JPH04324001A - Power generation plant - Google Patents
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Landscapes
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
- Incineration Of Waste (AREA)
Abstract
Description
【０００１】0001
【産業上の利用分野】この発明は発電プラントに関し、
特に原子力発電に匹敵する程度の発電能力を有し、しか
も産業廃棄物等の処理が可能で安全な発電プラントに関
するものである。[Industrial Application Field] This invention relates to a power generation plant.
In particular, it relates to a safe power generation plant that has a power generation capacity comparable to that of nuclear power generation, is capable of processing industrial waste, etc.
【０００２】0002
【従来の技術】従来から発電施設には、石油，石炭，液
化天然ガス，地熱，太陽エネルギー，風力，原子力など
により発電を行うものがある。その中でも原子力発電は
、原子が核***を起こす時に発生する膨大なエネルギー
を利用した発電であり、これは、少量の燃料で長期間発
電できること、火力発電等の他のエネルギー源を用いた
発電より経済的に優れていることなどの理由で広く採用
され、近年では各地に原子力発電所が建設され、日本の
総発電量の２割近くを占めるに到っている。ところが、
この原子力発電は、ウラン２３５などの核***性物質を
核***させる等、放射性物質を扱うものであるため、そ
の安全性に対しては細心の注意と配慮が肝要である。即
ち、核燃料サイクルの各ステップや原子炉の運転の際、
平常時は勿論のこと事故時であっても基準量以上の放射
性物質を外部に漏出させてはならず、このため、原子力
発電所は種々の設備を必要とし、また、その立地条件が
制限され、都市部から離れた地域に建設されているのが
現状である。2. Description of the Related Art Conventionally, there are power generation facilities that generate electricity using oil, coal, liquefied natural gas, geothermal energy, solar energy, wind power, nuclear power, and the like. Among these, nuclear power generation uses the enormous amount of energy generated when atoms undergo nuclear fission, and it is possible to generate electricity for a long period of time with a small amount of fuel, and is more economical than power generation using other energy sources such as thermal power generation. Nuclear power plants have been widely adopted due to their superior performance, and in recent years nuclear power plants have been built all over the country, accounting for nearly 20% of Japan's total power generation. However,
Since nuclear power generation involves the use of radioactive materials such as fission of fissile materials such as uranium-235, it is important to pay close attention and consideration to its safety. In other words, during each step of the nuclear fuel cycle and the operation of a nuclear reactor,
Not only in normal times but also in the event of an accident, radioactive materials exceeding a standard amount must not leak outside. For this reason, nuclear power plants require various types of equipment and are subject to restrictions on their location. The current situation is that they are being built in areas far from urban areas.
【０００３】このため、原子力発電所で発生した電気エ
ネルギーを都市部まで伝送するためには長い距離にわた
る送電設備が必要となり、その建設費は膨大なものとな
り、また伝送途中での送電ロスは避けられないものとな
っている。また、最近、原子力発電所における事故がし
ばしば報告されているが、発電所を建設した地域は常に
放射能による危険にさらされており、安全性に対する対
策や発電所から廃棄される廃棄物の処理が社会的問題と
なっている。[0003] For this reason, in order to transmit the electrical energy generated at nuclear power plants to urban areas, power transmission equipment is required over long distances, and the construction cost is enormous, and it is difficult to avoid power transmission losses during transmission. It has become something that cannot be avoided. In addition, although accidents at nuclear power plants have been frequently reported recently, the areas where power plants are built are always exposed to the dangers of radioactivity, and safety measures and treatment of waste from power plants must be implemented. has become a social problem.
