(57)【要約】【課題】大気からのダストの流入を防止して吸気フィルタの圧損をなくし、且つ発電設備の発電効率をより向上させることにある。【解決手段】燃焼炉１と、この燃焼炉１の発生熱で加熱された作動流体により駆動されるガスタービン３と、このガスタービン３の排熱と燃焼炉１の発生熱の少なくとも一方を熱源ととして生成される蒸気により駆動される蒸気タービン５と、ガスタービン３に流入する作動流体を圧縮する圧縮機２とを組合せ、ガスタービン３と蒸気タービン５で発電を行う燃焼炉複合発電システムにおいて、ガスタービン３の排ガス２５の全量を冷却し、その気体を圧縮機２にガスタービン３の作動流体として流入する。【選択図】      図１
2006250081.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼炉と、この燃焼炉の発生熱で加熱された作動流体により駆動されるガスタービンと、このガスタービンの排熱と前記燃焼炉の発生熱の少なくとも一方を熱源として生成される蒸気により駆動される蒸気タービンと、前記ガスタービンに流入する作動流体を圧縮する圧縮機とを組合せ、前記ガスタービンと前記蒸気タービンで発電を行う燃焼炉複合発電システムにおいて、前記ガスタービンの排気の全量を冷却し、その気体を前記圧縮機に前記ガスタービンの作動流体として流入するようにしたことを特徴とする燃焼炉複合発電システム。
【請求項２】
請求項１記載の燃焼炉複合発電システムにおいて、前記ガスタービンの排熱と前記燃焼炉の発生熱の一方を熱源として、大気を加熱する空気加熱器を具備し、前記空気加熱器により加熱した大気を前記燃焼炉に燃焼用空気として流入するようにしたことを特徴とする燃焼炉複合発電システム。
【請求項３】
請求項２記載の燃焼炉複合発電システムにおいて、前記ガスタービンの排ガスから熱回収し、前記蒸気タービンの作動媒体を加熱する第１の排熱回収ボイラと、前記燃焼炉の燃焼排ガスから熱回収し、前記蒸気タービンの作動媒体を加熱する第２の排熱回収ボイラを別々に設け、前記空気加熱器は、前記第１の排熱回収ボイラ内で前記蒸気タービンの作動流体を加熱する位置より下流側の前記ガスタービンの排ガス流路に設けられたことを特徴とする燃焼炉複合発電システム。
【請求項４】
請求項２記載の燃焼炉複合発電システムにおいて、前記ガスタービンの排ガスから熱回収し、前記蒸気タービンの作動媒体を加熱する第１の排熱回収ボイラと、前記燃焼炉の燃焼排ガスから熱回収し、前記蒸気タービンの作動媒体を加熱する第２の排熱回収ボイラを別々に設け、前記空気加熱器は、前記第２の排熱回収ボイラ内で前記蒸気タービンの作動流体を加熱する位置より下流側の前記燃焼炉の燃焼排ガス流路に設けられたことを特徴とする燃焼炉複合発電システム。
【請求項５】
請求項２乃至請求項４の何れかに記載の燃焼炉複合発電システムにおいて、前記空気加熱器より下流側の大気流路に前記大気を吸込んで前記燃焼炉に搬送する送風機を設けたことを特徴とする燃焼炉複合発電システム。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５の何れかに記載の燃焼炉複合発電システムにおいて、前記ガスタービンの作動流体を、空気よりも前記ガスタービンの発電効率を高くし得る気体とすることを特徴とする燃焼炉複合発電システム。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６の何れかに記載の燃焼炉複合発電システムにおいて、前記燃焼炉の燃料として石炭を用いることを特徴とする燃焼炉複合発電システム。
【請求項８】
請求項１乃至請求項６の何れかに記載の燃焼炉複合発電システムにおいて、前記燃焼炉の燃料として産業廃棄物あるいは一般廃棄物を用いることを特徴とする燃焼炉複合発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼炉、ガスタービン及び蒸気タービンを組合せた複合発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
