KR101861511B1 - Cogeneration system - Google Patents
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Abstract
소각로 (2) 와, 소각로 (2) 로부터 배출되는 배기 가스 (EG) 가 유통하는 배기 가스 라인 (5) 과, 열매유 (HO) 를 열원으로 하여 발전하는 발전 장치 (3) 와, 배기 가스 (EG) 와 발전 장치 (3) 에 공급되는 열매유 (HO) 를 열교환하는 제 1 열교환기 (6) 와, 배기 가스 라인 (5) 에 있어서 제 1 열교환기 (6) 와 병렬로 형성되어 배기 가스 (EG) 와 소각로에 공급되는 공기 (A1) 를 열교환하는 공기 예열기 (7) 와, 제 1 열교환기 (6) 및 공기 예열기 (7) 에서 열교환된 배기 가스 (EG) 로부터 고형 성분을 제거하는 집진 장치 (14) 와, 배기 가스 라인 (5) 에 있어서 집진 장치 (14) 의 상류측에 형성되고, 제 1 열교환기 (6) 및 공기 예열기 (7) 에서 열교환된 배기 가스 (EG) 와 제 1 열교환기 (6) 에 공급되는 열매유 (HO) 사이에서 열교환하는 제 2 열교환기 (8) 를 갖는 폐열 발전 시스템 (1) 을 제공한다.An exhaust gas line 5 through which the exhaust gas EG discharged from the incinerator 2 flows, a power generator 3 which generates electricity by using the thermal oil HO as a heat source, A first heat exchanger 6 for exchanging heat between the exhaust gas EG and the heating oil HO supplied to the power generation apparatus 3 and a second heat exchanger 6 formed in parallel with the first heat exchanger 6 in the exhaust gas line 5, An air preheater 7 for exchanging heat between the exhaust gas EG and the air A1 supplied to the incinerator and an exhaust gas EG heat exchanged in the first heat exchanger 6 and the air preheater 7, The exhaust gas EG which is formed on the upstream side of the dust collecting device 14 in the exhaust gas line 5 and is heat-exchanged in the first heat exchanger 6 and the air preheater 7, And a second heat exchanger (8) that performs heat exchange between the thermal oil (HO) supplied to the heat exchanger (6) The.
Description
본 발명은, 소각로의 폐열을 사용하여 발전을 실시하는 폐열 발전 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a waste heat power generation system for generating power using waste heat of an incinerator.
본원은, 2015년 12월 24일에 출원된 일본 특허출원 2015-251539호에 대해 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.Priority is claimed on Japanese Patent Application No. 2015-251539, filed on December 24, 2015, the contents of which are incorporated herein by reference.
하수 오니 등의 오니를 처리하는 오니 소각 플랜트에 있어서는, 소각로의 폐열을 이용하여 소각로에 공급되는 연소 공기를 예열하거나, 폐열을 회수하는 보일러에서 발생한 증기를 사용하여 발전을 실시하거나 하고 있다. 이로써, 오니 소각 플랜트에서는, 플랜트 전체의 열 유효 이용률을 향상시키고 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조).In the sludge incineration plant for treating sludge such as sewage sludge, the combustion air supplied to the incinerator is preheated by using the waste heat of the incinerator, or the steam generated in the boiler for recovering the waste heat is used for power generation. Thus, the sludge incineration plant improves the heat utilization rate of the entire plant (see, for example, Patent Document 1).
이와 같은 오니 소각 플랜트에 있어서는, 소각로로부터 배출되는 배기 가스의 집진 처리를 실시하는 집진 장치를 형성하는 것이 일반적이다. 이와 같은 오니 소각 플랜트에서는, 집진 장치의 내열 온도에 기초하여, 집진 장치에 유입되는 배기 가스의 온도 조정을 실시하고 있다. 종래에는, 집진 장치에 도입되는 배기 가스에 대해 배기 가스 냉각탑에서 물을 분무하여, 예를 들어, 약 200 ℃ 까지 온도 조정하고 있었다.In such a sludge incineration plant, it is common to form a dust collecting device for collecting the exhaust gas discharged from the incinerator. In such a sludge incineration plant, the temperature of the exhaust gas flowing into the dust collecting apparatus is adjusted based on the heat resistance temperature of the dust collecting apparatus. Conventionally, water is sprayed from the exhaust gas cooling tower to the exhaust gas introduced into the dust collecting apparatus, and the temperature is adjusted to, for example, about 200 캜.
그런데, 배기 가스에 대해 물을 분무하여 온도 조정하는 것은, 결과적으로 열을 버리고 있는 것이 되어 바람직하지 않다. 또, 집진 장치에 도입되는 배기 가스에, 공기 등을 혼합함으로써 온도 제어를 실시하는 것도 가능하다. 그러나, 이 수법에 있어서도, 배기 가스 냉각탑과 마찬가지로 결과적으로 열을 버리게 되어 바람직하지 않다. 또, 대용량의 공기가 필요해져, 가스량의 대폭적인 증가에 대응하기 위해서, 기기 용량을 증가시킬 필요가 발생한다.Incidentally, it is not preferable that the temperature is adjusted by spraying water against the exhaust gas since the heat is discarded as a result. It is also possible to perform temperature control by mixing air or the like with the exhaust gas introduced into the dust collecting apparatus. However, this method is also undesirable because, as with the exhaust gas cooling tower, the heat is consequently discarded. In addition, a large amount of air is required, and it is necessary to increase the capacity of the apparatus in order to cope with a considerable increase in the amount of gas.
가스식 공기 예열기를 설치하여, 온도 제어를 실시하는 수법도 존재하지만, 가스식 공기 예열기의 전열관은, 저온 부식역이 되기 쉽다는 문제가 있다.There is a method of installing a gas type air preheater and performing temperature control but there is a problem that the heat transfer pipe of the gas type air preheater tends to become a low temperature corrosion station.
이 발명은, 소각로의 폐열을 사용하여 발전을 실시하는 폐열 발전 시스템에 있어서, 보다 열 유효 이용률이 높은 폐열 발전 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a waste heat power generation system that generates electricity by using waste heat of an incinerator, and that has a higher heat utilization rate.
본 발명의 제 1 양태에 의하면, 폐열 발전 시스템은, 소각로와, 상기 소각로로부터 배출되는 배기 가스가 유통하는 배기 가스 라인과, 열매유를 열원으로 하여 발전하는 발전 장치와, 상기 배기 가스와 상기 발전 장치에 공급되는 열매유를 열교환하는 제 1 열교환기와, 상기 배기 가스 라인에 있어서 상기 제 1 열교환기와 병렬로 형성되어 상기 배기 가스와 상기 소각로에 공급되는 공기를 열교환하는 공기 예열기와, 상기 제 1 열교환기 및 상기 공기 예열기에서 열교환된 상기 배기 가스로부터 고형 성분을 제거하는 집진 장치와, 상기 배기 가스 라인에 있어서 상기 집진 장치의 상류측에 형성되고, 상기 제 1 열교환기 및 상기 공기 예열기에서 열교환된 상기 배기 가스와 상기 제 1 열교환기에 공급되는 상기 열매유 사이에서 열교환하는 제 2 열교환기를 갖는다.According to a first aspect of the present invention, a waste heat generation system includes an incinerator, an exhaust gas line through which exhaust gas discharged from the incinerator flows, a power generator that generates power using heat energy as a heat source, An air preheater formed in parallel with the first heat exchanger in the exhaust gas line for exchanging heat between the exhaust gas and air supplied to the incinerator, and a second heat exchanger And an air preheater, wherein the air preheater is provided with a dust collecting device for removing a solid component from the exhaust gas heat-exchanged in the air preheater, and a dust collecting device formed on an upstream side of the dust collecting device in the exhaust gas line, A second heat exchanger that exchanges heat between the exhaust gas and the fuel oil supplied to the first heat exchanger .
