2. 余熱利用の手法ごみ焼却施設からの余熱利用のエネルギー回収方式としては温水変換蒸気変換電気変換の 3 つが挙げられるこれらの特徴を以下に示す概要エネルギー回収効率技術的問題点エネルギー用途温水変換燃焼排ガスの熱を利用し熱交換器で温水又は高温水を作る効率はよいが需要の時間変動

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ふみなもちやま
7 years ago
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1 第 4 回新館清掃工場基本計画検討委員会資料 -5 余熱利用方法について H ごみ焼却施設における熱利用形態ごみ焼却施設はごみを燃やすことで大量の熱を発生させますこの熱を有効に利用することが重要であり維持管理費の低減にも結び付きますしたがって近年ではごみ焼却施設という呼び方はせずエネルギ回収型廃棄物処理施設と呼ばれていますこの回収熱の利用方法は下図に示すものがあります今回検討している施設規模 (200t/ 日 ) では余熱の大半は蒸気として回収し発電 ( 蒸気タービン ) に利用します場内給湯温水場外給湯暖房高温排ガス熱回収場内利用場外利用冷暖房場内給湯蒸気温水場外給湯冷暖房発電施設内消費売電図エネルギ回収型廃棄物処理施設における熱利用形態 1

2 2. 余熱利用の手法ごみ焼却施設からの余熱利用のエネルギー回収方式としては温水変換蒸気変換電気変換の 3 つが挙げられるこれらの特徴を以下に示す概要エネルギー回収効率技術的問題点エネルギー用途温水変換燃焼排ガスの熱を利用し熱交換器で温水又は高温水を作る効率はよいが需要の時間変動に対応しにくくロスが大きい熱交換器の設置場所の温度域によっては腐食が発生し易いので余熱空気を熱源とした間接式の温水熱交換器の採用が望ましい給湯温水プール公衆浴場蒸気変換廃熱ボイラで排ガスの熱を蒸気として回収しその蒸気をエネルギー源として利用する効率は比較的良好で需要変動には対応しにくい廃熱ボイラの使用温度が概ね 180 ~300 であれば腐食の心配もなく技術的にも問題なく使用できる近年は材料開発等により 350~400 の高温腐食域での使用も増えており高効率発電施設では標準的となっている工場熱源温室熱源暖房冷凍倉庫スケートリンク冷房電気変換廃熱ボイラで回収した蒸気によりタービン発電を行い通常火力と組合せる等の工夫で効率は向上する一般的には需要変特に技術的な問題はないが炉規模の大きい施設に適している一般電力電力に変換する動の対応が困難回収効率 : 温水 > 蒸気 > 電気エネルギー利用用途 : 電気 > 蒸気 > 温水 2

3 3. 東京都における余熱利用方法の事例東京都における余熱利用方法の事例は以下に示すとおりです施設名熱利用内容熱供給形態利用先クリーンセンター多摩川私立病院高温水外部利用有西多摩衛生組合環境センター浴用施設蒸気外部利用有多摩清掃工場老人福祉施設高温水外部利用有町田リサイクル文化センタープール老人福祉施設福祉施設蒸気外部利用有東京 23 区一組光が丘清掃工場市民センター社会教育館熱供給会社高温水温水外部利用有東京 23 区一組江戸川清掃工場老人福祉施設蒸気外部利用有東京 23 区一組新江東清掃工場プール植物園老人福祉施設高温水蒸気外部利用有東京 23 区一組杉並清掃工場建替え中市民センタープール老人福祉施設高温水東京 23 区一組千歳清掃工場プール高温水外部利用有東京 23 区一組足立清掃工場プール老人福祉施設高温水外部利用有東京 23 区一組多摩川清掃工場区民センター高温水外部利用有東京 23 区一組中央清掃工場温浴施設プール蒸気内部利用東京 23 区一組板橋清掃工場養護学校プール植物園高温水外部利用有東京 23 区一組豊島清掃工場プール老人福祉施設高温水内部利用東京 23 区一組北清掃工場プール老人福祉施設高温水内部利用東京 23 区一組隅田清掃工場健康ハウス高温水外部利用有東京 23 区一組目黒清掃工場市民センター高温水外部利用有東京 23 区一組有明清掃工場プール熱供給会社高温水蒸気外部利用有東京 23 区一組練馬清掃工場建替え中プール老人福祉施設児童館高温水八王子市戸吹清掃工場地元還元施設破砕処理センター蒸気温水外部利用有柳泉園組合クリーンポート厚生施設プール蒸気内部利用 3

4 4. 余熱利用形態と必要熱量新施設の規模は 200t/24h 程度が見込まれボイラ設備を設けてごみから蒸気エネルギーを回収し発電のほかに施設内外熱供給その他の余熱等の有効利用が可能と考えられる代表的な蒸気回収フローと発電利用以外の蒸気温水の利用における例は下記の通り形式蒸気復水フロー特徴復水タービンの途中より蒸気を抽気して抽気蒸気を余熱利用の熱源として利用する発電以外の余熱利用を小規模にま抽気復水式た余熱利用の需要が季節的に安定していなくて不要なときには蒸気全量をタービンにまわせるようにしたもので発電量と熱利用が最も有効に行えるしかし蒸気発生量と蒸気圧力が安定していることが必要である 4

