バイナリー発電システム
【課題】バイオマスを含む廃棄物の燃焼による排熱の熱回収率を向上させ、安定して発電できるバイナリー発電システムを提供する。
【解決手段】バイナリー発電システムは、廃棄物を燃焼して排ガスを発生させる焼却炉１１０と、前記排ガスから熱回収し熱媒体油１４０を昇温する熱回収部１２２、熱回収部１２２により熱回収された前記排ガスに水を噴霧する噴霧器１２６、及び前記水を噴霧された前記排ガスから熱回収して熱媒体油１４０を昇温し、昇温した熱媒体油１４０を熱回収部１２２へ供給する熱回収部１２４を有する冷却装置１２０と、熱回収部１２２から排出された熱媒体油１４０と冷媒２０２との熱交換を行う熱交換器２６０、２７０と、熱交換器２７０により昇温された冷媒２０２が供給されて回転駆動するタービン２１０と、を備える。
【解決手段】バイナリー発電システムは、廃棄物を燃焼して排ガスを発生させる焼却炉１１０と、前記排ガスから熱回収し熱媒体油１４０を昇温する熱回収部１２２、熱回収部１２２により熱回収された前記排ガスに水を噴霧する噴霧器１２６、及び前記水を噴霧された前記排ガスから熱回収して熱媒体油１４０を昇温し、昇温した熱媒体油１４０を熱回収部１２２へ供給する熱回収部１２４を有する冷却装置１２０と、熱回収部１２２から排出された熱媒体油１４０と冷媒２０２との熱交換を行う熱交換器２６０、２７０と、熱交換器２７０により昇温された冷媒２０２が供給されて回転駆動するタービン２１０と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、バイナリー発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化現象の原因の１つとして、ＣＯ２による温室効果が指摘され、地球環境を守る上で、ＣＯ２排出抑制への要求が強まっている。これに伴い、ＣＯ２を発生させない太陽光、太陽熱、風力、地熱、潮力、バイオマス等の再生エネルギーを用いた発電方式への需要が高まっている。このうち、発電だけでなく燃料製造としても有望なバイオマスは、その利用可能エネルギー量が最も多いと予想されている。バイオマスは、食品廃棄物、建築廃材等の生活から出てくる廃棄物や、畜産農家・林業から出てくる糞尿・間伐財等の不要物まで多岐にわたる。その再生方法としては、燃焼による熱サイクル発電や、バイオディーゼル・バイオガス等の燃料製造などがある。
【０００３】
バイオマスの燃焼による熱サイクル発電では、一般的に、バイオマス用のボイラーで蒸気を製造し、蒸気タービンで発電を行う。バイオマスを燃焼させると、ダイオキシン等の有毒物質を生成するため、バイオマスを燃焼させた後のプロセスが重要になる。一般的に、建築廃材等を燃焼させると、付着している塗料、接着剤、防腐材によりダイオキシンが発生する。ダイオキシンの発生を抑制するために、燃焼ガスを８００℃の断熱状態で２秒以上滞留させた後、２００℃以下まで急冷し、その後、スクラバーで散水して有害物を水の中に溶解させて分離回収している。
【０００４】
上述した燃焼ガスの急冷において、熱交換時間を短くするためには、熱を移動させる媒体と燃焼ガスとの温度差を大きくとることが必要になる。そのため、従来の蒸気タービンサイクルは、高温での熱回収が難しく、蒸気タービン発電効率が低かった。また、バイオマスには様々なものがあり、その種類によって燃焼ガスからの熱回収量が変動するため、安定した発電が困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第６，９６４，１６８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、バイオマスを含む廃棄物の燃焼による排熱の熱回収率を向上させ、安定して発電できるバイナリー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】
【０００７】
本実施形態によれば、バイナリー発電システムは、廃棄物を燃焼して排ガスを発生させる焼却炉と、前記焼却炉から供給された前記排ガスから熱回収し熱媒体油を昇温する第１熱回収部、前記第１熱回収部により熱回収された前記排ガスに水を噴霧する噴霧器、及び前記水を噴霧された前記排ガスから熱回収して前記熱媒体油を昇温し、昇温した前記熱媒体油を前記第１熱回収部へ供給する第２熱回収部を有する冷却装置と、前記第１熱回収部から排出された前記熱媒体油と冷媒との熱交換を行い、前記冷媒を昇温させる熱交換器と、前記熱交換器で熱交換された前記熱媒体油を前記第２熱回収部へ送り込む第１ポンプと、前記熱交換器により昇温された前記冷媒が供給されて回転駆動するタービンと、前記タービンから排出された前記冷媒を凝縮する凝縮器と、前記凝縮器により凝縮された前記冷媒と、前記タービンから排出され前記凝縮器に供給される前記冷媒との熱交換を行う再生器と、前記凝縮器により凝縮された前記冷媒を前記再生器を介して前記熱交換器へ送り込む第２ポンプと、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るバイナリー発電システムの概略構成図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係るバイナリー発電システムの概略構成図である。
【図３】同第２の実施形態の変形例によるバイナリー発電システムの概略構成図である。
【図４】本発明の第３の実施形態に係るバイナリー発電システムの概略構成図である。
【図５】同第３の実施形態の変形例によるバイナリー発電システムの概略構成図である。
【図６】同第３の実施形態の変形例によるバイナリー発電システムの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
（第１の実施形態）図１に本発明の第１の実施形態に係るバイナリー発電システムの概略構成を示す。バイナリー発電システムは、燃焼装置１００及びタービンサイクル２００を備えている。
【００１１】
燃焼装置１００は、焼却炉１１０、冷却装置１２０を備え、熱媒体油１４０が循環する構成となっている。熱媒体油１４０には、シリコーン油や、ビフェニルとジフェニルエーテルの混合物等の４００℃程度まで安定な熱媒体が用いられる。また、燃焼装置１００には、熱媒体油１４０を貯留するタンク１３２、及びタンク１３２に貯留されている熱媒体油１４０を冷却装置１２０へ送り込むポンプ１３４が設けられている。
