(57)【要約】【課題】廃棄物燃焼サイクルに負荷変動がある場合においても、より高温高圧な蒸気を安定して供給すること、および、十分な廃熱回収を実施することにより高いエネルギ効率で発電あるいは２次エネルギ生成することが可能なごみ発電システムである。【解決手段】ごみ発電システム４０は、廃棄物燃焼サイクル４１、熱交換ガス排出機構４２、燃焼蒸気熱交換器５２を設けた排ガス熱交換システム４４および蒸気サイクルシステム４５で構成される。廃棄物燃焼サイクル４１は、廃棄物６１を燃料として生成した燃焼排気蒸気６５を排ガス熱交換システム４４の燃焼蒸気熱交換器５２に与え、燃焼蒸気熱交換器５２は、廃棄物燃焼サイクル４１から与えられた燃焼排気蒸気６５を、熱交換ガス排出機構４３から排出された熱交換用排ガス７０の熱で加熱高温化した後、蒸気サイクルシステム４５に供給する。一方、蒸気サイクルシステム４５は、燃焼蒸気熱交換器５２から供給される燃焼排気蒸気６５から電力を発生させるようにしたものである。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物燃焼サイクル、熱交換ガス排出機構、燃焼蒸気熱交換器を設けた排ガス熱交換システムおよび蒸気サイクルシステムで構成され、前記廃棄物燃焼サイクルは、廃棄物を燃料として生成した燃焼排気蒸気を前記排ガス熱交換システムの燃焼蒸気熱交換器に与え、上記燃焼蒸気熱交換器は、前記廃棄物燃焼サイクルから与えられた燃焼排気蒸気を、前記熱交換ガス排出機構から排出された熱交換用排ガスの熱で加熱高温化した後、前記蒸気サイクルシステムに供給する一方、前記蒸気サイクルシステムは、燃焼蒸気熱交換器から供給される燃焼排気蒸気から電力を発生させるようにしたことを特徴とするごみ発電システム。
【請求項２】
前記排ガス熱交換システムに供給水熱交換器を設け、この供給水熱交換器において、前記廃棄物燃焼サイクルから排出された無害化排ガス、および前記熱交換ガス排出機構から排ガス熱交換システムに排出される熱交換用排ガスの熱で、前記供給水熱交換器に供給される供給水を加熱し、供給水生成蒸気を生成するようにしたことを特徴とする請求項１記載のごみ発電システム。
【請求項３】
前記廃棄物燃焼サイクルが生成した燃焼排気蒸気の一部を、前記熱交換ガス排出機構の冷却部位を冷却する冷却媒体として使用した後、前記蒸気サイクルシステムに供給するようにしたことを特徴とする請求項１記載のごみ発電システム。
【請求項４】
前記排ガス熱交換システムに過熱器を設け、前記廃棄物燃焼サイクルが生成した燃焼排気蒸気の一部を、前記熱交換ガス排出機構の冷却部位を冷却する冷却媒体として使用した後、前記過熱器において、前記熱交換ガス排出機構から排出された熱交換用排ガスの熱で過熱高温化してから、前記蒸気サイクルシステムに供給するようにしたことを特徴とする請求項１記載のごみ発電システム。
【請求項５】
前記蒸気サイクルシステムが生成した蒸気サイクル生成蒸気を、前記熱交換ガス排出機構の冷却部位を冷却する冷却媒体として使用するようにしたことを特徴とする請求項１記載のごみ発電システム。
【請求項６】
前記排ガス熱交換システムに過熱器を設け、前記蒸気サイクルシステムが生成した蒸気サイクル生成蒸気を、前記熱交換ガス排出機構の冷却部位を冷却する冷却媒体として使用した後、前記過熱器において、前記熱交換ガス排出機構から排出された熱交換用排ガスの熱で過熱高温化してから、前記蒸気サイクルシステムに供給するようにしたことを特徴とする請求項１記載のごみ発電システム。
【請求項７】
前記排ガス熱交換システムに過熱器を設け、前記蒸気サイクルシステムが生成した蒸気サイクル生成蒸気を、前記過熱器において、前記熱交換ガス排出機構から排出された熱交換用排ガスの熱で過熱高温化してから、再度、前記燃焼蒸気熱交換器から供給される燃焼排気蒸気とともに蒸気サイクルシステムに供給されるようにしたことを特徴とする請求項１記載のごみ発電システム。
【請求項８】
前記排ガス熱交換システムに過熱器を設け、前記燃焼蒸気熱交換器で加熱された燃焼排気蒸気を、さらに前記過熱器において過熱高温化してから、前記蒸気サイクルシステムに供給されるようにしたことを特徴とする請求項１記載のごみ発電システム。
【請求項９】
前記熱交換ガス排出機構が冷却部位および燃焼器を具備し、前記廃棄物燃焼サイクルが生成した燃焼排気蒸気の一部を、前記冷却部位を冷却する冷却媒体として使用した後、前記蒸気サイクルシステムに供給する一方、前記廃棄物燃焼サイクルが生成した燃焼排気蒸気の別の一部で、前記燃焼器を直接噴射冷却されるようにしたことを特徴とする請求項１記載のごみ発電システム。
【請求項１０】
前記排ガス熱交換システムに燃料改質機構を設け、この燃料改質機構において、前記廃棄物燃焼サイクルから排出された無害化排ガス、および前記熱交換ガス排出機構から排ガス熱交換システムに排出される熱交換用排ガスの熱で、前記燃料改質機構に供給される改質用燃料を加熱し、改質燃料を生成するようにしたことを特徴とする請求項１記載のごみ発電システム。
【請求項１１】
前記排ガス熱交換システムに物理量検出器を、前記熱交換ガス排出機構に燃料流量調整器をそれぞれ設け、さらに前記物理量検出器と燃料流量調整器とを接続する演算器を設け、この演算器は、前記物理量検出器から入力された物理量に基づいて制御信号を決定し、燃料流量調整器に出力することにより、前記熱交換ガス排出機構に供給される燃料流量を制御することを可能としたことを特徴とする特徴とする請求項１記載のごみ発電システム。
【請求項１２】
前記廃棄物燃焼サイクルが生成した燃焼排気蒸気の一部を、前記熱交換ガス排出機構の冷却部位を冷却する冷却媒体として使用した後、前記蒸気サイクルシステムに供給する蒸気冷却手段と、前記廃棄物燃焼サイクルからの吐出空気を、前記冷却部位を冷却する冷却媒体として使用した後、前記排ガス熱交換システムに供給する空気冷却手段とを並設する一方、冷却媒体切替手段を設け、この冷却媒体切替手段により前記蒸気冷却手段と空気冷却手段のうち一方あるいは双方を選択できるようにしたことを特徴とする請求項１記載のごみ発電システム。
【請求項１３】
前記排ガス熱交換システムに過熱器あるいはその他の熱交換器を設け、前記蒸気サイクルシステムから排出された蒸気サイクル生成蒸気を、前記過熱器あるいはその他の熱交換部において、前記熱交換ガス排出機構から排出された熱交換用排ガスの熱で過熱あるいは加熱して高温化されて、再度前記蒸気サイクルシステムに供給するようにしたことを特徴とする請求項１記載のごみ発電システム。