5 設備名称設備概要 ( 例 ) 利用形態必要熱量 MJ/h 単位当り熱量備考場内プラント関係熱回収設備場内建築関係熱回収設備誘引送風機のタービン出力 500kW タービン駆動排水蒸発処理蒸発処理能力設備 2,000t/h 発電洗車水加温定格発電能力 1,000kW ( 背圧タービン ) 定格発電能力 2,000kW ( 復水タービン ) 1 日 (8 時間 ) 洗車台数 50 台 /8h 洗車用スチー 1 日 (8 時間 ) ムクリーナ洗車台数 50 台 /8h 工場管理棟 1 日 (8 時間 ) 給油給湯量 10m3 /8h 蒸気タービン 33,000 66,000kJ/kWh 蒸気 6,700 34,000kJ/ 排水 100t 蒸気タービン 35,000 40,000 35,000kJ/kWh 20,000kJ/kWh 蒸気復水器にて大気拡散する熱量を含む蒸気復水器にて大気拡散する熱量を含む蒸気 ,000kJ/ 台 5-45 加温蒸気噴霧 1, ,000kJ/ 台蒸気温水 ,000kJ/ m 加温工場管理棟延床面積 1,200m2蒸気温水 kJ/ m2 h 暖房工場管理棟延床面積 1,200m2冷房作業服 1 日 (4 時間 ) クリーニング 50 着道路その他の延面積 1,000m2融雪吸収式冷凍機 1, kJ/ m2 /h 蒸気洗浄 0-1,300 1,300kJ/ m2 h 収容人員 60 名 1 日福祉センター (8 時間 ) 給湯給油量 16m3 /8h ,000kJ/ m 加温福祉センター収容人員 60 名冷暖房延床面積 2,400m2 1, kJ/ m2 h 冷房の場合は暖房時必要熱量 1.2 倍となる地域集中給湯対象 100 世帯給湯量 300L/ 世帯日 84 69,000kJ/ 世帯日 5-60 加温地域集中暖房集合住宅 100 世帯個別住宅 100 棟 4,200 8,400 42,000KJ/ 世帯 h 84,000KJ/ 世帯 h 冷房の場合は暖房時必要熱量 1.2 倍となる場外熱回収設備温水プール 25m 一般用子供用併設温水プール用 1 日 (8 時間 ) シャワー設備給湯量 30m3 /8h 温水プール延床面積 350m2管理棟暖房 4,160 2,100 給湯冷暖房あり ,000KJ/ m 加温 KJ/ m2 h 冷房の場合は暖房時必要熱量 1.2 倍となる動植物用温室延床面積 800 m KJ/ m2 h 熱帯動植物用延床面積 1,000m2温室 1,900 1,900kJ/ m2 h 海水淡水化造水能力設備 1,000m3 / 日蒸気 18, kJ/ 造水 11 多重効用缶方式 -26,000 (630kJ/ 遠水 11) (2 重効用缶方式 ) 施園野菜工場設面積 10,000m2芸サラダ菜換算 5,500 株 / 日蒸気 6,300~15, ~1,500kJ / 温水m2 h 発電電力 700kW アイスリンク面積 1,200m2スケート場吸収式冷凍機 6,500 5,400kJ/ m2 h 空調用含む滑走人員 500 名 ( 注 ) 本表に示す必要熱量単位当たりの熱量は一般的な値を示しており施設の条件により異なる場合がある塩谷広域行政組合ホームページ第 6 回検討委員会資料 4 P4 より 5

6 5. 余熱利用の用途実績ごみ焼却余熱有効利用促進市町村等連絡協議会が全国 998 箇所の焼却施設を対象で調査した結果焼却施設規模別の場内場外の用途別余熱利用の実績は下表のとおりです利用例規模 (t/ 日 ) 表焼却施設規模別場内余熱利用の用途実績 ( 発電以外 ) 50 未満 50 以上 100 未満 100 以上 200 未満 200 以上合計割合 (%) ( 合計 ) 給湯暖房冷房排ガス加熱ロードヒーティング融雪汚泥乾燥誘引送風機駆動用蒸気タービンその他 ( 注 ) 割り合とは各々の回答の合計が全施設 (998 施設 ) に占める割合を表している出典 : ごみ処理施設整備の計画設計要領 2006 改訂版利用例規模 (t/24h) 50 未満 50 以上 100 未満 100 以上 200 未満 200 以上合計割合 (%) ( 合計 ) 福祉施設温水プール保養施設地区集会所コミュニテイーセンター下水汚泥処理施設園芸などスポーツ関係施設浴場地域給湯暖房文化関係施設その他 ( 注 ) 割合とは各々の回答の合計が全施設 (998 施設 ) に占める割合を表しているごみ焼却余熱有効利用促進市町村等連絡協議会出典 : ごみ処理施設整備の計画設計要領 2006 改訂版表焼却施設規模別場内余熱利用の用途実施 ( 発電以外 ) 平成 6 年 1 月 11 日 ~ 平成 6 年 3 月 31 日の調査による 6

7 6. 余熱利用方法新しい工場が毎日 200 トンのごみを燃やして排ガスから蒸気として熱回収を行いスチームタービンにより発電を行った場合約 3,500kWh の電力が得られます本施設では前述のとおりごみ発電の最大化及び発電後の廃熱 ( 中低温熱 ) の活用なども含めた場外への熱供給を検討していくしたがって発電を最大化した後廃熱 ( 中低温熱 ) を中心とした温水活用による風呂などへの場内利用園芸施設などへの場外利用等を行うことが現実的であると考えられるなお風呂については作業者用と周辺住民用を兼用とし大きなものを設けることも可能であると考えられる温浴設備園芸施設施設規模必要な熱量導入事例利用見込 400 名 / 日給湯 80m 3 / 日イチゴビニールハウス栽培面積 2,300 m2 温水 60 4m 3 /h 920 メカシュール /h 温水 30~40 2.1m 3 /h 260 メカシュール /h フレッシュランド西多摩ほか多数足利市南部クリーンセンター ( 栃木 ) 熊本市西部環境工場 ( 熊本 ) 余熱の利用方法については市民や地域住民の意見要望等と新館清掃工場の周辺の環境立地条件なども併せて考慮し検討していくものとします 7

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