セメント焼成プラントではサスペンショ� ��プレヒーター(以下単に「プレヒーター」又 は「PH」ともいう)の廃熱、エアクエンチング クーラー(以下単に「クエンチングクーラー� �又は「AQC」ともいう)の廃熱が大量に放出さ� ��るので、これを利用した廃熱ボイラーで蒸� ��を発生させ、これで蒸気タービンを駆動し� ��発電がなされている。

 ところで、セメント焼成プラントでは廃� ��源がプレヒーターとエアクエンチングクー� ��ーの2つであって、両熱源の廃ガス温度、廃 熱量が大幅に異なり、しかも、同プラントの 運転状況によって変動するので、上記両廃熱 による熱量供給は必ずしも安定しない。

 プレヒーター(PH)の廃ガス温度は例えば350 ~400℃であり、エアクエンチングクーラー(AQC) の廃ガス温度はほぼ300~250℃であり、これら� �廃熱を利用するボイラー、すなわち、PHボイ ラー、AQCボイラーで高圧蒸気を発生させ、PH� ��イラーの出口ガス温度を250℃前後にしてこ� ��をセメント原料乾燥用に利用し、他方、AQC� ��熱をAQCボイラーで限界まで回収して発電す� ��という廃熱発電システムが従前から運転さ� ��ている。

〔従来技術1〕
 上記廃熱発電システムの実施形態は、適用� ��れるセメント焼成プラントの生産能力や余� ��の利用形態の如何によって様々であるが、� ��気タービンを混気タービンどして、PHボイ� �ーで高圧蒸気を発生させてこれを蒸気ター� �ンの高圧段に投入し、他方、AQCヒーターの� �水で低圧蒸気を発生させてこれを蒸気ター� �ンの低圧段に投入して駆動するもの(従来技� ��1)がある(特開昭58-57013号公報の図4)。このも のの概略は図2に示すようなものであり、復� �器Cの復水をAQCヒーター50のエコノマイザーh� ��加熱し、フラッシャーFで発生した低圧蒸気 を蒸気タービンTの低圧段Pbに投入し、他方、 復水器Cによる復水をPHボイラー40の蒸発器h-2� ��加熱し、過熱器h-1で過熱してこれを蒸気タ� ��ビンTの高圧段Paに投入するものである。こ� ��ものにおけるAQCヒーター50による低圧蒸気� �蒸気圧は3atg程度であり、同ヒーターの出口� ��スB2の温度は約100℃であり、また、PHボイラ ー40による高圧蒸気は16atg程度であり、同ボ� �ラーの出口ガスB1の温度は約230℃である。

〔従来技術2〕
 エアクエンチングクーラー(AQC)の廃熱回収� �を高くする廃熱発電システムの実施形態と� �て、AQCヒーター50のエコノマイザーhで加熱� �た熱水の一部をフラッシャーFに導入して低� ��蒸気にしてこれを蒸気タービンTの低圧段Pb� ��投入し、上記熱水の他の一部をPHボイラー� �過熱してこれを蒸気タービンTの高圧段Paに� �入するもの(従来技術2)がある(特開昭58-49801� �公報の図3)。

 この従来技術2の概略は図3に示すような� �のであり、復水器Cの復水をAQCヒーター50の� �コノマイザーhで加熱し、その熱水の一部を� ��ラッシャーFに導入し、その低圧蒸気を蒸気 タービンTの低圧段Pbに投入し、他の一部をPH� ��イラー40の蒸発器h-2で加熱し、さらに過熱� �h-1で過熱してこれを蒸気タービンTの高圧段P aに投入するものである。

 AQCヒーター50による低圧蒸気の蒸気圧は3a tg程度であり、同ヒーターの出口ガスB2の温� �は約100℃であり、また、PHボイラー40による� ��圧蒸気は16atg程度であり、同ボイラーの出� �ガスB1の温度は約230℃である。

〔従来技術3〕
 さらに、上記従来技術2について、そのAQC廃 熱回収率を可及的に上げてAQCボイラーの出口 ガス温度を低下させるもの(従来技術3)である 。

 このものの概略は、図4に示されているよ うなものであり、AQCボイラー50Aにエコノマイ ザーh-5、蒸発器h-4及び過熱器h-3を設け、AQCボ イラー50Aのエコノマイザーh-5による熱水の一 部をフラッシャーFに導入し、その低圧蒸気� �蒸気タービンTの低圧段Pbに投入し、上記熱� �の外の一部をAQCボイラー50Aの蒸発器h-4に導� �し、さらに過熱器h-3で過熱し、その高圧蒸� �を蒸気タービンTの高圧段Paに投入し、また� �上記熱水のさらに他の一部を、弁v、蒸発器S Dを介してPHボイラー40の蒸発器h-2に導入し、� ��いで過熱器h-1で過熱し、その高圧蒸気を蒸� ��タービンTの高圧段Paに投入するものである� ��

 従来技術3のAQCボイラー50Aのエコノマイザ ーh-5ではAQCボイラー、PHボイラーに加えフラ� ��シャー用熱水を熱交換することによりAQCボ� ��ラー50Aの出口ガス温度は100℃程度まで低下� ��れるので、AQC廃熱は十分回収されている。

 他方、PHボイラー40の蒸発器h-2で加熱され 、さらに過熱器h-1で過熱された高圧蒸気は16~ 7atg程度で制御され、このときのPHボイラー出 口ガスB1の温度は230~200℃程度に低下される。 そして、この高温排ガスはさらにセメント原 料の乾燥等に利用される。

 ところで、セメント焼成プラントでは、� ��ネルギー費用の高騰に伴って電力費用が高� ��しているので、その廃熱をできるだけ電力� ��して回収することが求められるようになっ� ��いる。このため、発電量をさらに上げるた� ��にPHボイラーの出口ガス温度を160℃程度ま� �下げることが必要になる可能性があり、そ� �ためにPHボイラーを多圧化することが考えら れる。

 他方、上記の従来技術3について、そのプ レヒーター(PH)及びエアクエンチングクーラ� �(AQC)の廃熱の回収率を高くすることが重要で あるので、PHボイラーを多圧化してその出口� ��ス温度を下げてPH廃熱の回収率を高めつつ� �AQC廃ガスの廃熱回収率を高レベルに維持す� �ことが重要である。