【０００４】また一方、都市部では、民生ゴミや産業廃
棄物等の処理施設が不足しており、大量に発生する廃棄
物の処理が深刻な問題となっている。そして現在では都
市部で発生した廃棄物は山に捨てに行ったり、あるいは
海に投棄したりしているが、山や海のいずれに投棄する
場合も地下水汚染，海洋汚染等の環境汚染の問題が発生
することとなる。また都市部において焼却処理するにし
てもその排気ガスによる大気汚染の問題や、さらには最
近世界的な規模で問題となっている地球の温暖化の問題
も発生することとなる。[0004] On the other hand, in urban areas, there is a shortage of treatment facilities for household garbage, industrial waste, etc., and the treatment of the large amount of waste generated has become a serious problem. Nowadays, waste generated in urban areas is dumped into mountains or into the ocean, but whether it is dumped into the mountains or the ocean, there are environmental pollution problems such as groundwater pollution and ocean pollution. will occur. Furthermore, even if incineration is carried out in urban areas, the problem of air pollution caused by the exhaust gas and furthermore the problem of global warming, which has recently become a problem on a global scale, will occur.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】この発明は上記のよう
な問題点を解決するためになされたもので、原子力発電
における安全性や廃棄物処理の問題を招くことなく、原
子力発電に匹敵する程度の発電を行うことができるとと
もに、民生ゴミや産業廃棄物の大量処理を行うことがで
き、これによって大都市及びその近郊地域での電気エネ
ルギーの供給及び廃棄物処理の問題を一挙に解決するこ
とができる発電プラントを得ることを目的とする。[Problem to be solved by the invention] This invention was made to solve the above-mentioned problems, and aims to achieve a level comparable to nuclear power generation without causing safety or waste disposal problems in nuclear power generation. In addition to generating electricity, it is also possible to process large quantities of household garbage and industrial waste, thereby solving the problems of electric energy supply and waste disposal in large cities and their surrounding areas all at once. The aim is to obtain a power generation plant that can.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】この発明にかかる発電プ
ラントは、有機燃料を焼却して熱を発生する熱源装置と
、例えばフロン等の熱交換媒体を上記燃焼熱により気化
し、その気化エネルギーにより多相電力の発電を行うプ
レ発電装置と、該フロン発電によって得られた電気エネ
ルギーを受け、複数のアーク，いわゆるマルチアークを
水中で発生して水蒸気を発生する水蒸気発生装置と、該
水蒸気のエネルギーによって発電機を駆動して直流また
は交流電力を発生する発電装置とを備えたものである。[Means for Solving the Problems] A power generation plant according to the present invention includes a heat source device that generates heat by incinerating organic fuel, and a heat exchange medium such as fluorocarbon, which is vaporized by the heat of combustion, and which uses the vaporization energy. A pre-power generation device that generates multiphase power; a steam generator that receives the electrical energy obtained by the fluorocarbon power generation and generates multiple arcs, so-called multi-arcs, in water to generate water vapor; and the energy of the water vapor. The generator is equipped with a power generation device that drives a generator to generate direct current or alternating current power.
【０００７】またこの発明にかかる発電プラントは、上
記熱源装置として、有機廃棄物を燃焼する有機焼却炉と
、複数の電極を有し、該電極への多相電力の印加により
複数のアークを発生して該有機廃棄物の燃焼灰及び燃焼
ガスを燃焼処理するマルチアーク焼却炉とを備え、上記
プレ発電装置を、一部が上記各焼却炉に装着されたフロ
ンの循環パイプと、該循環パイプの途中に配設され、フ
ロンガスの気化エネルギーにより回転力を発生するガス
タービンと、該ガスタービンの回転力により回転駆動さ
れ、３相交流を発電する発電機とを有する構成としたも
のである。Further, the power generation plant according to the present invention has an organic incinerator for burning organic waste as the heat source device, and a plurality of electrodes, and generates a plurality of arcs by applying multiphase power to the electrodes. and a multi-arc incinerator that burns the combustion ash and combustion gas of the organic waste. The system includes a gas turbine that is disposed midway through the air and generates rotational force using the vaporization energy of fluorocarbon gas, and a generator that is rotationally driven by the rotational force of the gas turbine and generates three-phase alternating current.
【０００８】[0008]
【作用】この発明においては、水中にてマルチアークを
発生して、発電機を駆動するための水蒸気エネルギーを
得るようにしたので、蒸気発生のための燃料として、原
子力発電のような危険な放射性物質ではなく、安全な水
を利用することができ、このため放射能の危険や廃棄物
処理の問題がなく、極めて安全な発電施設を実現するこ
とができ、都市及びその近郊に発電所を建設することが
可能となる。[Operation] In this invention, multi-arcs are generated underwater to obtain steam energy for driving a generator. Safe water can be used instead of substances, so there is no risk of radioactivity or problems with waste disposal, making it possible to create extremely safe power generation facilities, making it possible to construct power plants in and around cities. It becomes possible to do so.