【請求項１４】
前記排ガス熱交換システムに過熱器あるいはその他の熱交換器を設け、前記蒸気サイクルシステムから排出された蒸気サイクル生成蒸気が、前記過熱器あるいはその他の熱交換部を経由し、前記熱交換ガス排出機構から排出された熱交換用排ガスの熱で過熱あるいは加熱して高温化されて、再度前記蒸気サイクルシステムに供給される経路と、前記過熱器あるいはその他の熱交換部を経由せず直接再度前記蒸気サイクルシステムに供給される経路とを並設する一方、経路切替手段を設け、この経路切替手段により前記蒸気サイクルシステムから排出された蒸気サイクル生成蒸気の経路を選択できるようにしたことを特徴とする請求項１記載のごみ発電システム。
【請求項１５】
前記燃焼蒸気熱交換器は蓄熱式熱交換器であることを特徴とする請求項１記載のごみ発電システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイオキシン生成および高温溶融塩腐食の抑制が可能であり、より高効率で発電できるごみ発電システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のごみ発電システムとして図１０に示すごみ発電システムが提案される。
【０００３】
従来のごみ発電システム１は、廃棄物燃焼サイクル２、発電機３を備えたガスタービンプラント４、排ガス熱交換システム５、蒸気サイクルシステム（蒸気タービンプラント）６が複合的に組み合わされたコージェネレーションシステム構成である。
【０００４】
廃棄物燃焼サイクル２は、燃焼炉７、冷却器８および排ガス処理装置９を、ガス通路１０を介して直列に接続した構成である。
【０００５】
一方、排ガス熱交換システム５は、熱併給用蒸気発生装置１１、熱交換部１２およびスーパーヒータ１３が直列に設けられたガスタービン排ガス熱交換器１４で構成される。
【０００６】
また、蒸気サイクルシステム６は、発電機３をそれぞれ備えた高圧蒸気タービン１５と低圧蒸気タービン１６、復水器１７、脱気器１８および給水ポンプ１９で構成される。
【０００７】
廃棄物燃焼サイクル２において、燃焼炉７は燃料である廃棄物２０を燃焼して、燃焼ガス２１を生成する。発生した燃焼ガス２１はガス通路１０を介して冷却器８に送られ、さらに冷却器８では、燃焼ガス２１と蒸気サイクルシステム６の給水ポンプ１９から復水給水通路２２を介して供給される復水２３とを利用して高圧高温過熱蒸気２４と排ガス２５が生成される。冷却器８で生成された高温高圧蒸気２４は蒸気サイクルシステム６の高圧蒸気タービン１５に供給され、一方、排ガス２５は環境汚染物質の処理を行なう排ガス処理装置９で無害化され、無害化排ガス２６となり大気中に排出される。
【０００８】
ガスタービンプラント４では、燃料２７および空気２８から発電機３で電力を生成する際に発生するガスタービン排ガス２９を排ガス熱交換システム５のガスタービン排ガス熱交換器１４内に放出する。
【０００９】
排ガス熱交換システム５では、ガスタービンプラント４で仕事をした高温のガスタービン排ガス２９が、ガスタービン排ガス熱交換器１４内を流れ、スーパーヒータ１３、熱交換部１２および熱併給用蒸気発生装置１１の順で熱交換により放熱された後、大気中に放出される。
【００１０】
また、蒸気サイクルシステム６の高圧蒸気タービン１５から蒸気通路３０を介して供給される低圧蒸気３１が、熱交換部１２およびスーパーヒータ１３において、この順番でガスタービン排ガス２９との間で熱交換され、高温低圧蒸気３２が生成される。
【００１１】
一方、熱併給用蒸気発生装置１１では、供給水３３がガスタービン排ガス２９との間で熱交換され、低圧低温蒸気３４が生成される。
【００１２】
蒸気サイクルシステム６において、高圧蒸気タービン１５では、廃棄物燃焼サイクル２の冷却器８から、蒸気通路３０を介して供給される高温高圧蒸気２４を入力エネルギとして発電機３で電力が生成され、脱気用抽気蒸気３５および低圧蒸気３１が排出される。高圧蒸気タービン１５で生成された脱気用抽気蒸気３５および低圧蒸気３１は蒸気通路３０を介して、それぞれ、脱気器１８および排ガス熱交換システム５の熱交換部１２に送られる。
【００１３】
一方、低圧蒸気タービン１６では、排ガス熱交換システム５のスーパーヒータ１３から蒸気通路３０を介して供給される高温低圧蒸気３２を入力エネルギとして発電機３で電力が生成され、抽気蒸気３６が生成される。低圧蒸気タービン１６で生成された抽気蒸気３６は蒸気通路３０を介して復水器１７に送られ、復水器１７で冷却凝縮され復水２３となり、この復水２３はさらに復水給水通路２２を介して脱気器１８に送られる。
【００１４】
脱気器１８では、高圧蒸気タービン１５および低圧蒸気タービン１６から蒸気通路２１あるいは復水給水通路２２を介して送られた脱気用抽気蒸気３５および復水２３中の空気を分離し、脱気して得られた復水２３を、復水給水通路２２を介して給水ポンプ１９に供給する。さらに、給水ポンプ１９から復水給水通路２２を介して廃棄物燃焼サイクル２の冷却器８に復水２３が供給される。
【００１５】
すなわち、ごみ発電システム１は、廃棄物２０を燃料として廃棄物燃焼サイクル２で、高温高圧蒸気２４を生成し、ガスタービンプラント４から放出されるガスタービン排ガス２９の熱を利用して効率を上げつつ、高温高圧蒸気２４を入力エネルギとして高圧蒸気タービン１５および低圧蒸気タービン１６が備える発電機３で発電し電力を発生させるシステムである。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
環境対策および省資源対策として、廃棄物を燃料として燃焼させ、電力を発生させるごみ発電システムがある。
【００１７】
ごみ発電システムにおける課題としては、省資源化すなわち、エネルギ効率あるいは発電効率の向上および環境対策として、廃棄物燃焼等の処理で発生する環境汚染物質の量の低減が挙げられる。エネルギ効率あるいは発電効率を向上させるためには、発電の際の入力エネルギとなる蒸気の高温高圧化および安定化が必要である。
【００１８】
しかし、廃棄物燃料を燃焼して蒸気を生成する場合において、高温燃焼では、廃棄物に含まれる多量の塩基物によりボイラチューブの高温腐食が発生する恐れがある。このため廃棄物は、高温腐食が発生する温度より低い温度で燃焼され、また、廃棄物燃焼には負荷変動が伴うことから十分な廃熱回収が実施されず、蒸気の温度低下に繋がる。
