JPH11173108A

JPH11173108A - 熱電併給プラント

Info

Publication number: JPH11173108A
Application number: JP9350184A
Authority: JP
Inventors: Fukuzo Todo; 福蔵藤堂; Yuji Hatano; 祐治羽田野; Takeshi Noguchi; 剛野口; Akira Sakurai; 明良桜井; Takuro Yagi; 卓朗八木; Takeshi Okada; 剛岡田; Norimitsu Kurumada; 則充車田; Kazuo Tamura; 和男田村; Katsuharu Mukai; 克治向井
Original assignee: JGC Corp; Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Current assignee: JGC Corp; Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Priority date: 1997-12-05
Filing date: 1997-12-05
Publication date: 1999-06-29

Abstract

(57)【要約】【課題】紙パルプ製造設備、セメント製造設備等にお
ける廃棄物処理機能をそのまま生かし、熱効率を向上さ
せるとともに、ボイラーの設置のためのコストを低減
し、建設コストを低減することのできる熱電併給プラン
トを提供する。【解決手段】二次熱回収系と、蒸気タービン及び発電
機から実質的に構成される発電設備と、一次熱回収系を
含む他の設備とからなり、該蒸気タービン内の蒸気の一
部を該他の設備に供給して、使用後の蒸気または水、あ
るいはこれらの両方並びに補給水または復水の一部、あ
るいはこれらの両方を該一次熱回収系で加熱することに
より得られる蒸気または温水を該二次熱回収系に供給す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱電併給プラント
に関し、特に、紙パルプ製造設備、セメント製造設備
等、プロセス上蒸気を使用する設備に発電設備を併設し
た熱電併給プラントに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の紙パルプ製造設備では、プロセス
上多量の蒸気が必要であり、そのためボイラーを設置し
ている。このボイラーの熱源としては、紙パルプ製造設
備自体から発生する黒液と称するパルプの洗浄廃液や、
製紙残渣の燃焼熱が利用されていた。また、このボイラ
ーを利用して蒸気タービンによる発電も併せて行い、発
生した電力は同設備内において利用し、同設備内で発生
した廃棄物の処理を図るとともに熱の有効利用を図って
いた。

【０００３】しかし、この発電設備の回収ボイラーで
は、例えば５００℃の蒸気発電とした場合、燃料の性質
上伝熱管等の材料として耐食性の優れたものを使用せざ
るを得ないため、回収ボイラーの設置のためのコストが
高かった。また、燃焼温度も高くできないため、この回
収ボイラーの熱効率は７０％程度であり、タービンの復
水発電効率は２８％程度と低かった。ここで復水発電効
率は、タービン通過蒸気量×入口蒸気保有熱量で発電量
を除したものである。また全体発電効率も約２０％と低
かった。

【０００４】また、セメント製造設備でも、積極的に他
産業からの廃棄物も受け入れて焼成炉の熱源に利用する
とともに、紙パルプ製造設備と同様に廃熱ボイラーを用
いて同設備内の所要電力及び蒸気の全部または一部の需
要を賄ってきたが、やはり全体としての熱効率は上記紙
パルプ製造設備の場合と同様に低く、廃熱ボイラーの設
置のためのコストも高かった。

【０００５】一方、特開平９−１５２１１６号における
「製紙残渣処理装置における複合配電方法」のように既
設の製紙残渣処理装置（本発明の回収ボイラーに相当す
る）にガスタービン発電装置を併設することによって、
この排ガスの一部を利用して固形燃料の乾燥と蒸気の発
生を行ない、熱の有効利用を図るという提案もされてい
る。しかしながらこの方法によっても、使用燃料の制約
上熱効率の点でさらに向上の余地があった。

【０００６】また、一般的な熱電併給システムにおい
て、特開昭５９−１２６００５号における「熱併給発電
システム」のように原子力発電タービンからの抽気を給
水加熱器の加熱に使用し全体の熱利用効率の向上を図っ
た技術がある。

【０００７】さらに、特開平２−８１９０７号に記載の
「熱併給発電プラント」のように、蒸気タービンからの
抽気点を選択して加熱水の温度を制御可能とし、全体の
熱利用効率の向上を図った技術がある。以上のように熱
利用の効率向上を図った技術は多いが、同一プラント内
でのシステム構成がほとんどであり、その効果には限界
があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は上記
問題点に鑑みてなされたものであって、紙パルプ製造設
備、セメント製造設備等における廃棄物処理機能をその
まま生かし、熱効率を向上させるとともに、ボイラーの
設置のためのコストを低減し、建設コストを低減するこ
とのできる熱電併給プラントを提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
熱電併給プラントであって、二次熱回収系と、蒸気ター
ビン及び発電機から実質的に構成される発電設備と、一
次熱回収系を含む他の設備とからなり、該蒸気タービン
内の蒸気の一部を該他の設備に供給して、使用後の蒸気
または水、あるいはこれらの両方並びに補給水または復
水の一部、あるいはこれらの両方を該一次熱回収系で加
熱することにより得られる蒸気または温水を該二次熱回
収系に供給することを特徴とする。