【０００９】また水中でのマルチアークの発生によって
、著しい高温状態で水分子が水素と酸素に分解され、ま
たこれと同時に、発生した水素がマルチアークによって
燃焼される。このため上記水分子の分解反応及び水素の
燃焼反応の際、分子内や原子内のエネルギーを引き出す
ことができる。Furthermore, due to the generation of multi-arcs in water, water molecules are decomposed into hydrogen and oxygen at extremely high temperatures, and at the same time, the generated hydrogen is combusted by the multi-arcs. Therefore, during the water molecule decomposition reaction and the hydrogen combustion reaction, the energy within the molecules or atoms can be extracted.
【００１０】つまり物質を作っている分子は、一般には
複数の原子からなり、該複数の原子は互いに力を及ぼし
合いながら、回転したり、振動したりしており、このた
め分子内には原子による内部エネルギーが蓄えられてい
る。さらに原子は原子核と電子から構成されているため
、原子の内部にも内部エネルギーが蓄えられている。
そしてこれら分子内の内部エネルギーは、物体が著しく
高温になったり、化学変化が起こったりすれば、分子内
に内部状態の変化が起こるため、変化する。従って上述
のように上記マルチアークによる高温状態で、水分子の
水素，酸素原子への分解，及び水素の燃焼、即ち水素原
子と酸素原子との結合を行うことにより、分子内のエネ
ルギーや水素，酸素原子内のエネルギーが引き出され、
これが膨大な蒸気のエネルギーとなる。この結果原子力
発電よりもコストダウンできるとともに、これと同様な
大出力の発電を行うことができる。[0010] In other words, molecules that make up substances generally consist of multiple atoms, and these multiple atoms rotate and vibrate while exerting forces on each other. Internal energy is stored. Furthermore, since atoms are composed of a nucleus and electrons, internal energy is also stored inside the atom. The internal energy within these molecules changes when an object becomes extremely hot or undergoes a chemical change, as the internal state of the molecules changes. Therefore, as mentioned above, by decomposing water molecules into hydrogen and oxygen atoms and burning hydrogen, that is, bonding hydrogen atoms and oxygen atoms, in the high temperature state due to the multi-arc, the energy within the molecule and hydrogen, The energy within the oxygen atom is extracted,
This creates a huge amount of steam energy. As a result, the cost is lower than that of nuclear power generation, and it is possible to generate power with the same high output.
【００１１】またマルチアークの発生はフロンやアルコ
ールなどを熱交換ガスとして用いた発電電力により行っ
ているため、その熱源は摂氏１００度以下の比較的低温
でもよく、太陽熱や地熱等も利用できる。[0011] Furthermore, since the multi-arc is generated by electric power generated using fluorocarbons, alcohol, or the like as a heat exchange gas, the heat source may be at a relatively low temperature of 100 degrees Celsius or less, and solar heat, geothermal heat, etc. can also be used.
【００１２】またこの発明においては、上記熱源装置と
して、有機物質を燃焼する有機焼却炉と、該有機焼却炉
と不燃性の廃棄物を焼却するマルチアーク焼却炉とを組
み合わせた焼却炉を用いたので、この場合上記有機焼却
炉によって都市ゴミなどを処理することができ、さらに
有機焼却炉で発生した灰や燃焼ガスをマルチアーク焼却
炉で燃焼処理して無公害化することができる。[0012] Further, in the present invention, as the heat source device, an incinerator that is a combination of an organic incinerator that burns organic substances, and a multi-arc incinerator that incinerates non-combustible waste is used. Therefore, in this case, the organic incinerator can be used to process municipal waste, and the ash and combustion gas generated in the organic incinerator can be burned in the multi-arc incinerator to make them non-polluting.
【００１３】この結果、本発電プラントを都市あるいは
その近郊に設置することにより、大都市及びその近郊地
域での電気エネルギーの供給及び廃棄物処理の問題を一
挙に解決することができる。[0013] As a result, by installing the power generation plant in a city or its suburbs, the problems of electric energy supply and waste disposal in a metropolis and its suburbs can be solved all at once.