이와 같은 구성에 의하면, 제 2 열교환기를 사용하여 집진 장치에 도입되는 배기 가스의 온도를 저감시킴으로써, 예를 들어, 배기 가스 냉각탑을 사용하여 배기 가스의 온도를 저감시키는 것과 비교하여, 보다 열을 유효 활용할 수 있다.According to such a configuration, by reducing the temperature of the exhaust gas introduced into the dust collecting apparatus by using the second heat exchanger, as compared with, for example, reducing the temperature of the exhaust gas by using the exhaust gas cooling tower, Can be utilized.
상기 폐열 발전 시스템에 있어서, 상기 제 2 열교환기로부터 배출된 상기 배기 가스의 온도에 기초하여 상기 제 2 열교환기에서 열교환되는 열매유의 유량을 조정하는 제어 장치를 구비해도 된다.In the waste heat power generation system, a control device may be provided for adjusting the flow rate of the heat oil heat-exchanged in the second heat exchanger based on the temperature of the exhaust gas discharged from the second heat exchanger.
이와 같은 구성에 의하면, 열매유의 유량이 조정되어 배기 가스의 온도가 조정됨으로써, 배기 가스의 온도를 집진 장치의 내열 온도에 대응한 온도로 할 수 있다.According to such a configuration, the flow rate of the heat oil is adjusted and the temperature of the exhaust gas is adjusted, so that the temperature of the exhaust gas can be set to a temperature corresponding to the heat resistance temperature of the dust collecting apparatus.
상기 폐열 발전 시스템에 있어서, 열매유가 순환하는 열매유 순환 경로와, 상기 열매유 순환 경로에 있어서 상기 제 2 열교환기의 상류측과 상기 제 2 열교환기의 하류측을 상기 제 2 열교환기를 우회하여 접속하는 바이패스 경로를 구비하고, 상기 제어 장치는, 상기 바이패스 경로를 흐르는 열매유의 유량을 조정해도 된다.The waste heat generation system according to any one of claims 1 to 3, wherein the waste heat recovery system comprises: a heat oil circulation path through which the heat energy is circulated; and a second heat exchanger that bypasses the upstream side of the second heat exchanger and the downstream side of the second heat exchanger And the control device may adjust the flow rate of the oil flowing through the bypass path.
집진 장치에 유입되는 배기 가스의 온도를 집진 장치의 상류측에 배치되어 있는 제 2 열교환기에 도입되는 열매유의 유량에 의해 조정함으로써, 보다 신속하게 배기 가스의 온도를 조정할 수 있다.It is possible to adjust the temperature of the exhaust gas more quickly by adjusting the temperature of the exhaust gas flowing into the dust collecting apparatus by the flow rate of the heat of oil introduced into the second heat exchanger disposed on the upstream side of the dust collecting apparatus.
상기 폐열 발전 시스템에 있어서, 상기 제 1 열교환기에서 열교환된 상기 열매유의 온도에 기초하여 상기 발전 장치에 공급되는 열매유의 유속을 조정해도 된다.In the cogeneration system, the flow rate of the oil to be supplied to the power generation apparatus may be adjusted based on the temperature of the heat of the heat-exchanged oil in the first heat exchanger.
이와 같은 구성에 의하면, 열매유의 온도를 발전 장치에 적절한 온도로 조정할 수 있다. 또, 소각로로부터 배출되는 배기 가스의 온도 (열량) 가 대폭 증가한 경우에 있어서의 배기 가스의 온도 상승에 대응할 수 있다. 또, 소각로로부터 배출되는 배기 가스의 온도 (열량) 가 대폭 감소한 경우에 있어서의 배기 가스의 온도 저하에 대응할 수 있다.According to this configuration, the temperature of the fruit oil can be adjusted to a temperature suitable for the power generation apparatus. It is also possible to cope with the temperature rise of the exhaust gas when the temperature (heat amount) of the exhaust gas discharged from the incinerator is greatly increased. Further, it is possible to cope with the temperature decrease of the exhaust gas when the temperature (heat amount) of the exhaust gas discharged from the incinerator is greatly reduced.
상기 폐열 발전 시스템에 있어서, 상기 제 2 열교환기로부터 배출되어 상기 집진 장치를 통과한 상기 배기 가스에 의해 외기를 가열하여 굴뚝에 공급하는 백연 방지기를 구비해도 된다.In the waste heat power generation system, the white smoke prevention device may include a white smoke prevention device that heats the outside air discharged from the second heat exchanger and passed through the dust collecting device to the smokestack.
이와 같은 구성에 의하면, 예를 들어, 제 2 열교환기보다 상류측에 백연 방지기를 설치하는 경우와 비교하여, 저온의 배기 가스로부터 열을 회수하게 되기 때문에, 시스템 전체의 열 회수율을 향상시킬 수 있다.According to this configuration, as compared with, for example, the case where the white smoke prevention device is provided on the upstream side of the second heat exchanger, the heat is recovered from the exhaust gas at a low temperature, so that the heat recovery rate of the entire system can be improved .
본 발명에 의하면, 제 2 열교환기를 사용하여 집진 장치에 도입되는 배기 가스의 온도를 저감시킴으로써, 예를 들어, 배기 가스 냉각탑을 사용하여 배기 가스의 온도를 저감시키는 것과 비교하여, 보다 열을 유효 활용할 수 있다.According to the present invention, by reducing the temperature of the exhaust gas introduced into the dust collecting apparatus by using the second heat exchanger, as compared with, for example, using the exhaust gas cooling tower to reduce the temperature of the exhaust gas, .
도 1 은 본 발명의 실시형태의 오니 소각 플랜트의 계통도이다.
도 2 는 본 발명의 실시형태의 오니 소각 플랜트의 제 1 제어 방법을 설명하는 플로 차트이다.
도 3 은 본 발명의 실시형태의 오니 소각 플랜트의 제 2 제어 방법을 설명하는 플로 차트이다.1 is a schematic diagram of a sludge incineration plant according to an embodiment of the present invention.
2 is a flow chart for explaining a first control method of a sludge incineration plant of an embodiment of the present invention.
3 is a flow chart for explaining a second control method of the sludge incineration plant of the embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 실시형태의 폐열 발전 시스템인 오니 소각 플랜트 (1) 에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the sludge incineration plant 1 which is a waste heat generating system according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 오니 소각 플랜트 (1) 는, 하수 오니 등의 오니 (S) 를 소각하는 소각로 (2) 와, 소각로 (2) 로부터 배출되는 배기 가스 (EG) 의 폐열 (소각열) 을 사용하여 발전을 실시하는 발전 장치 (3) 와, 제어 장치 (4) 를 구비하고 있다. 본 실시형태의 오니 소각 플랜트 (1) 는, 오니 (S) 를 소각 처리함과 함께, 소각에 수반하여 발생하는 열을 회수하여 발전을 실시하는 폐열 발전 시스템이다. 발전 장치 (3) 는, 열매체로서 플랜트를 순환하는 열매유 (HO) 를 사용하고 있다.1, the sludge incineration plant 1 of the present embodiment includes an incinerator 2 for incinerating a sludge S such as sewage sludge, and a waste heat generator for generating waste heat of the exhaust gas EG discharged from the incinerator 2, A power generation device 3 for generating electric power by use of an incineration heat (incineration heat), and a control device 4. The sludge incineration plant 1 of the present embodiment is a cogeneration system for incinerating sludge S and recovering heat generated by incineration to generate electricity. The power generation device 3 uses the thermal oil (HO) circulating the plant as the heat medium.