石炭等を固体燃料として使用する発電設備として、微粉炭燃焼炉とガスタービン及び蒸気タービンを組合せた複合発電設備がある。
【０００３】
図７はかかる複合発電設備の構成例を示すものである。
【０００４】
図7において、燃焼炉１に微粉炭４３を燃料とする微粉炭燃焼器１４が設置されている。また、この燃焼炉１内には、気体加熱器１５，１７とボイラ熱交換器１６が設けられ、気体加熱器１５に大気５１を圧縮機２により圧縮した圧縮空気２２が流入することで、燃焼排ガス４５で加熱された空気２３となり、さらにこの空気２３が気体加熱器１７に流入することで、燃焼排ガス４５で加熱された空気２４となる。この高温高圧である空気２４が膨張機（ここでは、ガスタービンとして扱う）３に流入することで、膨張機３が回転し、膨張機３に連結された発電機４を回転駆動して発電する。
【０００５】
ここで、圧縮機２及び発電機４は膨張機３に同軸的に連結されており、膨張機３の回転によりそれぞれ回転駆動されるものである。
【０００６】
上記膨張機３で膨張した排ガス２５の一部は、燃焼炉１に設置された微粉炭燃焼器１４に流入する燃焼用空気５３になり、残りは第１の排熱回収ボイラ８に流入する排ガス５２になる。
【０００７】
また、上記微粉炭燃焼器１４に供給される微粉炭４３は、燃焼用空気５３により燃焼し、第２の排熱回収ボイラ７に流入する燃焼排ガス４５となる。
【０００８】
この場合、微粉炭４３に含まれている未燃成分である二酸化珪素等は灰４４となって残るため、燃焼炉１から排出される。
【０００９】
上記燃焼炉１内に設置されたボイラ熱交換器１６は、ボイラ伝熱管から構成され、燃焼排ガス４５の熱により伝熱管内の水３６を加熱する。
【００１０】
また、上記第1の排熱回収ボイラ８は、ボイラ伝熱管から構成されたボイラ熱交換器２０，２１を備え、第1の排熱回収ボイラ８に流入した排ガス５２は、ポンプ１２により搬送されるボイラ熱交換器２０の伝熱管内の水４９を加熱し、排ガス２７となる。
【００１１】
この第1の排熱回収ボイラ８内のボイラ熱交換器２０にて加熱された水４９は、気液二相流３１となり、その一部は気液二相流３２として再度第1の排熱回収ボイラ８内のボイラ熱交換器２１に流入して加熱されて蒸気３３となり、残りは気液二相流３４として第２の排熱回収ボイラ７に流入し、ボイラ熱交換器１８にて加熱されて蒸気３５になる。
【００１２】
これらの蒸気３３と蒸気３５は合流し、蒸気３６になって燃焼炉１に流入し、ボイラ熱交換器１６にて燃焼排ガス４５によりさらに加熱されて蒸気３７になり、蒸気タービン５に流入する。この蒸気タービン５は、蒸気３７の流入により回転し、発電機６を駆動して発電する。蒸気タービン５に流入した蒸気３７は、仕事を終えると膨張し、蒸気３８となって復水器１３に流入し、ここで海水等により冷却されて水３９に戻り、ポンプ１２により再び第１の排熱回収ボイラ８のボイラ熱交換器２０に搬送される。
【００１３】
一方、第２のボイラ排熱回収ボイラ７に燃焼排ガス４５が流入し、ボイラ熱交換器１８と熱交換して流出する燃焼排ガス４６は、脱硫器９に流入する。この脱硫器９は、脱硫剤２６を搬入し、脱硫反応により発生した硫酸化物４１を排出するものである。この場合、脱硫剤２６としては、例えば炭酸カルシウムが主成分である石灰石であり、また脱硫反応により発生する硫酸化物４１は硫酸カルシウム等である。
【００１４】
この脱硫器９を通過した燃焼排ガス４７は、脱塵器１０にて飛灰４２が捕獲除去され、燃焼排ガス４８となる。この場合、脱塵器１０は、例えばフィルタやサイクロン又は電気集塵機であり、飛灰４２は系外に排出しきれていなかった灰や硫酸化物である。
【００１５】
上記脱流器９より流出する燃焼排ガス４８と第１の排熱回収ボイラ８より流出する排ガス２７は、合流した後排気５０となって大気に放出される。
【００１６】
なお、前述した燃焼炉１において、微粉炭燃焼器１４で燃焼した後の灰４４は、充分高温であるため、図示していないがこの灰４４に保有している熱を回収し、その回収熱で燃焼用空気４３を予熱した後、系外に排出するようにすれば、発電効率が向上する。