【００１９】
また、燃料となる廃棄物を直接燃焼すると、廃棄物に含まれる容器や包装廃棄物から有害物質が発生する一方、廃棄物中に含まれる水分の影響で発熱量が低下して発電効率が低くなる。このため，廃棄物のガス化あるいは固形化により廃棄物燃料を改質して、環境汚染物質の発生量を低減させ、また、燃料を高エネルギ化させることが重要である。
【００２０】
本発明は上述した従来の事情に対処するためになされたものであり、廃棄物燃焼サイクルに負荷変動がある場合においても、より高温高圧な蒸気を安定して供給すること、および、十分な廃熱回収を実施することにより高いエネルギ効率で発電あるいは２次エネルギ生成することが可能なごみ発電システムを提供することを目的とする。
【００２１】
また、本発明の他の目的は、環境汚染物質の発生量を低減し、環境汚染を抑制することが可能なごみ発電システムを提供することである。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るごみ発電システムは、上述の目的を達成するために、請求項１に記載したように、廃棄物燃焼サイクル、熱交換ガス排出機構、燃焼蒸気熱交換器を設けた排ガス熱交換システムおよび蒸気サイクルシステムで構成され、前記廃棄物燃焼サイクルは、廃棄物を燃料として生成した燃焼排気蒸気を前記排ガス熱交換システムの燃焼蒸気熱交換器に与え、上記燃焼蒸気熱交換器は、前記廃棄物燃焼サイクルから与えられた燃焼排気蒸気を、前記熱交換ガス排出機構から排出された熱交換用排ガスの熱で加熱高温化した後、前記蒸気サイクルシステムに供給する一方、前記蒸気サイクルシステムは、燃焼蒸気熱交換器から供給される燃焼排気蒸気から電力を発生させるようにしたことを特徴とするものである。
【００２３】
また、本発明に係るごみ発電システムは、上述の目的を達成するために、請求項２に記載したように、前記排ガス熱交換システムに供給水熱交換器を設け、この供給水熱交換器において、前記廃棄物燃焼サイクルから排出された無害化排ガス、および前記熱交換ガス排出機構から排ガス熱交換システムに排出される熱交換用排ガスの熱で、前記供給水熱交換器に供給される供給水を加熱し、供給水生成蒸気を生成するようにしたことを特徴とするものである。
【００２４】
また、本発明に係るごみ発電システムは、上述の目的を達成するために、請求項３に記載したように、前記廃棄物燃焼サイクルが生成した燃焼排気蒸気の一部を、前記熱交換ガス排出機構の冷却部位を冷却する冷却媒体として使用した後、前記蒸気サイクルシステムに供給するようにしたことを特徴とするものである。
【００２５】
また、本発明に係るごみ発電システムは、上述の目的を達成するために、請求項４に記載したように、前記排ガス熱交換システムに過熱器を設け、前記廃棄物燃焼サイクルが生成した燃焼排気蒸気の一部を、前記熱交換ガス排出機構の冷却部位を冷却する冷却媒体として使用した後、前記過熱器において、前記熱交換ガス排出機構から排出された熱交換用排ガスの熱で過熱高温化してから、前記蒸気サイクルシステムに供給するようにしたことを特徴とするものである。
【００２６】
また、本発明に係るごみ発電システムは、上述の目的を達成するために、請求項５に記載したように、前記蒸気サイクルシステムが生成した蒸気サイクル生成蒸気を、前記熱交換ガス排出機構の冷却部位を冷却する冷却媒体として使用するようにしたことを特徴とするものである。
【００２７】
また、本発明に係るごみ発電システムは、上述の目的を達成するために、請求項６に記載したように、前記排ガス熱交換システムに過熱器を設け、前記蒸気サイクルシステムが生成した蒸気サイクル生成蒸気を、前記熱交換ガス排出機構の冷却部位を冷却する冷却媒体として使用した後、前記過熱器において、前記熱交換ガス排出機構から排出された熱交換用排ガスの熱で過熱高温化してから、前記蒸気サイクルシステムに供給するようにしたことを特徴とするものである。
【００２８】
また、本発明に係るごみ発電システムは、上述の目的を達成するために、請求項７に記載したように、前記排ガス熱交換システムに過熱器を設け、前記蒸気サイクルシステムが生成した蒸気サイクル生成蒸気を、前記過熱器において、前記熱交換ガス排出機構から排出された熱交換用排ガスの熱で過熱高温化してから、再度、前記燃焼蒸気熱交換器から供給される燃焼排気蒸気とともに蒸気サイクルシステムに供給されるようにしたことを特徴とするものである。
【００２９】
また、本発明に係るごみ発電システムは、上述の目的を達成するために、請求項８に記載したように、前記排ガス熱交換システムに過熱器を設け、前記燃焼蒸気熱交換器で加熱された燃焼排気蒸気を、さらに前記過熱器において過熱高温化してから、前記蒸気サイクルシステムに供給されるようにしたことを特徴とするものである。
【００３０】
また、本発明に係るごみ発電システムは、上述の目的を達成するために、請求項９に記載したように、前記熱交換ガス排出機構が冷却部位および燃焼器を具備し、前記廃棄物燃焼サイクルが生成した燃焼排気蒸気の一部を、前記冷却部位を冷却する冷却媒体として使用した後、前記蒸気サイクルシステムに供給する一方、前記廃棄物燃焼サイクルが生成した燃焼排気蒸気の別の一部で、前記燃焼器を直接噴射冷却されるようにしたことを特徴とするものである。
【００３１】
また、本発明に係るごみ発電システムは、上述の目的を達成するために、請求項１０に記載したように、前記排ガス熱交換システムに燃料改質機構を設け、この燃料改質機構において、前記廃棄物燃焼サイクルから排出された無害化排ガス、および前記熱交換ガス排出機構から排ガス熱交換システムに排出される熱交換用排ガスの熱で、前記燃料改質機構に供給される改質用燃料を加熱し、改質燃料を生成するようにしたことを特徴とするものである。
【００３２】
また、本発明に係るごみ発電システムは、上述の目的を達成するために、請求項１１に記載したように、前記排ガス熱交換システムに物理量検出器を、前記熱交換ガス排出機構に燃料流量調整器をそれぞれ設け、さらに前記物理量検出器と燃料流量調整器とを接続する演算器を設け、この演算器は、前記物理量検出器から入力された物理量に基づいて制御信号を決定し、燃料流量調整器に出力することにより、前記熱交換ガス排出機構に供給される燃料流量を制御することを可能としたことを特徴とするものである。