오니 소각 플랜트 (1) 는, 소각로 (2) 로부터 배출된 배기 가스 (EG) 가 도입되는 배기 가스 라인 (5) 과, 배기 가스 라인 (5) 상에 형성된 제 1 열교환기 (6) 와, 배기 가스 라인 (5) 에 있어서 제 1 열교환기 (6) 와 병렬로 형성된 공기 예열기 (7) 와, 제 1 열교환기 (6) 및 공기 예열기 (7) 의 하류측에 형성된 제 2 열교환기 (8) 와, 제 2 열교환기 (8) 의 하류측에 형성된 배기 가스 처리 장치 (9) 를 구비하고 있다.The sludge incineration plant 1 comprises an
소각로 (2) 의 상류측에 수분을 함유하는 오니인 탈수 오니를 건조시키는 오니 건조기를 형성해도 된다. 오니 건조기는, 농축·탈수의 감용화 (減容化) 프로세스를 거쳐 도입된 탈수 오니 (탈수 케이크, 예를 들어 함수율 72 %) 를 건조시켜 건조 오니 (예를 들어 함수율 50 %) 를 생성하는 장치이다.A sludge dryer for drying the dehydrated sludge containing sludge containing water at the upstream side of the incinerator 2 may be formed. The sludge dryer is a device for producing dried sludge (for example, a water content of 50%) by drying dehydrated sludge (dehydrated cake, for example, water content 72%) introduced through a reduction process of concentration and dehydration to be.
제 1 열교환기 (6) 및 제 2 열교환기 (8) 는, 소각로 (2) 로부터 배출되는 배기 가스 (EG) 와 발전 장치 (3) 에 공급되는 열매유 (HO) 를 열교환 (가열) 하는 열교환기이다. 공기 예열기 (7) 는, 소각로 (2) 로부터 배출되는 배기 가스 (EG) 와 소각로 (2) 에 공급되는 연소 공기 (A1) 를 열교환 (예열) 하는 열교환기이다.The first heat exchanger 6 and the
배기 가스 처리 장치 (9) 는, 배기 가스 (EG) 로부터 고형 성분 (재 등) 을 제거하여 집진 처리를 실시하는 집진 장치 (14) (백 필터) 와, 백연 방지기 (15) 와, 배기 가스 (EG) 에 세정액을 접촉시켜, 무해화하는 스크러버 (16) (배기 가스 세정 장치) 와, 처리된 배기 가스 (EG) 를 대기에 방출하는 굴뚝 (17) 을 갖고 있다.The exhaust
발전 장치 (3) 는, 발전 장치 본체 (11) 와, 열매유 (HO) 를 발전 장치 본체 (11) 에 도입하는 환상 (環狀) 의 열원 계통인 열매유 순환 경로 (12) (도 1 에서 2 점 쇄선을 사용하여 나타낸다) 를 갖고 있다. 열매유 순환 경로 (12) 는, 발전 장치 본체 (11) 와 제 1 열교환기 (6) 및 제 2 열교환기 (8) 사이에서 열매유 (HO) 를 순환시키는 경로이다. 열매유 순환 경로 (12) 에는, 열매유 (HO) 가 일방향으로 흐른다.The power generation apparatus 3 includes a power generation apparatus
소각로 (2) 는, 오니 (S) 를 고온 유동상 중에서 교반·혼합함으로써 소각하는 설비이다. 소각로 (2) 는, 폐기물을 소각하여 고온의 배기 가스 (EG) 를 배출하는 소각 설비이면 된다. 소각로 (2) 로는, 기포형 유동로나, 순환형 유동로 등의 소각 설비를 채용할 수 있다.The incinerator (2) is a facility for incinerating sludge (S) by stirring and mixing in a high-temperature fluidized bed. The incinerator 2 may be an incinerator that incinerates the waste and discharges the high-temperature exhaust gas (EG). As the incinerator 2, an incinerator such as a bubble-type flow furnace or a circulation type flow furnace can be employed.
소각로 (2) 에는, 연소 공기 라인 (13) (도 1 에서 1 점 쇄선을 사용하여 나타낸다) 을 통하여 연소 공기 (A1) (유동 공기) 가 도입된다. 소각로 (2) 로부터는, 제 1 배기 가스 라인 (5a) 을 통하여 배기 가스 (EG) 가 배출된다. 소각로 (2) 로부터 배출되는 배기 가스 (EG) 의 온도는, 예를 들어 850 ℃ 이다.The combustion air A1 (flowing air) is introduced into the incinerator 2 through the combustion air line 13 (indicated by the one-dot chain line in Fig. 1). The exhaust gas (EG) is discharged from the incinerator (2) through the first exhaust gas line (5a). The temperature of the exhaust gas EG discharged from the incinerator 2 is, for example, 850 占 폚.
제 1 배기 가스 라인 (5a) 은, 하류측에서, 병렬로 형성된 2 개의 제 2 배기 가스 라인 (5b (5b1, 5b2)) 으로 분기된다. 일방의 제 2 배기 가스 라인 (5b1) 은, 제 1 열교환기 (6) 에 접속되어 있다. 제 1 열교환기 (6) 는, 열매유 순환 경로 (12) 상으로서 제 2 배기 가스 라인 (5b1) 상에 형성되어 있다. 제 1 열교환기 (6) 는, 제 2 배기 가스 라인 (5b1) 을 흐르는 고온의 배기 가스 (EG) 의 열을 회수하여 열매유 (HO) 를 가열하는 가열 장치로서 기능한다.The first
타방의 제 2 배기 가스 라인 (5b2) 은, 공기 예열기 (7) 에 접속되어 있다. 공기 예열기 (7) 는, 제 2 배기 가스 라인 (5b2) 을 흐르는 고온의 배기 가스 (EG) 의 열을 회수하여 연소 공기 라인 (13) 을 흐르는 연소 공기 (A1) 를 가열 (예열) 하는 열교환기이다.And the other second exhaust gas line 5b2 is connected to the air preheater 7. The air preheater 7 recovers the heat of the high temperature exhaust gas EG flowing through the second exhaust gas line 5b2 to heat the combustion air A1 flowing through the
제 1 열교환기 (6) 와 공기 예열기 (7) 는, 배기 가스 라인 (5) 에 있어서 병렬로 형성되어 있다.The first heat exchanger (6) and the air preheater (7) are formed in parallel in the exhaust gas line (5).