【００１７】
このような構成の燃焼炉複合発電システムにおいては、従来から存在する燃焼炉１の燃焼排ガス４５を膨張機３の作動流体とする燃焼炉複合発電設備に比べて、以下のような長所がある。
【００１８】
燃焼炉１の燃焼排ガス４５が、膨張機３の作動流体に含有しないため、膨張機３や第1の排熱回収ボイラ８に硫黄分が流通しないので、金属材料が腐食しない。従って、膨張機３や第１の排熱回収ボイラ８を腐食によって交換する必要がなくなる。
【００１９】
また、膨張機３や第１の排熱回収ボイラ８に飛灰４２である煤塵が流通しないので、膨張機３や第１の排熱回収ボイラ８に煤塵が付着しない。そのため、ガスタービンも蒸気タービン５も発電効率が低下することがなく、膨張機３や第１の排熱回収ボイラ８の清掃頻度も低減できる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかし、前述した燃焼炉複合発電システムには、以下のような問題がある。
【００２１】
ガスタービンの圧縮機２の大気流入口には、大気５１からダストを除去する図示しない吸気フィルタが設置されているが、この吸気フィルタで除去しきれなかったダストが圧縮機２や膨張機３の翼表面や、燃焼炉１の気体加熱器１５，１７や第１の排熱回収ボイラ８の空気側伝熱面に付着すると、圧縮機２や膨張機３の性能が低下するとともに、気体加熱器１５,１７や第１の排熱回収ボイラ８は伝熱性能が低下するという問題がある。
【００２２】
従って、これら圧縮機２や膨張機３、気体加熱器１５,１７や第１の排熱回収ボイラ８を定期的に清掃したり、部品交換したりしなければならない。
【００２３】
また、圧縮機２の大気流入口に設けられる吸気フィルタには圧損があるため、その分、圧縮機２の出口圧力は低くなり、ガスタービンサイクルの効率が低下するという問題がある。特に吸気フィルタがダストで目詰まりしてくると、その傾向が顕著に現れ、ガスタービンサイクルの効率が大きく低下する。
【００２４】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、大気からのダストの流入を防止できるともに吸気フィルタの圧損をなくし、且つ発電設備の発電効率をより向上させることができる燃焼炉複合発電システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明は上記の目的を達成するため、次のような手段により燃焼炉複合発電システムを構成するものである。
【００２６】
請求項１に対応する発明は、燃焼炉と、この燃焼炉の発生熱で加熱された作動流体により駆動されるガスタービンと、このガスタービンの排熱と前記燃焼炉の発生熱の少なくとも一方を熱源として生成される蒸気により駆動される蒸気タービンと、前記ガスタービンに流入する作動流体を圧縮する圧縮機とを組合せ、前記ガスタービンと前記蒸気タービンで発電を行う燃焼炉複合発電システムにおいて、前記ガスタービンの排気の全量を冷却し、その気体を前記圧縮機に前記ガスタービンの作動流体として流入するようにしたものである。
【００２７】
請求項２に対応する発明は、請求項１に対応する発明の燃焼炉複合発電システムにおいて、前記ガスタービンの排熱と前記燃焼炉の発生熱の一方を熱源として、大気を加熱する空気加熱器を具備し、前記空気加熱器により加熱した大気を前記燃焼炉に燃焼用空気として流入するようにしたものである。
【００２８】
請求項３に対応する発明は、請求項２に対応する発明の燃焼炉複合発電システムにおいて、前記ガスタービンの排ガスから熱回収し、前記蒸気タービンの作動媒体を加熱する第１の排熱回収ボイラと、前記燃焼炉の燃焼排ガスから熱回収し、前記蒸気タービンの作動媒体を加熱する第２の排熱回収ボイラを別々に設け、前記空気加熱器は、前記第１の排熱回収ボイラ内で前記蒸気タービンの作動流体を加熱する位置より下流側の前記ガスタービンの排ガス流路に設けられる。
【００２９】