【００１０】請求項２記載の発明は、上記他の設備が紙
パルプ製造設備であるとともに、上記一次熱回収系が該
紙パルプ製造設備の回収ボイラーであることを特徴とす
る。請求項３記載の発明は、上記他の設備がセメント製
造設備であるとともに、上記一次熱回収系が該セメント
製造設備の廃熱回収ボイラーであることを特徴とする。

【００１１】請求項４記載の発明は、上記他の設備が廃
棄物焼却設備であるとともに、上記一次熱回収系が該廃
棄物焼却設備の廃熱回収ボイラーであることを特徴とす
る。請求項５記載の発明は、上記他の設備が廃棄物ガス
化溶融設備であるとともに、上記一次熱回収系が該廃棄
物ガス化溶融設備の廃熱回収ボイラーであることを特徴
とする。請求項６の発明は、上記他の設備が製鉄所設備
であるとともに、上記一次熱回収系が該製鉄所設備の廃
熱回収ボイラーであることを特徴とする。

【００１２】請求項７記載の発明は、上記一次熱回収系
で加熱することにより得られる蒸気の出口温度が２００
℃乃至５００℃であることを特徴とする。請求項８記載
の発明は、上記二次熱回収系の加熱熱源がガス、石炭ま
たは重油であることを特徴とする。

【００１３】そして、請求項１記載の発明によれば、蒸
気タービン内の蒸気の一部を他の設備に供給して、使用
後の蒸気または水、あるいはこれらの両方並びに補給水
または復水の一部、あるいはこれらの両方を一次熱回収
系で加熱することにより得られる蒸気または温水を二次
熱回収系に供給するため、該他の設備において蒸気を利
用しながら、熱電併給プラント全体の熱効率の向上を図
ることができるとともに、従来発電設備と該他の設備に
個別に設置していた発電ボイラー等を統合することによ
りプラント全体の建設コストを低減することができる。

【００１４】請求項２記載の発明によれば、蒸気タービ
ン内の蒸気の一部を紙パルプ製造設備に供給して、使用
後の蒸気または水、あるいはこれらの両方並びに補給水
または復水の一部、あるいはこれらの両方を回収ボイラ
ーで加熱することにより得られる蒸気または温水を二次
熱回収系に供給するため、該紙パルプ製造設備において
蒸気を利用しながら、熱電併給プラント全体の熱効率の
向上を図ることができるとともに、従来発電設備と該紙
パルプ製造設備に個別に設置していた発電ボイラー等を
統合することによりプラント全体の建設コストを低減す
ることができる。

【００１５】請求項３記載の発明によれば、蒸気タービ
ン内の蒸気の一部をセメント製造設備に供給して、使用
後の蒸気または水、あるいはこれらの両方並びに補給水
または復水の一部、あるいはこれらの両方を廃熱回収ボ
イラーで加熱することにより得られる蒸気または温水を
二次熱回収系に供給するため、該セメント製造設備にお
いて蒸気を利用しながら、熱電併給プラント全体の熱効
率の向上を図ることができるとともに、従来発電設備と
該セメント製造設備に個別に設置していた発電ボイラー
等を統合することによりプラント全体の建設コストを低
減することができる。

【００１６】請求項４記載の発明によれば、蒸気タービ
ン内の蒸気の一部を廃棄物焼却設備に供給して、使用後
の蒸気または水、あるいはこれらの両方並びに補給水ま
たは復水の一部、あるいはこれらの両方を廃熱回収ボイ
ラーで加熱することにより得られる蒸気または温水を二
次熱回収系に供給するため、該廃棄物焼却設備において
蒸気を利用しながら、熱電併給プラント全体の熱効率の
向上を図ることができるとともに、従来発電設備と該廃
棄物焼却設備に個別に設置していた発電ボイラー等を統
合することによりプラント全体の建設コストを低減する
ことができる。