【００１２】
焼却炉１１０は、バイオマスを含む廃棄物を燃焼させる燃焼器１１２と、燃焼器１１２で発生した燃焼ガス（以下、排ガスと称する）１１６を熱分解するクラッキング部１１４とを有する。バイオマスは、例えば、食品廃棄物、建築廃材等の生活から出てくる廃棄物や、畜産農家・林業から出てくる糞尿・間伐財等の不要物である。
【００１３】
クラッキング部１１４は、燃焼器１１２からみて排ガス流路の下流側に設けられており、例えば燃焼器１１２の上部に設けられている。クラッキング部１１４は断熱構造になっており、燃焼器１１２で発生した排ガス１１６が８００℃以上で２秒以上滞留する。クラッキング部１１４から排出された排ガス１１６は冷却装置１２０に供給される。
【００１４】
冷却装置１２０は、高温熱回収部１２２、低温熱回収部１２４、及び噴霧器１２６を有する。
【００１５】
高温熱回収部１２２は、クラッキング部１１４から排出された排ガス１１６を用いて、低温熱回収部１２４から排出された熱媒体油１４０を昇温させる。排ガス１１６は高温熱回収部１２２での熱回収により温度が下がる。このとき、高温熱回収部１２２を通過した排ガス１１６の温度が５００℃以上となるようにする。これは、排ガス１１６の温度が２５０℃〜４５０℃程度のときにダイオキシンが発生しやすいためである。
【００１６】
噴霧器１２６は、高温熱回収部１２２から排出された排ガス１１６に対して水を噴霧し、排ガス１１６を急速冷却する。例えば、噴霧器１２６は排ガス１１６を１秒以内に２００℃以下まで冷却する。このような排ガス１１６の急速冷却により、ダイオキシンの発生を抑制することができる。また、噴霧器１２６において、排ガス１１６の酸洗浄等も並行して実施される。
【００１７】
低温熱回収部１２４は、噴霧器１２６により冷却された排ガス１１６を用いて、ポンプ１３４から送り込まれた熱媒体油１４０を昇温させる。排ガス１１６は低温熱回収部１２４での熱回収によりさらに温度が下がる。低温熱回収部１２４を通過した排ガス１１６は冷却装置１２０から排出される。
【００１８】
このように、冷却装置１２０では、低温熱回収部１２４が、噴霧器１２６により冷却された排ガス１１６を用いて熱媒体油１４０を昇温する。そして、高温熱回収部１２２が、噴霧器１２６により冷却される前の排ガス１１６を用いて、低温熱回収部１２４により昇温された熱媒体油１４０をさらに昇温する。そのため、ダイオキシンの発生を抑制しながら、排ガス１１６の熱を有効に回収することができる。
【００１９】
冷却装置１２０の高温熱回収部１２２から排出された熱媒体油１４０は、後述する高温熱交換器２７０及び低温熱交換器２６０において、タービンサイクル２００を循環する冷媒２０２と熱交換した後、タンク１３２に供給される。
【００２０】
次に、タービンサイクル２００について説明する。タービンサイクル２００は、タービン２１０、再生器２３０、凝縮器２４０、ポンプ２５０、低温熱交換器２６０、及び高温熱交換器２７０を備え、冷媒２０２が循環する構成になっている。冷媒２０２には、例えば、フロン、又は炭化水素系の低沸点媒体が用いられる。
【００２１】
冷媒２０２は、低温熱交換器２６０において熱媒体油１４０と熱交換して昇温され、その後、高温熱交換器２７０において熱媒体油１４０と熱交換して蒸発し、気水分離される。蒸発した冷媒２０２はタービン２１０に供給される。なお、高温熱交換器２７０とタービン２１０との間には蒸気流量を調整するバルブ２８０が設けられている。
【００２２】
タービン２１０は、蒸発した冷媒２０２により駆動する。タービン２１０のタービン軸２１２には、タービン軸２１２の回転により発電を行う発電機２２０が連結されている。
【００２３】
凝縮器２４０は、図示しない冷却媒体を用いて、タービン２１０から排出された冷媒２０２を凝縮して液化する。
【００２４】
凝縮器２４０により液化された冷媒２０２は、ポンプ２５０により低温熱交換器２６０へ送り込まれる。
【００２５】
再生器２３０は、タービン２１０から排出された冷媒２０２と、ポンプ２５０により低温熱交換器２６０へ送り込まれる冷媒２０２との熱交換を行う。再生器２３０における熱交換により、凝縮器２４０に供給される冷媒２０２の温度が低下するため、凝縮器２４０の熱負荷を低減することができる。これは、タービン２１０から排出される冷媒２０２の温度が、凝縮器２４０の凝縮温度を大きく上回る場合、すなわちタービン２１０から排出される冷媒２０２が過熱度の高い蒸気である場合に特に有効である。また、タービン２１０から排出された冷媒２０２から、熱を効率的に回収することができる。
【００２６】
高温熱交換器２７０での蒸発温度が冷媒２０２の臨界温度以下の場合は、ポンプ２５０に亜臨界圧媒体ポンプを用いることで、高温、高圧の蒸気を生成することができ、タービン２１０での断熱熱落差が大きくなり、熱回収量に対する発電量を大きくすることができる。また、高温熱交換器２７０での蒸発温度が冷媒２０２の臨界温度より高い場合は、ポンプ２５０に超臨界圧媒体ポンプを用いることがで、冷媒２０２は超臨界流体となる。
【００２７】
本実施形態によるバイナリー発電システムでは、燃焼装置１００の焼却炉１１０で廃棄物を燃焼させることで発生した排ガス１１６と、熱媒体油１４０とが、冷却装置１２０の高温熱回収部１２２及び低温熱回収部１２４において熱交換する。低温熱回収部１２４では、噴霧器１２６により冷却された後の排ガス１１６と熱媒体油１４０とが熱交換する。高温熱回収部１２２では、噴霧器１２６により冷却される前の高温の排ガス１１６と熱媒体油１４０とが熱交換する。高温熱回収部１２２を設けることで、熱媒体油１４０を高温にすることができる。
【００２８】
このように排ガス１１６から効率良く熱を回収して高温になった熱媒体油１４０により冷媒２０２を昇温することで、タービン２１０を駆動する媒体（蒸気）温度を高温化することができ、効率良く安定的に発電を行うことができる。
【００２９】
また、冷却装置１２０の高温熱回収部１２２において排ガス１１６から熱媒体油１４０へ熱回収する際に、排ガス１１６の温度が５００℃未満のダイオキシンが発生しやすい温度まで低下しないようにしている。そして、高温熱回収部１２２を通過した排ガス１１６を、噴霧器１２６の水噴霧により急速冷却する。排ガス１１６の温度が、ダイオキシンの発生しやすい温度にある状態を極めて短時間にすることで、ダイオキシンの発生を抑制することができる。