請求項４に対応する発明は、請求項２に対応する発明の燃焼炉複合発電システムにおいて、前記ガスタービンの排ガスから熱回収し、前記蒸気タービンの作動媒体を加熱する第１の排熱回収ボイラと、前記燃焼炉の燃焼排ガスから熱回収し、前記蒸気タービンの作動媒体を加熱する第２の排熱回収ボイラを別々に設け、前記空気加熱器は、前記第２の排熱回収ボイラ内で前記蒸気タービンの作動流体を加熱する位置より下流側の前記燃焼炉の燃焼排ガス流路に設けられる。
【００３０】
請求項５に対応する発明は、請求項２乃至請求項４の何れかに対応する発明の燃焼炉複合発電システムにおいて、前記空気加熱器より下流側の大気流路に前記大気を吸込んで前記燃焼炉に搬送する送風機を設ける。
【００３１】
請求項６に対応する発明は、請求項１乃至請求項５の何れかに対応する発明の燃焼炉複合発電システムにおいて、前記ガスタービンの作動流体を、空気よりも前記ガスタービンの発電効率を高くし得る気体とする。
【００３２】
請求項７に対応する発明は、請求項１乃至請求項６の何れかに対応する発明の燃焼炉複合発電システムにおいて、前記燃焼炉の燃料として石炭を用いる。
【００３３】
請求項８に対応する発明は、請求項１乃至請求項６の何れかに対応する発明の燃焼炉複合発電システムにおいて、前記燃焼炉の燃料として産業廃棄物あるいは一般廃棄物を用いる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明は、大気からのダストの流入を防止できるともに吸気フィルタの圧損をなくして、ガスタービンサイクルの効率、しいては発電設備全体の発電効率をより向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００３６】
図１は本発明による燃焼炉複合発電システムの第１の実施形態を示す系統構成図で、図７と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分について述べる。
【００３７】
第１の実施形態では、図１に示すように第１の排熱回収ボイラ８の排ガス２７を大気に放出せずに圧縮機２の吸込み口に導入する閉サイクルを構成し、また第１の排熱回収ボイラ８内に膨張機３の排ガス２５により加熱されるボイラ熱交換器２０，２１の位置より下流側に空気加熱器１９を設け、この空気加熱器１９に大気２８を送風機１１により吸引した空気２９を流入させて膨張機３の排ガス２５を熱源として加熱すると共に、この加熱空気を燃焼用空気３０としてボイラ燃焼炉１の燃焼器１４に導入する構成とするものである。
【００３８】
このような構成の燃焼炉複合発電システムにおいて、圧縮機２として同じ圧縮機を使用した場合は、第１の排熱回収ボイラ８から流出する排ガス２７の温度は大気より高くなる影響で、圧縮機２の吸込み質量流量が減少する。したがって、流量が減少した分、圧縮機２の動力は減るが、膨張機３の仕事が減少し、また定格運転条件とのずれが大きいため圧縮機効率も低くなり、ガスタービンの発電量は低下する。
【００３９】
しかし、圧縮機２として排ガス２７の条件に合わせた圧縮機を用いれば、吸込み質量流量が低下することはなく、また圧縮機効率も大きくは低下しない。
【００４０】
さて、第1の排熱回収ボイラ８の排ガス２７を大気に放出する際に大気に捨てていた熱量が、系外に排出されなくなった分だけ作動流体の温度が高くなる影響で圧縮機２の吸込み質量流量が減少するため、蒸気タービン５の発電量が低下する。しかし、この時膨張機３の排ガス２５の温度が高いので、第１の排熱回収ボイラ８の回収熱量が増えている。また、送風機１１の動力が加わるが、全ての差引きの発電量は増加するため、発電効率は向上する。
【００４１】
一方、第１の排熱回収ボイラ８と第２の排熱回収ボイラ７を別々に設けると、膨張機３の排ガス２５と燃焼炉１の燃焼排ガス４５が混合しないので、第１の排熱回収ボイラ８を流通する高温ガス２５は硫黄分を含有しない。また、第２の排熱回収ボイラ７は腐食しないように出口側の燃焼排ガス４６の温度が露点温度以下にならないように熱回収量を抑える必要があるが、第１の排熱回収ボイラ８は腐食しないので、より低い出口側の排ガス２７の温度になるまで熱回収できる。
【００４２】