【００１７】請求項５記載の発明によれば、蒸気タービ
ン内の蒸気の一部を廃棄物ガス化溶融設備に供給して、
使用後の蒸気または水、あるいはこれらの両方並びに補
給水または復水の一部、あるいはこれらの両方を廃熱回
収ボイラーで加熱することにより得られる蒸気または温
水を二次熱回収系に供給するため、該廃棄物ガス化溶融
設備において蒸気を利用しながら、熱電併給プラント全
体の熱効率の向上を図ることができるとともに、従来発
電設備と該ガス化溶融設備に個別に設置していた発電ボ
イラー等を統合することによりプラント全体の建設コス
トを低減することができる。

【００１８】請求項６記載の発明によれば、蒸気タービ
ン内の蒸気の一部を製鉄所設備に供給して、使用後の蒸
気または水、あるいはこれらの両方並びに補給水または
復水の一部、あるいはこれらの両方を廃熱回収ボイラー
で加熱することにより得られる蒸気または温水を二次熱
回収系に供給するため、該製鉄所設備において蒸気を利
用しながら、熱電併給プラント全体の熱効率の向上を図
ることができるとともに、従来発電設備と該製鉄所設備
に個別に設置していた発電ボイラーなどを統合すること
によりプラント全体の建設コストを低減できる。

【００１９】請求項７記載の発明によれば、一次熱回収
系で加熱することにより得られる蒸気の出口温度が２０
０℃乃至５００℃であるため、該一次熱回収系として使
用されるボイラー等の伝熱管等の腐食を抑制でき材料と
して耐食性の優れたものを使用する必要はない。

【００２０】請求項８記載の発明によれば、二次熱回収
系の加熱熱源はガス、石炭または重油であるため、従来
より一般的に使用され、熱効率の高い二次熱回収系を利
用することができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】次に、本発明にかかる熱電併給プ
ラントの実施の形態の具体例を図面を参照しながら説明
するが、本発明と従来の設備の対比を明確にするため、
まず最初に、従来の発電設備及び紙パルプ製造設備につ
いて簡単に説明する。

【００２２】図２は、従来の重油焚き火力発電設備の一
例を示す図であって、この発電設備１１は、ボイラー１
２と、蒸気タービン１３と、発電機１４と、復水器１５
等で構成される。

【００２３】ボイラー１２は、重油炊きボイラーであっ
て、そのボイラー効率は９０％程度である。また、蒸気
タービン１３では、ボイラー１２から供給された蒸気に
よりタービン軸が回転し、これによって発電機１４を駆
動して所望の電力を得ることができる。復水器１５は、
蒸気タービン１３からの蒸気を冷却して復水し、この復
水Ｗをボイラー１２に戻す。

【００２４】次に、上記構成を有する発電設備１１の運
転状態を説明する。定常状態においては、図２に示すよ
うに、ボイラー１２には、低位発熱量が略々１０，００
０ｋｃａｌ／ｋｇの重油Ｈが供給され、この重油Ｈがボ
イラー１２において燃焼し、蒸気を発生させるための熱
源となる。例えば、１時間当たり２８トンの重油Ｈが燃
焼すると、この重油Ｈは上記低位発熱量を有するため、
１時間当たり２８０Ｇｃａｌの熱量が発生する。

【００２５】一方、ボイラー１２には、復水器１５か
ら、１時間当たり３０５トンの供給水Ｗが供給され、こ
の供給水Ｗの温度は約４０℃である。そして、この供給
水Ｗがボイラー１２内で蒸発し、ボイラー１２から蒸気
Ｓ１となって出ていくが、この蒸気Ｓ１の圧力及び温度
はそれぞれ約１００ｋｇ／ｃｍ２、約５００℃に調整さ
れる。尚、発生する蒸気Ｓ１の量は、供給水Ｗと同じく
３０５トン／時間である。

【００２６】ボイラー１２において発生した蒸気Ｓ１
は、蒸気タービン１３に供給され、そのタービン軸を回
転させて発電機１４を駆動する。この発電設備１１のタ
ービンの復水発電効率は４０％程度であって、発電機１
４において約１１４ＭＷの電力が得られる。尚、蒸気タ
ービン１３から排出された蒸気Ｓ２は、復水器１５にお
いて冷却されて復水Ｗとなりボイラー１２に戻される。

【００２７】次に、図３を参照しながら従来の紙パルプ
製造設備における熱回収・発電システムについて説明す
る。この熱回収発電システム２０は、紙パルプ製造設備
２１に隣接して設けられ、回収ボイラー２２と、蒸気タ
ービン２３と、発電機２４と、復水器２５等で構成され
る。