【００３３】
また、本発明に係るごみ発電システムは、上述の目的を達成するために、請求項１２に記載したように、前記廃棄物燃焼サイクルが生成した燃焼排気蒸気の一部を、前記熱交換ガス排出機構の冷却部位を冷却する冷却媒体として使用した後、前記蒸気サイクルシステムに供給する蒸気冷却手段と、前記廃棄物燃焼サイクルからの吐出空気を、前記冷却部位を冷却する冷却媒体として使用した後、前記排ガス熱交換システムに供給する空気冷却手段とを並設する一方、冷却媒体切替手段を設け、この冷却媒体切替手段により前記蒸気冷却手段と空気冷却手段のうち一方あるいは双方を選択できるようにしたことを特徴とするものである。
【００３４】
また、本発明に係るごみ発電システムは、上述の目的を達成するために、請求項１３に記載したように、前記排ガス熱交換システムに過熱器あるいはその他の熱交換器を設け、前記蒸気サイクルシステムから排出された蒸気サイクル生成蒸気を、前記過熱器あるいはその他の熱交換部において、前記熱交換ガス排出機構から排出された熱交換用排ガスの熱で過熱あるいは加熱して高温化されて、再度前記蒸気サイクルシステムに供給するようにしたことを特徴とするものである。
【００３５】
また、本発明に係るごみ発電システムは、上述の目的を達成するために、請求項１４に記載したように、前記排ガス熱交換システムに過熱器あるいはその他の熱交換器を設け、前記蒸気サイクルシステムから排出された蒸気サイクル生成蒸気が、前記過熱器あるいはその他の熱交換部を経由し、前記熱交換ガス排出機構から排出された熱交換用排ガスの熱で過熱あるいは加熱して高温化されて、再度前記蒸気サイクルシステムに供給される経路と、前記過熱器あるいはその他の熱交換部を経由せず直接再度前記蒸気サイクルシステムに供給される経路とを並設する一方、経路切替手段を設け、この経路切替手段により前記蒸気サイクルシステムから排出された蒸気サイクル生成蒸気の経路を選択できるようにしたことを特徴とするものである。
【００３６】
また、本発明に係るごみ発電システムは、上述の目的を達成するために、請求項１５に記載したように、前記燃焼蒸気熱交換器は蓄熱式熱交換器であることを特徴とするものである。
【００３７】
【発明の実施の形態】
本発明に係るごみ発電システムの実施の形態について添付図面を参照して説明する。
【００３８】
図１は、本発明の第１の実施形態によるごみ発電システムを示す構成図である。
【００３９】
ごみ発電システム４０は、廃棄物燃焼サイクル４１、発電機４２を備えた熱交換ガス排出機構であるガスタービンプラント４３、排ガス熱交換システム４４、蒸気サイクルシステム４５（蒸気タービンプラント）が複合的に組み合わされたコージェネレーションシステム構成である。
【００４０】
廃棄物燃焼サイクル４１は、燃焼炉４６、冷却器４７および排ガス処理装置４８を、ガス通路４９を介して直列に接続した構成である。
【００４１】
一方、排ガス熱交換システム４４は、供給水熱交換器である熱併給用蒸気発生装置５０、熱交換部５１、燃焼排ガス−水蒸気ガス熱交換器としての燃焼蒸気熱交換器である蓄熱式熱交換器５２および過熱器であるスーパーヒータ５３が直列に設けられたガスタービン排ガス熱交換器５４で構成される。
【００４２】
ガスタービン排ガス熱交換器５４の熱併給用蒸気発生装置５０と熱交換部５１との間には、排ガス合流点５５が設けられる。
【００４３】
また、蒸気サイクルシステム４５は、発電機４２をそれぞれ備えた高圧蒸気タービン５６と低圧蒸気タービン５７、復水器５８、脱気器５９および給水ポンプ６０で構成される。
【００４４】
廃棄物燃焼サイクル４１において、燃焼炉４６は燃料である廃棄物６１を燃焼して、燃焼ガス６２を生成する。発生した燃焼ガス６２はガス通路４９を介して冷却器４７に送られ、さらに冷却器４７では、燃焼ガス６２と蒸気サイクルシステム４５の給水ポンプ６０から復水給水通路６３を介して供給される復水６４とを利用して燃焼排気蒸気である高温高圧蒸気６５と排ガス６６が生成される。冷却器４７で生成された高温高圧蒸気６５は排ガス熱交換システム４４における、ガスタービン排ガス熱交換器５４に設けられた蓄熱式熱交換器５２に送られる。
【００４５】
一方、冷却器４７から放出された排ガス６６は環境汚染物質の処理を行なう排ガス処理装置４８で無害化され無害化排ガス６７となり、排ガス熱交換システム４４における、ガスタービン排ガス熱交換器５４に設けられた排ガス合流点５５に、ガス通路４９を介して排出される。
【００４６】
ガスタービンプラント４３では、燃料６８および空気６９から発電機４２で電力を生成する際に発生する熱交換用排ガスであるガスタービン排ガス７０を排ガス熱交換システム４４のガスタービン排ガス熱交換器５４内に放出する。
【００４７】
排ガス熱交換システム４４では、ガスタービンプラント４３で仕事をした高温のガスタービン排ガス７０が、ガスタービン排ガス熱交換器５４に直列に具備したスーパーヒータ５３、蓄熱式熱交換器５２、熱交換部５１および熱併給用蒸気発生装置５０において順次この順番で熱交換により放熱され、大気中に放出される。
【００４８】
また、蒸気サイクルシステム４５の高圧蒸気タービン５６から蒸気通路７１を介して供給される蒸気サイクル生成蒸気である低圧蒸気７２が、熱交換部５１およびスーパーヒータ５３において、この順番でガスタービン排ガス７０との間で熱交換され、高温低圧蒸気７３が生成される。
【００４９】
一方、熱併給用蒸気発生装置５０では、供給水７４がガスタービン排ガス７０との間で熱交換され、供給水生成蒸気である低圧低温蒸気７５が生成される。
【００５０】
また、廃棄物燃焼サイクル４１の冷却器４７からガス通路４９を介して供給される高温高圧蒸気６５が、蓄熱式熱交換器５２においてガスタービン排ガス７０との間で熱交換された後、蒸気サイクルシステム４５の高圧蒸気タービン５６に蒸気通路７１を介して供給される。
【００５１】
また、廃棄物燃焼サイクル４１の排ガス処理装置４８で無害化された無害化排ガス６７が、ガスタービン排ガス熱交換器５４に設けられた排ガス合流点５５でガスタービン排ガス７０と合流し、ガスタービン排ガス７０とともに無害化排ガス６７の熱が熱併給用蒸気発生装置５０で供給水７４との熱交換に利用され、大気排出される。
【００５２】