2 개의 제 2 배기 가스 라인 (5b) 은, 제 1 열교환기 (6) 및 공기 예열기 (7) 의 하류측에서 합류한다. 2 개의 제 2 배기 가스 라인 (5b) 은, 제 3 배기 가스 라인 (5c) 에 접속되어 있다. 제 2 열교환기 (8) 는, 제 1 열교환기 (6) 및 공기 예열기 (7) 의 하류측, 즉 제 3 배기 가스 라인 (5c) 상에 형성되어 있다. 제 2 열교환기 (8) 는, 제 1 열교환기 (6) 및 공기 예열기 (7) 에서 열교환된 배기 가스 (EG) 의 열을 회수하여 열매유 (HO) 를 가열하는 가열 장치로서 기능한다.The two second
다음으로, 소각로 (2) 로부터 배출되는 배기 가스 (EG) 에 함유되는 매진 (煤塵), SO2, HCl 등을 제거하여 클린한 배기 가스로 하는 배기 가스 처리 장치 (9) 에 대해 설명한다.Next, a description will be given of an exhaust
제 2 열교환기 (8) 의 하류측에 형성되어 있는 집진 장치 (14) 는, 내열성을 갖는 여과포 등을 사용하여 배기 가스 (EG) 중의 매진·재 등의 고형 성분을 여과 포집하는 장치이다. 즉, 제 2 열교환기 (8) 로부터 배출되어 제 4 배기 가스 라인 (5d) 을 통하여 집진 장치 (14) 에 도입된 배기 가스 (EG) 로부터는 매진 등이 제거된다.The
집진 장치 (14) 에는, 도입되는 배기 가스 (EG) 의 온도에 대해 내열 온도가 설정되어 있다. 집진 장치 (14) 의 내열 온도는, 예를 들어 220 ℃ 이다.In the
배기 가스 라인 (5) 에 있어서 집진 장치 (14) 의 하류측에 형성되어 있는 백연 방지기 (15) 는, 배기 가스 (EG) 의 백연화를 방지하는 장치이다. 백연 방지기 (15) 는, 공기 (A2) 를 빨아들여 내보내는 공기 공급팬 (19) 과, 집진 장치 (14) 에서 제 5 배기 가스 라인 (5e) 을 통하여 도입되는 배기 가스 (EG) 와 공기 (A2) 사이에서 열교환시켜, 공기 (A2) 를 가열하여 혼합용 공기 (A3) 로 하는 공기 가열기 (20) 와, 혼합용 공기 (A3) 를 굴뚝 (17) 으로 유도하는 혼합용 공기 라인 (21) 을 구비하고 있다.The white
백연 방지기 (15) 의 공기 가열기 (20) 로는, 예를 들어, 쉘 앤드 튜브식의 열교환기를 채용할 수 있다. 공기 가열기 (20) 의 전열관은, 예를 들어 테플론 (등록상표) 의 내부식재에 의해 피복되어 있다. 바꿔 말하면, 공기 가열기 (20) 의 배기 가스 접촉면에는, 테플론에 의한 내부식층이 형성되어 있다. 즉, 본 실시형태의 공기 가열기 (20) 는, 저온 부식 방지형의 전열관을 갖고 있다.As the
이로써, 전열관의 금속 표면의 부식이 억제되어, 저온 부식이 방지된다. 백연 방지기 (15) 를 저온 부식 방지형으로 하기 위한 처리는, 상기한 테플론에 한정되지 않고, 예를 들어, 수지 등의 비금속 재료의 채용도 가능하다. 또, 전열관 자체를 세라믹 등의 내부식재로 형성하는 것도 가능하다.Thereby, the corrosion of the metal surface of the heat transfer pipe is suppressed, and the low temperature corrosion is prevented. The treatment for preventing the white
스크러버 (16) 는, 백연 방지기 (15) 로부터 배출되어 제 6 배기 가스 라인 (5f) 을 통하여 도입된 배기 가스 (EG) 에, 물, 가성 소다 수용액 등의 세정액을 접촉시켜, 무해화하는 배기 가스 세정 장치이다.The
배기 가스 라인 (5) 중의 배기 가스 (EG) 는, 유인 블로어 (도시 생략) 에 의해 흡인되어, 굴뚝 (17) 을 통하여 배출된다.The exhaust gas (EG) in the exhaust gas line (5) is sucked by an induction blower (not shown) and discharged through the chimney (17).
배기 가스 라인 (5) 에 있어서, 제 2 열교환기 (8) 와 집진 장치 (14) 를 접속하는 제 4 배기 가스 라인 (5d) 에는, 제 4 배기 가스 라인 (5d) 을 흐르는 배기 가스 (EG) 의 온도를 측정하는 배기 가스 온도 측정 장치 (18) 가 형성되어 있다. 배기 가스 온도 측정 장치 (18) 는, 집진 장치 (14) 에 유입되는 배기 가스 (EG) 의 온도를 측정한다. 배기 가스 온도 측정 장치 (18) 에 의해 계측된 배기 가스 (EG) 의 온도는, 제어 장치 (4) 에 송신된다.The exhaust gas EG flowing through the fourth
다음으로, 본 실시형태의 발전 장치 (3) 의 상세를 설명한다.Next, details of the power generation device 3 of the present embodiment will be described.
발전 장치 본체 (11) 는, 소각로 (2) 의 폐열을 열원으로서 이용하고, 유기 작동 매체 (M) 를 가열·증발시켜, 그 증기로 증기 터빈 (23) 을 회전시킴으로써 발전을 실시하는, 소위 바이너리 폐열 발전 시스템 (유기 랭킨 사이클 폐열 발전 시스템) 을 채용하고 있다.The power generation apparatus
본 실시형태의 발전 장치 본체 (11) 는, 열매유 순환 경로 (12) 를 통하여 발전 장치 본체 (11) 에 공급되는 열매유 (HO) 의 열을 이용하여 유기 작동 매체 (M) 를 가열·증발시키는 증발기 (22) 와, 유기 작동 매체 (M) 의 증기에 의해 회전하는 증기 터빈 (23) 과, 증기 터빈 (23) 에 직결되는 발전기 (24) 와, 증기 터빈 (23) 으로부터 유도된 유기 작동 매체 (M) 를 응축시키는 응축기 (25) 를 갖고 있다.The power generation apparatus
열매유 순환 경로 (12) 는, 제 3 배기 가스 라인 (5c) 을 흐르는 배기 가스 (EG) 의 열을 회수함과 함께, 제 2 배기 가스 라인 (5b1) 을 흐르는 배기 가스 (EG) 의 열을 회수하는 경로이다.The thermal
열매유 순환 경로 (12) 는, 발전 장치 본체 (11) 와 제 2 열교환기 (8) 를 접속하는 제 1 순환 경로 (12a) 와, 제 2 열교환기 (8) 와 제 1 열교환기 (6) 를 접속하는 제 2 순환 경로 (12b) 와, 제 1 열교환기 (6) 와 발전 장치 본체 (11) 를 접속하는 제 3 순환 경로 (12c) 를 갖고 있다.The thermal
발전 장치 본체 (11) 에서 유기 작동 매체 (M) 를 가열한 열매유 (HO) 는, 제 2 열교환기 (8), 제 1 열교환기 (6) 의 순서로 순환한다. 제 1 열교환기 (6) 는, 열매유 순환 경로 (12) 에 있어서, 제 2 열교환기 (8) 의 하류측에 형성되어 있다.The heating oil HO heating the organic working medium M in the power generating apparatus
제 1 순환 경로 (12a) 를 통하여 제 2 열교환기 (8) 에 도입된 열매유 (HO) 는, 제 3 배기 가스 라인 (5c) 을 흐르는 배기 가스 (EG) 에 의해 가열된다. 제 2 순환 경로 (12b) 를 통하여 제 1 열교환기 (6) 에 도입된 열매유 (HO) 는, 제 2 배기 가스 라인 (5b1) 을 흐르는 배기 가스 (EG) 에 의해 가열된다. 제 2 열교환기 (8) 및 제 1 열교환기 (6) 에서 가열된 열매유 (HO) 는 제 3 순환 경로 (12c) 를 통하여 발전 장치 본체 (11) 의 증발기 (22) 에 도입된다.The hot oil HO introduced into the