【００１４】[0014]
【実施例】以下本発明の実施例を図について説明する。
図１は本発明の一実施例による発電プラントを説明する
ための模式図であり、１は発電プラントで、これは都市
ゴミなどの可燃性物質を焼却する焼却部２００と、水を
燃料とする主発電装置１００とから構成されている。上
記焼却部２００は都市ゴミ等の有機物質を焼却する有機
燃焼炉１０と、該有機燃焼炉１０からの排出ガス及び灰
を燃焼処理するマルチアーク焼却炉２０と、上記両焼却
炉の燃焼熱を利用して発電を行うフロン発電装置３０と
を備えている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Examples of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a power generation plant according to an embodiment of the present invention, and 1 is a power generation plant, which includes an incinerator 200 that incinerates combustible materials such as municipal waste, and an incinerator 200 that uses water as fuel. It is composed of a main power generator 100. The incinerator 200 includes an organic combustion furnace 10 that incinerates organic materials such as municipal waste, a multi-arc incinerator 20 that burns exhaust gas and ash from the organic combustion furnace 10, and a multi-arc incinerator 20 that burns combustion heat of both incinerators. The fluorocarbon generator 30 is equipped with a fluorocarbon generator 30 that utilizes the fluorocarbons to generate electricity.
【００１５】上記有機焼却炉１０は、その内部に都市ゴ
ミなどの焼却物を載置するためのロスト１１が設けてあ
り、その下側には灰を焼却炉外部に搬出する搬出装置，
例えばベルトコンベア１２が配設されている。また上記
ロスト１１の下側には燃焼用空気を供給するための燃焼
パイプ１４ａの一端が開口しており、有機焼却炉外部に
設けられたブロア１４によって燃焼空気が送り込まれる
ようになっている。[0015] The organic incinerator 10 is provided with a waste 11 for placing incineration materials such as municipal waste therein, and below the waste 11 is a transport device for transporting the ash to the outside of the incinerator.
For example, a belt conveyor 12 is provided. Further, one end of a combustion pipe 14a for supplying combustion air is open at the lower side of the above-mentioned lost 11, and combustion air is sent in by a blower 14 provided outside the organic incinerator.
【００１６】また上記マルチアーク焼却炉２０には、外
部から処理物を投入するための開口２０ａが形成されて
おり、上記有機焼却炉１０の搬送装置１２の終端と該開
口との間を第２の搬送装置，例えばベルトコンベア１３
によって接続している。この搬送装置１３の下流側には
灰を溜めるための耐熱性容器２２が配設されており、該
容器上方には３相多電極２１が設けられている。この電
極２１はマルチアーク焼却炉２０の側壁を上部から焼却
炉内中央部へ向けて貫通し、先端部が集束するよう配置
されている。またこの焼却炉の上部開口２０ｂと上記有
機焼却炉１０の上部開口１０ａとはダクト１５によって
接続されており、該焼却炉１０での燃焼ガスが該ダクト
１５を介して３相多電極上方から上記耐熱容器２２上に
供給されるようになっている。また上記耐熱容器２２の
下流側には、該容器内に溶融した処理物を、これを冷却
固化するための型枠（図示せず）等に導くためのとい部
材２３が設けられている。Further, the multi-arc incinerator 20 is formed with an opening 20a for inputting the processed material from the outside, and a second conveyor, such as a belt conveyor 13
connected by. A heat-resistant container 22 for storing ash is disposed downstream of the conveyance device 13, and a three-phase multi-electrode 21 is provided above the container. This electrode 21 penetrates the side wall of the multi-arc incinerator 20 from the top toward the center of the incinerator, and is arranged so that its tip is converged. The upper opening 20b of this incinerator and the upper opening 10a of the organic incinerator 10 are connected by a duct 15, and the combustion gas in the incinerator 10 is passed through the duct 15 from above the three-phase multi-electrode to the upper opening 10a of the organic incinerator 10. It is supplied onto a heat-resistant container 22. Further, on the downstream side of the heat-resistant container 22, a grate member 23 is provided for guiding the processed material melted in the container to a mold (not shown) or the like for cooling and solidifying it.