従って、膨張機３の排ガス２５と燃焼炉１の燃焼排ガス４５が混合するような排熱回収構成の場合よりも、熱回収量が大きくでき、蒸気タービン５の発電量が大きくできる。
【００４３】
さて、大気２８は系内で最も温度が低いので、燃焼用空気加熱器１９は排熱回収可能な部分の内、最も温度が低くなっている部分、即ち、第1の排熱回収ボイラ８内のボイラ熱交換器２０，２１より、排ガス２５の流路の下流位置からでも比較的多くの熱回収が可能となる。従って、この時、系外に排出する排熱を最も小さくでき、全体の発電効率を向上させることができる。
【００４４】
さらに、以下の作用もある。
【００４５】
従来は圧縮機２直前に大気５１からダストを除去する吸気フィルタを設置しても、除去しきれなかったダストが圧縮機２に付着して圧縮機２や膨張機３の性能が低下していたが、本実施形態では第１の排熱回収ボイラ８の排ガス２７を圧縮機２の吸込み口に導入する閉サイクルを構成しているため、ダストは吸込まれない。
【００４６】
したがって、圧縮機２や膨張機３の性能劣化はなく、また気体加熱器１５,１７や第１の排熱回収ボイラ８の空気側伝熱面へのダスト付着による伝熱性能の劣化もない。圧縮機２や膨張機３、燃焼炉１内の気体加熱器１５，１７や第1の排熱回収ボイラ８における空気流路側の清掃頻度も低減できる。
【００４７】
また、吸気フィルタを設置していないので、目詰まりによる圧損がなくなり、その分、圧縮機２の出口圧力は高くなり、ガスタービンサイクルの効率が上がる。
【００４８】
さらに、第１の排熱回収ボイラ８に設けられた空気加熱器１９を通して燃焼炉１の燃焼器１４に導入される燃焼用空気３０が排熱により予熱されることで、燃焼排ガス４５はより高温になり、ガスタービンの膨張機３や蒸気タービン５の発電量が増え、全体の発電効率が高くなる。
【００４９】
因みに、ＨＨＶ基準の送電端効率が４９．３％だった燃焼炉複合発電システムでは、４９．４％に向上した試算例もある。
【００５０】
図２は本発明による燃焼炉複合発電システムの第２の実施形態を示す系統構成図で、図１及び図７と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分について述べる。
【００５１】
第２の実施形態では、図２に示すように第１の排熱回収ボイラ８の内にガスタービンの膨張機３の排ガス２５により加熱されるボイラ熱交換器２０，２１の位置より下流側に空気加熱器１９を設け、この空気加熱器１９に大気２８を流入させて膨張機３の排ガス２５を熱源として加熱すると共に、この加熱空気４０を送風機１１に吸引させて燃焼用空気３０としてボイラ燃焼炉１の燃焼器１４に導入する構成とする以外は図１と同様である。
【００５２】
このような構成の燃焼炉複合発電システムにおいて、大気２８を燃焼用空気加熱器１９により加熱する際、大気２８と排ガス２５との温度差が大きいほど、排熱回収量が大きくなる。また、燃焼用空気加熱器１９の大気２８の流入側よりも、流出側に送風機１１を設置する方が、送風機１１の発熱による加熱分だけ、空気温度は高くなる。
【００５３】
従って、送風機１１を燃焼用空気加熱器１９より、大気流通経路の下流側に設置すると、より排熱回収量が大きくなり、系外に排出する排熱が最も小さくでき、第１の実施形態に比べてより全体の発電効率を向上させることができる。
【００５４】
図３は本発明による燃焼炉複合発電システムの第３の実施形態を示す系統構成図で、図１及び図７と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分について述べる。
【００５５】
第３の実施形態では、図３に示すように膨張機３の排ガス２５から熱回収し、蒸気タービン５の作動媒体、即ち水や蒸気４９，３２を加熱する第1の排熱回収ボイラ８と、燃焼炉1の燃焼排ガス４５から熱回収し、蒸気タービン５の作動媒体、即ち水や蒸気３４を加熱する第２の排熱回収ボイラ７を別々に設け、第２の排熱回収ボイラ７内のボイラ熱交換器１８より、排ガス４５の下流側の位置に燃焼用空気加熱器１９を設置し、この空気加熱器１９に大気２８を送風機１１により吸引した空気２９を流入させて燃焼炉１の燃焼排ガス４５を熱源として加熱すると共に、この加熱空気を燃焼用空気３０としてボイラ燃焼炉１の燃焼器１４に導入するようにしたもので、それ以外の構成は図１と同様である。