제 2 열교환기 (8) 의 상류측인 제 1 순환 경로 (12a) 와 제 2 열교환기 (8) 의 하류측인 제 2 순환 경로 (12b) 는, 바이패스 경로 (27b) 에 의해 제 2 열교환기 (8) 를 우회하여 직접적으로 접속되어 있다. 즉, 제 1 순환 경로 (12a) 를 흐르는 열매유 (HO) 의 일부는, 제 2 열교환기 (8) 에 도입되지 않고 바이패스 경로 (27b) 에 도입된다.The
제 1 순환 경로 (12a) 에 형성된 바이패스 경로 (27b) 의 분기점 (28) 과 제 2 열교환기 (8) 사이에는, 열매유 (HO) 의 유량을 조정하는 제 1 유량 조정 밸브 (29) 가 형성되어 있다. 바이패스 경로 (27b) 에는, 열매유 (HO) 의 유량을 조정하는 제 2 유량 조정 밸브 (30) 가 형성되어 있다.A first flow
제 1 순환 경로 (12a) 상으로서, 분기점 (28) 의 상류측에는, 열매유 순환 경로 (12) 를 흐르는 열매유 (HO) 의 유량을 조정하는 열매유 펌프 (31) 가 형성되어 있다. 열매유 펌프 (31) 는, 열매유 순환 경로 (12) 에 열매유 (HO) 를 공급하기 위한 펌프이다. 열매유 펌프 (31) 는, 토출 댐퍼나 인버터에 의해, 토출되는 열매유 (HO) 의 유량을 제어하고 있다.On the upstream side of the
제 1 유량 조정 밸브 (29), 제 2 유량 조정 밸브 (30), 및 열매유 펌프 (31) 는, 제어 장치 (4) 에 의해 제어된다.The first
제 1 순환 경로 (12a) 의 분기점 (28) 보다 하류측인 주경로 (27a) 를 흐르는 열매유 (HO) 의 유량을 O1, 바이패스 경로 (27b) 를 흐르는 열매유 (HO) 의 유량을 O2 로 하면, 제어 장치 (4) 는, 통상적으로는 O1 : O2 = 4 : 1 정도가 되도록, 제 1 및 제 2 유량 조정 밸브 (29, 30) 를 제어한다. 즉, 제어 장치 (4) 는, 주류인 주경로 (27a) 를 흐르는 열매유 (HO) 의 유량이, 바이패스 경로 (27b) 를 흐르는 열매유 (HO) 의 유량보다 충분히 많아지도록, 제 1 및 제 2 유량 조정 밸브 (29, 30) 를 제어한다.The flow rate of the thermal oil flow HO flowing through the
열매유 순환 경로 (12) 에 있어서, 제 1 열교환기 (6) 와 발전 장치 본체 (11) 를 접속하는 제 3 순환 경로 (12c) 에는, 제 3 순환 경로 (12c) 를 흐르는 열매유 (HO) 의 온도를 측정하는 열매유 온도 측정 장치 (32) 가 형성되어 있다. 열매유 온도 측정 장치 (32) 는, 발전 장치 본체 (11) 에 도입되는 열매유 (HO) 의 온도를 측정한다. 열매유 온도 측정 장치 (32) 에 의해 측정된 열매유 (HO) 의 온도는, 제어 장치 (4) 에 송신된다.In the
본 실시형태의 제어 장치 (4) 는, 배기 가스 온도 측정 장치 (18) 에 의해 측정된 배기 가스 (EG) 의 온도에 기초하여, 제 2 열교환기 (8) 에 도입되는 열매유 (HO) 의 유량을 조정하는 기능을 갖는다.The control device 4 of the present embodiment is configured to control the flow rate of the hot oil HO introduced into the
제어 장치 (4) 는, 배기 가스 (EG) 의 온도가 설정된 제 1 임계치 (예를 들어, 220 ℃) 보다 커진 경우에, 제 1 순환 경로 (12a) 의 주경로 (27a) (분기점 (28) 의 하류측) 를 흐르는 열매유 (HO) 의 유량이 많아지도록, 제 1 및 제 2 유량 조정 밸브 (29, 30) 를 제어한다. 구체적으로는, 제어 장치 (4) 는, 바이패스 경로 (27b) 를 흐르는 열매유 (HO) 의 유량이 적어지도록 제 2 유량 조정 밸브 (30) 를 조작함과 함께, 주경로 (27a) 를 흐르는 열매유 (HO) 의 유량이 많아지도록 제 1 유량 조정 밸브 (29) 를 조작한다.The control device 4 controls the
이 때, 열매유 순환 경로 (12) 전체의 열매유 (HO) 의 유량은 변하지 않는다. 즉, 열매유 순환 경로 (12) 의 전체를 흐르는 열매유 (HO) 의 유량을 바꾸지 않고 제 2 열교환기 (8) 에 공급되는 열매유 (HO) 의 유량을 증가시킬 수 있다. 이로써, 제 2 열교환기 (8) 에 의한 열교환량이 높아지고, 배기 가스 (EG) 의 온도는 저하된다.At this time, the flow rate of the thermal oil (HO) in the entire heat transfer circulation path (12) does not change. That is, the flow rate of the thermal oil (HO) supplied to the second heat exchanger (8) can be increased without changing the flow rate of the thermal oil (HO) flowing through the thermal oil circulation path (12). As a result, the heat exchange amount by the
또, 제어 장치 (4) 는, 열매유 온도 측정 장치 (32) 에 의해 측정된 열매유 (HO) 의 온도에 기초하여, 열매유 순환 경로 (12) 의 전체를 흐르는 열매유 (HO) 의 유속을 조정하는 기능을 갖는다.The control device 4 calculates the flow rate of the hot oil HO flowing through the whole of the thermal
제어 장치 (4) 는, 열매유 (HO) 의 온도가 설정된 제 2 임계치 (예를 들어, 280 ℃) 보다 커진 경우에, 열매유 순환 경로 (12) 의 전체를 흐르는 열매유 (HO) 의 유속이 많아지도록, 열매유 펌프 (31) 를 제어한다.The control device 4 controls the flow rate of the hot oil HO flowing through the entire
열매유 순환 경로 (12) 전체에 있어서의 열매유 (HO) 의 유속이 증가함으로써, 열매유 (HO) 의 온도가 저하된다.The flow rate of the hot oil HO in the entire
다음으로, 본 실시형태의 오니 소각 플랜트 (1) 의 동작에 대해 설명한다.Next, the operation of the sludy incineration plant 1 of the present embodiment will be described.
오니 (S) 가 소각로 (2) 에 투입되어, 소각된다. 소각에 수반하여 생성된 배기 가스 (EG) (예를 들어, 850 ℃) 는, 제 1 열교환기 (6) 에서 열매유 (HO) 의 가열원으로서 이용된다. 또, 배기 가스 (EG) 는, 공기 예열기 (7) 에서 연소 공기 (A1) 의 가열원으로서 이용된다.The sludge S is charged into the incinerator 2 and incinerated. The exhaust gas EG (for example, 850 DEG C) generated in association with the incineration is used as a heating source for the thermal oil HO in the first heat exchanger 6. [ The exhaust gas (EG) is used as a heating source for the combustion air (A1) in the air preheater (7).