【００１７】上記フロン発電装置３０は上記有機焼却炉
１０の炉壁外周面に巻きつけられたフロン循環パイプ３
１と、上記マルチアーク焼却炉２０の炉壁外周面に巻き
つけられ、上記パイプ３１と並行してフロンが流れるフ
ロン循環パイプ３２とを有しており、これらのパイプに
よりフロンガスの循環経路が形成されている。この循環
経路の途中には循環ポンプ３３が配設されており、上記
フロン循環パイプ３１及び３２の下流側合流部分には、
焼却炉の熱によって気化されたフロンガスを合流すると
ともにその圧力調整を行う圧力調整器３７が設けられて
いる。The fluorocarbon generator 30 has a fluorocarbon circulation pipe 3 wrapped around the outer peripheral surface of the furnace wall of the organic incinerator 10.
1, and a fluorocarbon circulation pipe 32 that is wrapped around the outer peripheral surface of the furnace wall of the multi-arc incinerator 20 and through which fluorocarbons flow in parallel with the pipe 31, and these pipes form a circulation path for fluorocarbon gas. has been done. A circulation pump 33 is disposed in the middle of this circulation path, and at the downstream confluence of the fluorocarbon circulation pipes 31 and 32,
A pressure regulator 37 is provided that combines the fluorocarbon gas vaporized by the heat of the incinerator and adjusts its pressure.
【００１８】またこの圧力調整器３７の下流側には、該
圧力調整器３７からのフロンガスを受けて回転力を発生
するガスタービン３５が配設されており、該タービンの
出力軸には、上記タービン３５の回転力によって駆動し
、３相交流を発電する発電機３６が接続されている。
また上記ガスタービン下流側と上記循環ポンプ３３との
間には、フロンガスを凝縮させる冷却装置３４が設置さ
れている。なお、３８は上記圧力調整器３７と冷却装置
３４との間に設けられた圧力開放弁である。ここで上記
３相交流発電機３６の発電出力の一部は、上記３相多電
極２１に接続され、また燃焼エアー供給用のブロア１４
にも供給されている。Further, a gas turbine 35 is disposed downstream of the pressure regulator 37 and generates rotational force by receiving the fluorocarbon gas from the pressure regulator 37. A generator 36 is connected that is driven by the rotational force of the turbine 35 and generates three-phase alternating current. Further, a cooling device 34 for condensing fluorocarbon gas is installed between the downstream side of the gas turbine and the circulation pump 33. Note that 38 is a pressure release valve provided between the pressure regulator 37 and the cooling device 34. Here, a part of the power generation output of the three-phase alternating current generator 36 is connected to the three-phase multi-electrode 21, and a blower 14 for supplying combustion air is connected to the three-phase multi-electrode 21.
is also supplied.
【００１９】上記主発電装置１００は、蒸気発生装置１
１０と該装置からの蒸気を導入し回転力を発生する主タ
ービン１２０と、タービン下流側に設けられた復水器１
２２と、その下流側に設けられ、上記蒸気発生装置１１
０，タービン１２０，及び復水器１２２を循環する経路
で水を循環させるポンプ１２３と、上記タービンの回転
力により回転駆動し、発電を行う主発電機１３０とから
構成されている。The main power generation device 100 includes a steam generation device 1
10, a main turbine 120 that introduces steam from the device and generates rotational force, and a condenser 1 provided on the downstream side of the turbine.
22, and the steam generator 11 provided on the downstream side thereof.
0, a pump 123 that circulates water in a path that circulates through a turbine 120 and a condenser 122, and a main generator 130 that is rotationally driven by the rotational force of the turbine and generates electricity.
【００２０】ここで上記蒸気発生装置１１０はマルチア
ークを発生する、３つの炭素棒からなる３相多電極１１
２をその処理槽１１０ａ内部に有しており、該電極１１
２はその先端が内部に満たされた水に浸るように配置さ
れており、マルチアークによる水分子の分解反応と同時
に、マルチアークによる水素と酸素の結合反応が行われ
、その反応熱により多量の蒸気が発生するよう構成され
ている。なおここで７０は上記発電機１３２に接続され
発電電力を送電するための送電線である。Here, the steam generator 110 has a three-phase multi-electrode 11 consisting of three carbon rods that generates multi-arcs.
2 inside the processing tank 110a, and the electrode 11
2 is placed so that its tip is immersed in the water filled inside, and at the same time as the multi-arc decomposes water molecules, the multi-arc combines hydrogen and oxygen, and the reaction heat generates a large amount of It is configured to generate steam. Note that here, 70 is a power transmission line that is connected to the generator 132 and transmits the generated power.
