービンからの排ガスを大気に
    放出させることを特徴とするごみ焼却発電プラントの運
    転方法。
  3. 【請求項3】請求項2に記載のごみ焼却発電プラントの
    運転方法において、該ガスタービンから大気に放出する
    排ガス量が最小となるまで該ガスタービンの出力を低減
    させるごみ焼却発電プラントの運転方法。
  4. 【請求項4】ガスタービンで駆動される発電機により発
    電する第1の発電設備と、該ガスタービンからの排ガス
    の一部を導入して蒸気を発生する排熱回収ボイラと、該
    ガスタービンからの残りの排ガスを複数のごみ焼却炉に
    導入してごみを燃焼させたあとの排ガスで蒸気を発生す
    る複数の廃熱ボイラと、該排熱回収ボイラと該複数の廃
    熱ボイラから発生する蒸気を蒸気タービンに一括導入し
    て駆動される発電機により発電する第2の発電設備から
    なるごみ焼却発電プラントにおいて、 該複数のごみ焼却炉もしくは廃熱ボイラのひとつが異常
    発生により停止する場合、該ガスタービンから健全なご
    み焼却炉に導入する排ガス量を増加させるとともに、健
    全な該ごみ焼却炉へのごみ投入量を削減させることを特
    徴とするごみ焼却発電プラントの運転方法。
  5. 【請求項5】請求項4に記載のごみ焼却発電プラントの
    運転方法において、 該複数のごみ焼却炉もしくは廃熱ボイラのひとつが異常
    発生により停止する場合、該ガスタービンから健全なご
    み焼却炉に導入する排ガス量を増加させるとともに、健
    全な該ごみ焼却炉へのごみ投入量を削減させ、該排ガス
    導入の増加と該ごみ投入量の削減を燃焼安定限界まで継
    続させ、残った該ガスタービンからの排ガスを大気に放
    出させることを特徴とするごみ焼却発電プラントの運転
    方法。
  6. 【請求項6】請求項5に記載のごみ焼却発電プラントの
    運転方法において、該ガスタービンから大気に放出する
    排ガス量が最小となるまで該ガスタービンの出力を低減
    させるごみ焼却発電プラントの運転方法。
JP9165575A 1997-06-23 1997-06-23 ごみ焼却発電プラントの運転方法 Pending JPH1113418A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001182902A (ja) * 1999-12-24 2001-07-06 Miura Co Ltd ボイラの多缶設置システムおよびその制御方法
JP2006009574A (ja) * 2004-06-22 2006-01-12 Tokyo Electric Power Co Inc:The 火力発電プラント
JP2009162452A (ja) * 2008-01-09 2009-07-23 Takuma Co Ltd 発電設備付き廃棄物処理施設の運転方法
JP6193523B1 (ja) * 2016-12-12 2017-09-06 株式会社 ユーリカ エンジニアリング 発電システム

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