【００２８】回収ボイラー２２は、熱源として、紙パル
プ製造設備２１において発生する黒液Ｂを利用し、その
ボイラー効率は７０％程度である。また、ボイラー出口
の蒸気温度が約５００℃に達するため、この回収ボイラ
ー２２の伝熱管等の材料には燃料の性質上耐食性の優れ
たものが使用されている。尚、蒸気タービン２３、発電
機２４、復水器２５は図２に示した従来の発電設備１１
における各機器と同様の機能を有する。

【００２９】紙パルプ製造設備２１においてプロセス上
多量の蒸気が必要であるため、蒸気タービン２３から蒸
気を抽気している。そして、この蒸気のドレンＷ２は回
収ボイラー２２に戻るように構成されている。

【００３０】次に、上記構成を有する熱回収発電システ
ム２０の運転状態を説明する。定常状態においては、図
３に示すように、回収ボイラー２２に黒液Ｂが供給さ
れ、この黒液Ｂが回収ボイラー２２において燃焼し、蒸
気Ｓ１を発生させるための熱源となる。例えば、１時間
当たり１８トン（乾量基準）の黒液Ｂが燃焼すると、１
時間当たり５９Ｇｃａｌの熱量が発生する。

【００３１】一方、回収ボイラー２２には、復水器２５
から、１時間当たり１３トンの復水Ｗ１が供給され、こ
の供給水Ｗ１の温度は約４０℃である。さらに、回収ボ
イラー２２には、紙パルプ製造設備２１からのドレンＷ
２が、１時間当たり２７トンの割合で供給され、このド
レンＷ２の温度は約８０℃である。そして、この復水Ｗ
１、ドレンＷ２及び補給水Ｗ３が回収ボイラー２２内で
蒸発し、回収ボイラー２２から蒸気Ｓ１となって出てい
くが、この蒸気Ｓ１の圧力及び温度はそれぞれ約１００
ｋｇ／ｃｍ２、約５００℃に調整される。尚、発生する
蒸気Ｓ１の量は、復水Ｗ１、ドレンＷ２及び補給水Ｗ３
の合計であって、一時間当たり５１トンである。

【００３２】回収ボイラー２２において発生した蒸気Ｓ
１は、蒸気タービン２３に供給され、そのタービン軸を
回転させ、発電機２４を駆動する。発電機２４において
約１０ＭＷの電力が得られ、熱回収発電システム２０に
おいて、ボイラーの熱効率は７０％、タービンの復水発
電効率２８％であり、全体発電効率は約２０％となって
いる。ここで、全体発電効率は発電量を黒液発熱量で除
したものとする。この発電機２４で発生した電力は紙パ
ルプ製造設備２１内において利用され、熱の有効利用が
図られる。

【００３３】尚、蒸気タービン２３から抽気された約１
３０℃の蒸気Ｓ２は、紙パルプ製造設備２１内において
紙の蒸気加熱等に使用される。蒸気Ｓ２のドレンＷ２は
再び回収ボイラー２２に戻される。さらに、蒸気タービ
ン２３から排出された蒸気Ｓ３は、復水器２５において
冷却されて復水Ｗ１となり回収ボイラー２２に戻され
る。

【００３４】次に、本発明にかかる熱電併給プラントの
実施例を図１を参照しながら説明する。尚、本実施例に
おいて、図２及び図３と同様の構成要素については同一
の参照番号を付して詳細説明を省略する。

【００３５】この熱電併給プラント１は、回収ボイラー
６を有する紙パルプ製造設備２１と、この紙パルプ製造
設備２１に隣接して設けられ、発電ボイラー２と、蒸気
タービン３と、発電機４と、復水器５等で構成される発
電設備からなる。

【００３６】発電ボイラー２は、重油炊きボイラーであ
って、そのボイラー効率は９０％程度である。発電ボイ
ラー２には、復水器５からの復水Ｗ１に加え、回収ボイ
ラー６から蒸気Ｓ１が供給され、この蒸気Ｓ１をも加熱
する。

【００３７】蒸気タービン３、発電機４、復水器５は上
記従来のものと同様の機能を有するが、図３に示した設
備と同様に、紙パルプ製造設備２１においてプロセス上
多量の蒸気が必要であるため、蒸気タービン３から蒸気
Ｓ３を抽気している。そして、この蒸気Ｓ３のドレンＷ
２は回収ボイラー６に供給されるように構成されてい
る。