【００３０】
このように、本実施形態に係るバイナリー発電システムによれば、バイオマスを含む廃棄物の燃焼による排熱の熱回収率及び発電効率を向上させつつ、ダイオキシンの発生を抑制することができる。
【００３１】
上記実施形態において、高温熱交換器２７０及び低温熱交換器２６０は一体化してもよい。
【００３２】
（第２の実施形態）図２に本発明の第２の実施形態に係るバイナリー発電システムの概略構成を示す。本実施形態は、図１に示す第１の実施形態と比較して、２種類の熱媒体油が循環している点が異なる。図２において、図１に示す第１の実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００３３】
図２に示すように、本実施形態に係る燃焼装置１００は、焼却炉１１０に設けられた熱回収部１１８、タンク１５２、及びポンプ１５４を備え、熱媒体油１６０が循環する構成になっている。熱媒体油１６０は、熱媒体油１４０よりも耐高温性のある熱媒体が用いられる。タンク１５２は、熱媒体油１６０を貯留する。ポンプ１５４は、タンク１５２に貯留されている熱媒体油１６０を熱回収部１１８へ送り込む。
【００３４】
熱回収部１１８は、燃焼器１１２の下方に設けられ、高温の灰等が堆積する。熱回収部１１８は、堆積した高温の灰等を用いて、ポンプ１５４から送り込まれた熱媒体油１６０を昇温させる。熱回収部１１８により昇温された熱媒体油１６０は、高温熱交換器２７０に供給され、冷媒２０２と熱交換した後、タンク１５２に供給される。熱回収部１１８により加熱された熱媒体油１６０は、冷却装置１２０の高温熱回収部１２２及び低温熱回収部１２４により加熱された熱媒体油１４０よりも高温になる。
【００３５】
冷却装置１２０の高温熱回収部１２２から排出された熱媒体油１４０は、低温熱交換器２６０に供給され、冷媒２０２と熱交換した後、タンク１３２に供給される。
【００３６】
冷媒２０２は、低温熱交換器２６０において熱媒体油１４０と熱交換して昇温された後、高温熱交換器２７０において熱媒体油１６０と熱交換してさらに昇温される。本実施形態によれば、上記第１の実施形態と比較して、冷媒２０２をより高温・高圧にすることが可能となるため、冷媒２０２によるバイナリーサイクル発電出力をさらに増加させることができる。
【００３７】
このように、本実施形態によれば、バイオマスを含む廃棄物の燃焼による排熱の熱回収率及び発電効率を向上させつつ、ダイオキシンの発生を抑制することができる。さらに、排ガス１１６の熱だけでなく、焼却炉１１０の高温灰等の熱を回収することで、発電効率をさらに向上させることができる。
【００３８】
なお、焼却炉１１０に投入されるバイオマス燃料に亜鉛や鉄等の重金属が含まれる場合や、化石燃料の追加投入がある場合は、ダイオキシンの発生しやすい温度帯域が広がるため、ダイオキシンの発生を抑制しつつ高温熱回収部１２２で熱回収を行うことが困難になる。従って、このような場合は、図３に示すように、冷却装置１２０の高温熱回収部１２２を省略し、低温熱回収部１２４により加熱された熱媒体油１４０を低温熱交換器２６０へ供給する構成にすることが好ましい。
【００３９】
（第３の実施形態）図４に本発明の第３の実施形態に係るバイナリー発電システムの概略構成を示す。本実施形態は、図２に示す第２の実施形態と比較して、低温熱交換器２６０で加熱された冷媒２０２により駆動するタービン２１４をさらに設けた点が異なる。図４において、図２に示す第２の実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００４０】
タービン２１４はタービン軸２１２を介してタービン２１０に連結されている。タービン２１４は、低温熱交換器２６０で加熱された冷媒２０２及びタービン２１０から排出された冷媒２０２が供給され、回転駆動する。低温熱交換器２６０で加熱された冷媒２０２は分岐し、一方はタービン２１４に供給され、他方は高温熱交換器２７０に供給される。低温熱交換器２６０で加熱された冷媒２０２の分岐点とタービン２１４との間にはバルブ２８２が設けられ、タービン２１４への冷媒２０２の供給量を調整できるようになっている。
【００４１】
タービン２１４から排出された冷媒２０２は、再生器２３０を介して凝縮器２４０に供給される。凝縮器２４０により液化された冷媒２０２は、例えば超臨界圧媒体ポンプであるポンプ２５０により、再生器２３０を介して低温熱交換器２６０に供給される。
【００４２】
高温熱交換器２７０では、焼却炉１１０の高温灰等により加熱された高温の熱媒体油１６０により冷媒２０２が加熱されるため、タービン２１０に供給される冷媒２０２は高温になる。一般に、フロン系や炭化水素系の低沸点媒体（冷媒２０２）の多くは、タービンで膨張仕事する際に、飽和線より離れ過熱度が高くなる。タービン２１４入口での媒体蒸気の過熱度が高いと、タービン２１４出口での過熱度が大きくなり、再生器２３０の熱負荷が大きくなる。
【００４３】
本実施形態は、タービン２１０から排出された高温の冷媒２０２と、低温熱交換器２６０で加熱された冷媒２０２とを混合してタービン２１４に供給する。そのため、上記第２の実施形態と比較して、タービン２１４から再生器２３０に供給される冷媒２０２の温度を低下させることができ、再生器２３０の熱負荷を低減することができる。
【００４４】
このように、本実施形態によれば、バイオマスを含む廃棄物の燃焼による排熱の熱回収率及び発電効率を向上させつつ、ダイオキシンの発生を抑制することができる。さらに、排ガス１１６の熱だけでなく、焼却炉１１０の高温灰等の熱を回収することで、発電効率をさらに向上させることができる。また、再生器２３０の負荷を低減することができる。
【００４５】
なお、焼却炉１１０に投入されるバイオマス燃料に亜鉛や鉄等の重金属が含まれる場合や、化石燃料の追加投入がある場合は、ダイオキシンの発生しやすい温度帯域が広がるため、ダイオキシンの発生を抑制しつつ高温熱回収部１２２で熱回収を行うことが困難になる。従って、このような場合は、図５に示すように、冷却装置１２０の高温熱回収部１２２を省略し、低温熱回収部１２４により加熱された熱媒体油１４０を低温熱交換器２６０へ供給する構成にすることが好ましい。