蒸気サイクルシステム４５において、高圧蒸気タービン５６では、排ガス熱交換システム４４の蓄熱式熱交換器５２から、蒸気通路７１を介して供給される高温高圧蒸気６５を入力エネルギとして発電機４２で電力が生成され、脱気用抽気蒸気７６および低圧蒸気７２が排出される。高圧蒸気タービン５６で生成された脱気用抽気蒸気７６および低圧蒸気７２は蒸気通路７１を介して、それぞれ、脱気器５９および排ガス熱交換システム４４の熱交換部５１に送られる。
【００５３】
一方、低圧蒸気タービン５７では、排ガス熱交換システム４４のスーパーヒータ５３から蒸気通路７１を介して供給される高温低圧蒸気７３を入力エネルギとして発電機４２で電力が生成され、抽気蒸気７７が生成される。低圧蒸気タービン５７で生成された抽気蒸気７７は蒸気通路７１を介して復水器５８に送られ、復水器５８で冷却復水され復水６４となり、さらに復水給水通路６３を介して脱気器５９に送られる。
【００５４】
脱気器５９では、高圧蒸気タービン５６および低圧蒸気タービン５７から蒸気通路７１あるいは復水給水通路６３を介して送られた脱気用抽気蒸気７６および復水６４中の空気を分離し、脱気して得られた復水６４を、復水給水通路６３を介して給水ポンプ６０に供給する。さらに、給水ポンプ６０から復水給水通路６３を介して廃棄物燃焼サイクル４１の冷却器４７に冷却用として復水６４が供給される。
【００５５】
すなわち、ごみ発電システム４０は、廃棄物６１を燃料として廃棄物燃焼サイクル４１で、高温高圧蒸気６５を生成し、ガスタービンプラント４３から放出されるガスタービン排ガス７０の熱を利用して効率を上げつつ、高温高圧蒸気６５を入力エネルギとして高圧蒸気タービン５６および低圧蒸気タービン５７の発電機４２で電力を発生させるシステムである。
【００５６】
従来のごみ発電システム１が、冷却器７で生成された高温高圧蒸気２４を直接高圧蒸気タービン１４の入力エネルギとしているのに対し、ごみ発電システム４０は、冷却器４７で生成された高温高圧蒸気６５を蓄熱式熱交換器５２においてガスタービン排ガス７０との間で熱交換した後、高圧蒸気タービン５６の入力エネルギとしている。
【００５７】
また、従来のごみ発電システム１においては、排ガス処理装置８で無害化された無害化排ガス２６が大気排出されるのに対し、ごみ発電システム４０では、排ガス処理装置４８で無害化された無害化排ガス６７が、ガスタービン排ガス熱交換器５４に設けられた排ガス合流点５５でガスタービン排ガス７０と合流され、ガスタービン排ガス７０とともに無害化排ガス６７の熱が熱併給用蒸気発生装置５０で供給水７４との熱交換に利用された後、大気排出される。
【００５８】
このため、ごみ発電システム４０では、廃棄物燃焼サイクル４１の負荷変動により、冷却器４７で生成される高温高圧蒸気６５の温度に変動が発生しても、蓄熱式熱交換器５２の蓄熱効果により高温高圧蒸気６５の温度変動量を低減させることができる。また、高温高圧蒸気６５の高温高圧化が図れる。さらに、高圧蒸気タービン５６で生成される低圧蒸気７２および、低圧蒸気タービン５７への、高温低圧蒸気７３の供給を安定化することができる。
【００５９】
また、ガスタービン排ガス熱交換器５４の下流域である熱併給用蒸気発生装置５０の熱交換能力が向上し、かつ、排ガス処理装置４８で無害化された無害化排ガス６７の熱を有効利用することによりシステムのエネルギ効率を向上させることができる。
【００６０】
尚、ごみ発電システム４０では、ガスタービンプラント４３の代わりに、廃棄物燃焼ガス化炉を設け、排出されたガス化炉発生生成ガスをガスタービン排ガス７０の代わりとすることも可能である。
【００６１】
図２は、本発明の第２の実施形態によるごみ発電システムの構成図である。
【００６２】
図２のごみ発電システム４０Ａは、図１のごみ発電システム４０に対し、冷却器４７と蓄熱式熱交換器５２の間の蒸気通路７１に設けた蒸気分岐点８０と、ガスタービンプラント４３が具備するガスタービン冷却部位８１とを蒸気分岐通路８２で接続し、さらに蓄熱式熱交換器５２と高圧蒸気タービン５６の間の蒸気通路７１に設けた蒸気合流点８３と、ガスタービン冷却部位８１とを高温蒸気通路８４で接続した構成が相違する。その他の構成および作用については、図１のごみ発電システム４０と図２のごみ発電システム４０Ａは同等であるため、説明を省略し同符号を付する。
【００６３】
ごみ発電システム４０Ａでは、冷却器４７で生成された高温高圧蒸気６５の一部が、蒸気分岐点８０から蒸気分岐通路８２に流れ、ガスタービン冷却部位８１を冷却し、熱交換する。その後、高温高圧蒸気６５は、高温蒸気通路８４内を流れ、蒸気合流点８３において、蓄熱式熱交換器５２でガスタービン排ガス７０と熱交換された高温高圧蒸気６５と合流して、高圧蒸気タービン５６に供給される。
【００６４】
また、高温蒸気通路８４はスーパーヒータ５３を経由しており、スーパーヒータ５３において、高温高圧蒸気６５とガスタービン排ガス７０との間で熱交換され、過熱される。
【００６５】
ごみ発電システム４０Ａでは、ガスタービンプラント４３の冷却に必要な作動媒体を高温高圧蒸気６５とするため、ガスタービンプラント４３の冷却媒体（通常は高圧空気）生成に費やされる動力を低減できる。さらに、冷却に使用した後の高温高圧蒸気６５は回収され、蒸気サイクルシステム４５において熱回収されるため、システム全体の熱効率を図１のごみ発電システム４０よりも向上させることができる。
【００６６】
また、高温高圧蒸気６５の一部がスーパーヒータ５３を経由するため、高圧蒸気タービン５６に供給される高温高圧蒸気６５の高温高圧化が可能となる。このため、高圧蒸気タービン５６において安定した低圧蒸気７２を生成することが可能となり、図１のごみ発電システム４０に対し、高出力、高効率化が図れる。
【００６７】
尚、ごみ発電システム４０Ａでは、図１のごみ発電システム４０と同様に、ガスタービンプラント４３の代わりに、廃棄物燃焼ガス化炉を設け、排出されたガス化炉発生生成ガスをガスタービン排ガス７０の代わりとすることも可能であり、この場合、廃棄物燃焼ガス化炉の冷却部位が高温高圧蒸気６５の一部により冷却される。
【００６８】
図３は、本発明の第３の実施形態によるごみ発電システムを示す構成図である。
【００６９】
図３のごみ発電システム４０Ｂは、図１のごみ発電システム４０に対し、高圧蒸気タービン５６と熱交換部５１を繋ぐ蒸気通路７１が、ガスタービンプラント４３が具備するガスタービン冷却部位８１を経由する構成が相違する。その他の構成および作用については、図１のごみ発電システム４０と図３のごみ発電システム４０Ｂは同等であるため、説明を省略し同符号を付する。