【００２１】次に動作について説明する。まず、上記有
機焼却炉１０内に都市ゴミなどの燃えやすい廃棄物を投
入し、所定の着火装置によって着火し、ブロア１４によ
り燃焼用空気をロスト１１の下側から供給する。これに
よって都市ゴミなどの燃えやすいゴミは燃焼を開始し、
以後連続的にゴミを焼却炉内に投入することによって、
ゴミは燃焼用エアーの供給のみで自燃することとなる。Next, the operation will be explained. First, combustible waste such as municipal garbage is put into the organic incinerator 10, ignited by a predetermined ignition device, and combustion air is supplied from the bottom of the waste 11 by the blower 14. As a result, combustible garbage such as municipal garbage begins to burn,
By continuously putting garbage into the incinerator,
The garbage will self-combust only by supplying combustion air.
【００２２】このゴミなどの燃焼によって発生した燃焼
ガス及び燃焼灰は、それぞれ燃焼ガスダクト１５及び搬
送装置１２，１３によってマルチアーク処理炉２０に供
給される。この処理炉２０では燃焼ガスは３相多電極の
上方から、また灰は燃焼容器２２に直接供給されること
となり、それぞれ３相多電極によって発生するマルチア
ークにより燃焼溶融処理されることになる。燃焼溶融処
理された溶融物は容器２２内に溜まり、さらに溶融物導
出用とい２３を通って冷却固化装置（図示せず）に導入
される。[0022] Combustion gas and combustion ash generated by combustion of this garbage etc. are supplied to a multi-arc processing furnace 20 by a combustion gas duct 15 and conveyance devices 12 and 13, respectively. In this processing furnace 20, the combustion gas is supplied from above the three-phase multi-electrode, and the ash is directly supplied to the combustion vessel 22, where they are burned and melted by multi-arcs generated by the three-phase multi-electrode. The molten material subjected to the combustion melting process is collected in a container 22, and is further introduced into a cooling solidification device (not shown) through a molten material outlet pipe 23.
【００２３】このような有機処理炉１０及びマルチアー
ク処理炉２０における燃焼によって発生した熱は、フロ
ン循環パイプ３１，３２内のフロンに吸収され、管内の
フロンは気化することになる。そして気化したフロンは
圧力調整器３７に至り、該装置を介して補助タービン３
５に導入される。するとこの補助タービン３５では気化
フロンガスのエネルギーによって回転力が発生し、この
回転力は補助発電機３６の回転軸を回転させ、該発電機
からは３相交流が出力される。Heat generated by combustion in the organic processing furnace 10 and the multi-arc processing furnace 20 is absorbed by the fluorocarbons in the fluorocarbon circulation pipes 31 and 32, and the fluorocarbons in the pipes are vaporized. The vaporized Freon then reaches the pressure regulator 37 and passes through the device to the auxiliary turbine 3.
5 will be introduced. Then, in the auxiliary turbine 35, a rotational force is generated by the energy of the vaporized fluorocarbon gas, and this rotational force rotates the rotating shaft of the auxiliary generator 36, which outputs three-phase alternating current.
【００２４】そしてこの出力の一部は上記燃焼エアー供
給ブロア１４やマルチアーク処理炉２０の３相多電極２
１に供給され、それぞれの燃焼に寄与する。また上記プ
レ発電機３６の発電出力は蒸気発生器１１０の３相多電
極１１２に供給され、蒸気発生器１１０内ではマルチア
ークによって水の分子の分解反応及び水素と酸素との結
合反応が行われる。この反応熱によって内部の水１１３
が蒸発し、多量の蒸気が生成される。A part of this output is supplied to the combustion air supply blower 14 and the three-phase multi-electrode 2 of the multi-arc processing furnace 20.
1 and contribute to each combustion. Further, the power generation output of the pre-generator 36 is supplied to the three-phase multi-electrode 112 of the steam generator 110, and within the steam generator 110, a decomposition reaction of water molecules and a combination reaction of hydrogen and oxygen are performed by multi-arc. . Due to this reaction heat, the internal water 113
evaporates and a large amount of steam is produced.