【００４６】
また、図６に示すように、上記第３の実施形態において、凝縮器２４０により液化された冷媒２０２を分岐し、一方をポンプ２５０により再生器２３０を介して低温熱交換器２６０へ供給し、他方をポンプ２５２により高温熱交換器２７０へ供給するようにしてもよい。ポンプ２５２はポンプ２５０より高圧なポンプである。
【００４７】
高温熱交換器２７０において熱媒体油１６０と熱交換した冷媒２０２はタービン２１０に供給される。また、低温熱交換器２６０において熱媒体油１４０と熱交換した冷媒２０２は、高温熱交換器２７０には供給されず、タービン２１０から排出された冷媒２０２と混合されてタービン２１４に供給される。このような構成によっても、上記第３の実施形態と同様に、再生器２３０の負荷を低減することができる。
【００４８】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１００ 燃焼装置
１１０ 焼却炉
１１２ 燃焼器
１１４ クラッキング部
１１６ 燃焼ガス（排ガス）
１２０ 冷却装置
１２２ 高温熱回収部
１２４ 低温熱回収部
１２６ 噴霧器
１３２ タンク
１３４ ポンプ
１４０ 熱媒体油
２００ タービンサイクル
２０２ 冷媒
２１０ タービン
２１２ タービン軸
２２０ 発電機
２３０ 再生器
２４０ 凝縮器
２５０ ポンプ
２６０ 低温熱交換器
２７０ 高温熱交換器
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、バイナリー発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化現象の原因の１つとして、ＣＯ２による温室効果が指摘され、地球環境を守る上で、ＣＯ２排出抑制への要求が強まっている。これに伴い、ＣＯ２を発生させない太陽光、太陽熱、風力、地熱、潮力、バイオマス等の再生エネルギーを用いた発電方式への需要が高まっている。このうち、発電だけでなく燃料製造としても有望なバイオマスは、その利用可能エネルギー量が最も多いと予想されている。バイオマスは、食品廃棄物、建築廃材等の生活から出てくる廃棄物や、畜産農家・林業から出てくる糞尿・間伐財等の不要物まで多岐にわたる。その再生方法としては、燃焼による熱サイクル発電や、バイオディーゼル・バイオガス等の燃料製造などがある。
【０００３】
バイオマスの燃焼による熱サイクル発電では、一般的に、バイオマス用のボイラーで蒸気を製造し、蒸気タービンで発電を行う。バイオマスを燃焼させると、ダイオキシン等の有毒物質を生成するため、バイオマスを燃焼させた後のプロセスが重要になる。一般的に、建築廃材等を燃焼させると、付着している塗料、接着剤、防腐材によりダイオキシンが発生する。ダイオキシンの発生を抑制するために、燃焼ガスを８００℃の断熱状態で２秒以上滞留させた後、２００℃以下まで急冷し、その後、スクラバーで散水して有害物を水の中に溶解させて分離回収している。
【０００４】
上述した燃焼ガスの急冷において、熱交換時間を短くするためには、熱を移動させる媒体と燃焼ガスとの温度差を大きくとることが必要になる。そのため、従来の蒸気タービンサイクルは、高温での熱回収が難しく、蒸気タービン発電効率が低かった。また、バイオマスには様々なものがあり、その種類によって燃焼ガスからの熱回収量が変動するため、安定した発電が困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第６，９６４，１６８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、バイオマスを含む廃棄物の燃焼による排熱の熱回収率を向上させ、安定して発電できるバイナリー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】
【０００７】
本実施形態によれば、バイナリー発電システムは、廃棄物を燃焼して排ガスを発生させる焼却炉と、前記焼却炉から供給された前記排ガスから熱回収し熱媒体油を昇温する第１熱回収部、前記第１熱回収部により熱回収された前記排ガスに水を噴霧する噴霧器、及び前記水を噴霧された前記排ガスから熱回収して前記熱媒体油を昇温し、昇温した前記熱媒体油を前記第１熱回収部へ供給する第２熱回収部を有する冷却装置と、前記第１熱回収部から排出された前記熱媒体油と冷媒との熱交換を行い、前記冷媒を昇温させる熱交換器と、前記熱交換器で熱交換された前記熱媒体油を前記第２熱回収部へ送り込む第１ポンプと、前記熱交換器により昇温された前記冷媒が供給されて回転駆動するタービンと、前記タービンから排出された前記冷媒を凝縮する凝縮器と、前記凝縮器により凝縮された前記冷媒と、前記タービンから排出され前記凝縮器に供給される前記冷媒との熱交換を行う再生器と、前記凝縮器により凝縮された前記冷媒を前記再生器を介して前記熱交換器へ送り込む第２ポンプと、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るバイナリー発電システムの概略構成図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係るバイナリー発電システムの概略構成図である。
【図３】同第２の実施形態の変形例によるバイナリー発電システムの概略構成図である。
【図４】本発明の第３の実施形態に係るバイナリー発電システムの概略構成図である。
【図５】同第３の実施形態の変形例によるバイナリー発電システムの概略構成図である。
【図６】同第３の実施形態の変形例によるバイナリー発電システムの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
（第１の実施形態）図１に本発明の第１の実施形態に係るバイナリー発電システムの概略構成を示す。バイナリー発電システムは、燃焼装置１００及びタービンサイクル２００を備えている。
【００１１】
燃焼装置１００は、焼却炉１１０、冷却装置１２０を備え、熱媒体油１４０が循環する構成となっている。熱媒体油１４０には、シリコーン油や、ビフェニルとジフェニルエーテルの混合物等の４００℃程度まで安定な熱媒体が用いられる。また、燃焼装置１００には、熱媒体油１４０を貯留するタンク１３２、及びタンク１３２に貯留されている熱媒体油１４０を冷却装置１２０へ送り込むポンプ１３４が設けられている。