【００５６】
このような構成の燃焼炉複合発電システムにおいて、第１の排熱回収ボイラ８と第２の排熱回収ボイラ７を別々に設けると、膨張機３の排ガス２５と燃焼炉１の燃焼排ガス４５が混合しないので、第１の排熱回収ボイラ８を流通する膨張機の排ガス２５に硫黄分が含有することはない。
【００５７】
また、第２の排熱回収ボイラ７は腐食しないように燃焼排ガス４６の温度が露点温度以下にならないように熱回収量を抑える必要があるが、第１の排熱回収ボイラ８は腐食しないので、より低い排ガス２７の温度になるまで熱回収できる。
【００５８】
従って、膨張機３の排ガス２５と燃焼炉１の燃焼排ガス４５が混合するような排熱回収系の場合よりも、熱回収量が大きくなり、蒸気タービン５の発電量を大きくすることができる。
【００５９】
さて、第２の実施形態で説明したように理想的には、大気２８は系内で最も温度が低いので、燃焼用空気加熱器１９は排熱回収可能な部分の内、最も温度が低くなっている部分、即ち、第１の排熱回収ボイラ８内のボイラ熱交換器２０，２１より、排ガス２５の下流側の位置からでも熱回収が比較的多くできる。
【００６０】
しかし、空気２９と排ガス２５の熱交換は、水４９や気液二相流３４と排ガス２５との熱交換と比べて、物性的に困難であり、第１の排熱回収ボイラ８の出口排ガス２７が充分に低い温度になるまで熱交換可能なものとするには、燃焼用空気加熱器１９が大型になったり、圧損が大きくなったりしてしまう。また、排ガス２５の圧損が大きくなると、圧縮機３の出口圧力が低くなり、ガスタービンサイクル効率が低くなると共に送風機１１の動力が大きくなり、その分消費電力が増加するため、全体の発電効率が低くなる。
【００６１】
本実施形態では、燃焼用空気加熱器１９を第２の排熱回収ボイラ７内のボイラ熱交換器１８より、排ガス４５の下流側の位置に設置し、また第１の排熱回収ボイラ８での排ガス２５の最も下流側の位置に物性上、熱交換し易い水４９で熱回収することにより、排ガス２７が充分に低い温度になるまでの熱交換が実現し易くなり、また第２の実施形態の場合と比較して、第２の排熱回収ボイラ７から気液二相流３５に与える熱量がより少なくなるので、その分の熱量を空気２９に与えることができる。
【００６２】
従って、排ガス２５と空気２９の圧損が大きくならないため、ガスタービン効率を低下させたり、送風機１１の動力を増加させたりすることなく、系外に排出する排熱が小さくなるので、全体の発電効率が向上する。
【００６３】
図４は本発明による燃焼炉複合発電システムの第４の実施形態を示す系統構成図で、図２及び図７と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分について述べる。
【００６４】
第４の実施形態では、図４に示すように送風機１１を燃焼用空気加熱器１９より下流側の大気流通経路に設置するようにしたもので、それ以外は図２と同様の構成である。
【００６５】
このような構成の燃焼炉複合発電システムにおいて、大気２８を燃焼用空気加熱器１９により加熱する際、大気２８と排ガス４５との温度差が大きいほど、排熱回収量が大きくなる。また、送風機１１を燃焼用空気加熱器１９より上流側の大気流通経路に設置する方が送風機１１の発熱による加熱分、燃焼用空気加熱器１９に流入する空気温度が高くなる。
【００６６】
本実施形態では、送風機１１を燃焼用空気加熱器１９より下流側の大気流通経路に設置することで、大気２８が送風機１１により燃焼用空気加熱器１９に吸込まれ、加熱されて送風機１１を通過した後、燃焼用空気３０として燃焼炉１に流入させることが可能とになる。従って、より排熱回収量が大きくなり、系外に排出する熱量も小さくなるので、全体の発電効率をより向上させることができる。
【００６７】