【００２５】すなわち、物質を作っている分子は、一般
には複数の原子からなり、該複数の原子は互いに力を及
ぼし合いながら、回転したり、振動したりしており、こ
のため分子内には原子による内部エネルギーが蓄えられ
ている。さらに原子は原子核と電子から構成されている
ため、原子の内部にも内部エネルギーが蓄えられている
。そしてこれら分子内の内部エネルギーは、物体が著し
く高温になったり、化学変化が起こったりすれば、分子
内に内部状態の変化が起こるため、変化する。従って上
述のように上記マルチアークによる高温状態で、水分子
の水素，酸素原子への分解，及び水素の燃焼、即ち水素
原子と酸素原子との結合を行うことにより、水分子内の
エネルギーや水素，酸素原子内のエネルギーが引き出さ
れる。[0025] In other words, molecules that make up substances generally consist of multiple atoms, and these multiple atoms rotate and vibrate while exerting forces on each other. Internal energy is stored by atoms. Furthermore, since atoms are composed of a nucleus and electrons, internal energy is also stored inside the atom. The internal energy within these molecules changes when an object becomes extremely hot or undergoes a chemical change, as the internal state of the molecules changes. Therefore, as mentioned above, by decomposing water molecules into hydrogen and oxygen atoms and burning hydrogen, that is, bonding hydrogen atoms and oxygen atoms, in the high temperature state due to the multi-arc, the energy in water molecules and hydrogen , the energy within the oxygen atom is extracted.
【００２６】このようにして得られた蒸気は蒸気循環パ
イプ１２１を通って主タービン１２０に導入され、該タ
ービンでは蒸気のエネルギーによって回転力が発生する
。この回転力を受け主発電機１３０は電力の発電を行う
。またタービンを通過した水蒸気は復水器１２２によっ
て冷却され循環用ポンプ１２３を介して再び蒸気発生器
１１０に戻る。The steam thus obtained is introduced into the main turbine 120 through the steam circulation pipe 121, where rotational force is generated by the energy of the steam. The main generator 130 receives this rotational force and generates electric power. Further, the steam that has passed through the turbine is cooled by a condenser 122 and returns to the steam generator 110 via a circulation pump 123.
【００２７】このようにして都市ゴミなどの焼却を行う
ととともにその廃ガス及び燃焼ガスの処理を行い、さら
に燃焼による発生した熱を用いてフロン発電を行い、さ
らにはフロン発電電力を水中でのマルチアーク発生に用
いて、大量の水蒸気を発生し、これによって大出力の発
電を行うことができる。[0027] In this way, municipal waste is incinerated, the waste gas and combustion gas are treated, and the heat generated by the combustion is used to generate fluorocarbons, and the fluorocarbons generated electricity is used underwater. Used for multi-arc generation to generate a large amount of water vapor, which can generate high output power.
【００２８】このような本実施例の発電プラントでは、
水中にてマルチアークを発生して、発電機を駆動するた
めの蒸気エネルギーを得るようにしたので、蒸気発生の
ための燃料として、原子力発電のような危険な放射性物
質ではなく安全な水を利用することができ、このため放
射能の危険や廃棄物処理の問題がなく、極めて安全な発
電施設を実現することができ、都市及びその近郊に発電
所を建設することができる。[0028] In the power plant of this embodiment,
Since multiple arcs are generated underwater to obtain steam energy to drive the generator, safe water is used as the fuel for steam generation instead of dangerous radioactive materials like in nuclear power generation. Therefore, it is possible to realize an extremely safe power generation facility without the risk of radioactivity or problems with waste disposal, and it is possible to construct power plants in cities and their suburbs.
【００２９】また水中でのマルチアークの発生によって
、著しい高温状態で水分子が水素と酸素に分解されると
同時に、発生した水素がマルチアークによって燃焼され
る。このため上記水分子の分解反応及び水素の燃焼反応
の際、分子内や原子内のエネルギーを引き出すことがで
き、膨大な蒸気のエネルギーとなる。この結果原子力発
電よりもコストダウンできるとともに、これと同様な大
出力の発電を行うことができる。Furthermore, due to the generation of multi-arcs in water, water molecules are decomposed into hydrogen and oxygen at extremely high temperatures, and at the same time, the generated hydrogen is combusted by the multi-arcs. Therefore, during the water molecule decomposition reaction and the hydrogen combustion reaction, the energy within the molecules and atoms can be extracted, resulting in a huge amount of steam energy. As a result, the cost is lower than that of nuclear power generation, and it is possible to generate power with the same high output.