【００１２】
焼却炉１１０は、バイオマスを含む廃棄物を燃焼させる燃焼器１１２と、燃焼器１１２で発生した燃焼ガス（以下、排ガスと称する）１１６を熱分解するクラッキング部１１４とを有する。バイオマスは、例えば、食品廃棄物、建築廃材等の生活から出てくる廃棄物や、畜産農家・林業から出てくる糞尿・間伐財等の不要物である。
【００１３】
クラッキング部１１４は、燃焼器１１２からみて排ガス流路の下流側に設けられており、例えば燃焼器１１２の上部に設けられている。クラッキング部１１４は断熱構造になっており、燃焼器１１２で発生した排ガス１１６が８００℃以上で２秒以上滞留する。クラッキング部１１４から排出された排ガス１１６は冷却装置１２０に供給される。
【００１４】
冷却装置１２０は、高温熱回収部１２２、低温熱回収部１２４、及び噴霧器１２６を有する。
【００１５】
高温熱回収部１２２は、クラッキング部１１４から排出された排ガス１１６を用いて、低温熱回収部１２４から排出された熱媒体油１４０を昇温させる。排ガス１１６は高温熱回収部１２２での熱回収により温度が下がる。このとき、高温熱回収部１２２を通過した排ガス１１６の温度が５００℃以上となるようにする。これは、排ガス１１６の温度が２５０℃〜４５０℃程度のときにダイオキシンが発生しやすいためである。
【００１６】
噴霧器１２６は、高温熱回収部１２２から排出された排ガス１１６に対して水を噴霧し、排ガス１１６を急速冷却する。例えば、噴霧器１２６は排ガス１１６を１秒以内に２００℃以下まで冷却する。このような排ガス１１６の急速冷却により、ダイオキシンの発生を抑制することができる。また、噴霧器１２６において、排ガス１１６の酸洗浄等も並行して実施される。
【００１７】
低温熱回収部１２４は、噴霧器１２６により冷却された排ガス１１６を用いて、ポンプ１３４から送り込まれた熱媒体油１４０を昇温させる。排ガス１１６は低温熱回収部１２４での熱回収によりさらに温度が下がる。低温熱回収部１２４を通過した排ガス１１６は冷却装置１２０から排出される。
【００１８】
このように、冷却装置１２０では、低温熱回収部１２４が、噴霧器１２６により冷却された排ガス１１６を用いて熱媒体油１４０を昇温する。そして、高温熱回収部１２２が、噴霧器１２６により冷却される前の排ガス１１６を用いて、低温熱回収部１２４により昇温された熱媒体油１４０をさらに昇温する。そのため、ダイオキシンの発生を抑制しながら、排ガス１１６の熱を有効に回収することができる。
【００１９】
冷却装置１２０の高温熱回収部１２２から排出された熱媒体油１４０は、後述する高温熱交換器２７０及び低温熱交換器２６０において、タービンサイクル２００を循環する冷媒２０２と熱交換した後、タンク１３２に供給される。
【００２０】
次に、タービンサイクル２００について説明する。タービンサイクル２００は、タービン２１０、再生器２３０、凝縮器２４０、ポンプ２５０、低温熱交換器２６０、及び高温熱交換器２７０を備え、冷媒２０２が循環する構成になっている。冷媒２０２には、例えば、フロン、又は炭化水素系の低沸点媒体が用いられる。
【００２１】
冷媒２０２は、低温熱交換器２６０において熱媒体油１４０と熱交換して昇温され、その後、高温熱交換器２７０において熱媒体油１４０と熱交換して蒸発し、気水分離される。蒸発した冷媒２０２はタービン２１０に供給される。なお、高温熱交換器２７０とタービン２１０との間には蒸気流量を調整するバルブ２８０が設けられている。
【００２２】
タービン２１０は、蒸発した冷媒２０２により駆動する。タービン２１０のタービン軸２１２には、タービン軸２１２の回転により発電を行う発電機２２０が連結されている。
【００２３】
凝縮器２４０は、図示しない冷却媒体を用いて、タービン２１０から排出された冷媒２０２を凝縮して液化する。
【００２４】
凝縮器２４０により液化された冷媒２０２は、ポンプ２５０により低温熱交換器２６０へ送り込まれる。
【００２５】
再生器２３０は、タービン２１０から排出された冷媒２０２と、ポンプ２５０により低温熱交換器２６０へ送り込まれる冷媒２０２との熱交換を行う。再生器２３０における熱交換により、凝縮器２４０に供給される冷媒２０２の温度が低下するため、凝縮器２４０の熱負荷を低減することができる。これは、タービン２１０から排出される冷媒２０２の温度が、凝縮器２４０の凝縮温度を大きく上回る場合、すなわちタービン２１０から排出される冷媒２０２が過熱度の高い蒸気である場合に特に有効である。また、タービン２１０から排出された冷媒２０２から、熱を効率的に回収することができる。
【００２６】
高温熱交換器２７０での蒸発温度が冷媒２０２の臨界温度以下の場合は、ポンプ２５０に亜臨界圧媒体ポンプを用いることで、高温、高圧の蒸気を生成することができ、タービン２１０での断熱熱落差が大きくなり、熱回収量に対する発電量を大きくすることができる。また、高温熱交換器２７０での蒸発温度が冷媒２０２の臨界温度より高い場合は、ポンプ２５０に超臨界圧媒体ポンプを用いることがで、冷媒２０２は超臨界流体となる。
【００２７】
本実施形態によるバイナリー発電システムでは、燃焼装置１００の焼却炉１１０で廃棄物を燃焼させることで発生した排ガス１１６と、熱媒体油１４０とが、冷却装置１２０の高温熱回収部１２２及び低温熱回収部１２４において熱交換する。低温熱回収部１２４では、噴霧器１２６により冷却された後の排ガス１１６と熱媒体油１４０とが熱交換する。高温熱回収部１２２では、噴霧器１２６により冷却される前の高温の排ガス１１６と熱媒体油１４０とが熱交換する。高温熱回収部１２２を設けることで、熱媒体油１４０を高温にすることができる。
【００２８】
このように排ガス１１６から効率良く熱を回収して高温になった熱媒体油１４０により冷媒２０２を昇温することで、タービン２１０を駆動する媒体（蒸気）温度を高温化することができ、効率良く安定的に発電を行うことができる。
【００２９】