図５は本発明による燃焼炉複合発電システムの第５の実施形態を示す系統構成図で、図１、図７と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分について述べる。
【００６８】
第５の実施形態では、図５に示すように燃焼用空気加熱器１９を燃焼炉１内に燃焼排ガス４５の最下流側に設置し、送風機１１により大気２８を吸込み、この送風機１１を通して燃焼用空気加熱器１９に流入する空気２９を燃焼排ガス４５を熱源として加熱し、これを燃焼用空気３０として燃焼炉１の燃焼器１４に流入させるようにしたものである。
【００６９】
このような構成の燃焼炉複合発電システムとしても、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００７０】
図６は本発明による燃焼炉複合発電システムの第６の実施形態を示す系統構成図で、図１、図７と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分について述べる。
【００７１】
第６の実施形態では、図６に示すように燃焼用空気加熱器１９を燃焼炉１内に燃焼排ガス４５の最下流側に設置すると共に、この燃焼用空気加熱器１９より下流側の空気流通路に送風機１１を設置し、この送風機１１により吸込まれた空気２９が燃焼用空気加熱器１９に流入することで燃焼排ガス４５を熱源として加熱され、これを燃焼用空気３０として燃焼炉１の燃焼器１４に流入させるようにしたものである。
【００７２】
このような構成の燃焼炉複合発電システムとしても、第１の実施形態及び第２の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００７３】
上記第１乃至第６の実施形態では、圧縮機２や膨張機３から構成される閉サイクルの作動流体２２〜２５，２７を空気としているが、この空気よりもガスタービン発電効率を高くできる気体、例えばヘリウムや、複数気体の混合気体を用いてもよい。このような気体を圧縮機２や膨張機３から構成される閉ループの作動流体として用いることにより、ガスタービンの効率が向上し、全体の発電効率を向上させることができる。
【００７４】
また、上記第１乃至第６の実施形態では、燃焼炉１に設置される燃焼器１４に比較的埋蔵量の多い微粉炭４３を燃料として供給する場合を述べたが、石炭でなく一般廃棄物あるいは産業廃棄物を燃料としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明による燃焼炉複合発電システムの第１の実施形態を示す系統構成図。
【図２】本発明による燃焼炉複合発電システムの第２の実施形態を示す系統構成図。
【図３】本発明による燃焼炉複合発電システムの第３の実施形態を示す系統構成図。
【図４】本発明による燃焼炉複合発電システムの第４の実施形態を示す系統構成図。
【図５】本発明による燃焼炉複合発電システムの第５の実施形態を示す系統構成図。
【図６】本発明による燃焼炉複合発電システムの第６の実施形態を示す系統構成図。
【図７】従来の燃焼炉複合発電システムを示す系統構成図。
【符号の説明】
【００７６】
１…燃焼炉、２…圧縮機、３…膨張機、４…発電機、５…蒸気タービン、６…発電機、７…第２の排熱回収ボイラ、８…第１の排熱回収ボイラ、９…脱硫器、１０…脱塵器、１１…送風機、１２…ポンプ、１３…復水器、１４…燃焼器、１５…気体加熱器、１６…ボイラ熱交換器、１７…気体加熱器、１８…ボイラ熱交換器、１９…燃焼用空気加熱器、２０，２１…ボイラ熱交換器、２２…圧縮空気、２３，２４…加熱空気、２５…膨張機排ガス、２６…脱硫剤、２７，５２…排ガス、２８，５１…大気、２９，４０…空気、３０，５３…燃焼用空気、３１〜３６…水と蒸気、３７，３８…蒸気、３９，４９…水、４１…硫酸化物、４２…飛灰、４３…微粉炭、４４…灰、４５〜４８…燃焼排ガス、５０…排気。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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