제 1 열교환기 (6) 및 공기 예열기 (7) 를 통과한 배기 가스 (EG) 의 온도는, 예를 들어 300 ℃ 로까지 저하된다. 즉, 배기 가스 (EG) 는, 850 ℃ 에서 300 ℃ 까지 급랭된다.The temperature of the exhaust gas (EG) having passed through the first heat exchanger (6) and the air preheater (7) is lowered to, for example, 300 deg. That is, the exhaust gas (EG) is quenched from 850 ° C to 300 ° C.
이어서, 배기 가스 (EG) 는, 제 2 열교환기 (8) 에서 열매체의 가열원으로서 이용된다. 제 2 열교환기 (8) 를 통과한 배기 가스 (EG) 의 온도는, 220 ℃ 로까지 저하된다. 즉, 배기 가스 (EG) 의 온도는, 제 2 열교환기 (8) 에서 열교환됨으로써, 집진 장치 (14) 의 내열 온도까지 저하된다. 제 2 열교환기 (8) 를 통과한 배기 가스 (EG) 는, 집진 장치 (14) 에 도입된다.Subsequently, the exhaust gas (EG) is used as a heating source of the heating medium in the
제 2 열교환기 (8) 를 통과한 배기 가스 (EG) 는, 집진 장치 (14) 에 도입되어 집진 처리가 실시된다.The exhaust gas (EG) that has passed through the second heat exchanger (8) is introduced into the dust collecting device (14) and subjected to dust collecting treatment.
집진 장치 (14) 로부터 배출된 배기 가스 (EG) 는, 백연 방지기 (15) 의 공기 가열기 (20) 에 있어서, 공기 공급팬 (19) 에 의해 공급되는 공기 (A2) 와 열교환되어, 공기 (A2) 의 온도를 상승시킨다. 공기 (A2) 의 온도는, 예를 들어, 150 ℃ 까지 상승한다. 공기 가열기 (20) 를 통과한 혼합용 공기 (A3) 는, 혼합용 공기 라인 (21) 을 통하여 굴뚝 (17) 에 도입된다.The exhaust gas EG discharged from the
백연 방지기 (15) 를 통과한 배기 가스 (EG) 는, 스크러버 (16) 에 도입되어 무해화된다. 배기 가스 (EG) 의 온도는, 스크러버 (16) 에 있어서, 예를 들어, 40 ℃ 로까지 감온된다. 스크러버 (16) 를 통과한 배기 가스 (EG) 는, 굴뚝 (17) 에 도입되어, 혼합용 공기 라인 (21) 을 통하여 도입된 고온의 혼합용 공기 (A3) 와 혼합된다. 배기 가스 (EG) 와 백연 방지용의 혼합용 공기 (A3) 가 혼합됨으로써, 굴뚝 (17) 으로부터의 백연의 발생이 방지된다.The exhaust gas (EG) that has passed through the white smoke prevention device (15) is introduced into the scrubber (16) and becomes harmless. The temperature of the exhaust gas (EG) is reduced to, for example, 40 DEG C in the scrubber (16). The exhaust gas EG that has passed through the
다음으로, 발전 장치 (3) 의 동작에 대해 설명한다.Next, the operation of the power generation device 3 will be described.
열매유 순환 경로 (12) 를 순환하는 열매유 (HO) 는, 제 2 열교환기 (8) 및 제 1 열교환기 (6) 에서 배기 가스 (EG) 와 열교환함으로써 예를 들어, 280 ℃ 까지 승온된다. 승온된 열매유 (HO) 는, 발전 장치 본체 (11) 의 증발기 (22) 내의 유기 작동 매체 (M) 를 가열하기 위하여 사용된다. 유기 작동 매체 (M) 는 증발기 (22) 에서 증기로 되고, 증기 터빈 (23) 에 도입되어, 발전기 (24) 를 구동한다. 증기 터빈 (23) 을 나온 증기는, 응축기 (25) 에 있어서, 냉각되어 응축된다. 응축된 유기 작동 매체 (M) 는, 증발기 (22) 에 되돌려진다.The boiling oil HO circulating through the thermal
다음으로, 본 실시형태의 오니 소각 플랜트 (1) 의 제어 방법에 대해 설명한다. 본 실시형태의 오니 소각 플랜트 (1) 의 제어 방법은, 집진 장치 (14) 에 도입되는 배기 가스 (EG) 의 온도를 조정하는 제 1 제어 방법과, 발전 장치 본체 (11) 에 도입되는 열매유 (HO) 의 온도를 조정하는 제 2 제어 방법을 갖는다.Next, a control method of the sludy incineration plant 1 of the present embodiment will be described. The control method of the sludge incineration plant 1 according to the present embodiment includes a first control method for adjusting the temperature of the exhaust gas EG introduced into the
제 1 제어 방법은, 제 2 열교환기 (8) 에 도입되는 열매유 (HO) 의 유량을 제어하여, 집진 장치 (14) 에 도입되는 배기 가스 (EG) 의 온도를 조정하는 제어 방법이다.The first control method is a control method for controlling the flow rate of the thermal oil (HO) introduced into the
제 1 제어 방법은, 제 2 열교환기 (8) 로부터 배출되는 배기 가스 (EG) 의 온도가 제 1 임계치보다 큰지 여부를 판정하는 배기 가스 온도 판정 공정 P11 과, 제 2 열교환기 (8) 에 도입되는 배기 가스 (EG) 의 온도가 제 1 임계치보다 큰 경우에, 제 1 순환 경로 (12a) 의 주경로 (27a) 를 흐르는 열매유 (HO) 의 유량을 증가시키는, 주경로 유량 증가 공정 P12 를 갖고 있다.The first control method includes an exhaust gas temperature determining step P11 for determining whether the temperature of the exhaust gas EG discharged from the
배기 가스 온도 판정 공정 P11 에서는, 제어 장치 (4) 는, 배기 가스 온도 측정 장치 (18) 로부터 송신되는 배기 가스 (EG) 의 온도를 참조한다. 제어 장치 (4) 는, 배기 가스 (EG) 의 온도가 제 1 임계치 (예를 들어, 220 ℃) 보다 큰지 여부를 판정한다. 배기 가스 (EG) 의 온도가 220 ℃ 이하인 경우에는, 제어 장치 (4) 는 밸브 (29, 30) 의 개도를 변경하지 않는다.In the exhaust gas temperature judging step P11, the control device 4 refers to the temperature of the exhaust gas (EG) transmitted from the exhaust gas
배기 가스 (EG) 의 온도가 220 ℃ 보다 큰 경우에는, 제어 장치 (4) 는 주경로 유량 증가 공정 P12 를 실행한다. 주경로 유량 증가 공정 P12 에서는, 제어 장치 (4) 는, 밸브 (29, 30) 의 개도를 조정하여, 주경로 (27a) 를 흐르는 열매유 (HO) 의 유량을 증가시킨다. 이로써, 배기 가스 (EG) 와 열매유 (HO) 사이의 열교환량이 증가하고, 배기 가스 (EG) 의 온도가 저하된다.When the temperature of the exhaust gas EG is higher than 220 DEG C, the control device 4 executes the main-shaft flow rate increasing process P12. In the main flow path flow increasing process P12, the control device 4 adjusts the opening degree of the
한편, 배기 가스 (EG) 의 온도가 낮은 경우, 제어 장치 (4) 는, 제 1 및 제 2 유량 조정 밸브 (29, 30) 의 개도를 조정하여, 주경로 (27a) 를 흐르는 열매유 (HO) 의 유량을 감소시키는 제어를 실시해도 된다.On the other hand, when the temperature of the exhaust gas EG is low, the control device 4 adjusts the opening degree of the first and second flow
제 2 제어 방법은, 열매유 순환 경로 (12) 전체를 흐르는 열매유 (HO) 의 유량을 제어하여, 발전 장치 본체 (11) 에 도입되는 열매유 (HO) 의 유속을 조정하는 제어 방법이다.The second control method is a control method of controlling the flow rate of the thermal oil HO flowing through the thermal
제 2 제어 방법은, 제 1 열교환기 (6) 로부터 배출되는 열매유 (HO) 의 온도가 제 2 임계치보다 큰지 여부를 판정하는 열매유 온도 판정 공정 P21 과, 열매유 (HO) 의 온도가 제 2 임계치보다 큰 경우에, 열매유 순환 경로 (12) 전체를 흐르는 열매유 (HO) 의 유속을 증가시키는, 열매유 유량 증가 공정 P22 를 갖고 있다.The second control method includes a fever-oil temperature determining step P21 for determining whether or not the temperature of the boil-off oil HO discharged from the first heat exchanger 6 is larger than the second threshold value, And a flow rate increasing step P22 for increasing the flow rate of the thermal oil (HO) flowing through the entire thermal oil circulation path (12) when the flow rate is larger than the second threshold value.