【００３８】回収ボイラー６は、熱源として、紙パルプ
製造設備２１において発生する黒液Ｂを利用し、そのボ
イラー効率は７０％程度である。回収ボイラー６におい
て発生した蒸気Ｓ１は、発電ボイラー２に供給されてさ
らに加熱される。尚、回収ボイラー６の出口の蒸気Ｓ１
の温度は、２００℃乃至５００℃、好適には３００℃程
度に維持され、回収ボイラー６の伝熱管材料に特に耐食
性の優れたものを使用する必要はない。

【００３９】上記構成を有する熱電併給プラントにおい
て、回収ボイラー６を含む熱回収系を一次熱回収系、発
電ボイラー２を含む熱回収系を二次熱回収系と称する。

【００４０】次に、上記構成を有する発電設備１の運転
状態を説明する。定常状態においては、図１に示すよう
に、回収ボイラー６には黒液Ｂが供給され、この黒液Ｂ
が回収ボイラー６において燃焼し、蒸気を発生させるた
めの熱源となる。例えば、１時間当たり１８トンの黒液
Ｂが燃焼すると、１時間当たり５９Ｇｃａｌの熱量が発
生する。

【００４１】一方、回収ボイラー６には、紙パルプ製造
設備２１からのドレンＷ２及び補給水Ｗ３が、１時間当
たり６２トンの割合で供給され、このドレンＷ２の温度
は約８０℃、補給水Ｗ３の温度は３０℃である。そし
て、このドレンＷ２及び補給水Ｗ３が回収ボイラー６内
で蒸発し、約２８０℃の蒸気Ｓ１として発電ボイラー２
に供給される。尚、発生する蒸気Ｓ１の量は１時間当た
り６２トンである。

【００４２】また、発電ボイラー２には、低位発熱量が
略々１０，０００ｋｃａｌ／ｋｇの重油Ｈが供給され、
この重油Ｈが発電ボイラー２において燃焼し、蒸気を発
生させるための熱源となる。例えば、１時間当たり２８
トンの重油Ｈが燃焼すると、この重油Ｈは上記低位発熱
量を有するため、１時間当たり２８０Ｇｃａｌの熱量が
発生する。

【００４３】一方、発電ボイラー２には、復水器５か
ら、１時間当たり２９４トンの復水Ｗ１が供給され、こ
の復水Ｗ１の温度は約４０℃である。また、発電ボイラ
ー２には、回収ボイラー６からの蒸気Ｓ１が供給され
る。この蒸気Ｓ１は、温度が約２８０℃であって、１時
間当たり６２トン供給される。そして、上記復水Ｗ１が
発電ボイラー２内で蒸発するとともに、蒸気Ｓ１が発電
ボイラー２においてさらに加熱され、両者が発電ボイラ
ー２から蒸気Ｓ２となって出ていく。この蒸気Ｓ２の圧
力及び温度は、それぞれ約１００ｋｇｆ／ｃｍ２、約５
００℃に調整される。尚、発生する蒸気Ｓ２の量は、復
水Ｗ１、ドレンＷ２及び補給水Ｗ３の合計であって、１
時間当たり３５６トンである。

【００４４】発電ボイラー２において発生した蒸気Ｓ２
は、蒸気タービン３に供給され、そのタービン軸を回転
させ、発電機４を駆動する。発電機４において約１３１
ＭＷの電力が得られ、熱電併給プラント１において、紙
パルプ製造設備のボイラー熱効率は７０％であり、ター
ビン復水発電効率は約４０％であって、全体発電効率は
約３５％となって、紙パルプ製造設備における熱電併給
システムに比べ著しく向上している。この発電機４で発
生した電力は、紙パルプ製造設備２１内において利用さ
れる他、他の設備において利用したり、電力会社に販売
することも可能である。

【００４５】また、蒸気タービン３から抽気された約１
３０℃の蒸気Ｓ３は、紙パルプ製造設備２１内において
紙の蒸気加熱等に使用される。蒸気Ｓ３のドレンＷ２は
再び回収ボイラー６に戻される。さらに、蒸気タービン
３から排出された蒸気Ｓ４は復水器５において冷却され
て復水Ｗ１となり発電ボイラー２に戻される。

【００４６】次に、本発明にかかる熱電併給プラントを
廃棄物焼却設備に適用した場合について図４を参照しな
がら簡単に説明する。廃棄物発電設備３０は、廃熱回収
ボイラー３６を有する廃棄物焼却設備３１と、この廃棄
物焼却設備３１に隣接して設けられ、発電ボイラー３２
と、蒸気タービン３３と、発電機３４と、復水器３５等
で構成される発電設備からなる。

