(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボイラーと、このボイラーに接続され、内部にファン駆動用の第１の排気流路並びにこの第１の排気流路に隣接して設けられたファン駆動用には供しない第２の排気流路が形成された排気煙道と、前記第１の排気流路の風上側に設けられた開閉自在な第１のダンパーと、前記第２の排気流路の風上側に設けられた開閉自在な第２のダンパーと、前記第１の排気流路に設けられたファンと、このファンに接続された発電機とを具備し、前記第１の排気流路内の排気風により前記ファンを回転せしめ、この回転によって前記発電機にて発電せしめ、前記第１のダンパーは前記ファンへの風量遮断用に供せられ、前記第２のダンパーは前記排気煙道の排気圧上昇防止用並びに風量確保用に供せられることを特徴とする風力発電装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンバインドサイクル発電システムを含む汽力発電設備並びに一般ボイラー設備等の煙道を有する発電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
発電方式には水力、火力、原子力等種々利用されているが、環境上の観点からも近年注目を集め、普及されている発電方式に風力発電がある。この風力発電方式は、通常、設置適地として海に隣接した場所や高地にて強い地上風が吹く場所が選択される。これらの適地に大型のプロペラ型風車を立設して発電を行っている。即ち、プロペラ型風車で風を受け、このプロペラの回転を直結された発電機へ伝達することにより、発電機を駆動して発電し、発生した電力を直流変換し電力供給を行う方式が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した方式においては、地上風（自然風）を効率よく利用ためには大型のプロペラ型風車を用いなければならず、強風が常時吹く平地、高台等の立地条件が制約となり、設置適地の選定に困難を来していた。
【０００４】
本発明は、このような課題を解決し、地上風（自然風）を利用することなく、既設システムの風を利用することを可能とした風力発電装置並びに発電方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本願発明に係わる風力発電装置は、ボイラーと、このボイラーに接続され、内部にファン駆動用の第１の排気流路並びにこの第１の排気流路に隣接して設けられたファン駆動用には供しない第２の排気流路が形成された排気煙道と、前記第１の排気流路の風上側に設けられた開閉自在な第１のダンパーと、前記第２の排気流路の風上側に設けられた開閉自在な第２のダンパーと、前記第１の排気流路に設けられたファンと、このファンに接続された発電機とを具備し、前記第１の排気流路内の排気風により前記ファンを回転せしめ、この回転によって前記発電機にて発電せしめ、前記第１のダンパーは前記ファンへの風量遮断用に供せられ、前記第２のダンパーは前記排気煙道の排気圧上昇防止用並びに風量確保用に供せられることを要旨とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図を用いて説明する。図１は本発明の第１の実施の形態を説明するための構成図である。即ち、この実施の形態ではコンバインドサイクル発電システム等に利用されるボイラー１１から排気煙道１２を介して煙突１３から排出される排気風を発電に利用するものである。ボイラー１１からの排気は脱硫脱硝装置１４を介して煙道１２へ導かれる。煙道１２中には、トラッシュスクリーン付き導風板１５が煙道１２の中央部に設けられている。このトラッシュスクリーン付き導風板１５の上方には煙道排気圧上昇防止兼確保用ダンパー１６が開閉自在に設けられている。更に、導風板１５の下方には風量遮断用ダンパー１７が同じく開閉自在に設けられている。
【００１１】
風量遮断用ダンパー１７の風下側、即ち、ボイラー１１の反対側であって、ダンパー１７に対向する位置には、風力トルク駆動ファン１８が設けられている。風力トルク駆動ファン１８の回転軸１９は、煙道１２の外部に設置されている発電機２０に直結されている。風力トルク駆動ファン１８並びに発電機２０の組合わせは、図１では１個のみ示してあるが、通常は複数対を並列に配置し、煙道内の排気風をより有効に利用することができるようになっている。
【００１２】
発電機２０の出力は、開閉器２１並びに全波整流器２２を介して充電器２３へ入力される。充電器２３からの出力は、逆流防止ダイオード２４を介して出力端から、別に設けられている直流負荷端、所内バッテリー又は所内直流負荷へ送電される。また、両ダンパー１６、１７と脱硫脱硝装置１４との間の煙道１２を貫通して排気圧力高検出用圧力スイッチ２６が設けられている。
【００１３】
さて、このように構成されている本発明の第１の実施の形態においては、ボイラー１１が運転中、ボイラー排気圧力の上昇を抑制するために、風量確保用ダンパー１６は全開させて運転する。この状態で、風量遮断用ダンパー１７は全開されており、このためボイラー排気風の一部は風力トルク駆動ファン５を回転せしめ、この回転により発電機２０にて発電される。なお、風力遮断用ダンパー１７は、発電機２０の保守点検時には全閉とするが、その他は原則として常時全開状態である。
【００１４】
ボイラー１１の停止時のドラフト風あるいはボイラー運転時の排気風は、トラッシュスクリーン付き導風板１５を介して小型風力トルク駆動ファン１８に取込まれ、これらを駆動する。これにより回転軸１９で直結した発電機２０を駆動して発電を行う。発電機２０の出力回路はそれぞれの開閉器２１を介して並列接続され、発電した電力を全波整流器２２にて直流変換し、充電器２３及び逆流防止用ダイオード２４を介して負荷端に供給する。
【００１５】
図２は、本発明の第２の実施の形態を示す構成図であるが、この例では、高層ビル排気ダクト内のドラフト風を利用した風力発電システムを提供するものである。排気ダクト３１にバイパスダクト３２を設け、内部にファン３３を直結した風力発電機３４を設置する。バイパスダクト３２へのドラフト風の切替は、常時排気流量の確保とダンパー作動時の妨げとなる差圧を発生させないようにスライド式ダンパー３５にて行う。バイパスダクト３２の入口には、異物混入による風力トルク駆動ファンの破損を防止するために、トラッシュスクリーン３６を設け、この前後差圧を圧力計又は圧力スイッチ３７で監視して異物の有無を判断する。発電機３４の出力は開閉器３８を介して全波整流器３９に接続され、発電された電力を直流変換した後、充電器４０及び逆流防止用ダイオード４１を介して直流負荷端、非常用電灯等へ供給する。
【００１６】
【発明の効果】
本発明により、従来放置されていたエネルギーを有効活用して直流小電力の確保が可能となり、また、発電効率向上に寄与している。また、煙道内排気圧上昇防止兼風量確保ダンパー閉によるボイラーホットバンキング時の温度降下を緩和することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第1の実施形態を説明するための構成図。
【図２】本発明の第2の実施形態を説明するための構成図。
【符号の説明】
１１  ボイラー
１２  排気煙道
１３  煙突
１４  脱硫脱哨装置
１５  導風板
１６  煙道排気圧上昇防止兼風量確保用ダンパー
１７  風量遮断用ダンパー
１８、３３  ファン
１９  回転軸
２０、３４  発電機
３１  排気ダクト
３２  バイパスダクト
３５  スライド式ダンパー
３６  トラッシュスクリーン
【図１】
0004011322.tif 000002
【図２】
0004011322.tif 000003