また、冷却装置１２０の高温熱回収部１２２において排ガス１１６から熱媒体油１４０へ熱回収する際に、排ガス１１６の温度が５００℃未満のダイオキシンが発生しやすい温度まで低下しないようにしている。そして、高温熱回収部１２２を通過した排ガス１１６を、噴霧器１２６の水噴霧により急速冷却する。排ガス１１６の温度が、ダイオキシンの発生しやすい温度にある状態を極めて短時間にすることで、ダイオキシンの発生を抑制することができる。
【００３０】
このように、本実施形態に係るバイナリー発電システムによれば、バイオマスを含む廃棄物の燃焼による排熱の熱回収率及び発電効率を向上させつつ、ダイオキシンの発生を抑制することができる。
【００３１】
上記実施形態において、高温熱交換器２７０及び低温熱交換器２６０は一体化してもよい。
【００３２】
（第２の実施形態）図２に本発明の第２の実施形態に係るバイナリー発電システムの概略構成を示す。本実施形態は、図１に示す第１の実施形態と比較して、２種類の熱媒体油が循環している点が異なる。図２において、図１に示す第１の実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００３３】
図２に示すように、本実施形態に係る燃焼装置１００は、焼却炉１１０に設けられた熱回収部１１８、タンク１５２、及びポンプ１５４を備え、熱媒体油１６０が循環する構成になっている。熱媒体油１６０は、熱媒体油１４０よりも耐高温性のある熱媒体が用いられる。タンク１５２は、熱媒体油１６０を貯留する。ポンプ１５４は、タンク１５２に貯留されている熱媒体油１６０を熱回収部１１８へ送り込む。
【００３４】
熱回収部１１８は、燃焼器１１２の下方に設けられ、高温の灰等が堆積する。熱回収部１１８は、堆積した高温の灰等を用いて、ポンプ１５４から送り込まれた熱媒体油１６０を昇温させる。熱回収部１１８により昇温された熱媒体油１６０は、高温熱交換器２７０に供給され、冷媒２０２と熱交換した後、タンク１５２に供給される。熱回収部１１８により加熱された熱媒体油１６０は、冷却装置１２０の高温熱回収部１２２及び低温熱回収部１２４により加熱された熱媒体油１４０よりも高温になる。
【００３５】
冷却装置１２０の高温熱回収部１２２から排出された熱媒体油１４０は、低温熱交換器２６０に供給され、冷媒２０２と熱交換した後、タンク１３２に供給される。
【００３６】
冷媒２０２は、低温熱交換器２６０において熱媒体油１４０と熱交換して昇温された後、高温熱交換器２７０において熱媒体油１６０と熱交換してさらに昇温される。本実施形態によれば、上記第１の実施形態と比較して、冷媒２０２をより高温・高圧にすることが可能となるため、冷媒２０２によるバイナリーサイクル発電出力をさらに増加させることができる。
【００３７】
このように、本実施形態によれば、バイオマスを含む廃棄物の燃焼による排熱の熱回収率及び発電効率を向上させつつ、ダイオキシンの発生を抑制することができる。さらに、排ガス１１６の熱だけでなく、焼却炉１１０の高温灰等の熱を回収することで、発電効率をさらに向上させることができる。
【００３８】
なお、焼却炉１１０に投入されるバイオマス燃料に亜鉛や鉄等の重金属が含まれる場合や、化石燃料の追加投入がある場合は、ダイオキシンの発生しやすい温度帯域が広がるため、ダイオキシンの発生を抑制しつつ高温熱回収部１２２で熱回収を行うことが困難になる。従って、このような場合は、図３に示すように、冷却装置１２０の高温熱回収部１２２を省略し、低温熱回収部１２４により加熱された熱媒体油１４０を低温熱交換器２６０へ供給する構成にすることが好ましい。
【００３９】
（第３の実施形態）図４に本発明の第３の実施形態に係るバイナリー発電システムの概略構成を示す。本実施形態は、図２に示す第２の実施形態と比較して、低温熱交換器２６０で加熱された冷媒２０２により駆動するタービン２１４をさらに設けた点が異なる。図４において、図２に示す第２の実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００４０】
タービン２１４はタービン軸２１２を介してタービン２１０に連結されている。タービン２１４は、低温熱交換器２６０で加熱された冷媒２０２及びタービン２１０から排出された冷媒２０２が供給され、回転駆動する。低温熱交換器２６０で加熱された冷媒２０２は分岐し、一方はタービン２１４に供給され、他方は高温熱交換器２７０に供給される。低温熱交換器２６０で加熱された冷媒２０２の分岐点とタービン２１４との間にはバルブ２８２が設けられ、タービン２１４への冷媒２０２の供給量を調整できるようになっている。
【００４１】
タービン２１４から排出された冷媒２０２は、再生器２３０を介して凝縮器２４０に供給される。凝縮器２４０により液化された冷媒２０２は、例えば超臨界圧媒体ポンプであるポンプ２５０により、再生器２３０を介して低温熱交換器２６０に供給される。
【００４２】
高温熱交換器２７０では、焼却炉１１０の高温灰等により加熱された高温の熱媒体油１６０により冷媒２０２が加熱されるため、タービン２１０に供給される冷媒２０２は高温になる。一般に、フロン系や炭化水素系の低沸点媒体（冷媒２０２）の多くは、タービンで膨張仕事する際に、飽和線より離れ過熱度が高くなる。タービン２１４入口での媒体蒸気の過熱度が高いと、タービン２１４出口での過熱度が大きくなり、再生器２３０の熱負荷が大きくなる。
【００４３】
本実施形態は、タービン２１０から排出された高温の冷媒２０２と、低温熱交換器２６０で加熱された冷媒２０２とを混合してタービン２１４に供給する。そのため、上記第２の実施形態と比較して、タービン２１４から再生器２３０に供給される冷媒２０２の温度を低下させることができ、再生器２３０の熱負荷を低減することができる。
【００４４】
このように、本実施形態によれば、バイオマスを含む廃棄物の燃焼による排熱の熱回収率及び発電効率を向上させつつ、ダイオキシンの発生を抑制することができる。さらに、排ガス１１６の熱だけでなく、焼却炉１１０の高温灰等の熱を回収することで、発電効率をさらに向上させることができる。また、再生器２３０の負荷を低減することができる。
【００４５】
なお、焼却炉１１０に投入されるバイオマス燃料に亜鉛や鉄等の重金属が含まれる場合や、化石燃料の追加投入がある場合は、ダイオキシンの発生しやすい温度帯域が広がるため、ダイオキシンの発生を抑制しつつ高温熱回収部１２２で熱回収を行うことが困難になる。従って、このような場合は、図５に示すように、冷却装置１２０の高温熱回収部１２２を省略し、低温熱回収部１２４により加熱された熱媒体油１４０を低温熱交換器２６０へ供給する構成にすることが好ましい。