【００４７】発電ボイラー３２は、石炭炊きボイラーで
あって、そのボイラー効率は９０％程度である。発電ボ
イラー３２には、復水器３５からの復水Ｗ３１がエコノ
マイザーを経て過熱器３２−１に供給され過熱される。
一方、廃熱回収ボイラー３６から、蒸気Ｓ３１が再熱器
３２−２に供給され過熱される。また、高圧タービンの
抽気蒸気Ｓ３３も再熱器３２−２に供給され再過熱され
る。

【００４８】蒸気タービン３３、発電機３４、復水器３
５は、従来のものと同様の機能を有するが、再熱方式を
採用しているため、蒸気タービン３３は高圧タービン３
３−１と再熱タービン３３−２からなる。廃棄物焼却設
備３１は、付帯設備用に一部蒸気を使用するが、紙パル
プ製造設備２１のようにプロセス上蒸気を必要としない
ため、蒸気タービン３３−２からの抽気は特に明示して
いない。

【００４９】廃熱回収ボイラー３６は、熱源として都市
ごみのような廃棄物を利用し、そのボイラー効率は８０
％程度である。廃熱回収ボイラー３６において発生した
蒸気はいわゆる中圧蒸気であって、発電ボイラー再熱器
３２−２に供給されてさらに加熱される。尚、廃熱回収
ボイラー３６の出口の蒸気Ｓ３１の温度は２７０℃程度
に維持され、廃熱回収ボイラー３６の伝熱管材料に特に
耐食性のものを使用する必要はない。

【００５０】上記構成を有する熱電併給プラントにおい
て、廃熱回収ボイラー３６を含む熱回収系を一次熱回収
系、発電ボイラー３２を含む熱回収系を二次熱回収系と
称する。

【００５１】次に上記構成を有する発電設備３０の運転
状態を説明する。定常状態においては、図４に示すよう
に、廃熱回収ボイラー３６に都市ゴミＷＴが供給され、
この都市ゴミＷＴが廃熱回収ボイラー３６において燃焼
し、蒸気を発生させるための熱源となる。例えば、１時
間当たり２５トンの都市ごみＷＴが燃焼すると、１時間
当たり７５Ｇｃａｌの熱量が発生する。

【００５２】一方、廃熱回収ボイラー３６には、復水器
３５から１時間当たり８５トンの復水Ｗ３１−１が供給
される。この復水Ｗ３１−１の温度は４０℃前後であ
る。そして、この復水Ｗ３１−１が廃熱回収ボイラー３
６で蒸発し、約２７０℃、約２５ｋｇｆ／ｃｍ２の蒸気
Ｓ３１として発電ボイラーの再熱器３２−２に供給され
る。

【００５３】また、発電ボイラー３２には、低位発熱量
５，０００ｋｃａｌ／ｋｇの石炭が供給され、この石炭
Ｃが発電ボイラ３２において燃焼し、蒸気を発生させる
ための熱源となる。例えば、１時間当たり５６トンの石
炭Ｃが燃焼すると、１時間当たり２８０Ｇｃａｌの熱量
が発生する。

【００５４】一方、発電ボイラーのエコノマイザー及び
過熱器３２−１には、復水器３５から１時間当たり２８
０トンの復水Ｗ３１−２が供給される。この復水Ｗ３１
−２の温度は約４０℃である。また、発電ボイラーの再
熱器３２−２には、廃熱回収ボイラー３６から蒸気Ｓ３
１が１時間当たり８５トン供給され、また、高圧タービ
ン３３−１の出口蒸気Ｓ３３が１時間当たり２８０トン
供給される。蒸気Ｓ３１及びＳ３３の圧力は、約２５ｋ
ｇｆ／ｃｍ２に、温度は約２７０℃に調整される。

【００５５】発電ボイラーのエコノマイザー及び過熱器
３２−１において発生した蒸気は、圧力が約１００ｋｇ
ｆ／ｃｍ２、温度が約５００℃に調整されて、高圧ター
ビン３３−１に供給され、そのタービン軸を回転させ発
電機３４を駆動する。この抽気タービンの発電効率は約
９５％である。一方、発電ボイラーの再熱器３２−２に
おいて発生した蒸気は、圧力が約２５ｋｇｆ／ｃｍ２、
温度が約４００℃に調整されて、再熱タービン３３−２
に供給され、そのタービン軸を回転させ発電機３４を駆
動する。この復水タービン発電効率は約３５％である。
したがって、発電量を都市ゴミ及び石炭燃料の総発熱量
で除した全体の発電効率は約３６％となる。