【００７０】
ごみ発電システム４０Ｂでは、高圧蒸気タービン５６で生成された低圧蒸気７２が、ガスタービン冷却部位８１を冷却する一方過熱され、その後、熱交換部５１に送られる。
【００７１】
ごみ発電システム４０Ｂでは、低圧蒸気タービン５７に供給される高温低圧蒸気７３の高温高圧化が可能となり、図１のごみ発電システム４０よりも高出力、高効率化が図れる。
【００７２】
尚、ごみ発電システム４０Ｂでは、図１のごみ発電システム４０と同様に、ガスタービンプラント４３の代わりに、廃棄物燃焼ガス化炉を設け、排出されたガス化炉発生生成ガスをガスタービン排ガス７０の代わりとすることも可能であり、この場合、廃棄物燃焼ガス化炉の冷却部位が高圧蒸気タービン５６で生成された低圧蒸気７２により冷却される。
【００７３】
図４は、本発明の第４の実施形態によるごみ発電システムを示す構成図である。
【００７４】
図４のごみ発電システム４０Ｃは、図１のごみ発電システム４０に対し、蓄熱式熱交換器５２と高圧蒸気タービン５６の間の蒸気通路７１に蒸気抽気点９０を、また、スーパーヒータ５３と低圧蒸気タービン５７の間の蒸気通路７１に蒸気合流点９１をそれぞれ設け、蒸気抽気点９０と蒸気合流点９１とを高温蒸気通路９２で接続した構成が相違する。その他の構成および作用については、図１のごみ発電システム４０と図４のごみ発電システム４０Ｃは同等であるため、説明を省略し同符号を付する。
【００７５】
ごみ発電システム４０Ｃでは、蓄熱式熱交換器５２から供給される高温高圧蒸気６５の一部が、蒸気抽気点９０で抽気され、高温蒸気通路９２を流れる。高温蒸気通路９２を経由した高温高圧蒸気６５の一部は、蒸気合流点９１において、スーパーヒータ５３から供給される高温低圧蒸気７３と合流し、低圧蒸気タービン５７に入力エネルギとして供給される。
【００７６】
ごみ発電システム４０Ｃでは、低圧蒸気タービン５７の入力エネルギである高温低圧蒸気７３の温度、圧力、流量調節が可能となり、システムの負荷変動や部分負荷運転時に要求される最適量に設定することができる。
【００７７】
図５は、本発明の第５の実施形態によるごみ発電システムを示す構成図である。
【００７８】
図５のごみ発電システム４０Ｄは、図１のごみ発電システム４０に対し、蓄熱式熱交換器５２と高圧蒸気タービン５６の間の蒸気通路７１がスーパーヒータ５３を経由する構成が相違する。その他の構成および作用については、図１のごみ発電システム４０と図５のごみ発電システム４０Ｄは同等であるため、説明を省略し同符号を付する。
【００７９】
ごみ発電システム４０Ｄでは、蓄熱式熱交換器５２から供給される高温高圧蒸気６５が、スーパーヒータ５３を経由し、ガスタービン排ガス７０と熱交換され過熱された後、高圧蒸気タービン５６に供給される。
【００８０】
ごみ発電システム４０Ｄでは、高温高圧蒸気６５の高温高圧化が可能となり、また、高圧蒸気タービン５６に安定した高温高圧蒸気６５の供給を行なうことができるため、高出力、高効率化が図れる。
【００８１】
図６は、本発明の第６の実施形態によるごみ発電システムを示す構成図である。
【００８２】
図６のごみ発電システム４０Ｅは、蒸気通路７１の接続形態および経路が図１のごみ発電システム４０と相違する。その他の構成および作用については、図１のごみ発電システム４０と図６のごみ発電システム４０Ｅは同等であるため、説明を省略し同符号を付する。
【００８３】
ごみ発電システム４０Ｅでは、スーパーヒータ５３と低圧蒸気タービン５７の間および、高圧蒸気タービン５６と熱交換部５１の間の蒸気通路７１にそれぞれ経路切替手段として三方切替装置１００が設けられる。これら２つの三方切替装置１００は蒸気バイパス通路１０１で接続される。
【００８４】
また、冷却器４７と蓄熱式熱交換器５２の間の蒸気通路７１に蒸気分岐弁１０２が設けられ、蒸気分岐弁１０２とガスタービンプラント４３が具備するガスタービン冷却部位８１とが冷却蒸気通路１０３で接続される。さらに、冷却蒸気通路１０３から分岐して、ガスタービンプラント４３への供給路として蒸気噴射用通路１０４が設けられる。
【００８５】
一方、スーパーヒータ５３と低圧蒸気タービン５７の間で三方切替装置１００よりも下流の位置に蒸気合流点１０５が設けられ、蒸気合流点１０５とガスタービン冷却部位８１とが回収蒸気通路１０６で接続される。
【００８６】
ごみ発電システム４０Ｅでは、ガスタービンプラント４３の停止時には、高圧蒸気タービン５６から排出された低圧蒸気７２が流れる経路が蒸気バイパス通路１０１となるように、三方切替装置１００を切り替え、低圧蒸気７２が、排ガス熱交換システム４４に流されず、直接低圧蒸気タービン５７に送られる。
【００８７】
また、冷却器４７で生成された高温高圧蒸気６５の一部が蒸気分岐弁１０２で抽気され、冷却蒸気通路１０３介してガスタービン冷却部位８１に供給される。高温高圧蒸気６５はガスタービン冷却部位８１において冷却することにより熱交換された後、回収蒸気通路１０６を流れ、蒸気合流点１０５において高温低圧蒸気７３と合流し、低圧蒸気タービン５７に入力エネルギとして供給される。
【００８８】
また、冷却蒸気通路１０３を流れる高温高圧蒸気６５の一部は、分岐する蒸気噴射用通路１０４に流れ、ガスタービンプラント４３の燃焼器内に直接蒸気噴射されて冷却材として使用される。
【００８９】
ごみ発電システム４０Ｅでは、ガスタービンプラントが停止し、システム全体が低負荷であるときに、高圧蒸気タービン５６から排出された低圧蒸気７２を直接低圧蒸気タービン５７に供給するため、蒸気通路７１を短くでき、蒸気通路７１における圧力損失と蒸気温度低下を低減することができる。これにより、システム全体の熱効率低下を低減することができる。
【００９０】
また、ガスタービンプラント４３の燃焼器内へ高温高圧蒸気６５を直接噴射することにより、燃焼器内の燃焼温度を低減できるため、燃焼ガスから発生する窒素酸化物（ＮＯｘ）などの有害物質の発生を抑制できる。さらに、燃焼ガスと水蒸気が混合するため、ガスタービンプラント４３の出力を増加させることができる。
【００９１】
また、高温高圧蒸気６５をガスタービンプラント４３の燃焼器内へ直接噴射する代わりに、給水ポンプ６０から供給される高圧の復水６４が流れる復水給水通路６３に、復水給水通路６３から分岐する図示しない蒸気噴射用水路を設け、ガスタービンプラント４３の燃焼器内に直接、復水６４を噴射する構成としてもごみ発電システム４０Ｅと同様の効果を得ることができる。