【００４６】
また、図６に示すように、上記第３の実施形態において、凝縮器２４０により液化された冷媒２０２を分岐し、一方をポンプ２５０により再生器２３０を介して低温熱交換器２６０へ供給し、他方をポンプ２５２により高温熱交換器２７０へ供給するようにしてもよい。ポンプ２５２はポンプ２５０より高圧なポンプである。
【００４７】
高温熱交換器２７０において熱媒体油１６０と熱交換した冷媒２０２はタービン２１０に供給される。また、低温熱交換器２６０において熱媒体油１４０と熱交換した冷媒２０２は、高温熱交換器２７０には供給されず、タービン２１０から排出された冷媒２０２と混合されてタービン２１４に供給される。このような構成によっても、上記第３の実施形態と同様に、再生器２３０の負荷を低減することができる。
【００４８】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１００ 燃焼装置
１１０ 焼却炉
１１２ 燃焼器
１１４ クラッキング部
１１６ 燃焼ガス（排ガス）
１２０ 冷却装置
１２２ 高温熱回収部
１２４ 低温熱回収部
１２６ 噴霧器
１３２ タンク
１３４ ポンプ
１４０ 熱媒体油
２００ タービンサイクル
２０２ 冷媒
２１０ タービン
２１２ タービン軸
２２０ 発電機
２３０ 再生器
２４０ 凝縮器
２５０ ポンプ
２６０ 低温熱交換器
２７０ 高温熱交換器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物を燃焼して排ガスを発生させる焼却炉と、
前記焼却炉から供給された前記排ガスから熱回収し熱媒体油を昇温する第１熱回収部、前記第１熱回収部により熱回収された前記排ガスに水を噴霧する噴霧器、及び前記水を噴霧された前記排ガスから熱回収して前記熱媒体油を昇温し、昇温した前記熱媒体油を前記第１熱回収部へ供給する第２熱回収部を有する冷却装置と、
前記第１熱回収部から排出された前記熱媒体油と冷媒との熱交換を行い、前記冷媒を昇温させる熱交換器と、
前記熱交換器で熱交換された前記熱媒体油を前記第２熱回収部へ送り込む第１ポンプと、
前記熱交換器により昇温された前記冷媒が供給されて回転駆動するタービンと、
前記タービンから排出された前記冷媒を凝縮する凝縮器と、
前記凝縮器により凝縮された前記冷媒と、前記タービンから排出され前記凝縮器に供給される前記冷媒との熱交換を行う再生器と、
前記凝縮器により凝縮された前記冷媒を前記再生器を介して前記熱交換器へ送り込む第２ポンプと、
を備えるバイナリー発電システム。
【請求項２】
前記焼却炉に設けられ、前記廃棄物の燃焼により発生する灰から熱回収して第２熱媒体油を昇温する第３熱回収部と、
前記第３熱回収部から排出された前記第２熱媒体油と、前記熱交換器により昇温された前記冷媒との熱交換を行い、前記冷媒を昇温して前記タービンへ供給する第２熱交換器と、
前記第２熱交換器で熱交換された前記第２熱媒体油を前記第３熱回収部へ送り込む第３ポンプと、
をさらに備える請求項１に記載のバイナリー発電システム。
【請求項３】
前記熱交換器により昇温された前記冷媒の一部と、前記タービンから排出された前記冷媒とが混合されて供給され回転駆動する第２タービンをさらに備え、
前記再生器は、前記凝縮器により凝縮された前記冷媒と、前記第２タービンから排出され前記凝縮器に供給される前記冷媒との熱交換を行うことを特徴とする請求項２に記載のバイナリー発電システム。
【請求項４】
前記焼却炉に設けられ、前記廃棄物の燃焼により発生する灰から熱回収して第２熱媒体油を昇温する第３熱回収部と、
前記第３熱回収部から排出された前記第２熱媒体油と、前記凝縮器により凝縮された前記冷媒の一部との熱交換を行い、前記冷媒を昇温する第２熱交換器と、
前記第２熱交換器から前記冷媒が供給されて回転駆動する第２タービンと、
前記第２熱交換器で熱交換された前記第２熱媒体油を前記第３熱回収部へ送り込む第３ポンプと、
をさらに備え、
前記タービンには、前記第２タービンから排出された前記冷媒と、前記熱交換器から排出された前記冷媒とが混合されて供給されることを特徴とする請求項１に記載のバイナリー発電システム。
【請求項５】
前記第１熱回収部により熱回収された後の前記排ガスの温度は５００℃以上であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のバイナリー発電システム。
【請求項６】
廃棄物を燃焼して排ガスを発生させる焼却炉と、
前記焼却炉から供給された前記排ガスに水を噴霧する噴霧器、及び前記水を噴霧された前記排ガスから熱回収して第１熱媒体油を昇温する第１熱回収部を有する冷却装置と、
前記第１熱回収部から排出された前記第１熱媒体油と冷媒との熱交換を行い、前記冷媒を昇温させる第１熱交換器と、
前記第１熱交換器で熱交換された前記第１熱媒体油を前記第１熱回収部へ送り込む第１ポンプと、
前記焼却炉に設けられ、前記廃棄物の燃焼により発生する灰から熱回収して第２熱媒体油を昇温する第２熱回収部と、
前記第２熱回収部から排出された前記第２熱媒体油と、前記第１熱交換器により昇温された前記冷媒との熱交換を行い、前記冷媒を昇温する第２熱交換器と、
前記第２熱交換器で熱交換された前記第２熱媒体油を前記第２熱回収部へ送り込む第２ポンプと、
前記第２熱交換器により昇温された前記冷媒が供給されて回転駆動するタービンと、
前記タービンから排出された前記冷媒を凝縮する凝縮器と、
前記凝縮器により凝縮された前記冷媒と、前記タービンから排出され前記凝縮器に供給される前記冷媒との熱交換を行う再生器と、
前記凝縮器により凝縮された前記冷媒を前記再生器を介して前記第１熱交換器へ送り込む第３ポンプと、
を備えるバイナリー発電システム。
【請求項７】
前記第１熱交換器により昇温された前記冷媒の一部と、前記タービンから排出された前記冷媒とが混合されて供給され回転駆動する第２タービンをさらに備え、
前記再生器は、前記凝縮器により凝縮された前記冷媒と、前記第２タービンから排出され前記凝縮器に供給される前記冷媒との熱交換を行うことを特徴とする請求項６に記載のバイナリー発電システム。