【００５６】尚、上記実施例においては、本発明にかか
る熱電併給プラントを紙パルプ製造設備及び廃棄物焼却
設備に適用した場合について説明したが、セメント製造
設備等、同設備内で蒸気を使用するととともに、同設備
内外の廃棄物を処理して廃熱回収ボイラーを使用して熱
回収を図る設備にも本発明を適用することが可能であ
る。この場合には、廃熱回収ボイラーが一次熱回収系と
なる。

【００５７】また、本実施例においては、一次熱回収系
で加熱して得られた蒸気を使用した例を述べたが、一次
熱回収系で加熱した温水を使用することも可能である。

【００５８】さらに、廃棄物ガス化溶融設備、製鉄所設
備にも本発明を適用することが可能であって、これらの
場合には、それぞれの設備における廃熱回収ボイラーが
一次熱回収系に相当する。

【００５９】また、上記発電ボイラーの加熱燃料は重油
であるが、石炭等の他の燃料とすることももちろん可能
である。

【００６０】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、蒸気ター
ビン内の蒸気の一部を他の設備に供給して、使用後の蒸
気または水、あるいはこれらの両方並びに補給水または
復水の一部、あるいはこれらの両方を一次熱回収系で加
熱することにより得られる蒸気または温水を二次熱回収
系に供給するため、該他の設備において蒸気を利用しな
がら、プラント全体の熱効率の向上を図ることができる
とともに、従来発電設備と該他の設備に個別に設置して
いた発電ボイラー等を統合することにより建設コストを
低減することのできる熱電併給プラントを提供すること
ができる。

【００６１】請求項２記載の発明によれば、蒸気タービ
ン内の蒸気の一部を紙パルプ製造設備に供給して、使用
後の蒸気または水、あるいはこれらの両方並びに補給水
または復水の一部、あるいはこれらの両方を回収ボイラ
ーで加熱することにより得られる蒸気または温水を二次
熱回収系に供給するため、該紙パルプ製造設備において
蒸気を利用しながら、プラント全体の熱効率の向上を図
ることができるとともに、従来発電設備と該紙パルプ製
造設備に個別に設置していた発電ボイラー等を統合する
ことにより建設コストを低減することのできる熱電併給
プラントを提供することができる。

【００６２】請求項３記載の発明によれば、蒸気タービ
ン内の蒸気の一部をセメント製造設備に供給して、使用
後の蒸気または水、あるいはこれらの両方並びに補給水
または復水の一部、あるいはこれらの両方を廃熱回収ボ
イラーで加熱することにより得られる蒸気または温水を
二次熱回収系に供給するため、該セメント製造設備にお
いて蒸気を利用しながら、プラント全体の熱効率の向上
を図ることができるとともに、従来発電設備と該セメン
ト製造設備に個別に設置していた発電ボイラー等を統合
することにより建設コストを低減することのできる熱電
併給プラントを提供することができる。

【００６３】請求項４記載の発明によれば、蒸気タービ
ン内の蒸気の一部を廃棄物焼却設備に供給して、使用後
の蒸気または水、あるいはこれらの両方並びに補給水ま
たは復水の一部、あるいはこれらの両方を廃熱回収ボイ
ラーで加熱することにより得られる蒸気または温水を二
次熱回収系に供給するため、該廃棄物焼却設備において
蒸気を利用しながら、プラント全体の熱効率の向上を図
ることができるとともに、従来発電設備と該廃棄物焼却
設備に個別に設置していた発電ボイラー等を統合するこ
とにより建設コストを低減することのできる熱電併給プ
ラントを提供することができる。

【００６４】請求項５記載の発明によれば、蒸気タービ
ン内の蒸気の一部を廃棄物ガス化溶融設備に供給して、
使用後の蒸気または水、あるいはこれらの両方並びに補
給水または復水の一部、あるいはこれらの両方を廃熱回
収ボイラーで加熱することにより得られる蒸気または温
水を二次熱回収系に供給するため、該廃棄物ガス化溶融
設備において蒸気を利用しながら、プラント全体の熱効
率の向上を図ることができるとともに、従来発電設備と
該廃棄物ガス化溶融設備に個別に設置していた発電ボイ
ラー等を統合することにより建設コストを低減すること
のできる熱電併給プラントを提供することができる。

【００６５】請求項６記載の発明によれば、蒸気タービ
ン内の蒸気の一部を製鉄所設備に供給して、使用後の蒸
気または水、あるいはこれらの両方並びに補給水または
復水の一部、あるいはこれらの両方を廃熱回収ボイラー
で加熱することにより得られる蒸気または温水を二次熱
回収系に供給するため、該製鉄所設備において蒸気を利
用しながら、熱電併給プラント全体の熱効率の向上を図
ることができるとともに、従来発電設備と該製鉄所設備
に個別に設置していた発電ボイラー等を統合することに
よりプラント全体の建設コストを低減できる熱電併給プ
ラントを提供することができる。