열매유 온도 판정 공정 P21 에서는, 제어 장치 (4) 는, 열매유 온도 측정 장치 (32) 로부터 송신되는 열매유 (HO) 의 온도를 참조한다. 제어 장치 (4) 는, 열매유 (HO) 의 온도가 제 2 임계치 (예를 들어, 280 ℃) 보다 큰지 여부를 판정한다. 열매유 (HO) 의 온도가 280 ℃ 이하인 경우에는, 제어 장치 (4) 는 열매유 펌프 (31) 의 토출 유량을 변경하지 않는다.In the thermal oil temperature determination process P21, the control device 4 refers to the temperature of the thermal oil (HO) transmitted from the thermal oil
제 1 열교환기 (6) 로부터 배출되는 열매유 (HO) 의 온도가 280 ℃ 보다 큰 경우에는, 제어 장치 (4) 는, 열매유 유량 증가 공정 P22 를 실행한다. 열매유 유량 증가 공정 P22 에서는, 제어 장치 (4) 는, 열매유 펌프 (31) 의 토출 유량을 조정하여, 열매유 순환 경로 (12) 전체를 흐르는 열매유 (HO) 의 유속을 증가시킨다. 이로써, 발전 장치 본체 (11) 에 도입되는 열매유 (HO) 의 온도가 저하된다.When the temperature of the heating oil HO discharged from the first heat exchanger 6 is higher than 280 DEG C, the control device 4 executes the heating oil flow rate increasing step P22. In the thermal oil flow rate increasing process P22, the control device 4 adjusts the discharge flow rate of the
한편, 열매유 (HO) 의 온도가 낮은 경우, 제어 장치 (4) 는, 열매유 펌프 (31) 의 토출 유량을 조정하여, 열매유 (HO) 의 유속을 저하시키는 제어를 실시해도 된다.On the other hand, when the temperature of the thermal oil HO is low, the control device 4 may control the discharge flow rate of the
상기 실시형태에 의하면, 제 2 열교환기 (8) 를 사용하여 집진 장치 (14) 에 도입되는 배기 가스 (EG) 의 온도를 저감시킴으로써, 예를 들어, 배기 가스 냉각탑을 사용하여 배기 가스의 온도를 저감시키는 것과 비교하여, 보다 열을 유효 활용할 수 있다.According to the above embodiment, the temperature of the exhaust gas (EG) introduced into the
또, 배기 가스 온도 측정 장치 (18) 에 의해 측정된 배기 가스 (EG) 의 온도에 기초하여 제 2 열교환기 (8) 에 도입되는 열매유 (HO) 의 유량이 조정됨으로써, 배기 가스 (EG) 의 온도를 집진 장치 (14) 의 내열 온도에 대응한 온도로 할 수 있다.The flow rate of the thermal oil (HO) introduced into the
또, 집진 장치 (14) 에 유입되는 배기 가스 (EG) 의 온도를 집진 장치 (14) 의 상류측에 배치되어 있는 제 2 열교환기 (8) 에 도입되는 열매유 (HO) 의 유량에 의해 조정함으로써, 보다 신속하게 배기 가스 (EG) 의 온도를 조정할 수 있다.The temperature of the exhaust gas EG flowing into the
또, 제 1 열교환기 (6) 에서 열교환된 열매유 (HO) 의 온도에 기초하여 발전 장치 본체 (11) 에 공급되는 열매유 (HO) 의 유속을 조정함으로써, 열매유 (HO) 의 온도를 발전 장치 (3) 에 적절한 온도로 조정할 수 있다. 또, 소각로 (2) 로부터 배출되는 배기 가스 (EG) 의 온도 (열량) 가 대폭 증가한 경우에 있어서의 배기 가스 (EG) 의 온도 상승에 대응할 수 있다. 또, 소각로로부터 배출되는 배기 가스의 온도 (열량) 가 대폭 감소한 경우에 있어서의 배기 가스의 온도 저하에 대응할 수 있다.It is also possible to adjust the temperature of the hot oil HO by adjusting the flow rate of the hot oil HO supplied to the power generator
또, 집진 장치 (14) 를 통과한 배기 가스 (EG) 에 의해 외기를 가열하여 굴뚝 (17) 에 공급하는 백연 방지기 (15) 를 구비하고 있음으로써, 예를 들어, 제 2 열교환기 (8) 보다 상류측에 백연 방지기를 설치하는 경우와 비교하여, 저온의 배기 가스 (EG) 로부터 열을 회수하게 되기 때문에, 시스템 전체의 열 회수율을 향상시킬 수 있다.In addition, since the white
또, 백연 방지기 (15) 를 저온 부식 방지형으로 함으로써, 백연 방지기 (15) 가, 예를 들어, 온도가 200 ℃ 이하인 배기 가스 (EG) 의 열을 회수하는 경우에 있어서도, 오니의 황 (S) 분 (分) 이나, 염소 (Cl) 분에서 유래하는 금속의 저온 부식을 방지할 수 있다.When the white
또, 폐열원인 배기 가스 (EG) 로부터의 열 회수에 사용되는 열매체로서 열매유 (HO) 를 사용함으로써, 열 회수에 증기 등을 사용하는 것과 비교하여, 설비·장치의 간소화, 소형화를 도모할 수 있다.Further, by using the thermal oil (HO) as the heat medium to be used for the heat recovery from the exhaust gas (EG) caused by the waste heat, simplification and miniaturization of equipment and devices can be achieved have.
또, 발전 장치 (3) 로서, 바이너리 폐열 발전 시스템을 채용함으로써, 플랜트의 규모가 작은 (예를 들어, 오니 처리량 100 t/일) 경우에 있어서도 효율적으로 발전을 실시할 수 있다.In addition, by employing the binary cogeneration system as the power generation device 3, it is possible to efficiently generate power even when the scale of the plant is small (for example, the sludge throughput of 100 t / day).
이상, 본 발명의 실시형태에 대해 상세를 설명했지만, 본 발명의 기술적 사상을 일탈하지 않는 범위 내에 있어서, 여러 가지의 변경을 가하는 것이 가능하다. Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, various modifications can be made within the scope not deviating from the technical idea of the present invention.