【請求項８】
前記第２ポンプが、亜臨界圧媒体ポンプであることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載のバイナリー発電システム。
【請求項９】
前記第２ポンプが、超臨界圧媒体ポンプであることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載のバイナリー発電システム。
【請求項１】
廃棄物を燃焼して排ガスを発生させる焼却炉と、
前記焼却炉から供給された前記排ガスから熱回収し熱媒体油を昇温する第１熱回収部、前記第１熱回収部により熱回収された前記排ガスに水を噴霧する噴霧器、及び前記水を噴霧された前記排ガスから熱回収して前記熱媒体油を昇温し、昇温した前記熱媒体油を前記第１熱回収部へ供給する第２熱回収部を有する冷却装置と、
前記第１熱回収部から排出された前記熱媒体油と冷媒との熱交換を行い、前記冷媒を昇温させる熱交換器と、
前記熱交換器で熱交換された前記熱媒体油を前記第２熱回収部へ送り込む第１ポンプと、
前記熱交換器により昇温された前記冷媒が供給されて回転駆動するタービンと、
前記タービンから排出された前記冷媒を凝縮する凝縮器と、
前記凝縮器により凝縮された前記冷媒と、前記タービンから排出され前記凝縮器に供給される前記冷媒との熱交換を行う再生器と、
前記凝縮器により凝縮された前記冷媒を前記再生器を介して前記熱交換器へ送り込む第２ポンプと、
を備えるバイナリー発電システム。
【請求項２】
前記焼却炉に設けられ、前記廃棄物の燃焼により発生する灰から熱回収して第２熱媒体油を昇温する第３熱回収部と、
前記第３熱回収部から排出された前記第２熱媒体油と、前記熱交換器により昇温された前記冷媒との熱交換を行い、前記冷媒を昇温して前記タービンへ供給する第２熱交換器と、
前記第２熱交換器で熱交換された前記第２熱媒体油を前記第３熱回収部へ送り込む第３ポンプと、
をさらに備える請求項１に記載のバイナリー発電システム。
【請求項３】
前記熱交換器により昇温された前記冷媒の一部と、前記タービンから排出された前記冷媒とが混合されて供給され回転駆動する第２タービンをさらに備え、
前記再生器は、前記凝縮器により凝縮された前記冷媒と、前記第２タービンから排出され前記凝縮器に供給される前記冷媒との熱交換を行うことを特徴とする請求項２に記載のバイナリー発電システム。
【請求項４】
前記焼却炉に設けられ、前記廃棄物の燃焼により発生する灰から熱回収して第２熱媒体油を昇温する第３熱回収部と、
前記第３熱回収部から排出された前記第２熱媒体油と、前記凝縮器により凝縮された前記冷媒の一部との熱交換を行い、前記冷媒を昇温する第２熱交換器と、
前記第２熱交換器から前記冷媒が供給されて回転駆動する第２タービンと、
前記第２熱交換器で熱交換された前記第２熱媒体油を前記第３熱回収部へ送り込む第３ポンプと、
をさらに備え、
前記タービンには、前記第２タービンから排出された前記冷媒と、前記熱交換器から排出された前記冷媒とが混合されて供給されることを特徴とする請求項１に記載のバイナリー発電システム。
【請求項５】
前記第１熱回収部により熱回収された後の前記排ガスの温度は５００℃以上であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のバイナリー発電システム。
【請求項６】
廃棄物を燃焼して排ガスを発生させる焼却炉と、
前記焼却炉から供給された前記排ガスに水を噴霧する噴霧器、及び前記水を噴霧された前記排ガスから熱回収して第１熱媒体油を昇温する第１熱回収部を有する冷却装置と、
前記第１熱回収部から排出された前記第１熱媒体油と冷媒との熱交換を行い、前記冷媒を昇温させる第１熱交換器と、
前記第１熱交換器で熱交換された前記第１熱媒体油を前記第１熱回収部へ送り込む第１ポンプと、
前記焼却炉に設けられ、前記廃棄物の燃焼により発生する灰から熱回収して第２熱媒体油を昇温する第２熱回収部と、
前記第２熱回収部から排出された前記第２熱媒体油と、前記第１熱交換器により昇温された前記冷媒との熱交換を行い、前記冷媒を昇温する第２熱交換器と、
前記第２熱交換器で熱交換された前記第２熱媒体油を前記第２熱回収部へ送り込む第２ポンプと、
前記第２熱交換器により昇温された前記冷媒が供給されて回転駆動するタービンと、
前記タービンから排出された前記冷媒を凝縮する凝縮器と、
前記凝縮器により凝縮された前記冷媒と、前記タービンから排出され前記凝縮器に供給される前記冷媒との熱交換を行う再生器と、
前記凝縮器により凝縮された前記冷媒を前記再生器を介して前記第１熱交換器へ送り込む第３ポンプと、
を備えるバイナリー発電システム。
【請求項７】
前記第１熱交換器により昇温された前記冷媒の一部と、前記タービンから排出された前記冷媒とが混合されて供給され回転駆動する第２タービンをさらに備え、
前記再生器は、前記凝縮器により凝縮された前記冷媒と、前記第２タービンから排出され前記凝縮器に供給される前記冷媒との熱交換を行うことを特徴とする請求項６に記載のバイナリー発電システム。
【請求項８】
前記第２ポンプが、亜臨界圧媒体ポンプであることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載のバイナリー発電システム。
【請求項９】
前記第２ポンプが、超臨界圧媒体ポンプであることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載のバイナリー発電システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−７６３８３（Ｐ２０１３−７６３８３Ａ）
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１７３１８（Ｐ２０１１−２１７３１８）
【出願日】平成２３年９月３０日（２０１１．９．３０）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月３０日（２０１１．９．３０）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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