【００６６】請求項７記載の発明によれば、一次熱回収
系として使用されるボイラー等の伝熱管等の材料として
耐食性の優れたものを使用する必要がないため、ボイラ
ー等の設置のためのコストを低減することのできる熱電
併給プラントを提供することができる。

【００６７】請求項８記載の発明によれば、従来より一
般的に使用され、熱効率の高い二次熱回収系を利用する
ことができるため、設置のためのコストを低減すること
ができ、さらにプラント全体の熱効率の向上を図ること
のできる熱電併給プラントを提供することができる

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる熱電併給プラントの一実施例を
示すフロー図である。

【図２】従来の重油焚き発電設備を示すフロー図であ
る。

【図３】従来の紙パルプ製造設備における熱回収発電シ
ステムを示すフロー図である。

【図４】本発明にかかる熱電併給プラントを廃棄物焼却
設備に適用した場合のフロー図である。

【符号の説明】

１熱電併給プラント２発電ボイラー３蒸気タービン４発電機５復水器６回収ボイラー３０廃棄物発電設備３１廃棄物焼却設備３２−１発電ボイラーのエコノマイザー及び過熱
器３２−２発電ボイラーの再熱器３３−１高圧タービン３３−２再熱タービン３４発電機３５復水器３６廃熱回収ボイラーＢ黒液Ｃ石炭Ｈ重油Ｓ１〜Ｓ４、Ｓ３１〜Ｓ３４蒸気Ｗ１復水Ｗ２ドレンＷ３補給水または復水の一部Ｗ３１−１、Ｗ３１−２復水ＷＴ廃棄物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者野口剛神奈川県横浜市西区みなとみらい２−３− １日揮株式会社横浜本社内 (72)発明者桜井明良神奈川県横浜市西区みなとみらい２−３− １日揮株式会社横浜本社内 (72)発明者八木卓朗神奈川県横浜市西区みなとみらい２−３− １日揮株式会社横浜本社内 (72)発明者岡田剛神奈川県横浜市西区みなとみらい２−３− １日揮株式会社横浜本社内 (72)発明者車田則充東京都千代田区美土代町１番地住友大阪セメント株式会社内 (72)発明者田村和男東京都千代田区美土代町１番地住友大阪セメント株式会社内 (72)発明者向井克治東京都千代田区美土代町１番地住友大阪セメント株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】二次熱回収系と、蒸気タービン及び発電
機から実質的に構成される発電設備と、一次熱回収系を
含む他の設備とからなり、該蒸気タービン内の蒸気の一部を該他の設備に供給し
て、使用後の蒸気または水、あるいはこれらの両方並び
に補給水または復水の一部、あるいはこれらの両方を該
一次熱回収系で加熱することにより得られる蒸気または
温水を該二次熱回収系に供給することを特徴とする熱電
併給プラント。
【請求項２】上記他の設備が紙パルプ製造設備である
とともに、上記一次熱回収系が該紙パルプ製造設備の回
収ボイラーであることを特徴とする請求項１記載の熱電
併給プラント。
【請求項３】上記他の設備がセメント製造設備である
とともに、上記一次熱回収系が該セメント製造設備の廃
熱回収ボイラーであることを特徴とする請求項１記載の
熱電併給プラント。
【請求項４】上記他の設備が廃棄物焼却設備であると
ともに、上記一次熱回収系が該廃棄物焼却設備の廃熱回
収ボイラーであることを特徴とする請求項１記載の熱電
併給プラント。
【請求項５】上記他の設備が廃棄物ガス化溶融設備で
あるとともに、上記一次熱回収系が該廃棄物ガス化溶融
設備の廃熱回収ボイラーであることを特徴とする請求項
１記載の熱電併給プラント。
【請求項６】上記他の設備が製鉄所設備であるととも
に、上記一次熱回収系が該製鉄所設備の廃熱回収ボイラ
ーであることを特徴とする請求項１記載の熱電併給プラ
ント。
【請求項７】上記一次熱回収系で加熱することにより
得られる蒸気の出口温度が２００℃乃至５００℃である
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の熱
電併給プラント。
【請求項８】上記二次熱回収系の加熱熱源がガス、石
炭または重油であることを特徴とする請求項１乃至７の
いずれかに記載の熱電併給プラント。