【００９２】
尚、ごみ発電システム４０Ｅでは、図１のごみ発電システム４０と同様に、ガスタービンプラント４３の代わりに、廃棄物燃焼ガス化炉を設け、排出されたガス化炉発生生成ガスをガスタービン排ガス７０の代わりとすることも可能である。この場合、廃棄物燃焼ガス化炉の冷却部位が高温高圧蒸気６５の一部により冷却され、廃棄物燃焼ガス化炉の燃焼器内に高温高圧蒸気６５が直接噴射される。
【００９３】
図７は、本発明の第７の実施形態によるごみ発電システムを示す構成図である。
【００９４】
図７のごみ発電システム４０Ｆは、図１のごみ発電システム４０に対し、熱併給用蒸気発生装置５０の代わりに燃料改質機構として燃料改質装置１１０がガスタービン排ガス熱交換器５４の下流に設けられた構成が相違する。その他の構成および作用については、図１のごみ発電システム４０と図７のごみ発電システム４０Ｆは同等であるため、説明を省略し同符号を付する。
【００９５】
ごみ発電システム４０Ｆでは、燃料改質装置１１０において、燃料供給通路１１１を介して供給される改質用燃料１１２が、ガスタービン排ガス７０あるいは図示しない廃棄物燃焼ガス化炉から排出されたガス化炉発生生成ガスの熱を利用することにより改質され、クリーン燃料や高カロリー燃料等の改質燃料１１３が生成される。燃料改質装置１１０において生成された改質燃料１１３は、改質燃料通路１１４を介して燃焼炉１、図示しない廃棄物燃焼ガス化炉、ガスタービンプラント４３または他の熱機関の燃料として供給される。
【００９６】
ごみ発電システム４０Ｆでは、多種多様な改質用燃料１１２に対応できること、有害物質の発生が少ないクリーン燃料等の改質燃料１１３を生成できること、また、生成した改質燃料１１３を廃棄物６１あるいはその他の廃棄物とともに燃焼させることにより、燃焼ガスから発生する窒素酸化物等の有害物質の発生を低減させることができる。
【００９７】
また、改質燃料１１３は、燃料電池、ガスエンジン、またはマイクロガスタービンプラント等の熱機関にも供給できる。このため、多様化する付帯熱機関にクリーン燃料の供給が可能であり、目的あるいは用途に応じて改質燃料１１３の有効利用ができる。
【００９８】
図８は、本発明の第８の実施形態によるごみ発電システムを示す構成図である。
【００９９】
図８のごみ発電システム４０Ｇは、図１のごみ発電システム４０に対し、ガスタービン排ガス熱交換器５４が熱併給用蒸気発生装置５０および排ガス合流点５５を具備せず、代わりにガスタービン排ガス熱交換器５４の最下流に物理量検知器１２０が設けられる一方、ガスタービンプラント４３に燃料流量調節器１２１が設けられ、物理量検知器１２０と燃料流量調節器１２１とが、演算器１２２を介して接続された構成が相違する。その他の構成および作用については、図１のごみ発電システム４０と図８のごみ発電システム４０Ｇは同等であるため、説明を省略し同符号を付する。
【０１００】
ごみ発電システム４０Ｇでは、ガスタービン排ガス熱交換器５４の下流部に設けた物理量検知器１２０により、ガスタービン排ガス熱交換器５４の下流部における物理量である温度が検出される。検出した温度は温度信号１２３として演算器１２２に送られ、さらに、演算器１２２からは、温度信号１２３を基に決定した制御信号１２４が燃料流量調節器１２１に与えられる。
【０１０１】
一方、燃料流量調節器１２１では、演算器１２２から与えられた制御信号１２４により、ガスタービンプラント４３に供給される燃料６８の流量が制御される。
【０１０２】
すなわち、ごみ発電システム４０Ｇでは、蒸気サイクルシステム４５における高圧蒸気タービン５６または低圧蒸気タービン５７の作動媒体である高温高圧蒸気６５および高温低圧蒸気７３、または、ガスタービンプラント４３に供給される燃料６８および支援用空気６９それぞれの温度、圧力、流量調節が可能である。このため、これらの温度、圧力、流量等の状態量をシステムの負荷変動や部分負荷運転時に要求される最適状態量に設定することができる。
【０１０３】
図９は、本発明の第９の実施形態によるごみ発電システムを示す構成図である。
【０１０４】
図９のごみ発電システム４０Ｈは、図２のごみ発電システム４０Ａに対し、蒸気分岐点８０に設けた蒸気分岐通路８２と、蒸気合流点８３に設けた高温蒸気通路８４との間の構成が相違する。その他の構成および作用については、図２のごみ発電システム４０Ａと図９のごみ発電システム４０Ｈは同等であるため、説明を省略し同符号を付する。
【０１０５】
ごみ発電システム４０Ｈでは、蒸気分岐点８０に設けられた蒸気分岐通路８２の他方に、蒸気空気切替装置１３０が設けられる。蒸気空気切替装置１３０には、圧縮空気抽気通路１３１および冷却媒体供給通路１３２が接続される。また、圧縮空気抽気通路１３１の蒸気空気切替装置１３０に対する他方側はガスタービンプラント４３に、冷却媒体供給通路１３２の蒸気空気切替装置１３０に対する他方側はガスタービンプラント４３のガスタービン冷却部位８１に、それぞれ接続される。
【０１０６】
また、ごみ発電システム４０Ｈでは、高温蒸気通路８４のスーパーヒータ５３とガスタービン冷却部位８１との間に、回収媒体切替装置１３３を設け、回収媒体切替装置１３３から分岐して回収空気排気通路１３４が接続される。一方、回収空気排気通路１３４の回収媒体切替装置１３３に対する他方側は、ガスタービン排ガス熱交換器５４の最上流部に接続される。
【０１０７】
ごみ発電システム４０Ｈでは、平時は、蒸気空気切替装置１３０の開閉により、蒸気分岐通路８２と冷却媒体供給通路１３２とが流通され、冷却器４７で生成された高温高圧蒸気６５を冷却媒体としてガスタービン冷却部位８１が冷却される。
【０１０８】
一方、ガスタービンプラント４３の起動時あるいは、蒸気サイクルシステム４５のトラブル発生時には、蒸気空気切替装置１３０の開閉により圧縮空気抽気通路１３１と冷却媒体供給通路１３２とが流通され、ガスタービンプラント４３が具備する図示しない空気圧縮機で生成された吐出空気である圧縮空気１３５を冷却媒体としてガスタービン冷却部位８１が冷却される。
【０１０９】
また、ガスタービン冷却部位８１の冷却媒体が高温高圧蒸気６５であるときは、回収媒体切替装置１３３の開閉により、高温蒸気通路８４と回収空気排気通路１３４とは流通されない。そして、ガスタービン冷却部位８１冷却後の高温高圧蒸気６５は高温蒸気通路８４を流れ、スーパーヒータ５３に送られる。