예를 들어, 굴뚝 (17) 으로부터 배출되는 연기가 백연이어도 되는 경우에는, 백연 방지기 (15) 를 생략해도 된다.For example, if the smoke discharged from the
또, 제어 장치 (4) 는, 제 1 제어 방법과 제 2 제어 방법을 동시에 실행해도 된다. 배기 가스 온도와 열매 온도를 동시에 제어함으로써, 상승 효과에 의해 서로의 응답성을 빠르게 하는 것이 가능해져, 결과적으로 수속되는 속도를 빠르게 할 수 있다.The control device 4 may execute the first control method and the second control method at the same time. By simultaneously controlling the exhaust gas temperature and the heat temperature, the responsiveness of each other can be increased by the synergetic effect, and consequently, the converged speed can be increased.
1 : 오니 소각 플랜트 (폐열 발전 시스템)
2 : 소각로
3 : 발전 장치
4 : 제어 장치
5 : 배기 가스 라인
6 : 제 1 열교환기
7 : 공기 예열기
8 : 제 2 열교환기
9 : 배기 가스 처리 장치
11 : 발전 장치 본체
12 : 열매유 순환 경로
12a : 제 1 순환 경로
12b : 제 2 순환 경로
12c : 제 3 순환 경로
13 : 연소 공기 라인
14 : 집진 장치
15 : 백연 방지기
16 : 스크러버
17 : 굴뚝
18 : 배기 가스 온도 측정 장치
19 : 공기 공급팬
20 : 공기 가열기
21 : 혼합용 공기 라인
22 : 증발기
23 : 증기 터빈
24 : 발전기
25 : 응축기
27a : 주경로
27b : 바이패스 경로
28 : 분기점
29 : 제 1 유량 조정 밸브
30 : 제 2 유량 조정 밸브
31 : 열매유 펌프
32 : 열매유 온도 측정 장치
A1 : 연소 공기
A2 : 공기
EG : 배기 가스
HO : 열매유
M : 유기 작동 매체
S : 오니 1: Sludge incineration plant (waste heat power generation system)
2: Incinerator
3: Generator
4: Control device
5: Exhaust gas line
6: first heat exchanger
7: Air preheater
8: Second heat exchanger
9: Exhaust gas treatment device
11: Power generator main body
12: Fruit circulation path
12a: first circulation path
12b: second circulation path
12c: third circulation path
13: Combustion air line
14: Dust collector
15: White smoke preventer
16: Scrubber
17: chimney
18: Exhaust gas temperature measuring device
19: Air supply fan
20: air heater
21: Mixing air line
22: Evaporator
23: Steam turbine
24: generator
25: Condenser
27a: The main road
27b: Bypass path
28: Junction point
29: First flow regulating valve
30: second flow regulating valve
31: Fruit pump
32: Fruit oil temperature measuring device
A1: Combustion air
A2: air
EG: Exhaust gas
HO: fruit oil
M: organic working medium
S: Souni
Claims (7)
상기 소각로로부터 배출되는 배기 가스가 유통하는 배기 가스 라인과,
열매유를 열원으로 하여 발전하는 발전 장치와,
상기 배기 가스와 상기 발전 장치에 공급되는 열매유를 열교환하는 제 1 열교환기와,
상기 배기 가스 라인에 있어서 상기 제 1 열교환기와 병렬로 형성되어 상기 배기 가스와 상기 소각로에 공급되는 공기를 열교환하는 공기 예열기와,
상기 제 1 열교환기 및 상기 공기 예열기에서 열교환된 상기 배기 가스로부터 고형 성분을 제거하는 집진 장치와,
상기 배기 가스 라인에 있어서 상기 집진 장치의 상류측에 형성되고, 상기 제 1 열교환기 및 상기 공기 예열기에서 열교환된 상기 배기 가스와 상기 제 1 열교환기에 공급되는 상기 열매유 사이에서 열교환하는 제 2 열교환기를 갖는 폐열 발전 시스템.The incinerator,
An exhaust gas line through which the exhaust gas discharged from the incinerator flows,
A power generation device that generates power using heat energy as a heat source,
A first heat exchanger for exchanging heat between the exhaust gas and the fuel oil supplied to the power generation device,
An air preheater formed in parallel with the first heat exchanger in the exhaust gas line for exchanging heat between the exhaust gas and air supplied to the incinerator,
A dust collector for removing solid components from the exhaust gas heat-exchanged in the first heat exchanger and the air preheater,
A second heat exchanger formed on an upstream side of the dust collecting device in the exhaust gas line and performing heat exchange between the exhaust gas heat-exchanged in the first heat exchanger and the air preheater and the heat transfer fluid supplied to the first heat exchanger A waste heat power generation system.
상기 제 2 열교환기로부터 배출된 상기 배기 가스의 온도에 기초하여 상기 제 2 열교환기에서 열교환되는 열매유의 유량을 조정하는 제어 장치를 구비하고 있는 폐열 발전 시스템.The method according to claim 1,
And a control device for adjusting a flow rate of the heat of the heat-exchanged heat in the second heat exchanger based on the temperature of the exhaust gas discharged from the second heat exchanger.
열매유가 순환하는 열매유 순환 경로와,
상기 열매유 순환 경로에 있어서 상기 제 2 열교환기의 상류측과 상기 제 2 열교환기의 하류측을 상기 제 2 열교환기를 우회하여 접속하는 바이패스 경로를 구비하고,
상기 제어 장치는, 상기 바이패스 경로를 흐르는 열매유의 유량을 조정하는 폐열 발전 시스템.3. The method of claim 2,
A heat oil circulation path through which the fruit oil circulates,
And a bypass path bypassing the upstream side of the second heat exchanger and the downstream side of the second heat exchanger by bypassing the second heat exchanger in the heat transfer oil circulation path,
Wherein the control device adjusts the flow rate of the oil flowing through the bypass path.
상기 제 1 열교환기에서 열교환된 상기 열매유의 온도에 기초하여 상기 발전 장치에 공급되는 열매유의 유속을 조정하는 폐열 발전 시스템.The method according to claim 1,
And adjusts the flow rate of the heat of the oil supplied to the power generation device based on the temperature of the heat of the heat-exchanged heat in the first heat exchanger.
상기 제 1 열교환기에서 열교환된 상기 열매유의 온도에 기초하여 상기 발전 장치에 공급되는 열매유의 유속을 조정하는 폐열 발전 시스템.3. The method of claim 2,
And adjusts the flow rate of the heat of the oil supplied to the power generation device based on the temperature of the heat of the heat-exchanged heat in the first heat exchanger.
상기 제 1 열교환기에서 열교환된 상기 열매유의 온도에 기초하여 상기 발전 장치에 공급되는 열매유의 유속을 조정하는 폐열 발전 시스템.The method of claim 3,
And adjusts the flow rate of the heat of the oil supplied to the power generation device based on the temperature of the heat of the heat-exchanged heat in the first heat exchanger.
상기 제 2 열교환기로부터 배출되어 상기 집진 장치를 통과한 상기 배기 가스에 의해 외기를 가열하여 굴뚝에 공급하는 백연 방지기를 구비하고 있는 폐열 발전 시스템.7. The method according to any one of claims 1 to 6,
And a white smoke prevention device for heating the outside air by the exhaust gas discharged from the second heat exchanger and passed through the dust collecting device to supply the outside air to the chimney.
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