【０１１０】
一方、ガスタービン冷却部位８１の冷却媒体が圧縮空気１３５であるときは、回収媒体切替装置１３３の開閉により、高温蒸気通路８４と回収空気排気通路１３４とが流通され、スーパーヒータ５３への経路が断たれる。そして、ガスタービン冷却部位８１冷却後の回収空気１３６は回収空気排気通路１３４を介して、ガスタービン排ガス熱交換器５４の最上流部に送られる。
【０１１１】
すなわち、ごみ発電システム４０Ｈでは、高温高圧蒸気６５が蒸気分岐点８０から蒸気分岐通路８２、冷却媒体供給通路１３２、ガスタービン冷却部位８１および高温蒸気通路８４を流れることにより、ガスタービン冷却部位８１を冷却する蒸気冷却手段と、ガスタービンプラント４３から排出された圧縮空気１３５が圧縮空気抽気通路１３１、冷却媒体供給通路１３２、ガスタービン冷却部位８１および回収空気排気通路１３４を流れることにより、ガスタービン冷却部位８１を冷却する空気冷却手段を具備する。
【０１１２】
さらに、蒸気空気切替装置１３０および回収媒体切替装置１３３が冷却媒体切替手段として機能し、蒸気冷却手段と空気冷却手段との切替を可能とする。
【０１１３】
ごみ発電システム４０Ｈでは、ガスタービンプラント４３の起動時あるいは、蒸気サイクルシステム４５のトラブル発生時に、ガスタービンプラント４３が発生する圧縮空気１３５でガスタービン冷却部位８１を冷却することにより、システムを停止することなく安定したシステムの稼動を可能とするため、システムの信頼性を向上させることができる。また、ガスタービン冷却部位８１を圧縮空気１３５で冷却した場合において、冷却後の回収空気１３６の熱をガスタービン排ガス熱交換器５４での熱交換に利用することにより、システムの熱効率を向上させることができる。
【０１１４】
【発明の効果】
本発明に係るごみ発電システムにおいては、燃焼蒸気熱交換器を排ガス熱交換システムに設け、この燃焼蒸気熱交換器で廃棄物燃焼サイクルが生成した燃焼排気蒸気と熱交換ガス排出機構から排出された熱交換用排ガスとを熱交換することにより廃棄物燃焼サイクルに負荷変動があっても、高温高圧蒸気の温度変動量の低減あるいは高温高圧化を図ることができる。このため、蒸気タービンで生成あるいは供給される蒸気の安定化、高エネルギ化が可能となり、発電効率のみならず、システム全体のエネルギ効率を向上させることができる。
【０１１５】
また、廃棄物燃焼サイクルから排出された無害化排ガスの熱、または、ガスタービンプラントの冷却部位から熱を回収し、有効利用するともに冷却部位の冷却媒体を生成するための動力を低減させること、および、演算器による温度あるいは燃料流量の制御、または、切替装置によるシステムの稼動状況に応じた蒸気の最適経路選択により、システムの負荷変動によるエネルギ損失を抑制することで、エネルギ効率を向上できる。
【０１１６】
また、ガスタービンプラントの燃焼器内へ蒸気を直接噴射することにより燃焼温度の低減が可能であり、また、多種多様な改質用燃料に対応して、有害物質の発生が少ないクリーン燃料等の改質燃料を生成して利用できるため、燃焼ガスから発生する環境汚染物質である窒素酸化物の量を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態によるごみ発電システムを示す構成図。
【図２】本発明の第２の実施形態によるごみ発電システムを示す構成図。
【図３】本発明の第３の実施形態によるごみ発電システムを示す構成図。
【図４】本発明の第４の実施形態によるごみ発電システムを示す構成図。
【図５】本発明の第５の実施形態によるごみ発電システムを示す構成図。
【図６】本発明の第６の実施形態によるごみ発電システムを示す構成図。
【図７】本発明の第７の実施形態によるごみ発電システムを示す構成図。
【図８】本発明の第８の実施形態によるごみ発電システムを示す構成図。
【図９】本発明の第９の実施形態によるごみ発電システムを示す構成図。
【図１０】従来のごみ発電システムを示す構成図。
【符号の説明】
４０　ごみ発電システム
４１　廃棄物燃焼サイクル
４２　発電機
４３　ガスタービンプラント
４４　排ガス熱交換システム
４５　蒸気サイクルシステム
４６　燃焼炉
４７　冷却器
４８　排ガス処理装置
４９　ガス通路
５０　熱併給用蒸気発生装置
５１　熱交換部
５２　蓄熱式熱交換器
５３　スーパーヒータ
５４　ガスタービン排ガス熱交換器
５５　排ガス合流点
５６　高圧蒸気タービン
５７　低圧蒸気タービン
５８　復水器
５９　脱気器
６０　給水ポンプ
６１　廃棄物
６２　燃焼ガス
６３　復水給水通路
６４　復水
６５　高温高圧蒸気
６６　排ガス
６７　無害化排ガス
６８　燃料
６９　空気
７０　ガスタービン排ガス
７１　蒸気通路
７２　低圧蒸気
７３　高温低圧蒸気
７４　供給水
７５　低圧低温蒸気
７６　脱気用抽気蒸気
７７　抽気蒸気
８０　蒸気分岐点
８１　ガスタービン冷却部位
８２　蒸気分岐通路
８３　蒸気合流点
８４　高温蒸気通路
９０　蒸気抽気点
９１　蒸気合流点
９２　高温蒸気通路
１００　三方切替装置
１０１　蒸気バイパス通路
１０２　蒸気分岐弁
１０３　冷却蒸気通路
１０４　蒸気噴射用通路
１０５　蒸気合流点
１０６　回収蒸気通路
１１０　燃料改質装置
１１１　燃料供給通路
１１２　改質用燃料
１１３　改質燃料
１１４　改質燃料通路
１２０　物理量検知器
１２１　燃料流量調節器
１２２　演算器
１２３　温度信号
１２４　制御信号
１３０　蒸気空気切替装置
１３１　圧縮空気抽気通路
１３２　冷却媒体供給通路
１３３　回収媒体切替装置
１３４　回収空気排気通路
１３５　圧縮空気
１３６　回収空気
【図１】
2004108249.tif 000003
【図２】
2004108249.tif 000004
【図３】
2004108249.tif 000005
【図４】
2004108249.tif 000006
【図５】
2004108249.tif 000007
【図６】
2004108249.tif 000008
【図７】
2004108249.tif 000009
【図８】
2004108249.tif 000010
【図９】
2004108249.tif 000011
【図１０】
2004108249.tif 000012