【００３０】またマルチアークの発生はフロンやアルコ
ールなどを熱交換ガスとして用いた発電電力により行っ
ているため、その熱源は摂氏１００度以下の比較的低温
でもよく、太陽熱や地熱等も利用できる。[0030] Furthermore, since the multi-arc is generated by generating electricity using fluorocarbons, alcohol, etc. as a heat exchange gas, the heat source may be at a relatively low temperature of 100 degrees Celsius or less, and solar heat, geothermal heat, etc. can also be used.
【００３１】また上記熱源装置として、有機物質を燃焼
する有機焼却炉１０と、該有機焼却炉と不燃性の廃棄物
を焼却するマルチアーク焼却炉２０とを組み合わせた焼
却炉２００を用いたので、この場合上記有機焼却炉１０
によって都市ゴミなどを処理することができ、さらに有
機焼却炉で発生した灰や燃焼ガスをマルチアーク焼却炉
２０で燃焼処理して無公害化することができる。つまり
有害な公害物質を無害なセラミックや金属物質に変換す
ることができ、環境破壊の防止や廃棄物処理の問題を解
決することができる。この結果都市ゴミの焼却と大電力
発電とを同一の処理施設により実現することができ、都
市近郊にこのプラントを設置することによって、都市ゴ
ミ処理等の廃棄物処理の問題や都市への電力エネルギー
供給等の問題を一挙に解決することができる。またこの
場合、電力の電送経路でのロス等を小さくすることがで
き、直流送電や低電圧送電が可能となる。[0031] Furthermore, since the heat source device used is an incinerator 200 that is a combination of an organic incinerator 10 that burns organic substances and a multi-arc incinerator 20 that incinerates non-combustible waste, In this case, the organic incinerator 10
In addition, the ash and combustion gas generated in the organic incinerator can be burned in the multi-arc incinerator 20 to make them non-polluting. In other words, it is possible to convert harmful pollutants into harmless ceramics and metals, which can prevent environmental destruction and solve the problem of waste disposal. As a result, it is possible to incinerate urban garbage and generate large amounts of electricity using the same treatment facility.By installing this plant in the suburbs of a city, it is possible to solve the problem of waste treatment such as municipal garbage treatment and to reduce the problem of electric energy for cities. Problems such as supply can be solved all at once. Further, in this case, loss etc. in the electric power transmission route can be reduced, and direct current power transmission and low voltage power transmission are possible.
【００３２】なお、上記実施例では、蒸気発生装置の３
相多電極として炭素棒を用いたが、その代わりに、備長
炭，つまり樫の木を炭化した炭を電極として用いること
もできる。この場合、備長炭が多孔質であることから、
マルチアーク炎の勢いが増大し、蒸気発生量が増大する
こととなる。また備長炭あるいはこれと同等な活性力を
有するものを、アーク発生領域，つまり通常の炭素電極
近傍に配置しても上記と同様マルチアーク炎の勢いが増
大することとなり、電極間の距離が広くなってもアーク
を維持することができる。また蒸気発生装置の処理槽内
に塩を添加すると、これが上記水分子の分解反応及び水
素の燃焼反応に対して触媒的に作用し、さらに水分子等
からより多くの内部エネルギーを引き出すことができ、
発生蒸気量を著しく増大することができる。これは、マ
ルチアークの発生領域ではイオン水が生じており、また
回転磁界や紫外線，赤外線等、さらには衝撃波等の波動
エネルギーが生じており、これらのイオン化エネルギー
，波動エネルギーに水蒸気の気泡の流れによる水の撹拌
力等が相まって触媒の作用がより増大し、水分子の分解
反応及び水素の燃焼反応が勢い良くなるからである。[0032] In the above embodiment, three of the steam generators are
Although carbon rods were used as phase electrodes, Bincho charcoal, that is, charcoal made from carbonized oak wood, could be used instead as an electrode. In this case, since Bincho charcoal is porous,
The force of the multi-arc flame increases, and the amount of steam generated increases. Furthermore, even if Bincho charcoal or something with similar activation power is placed in the arc generation area, that is, near the normal carbon electrode, the force of the multi-arc flame will increase as described above, and the distance between the electrodes will increase. The arc can be maintained even if In addition, when salt is added to the processing tank of a steam generator, it acts as a catalyst for the decomposition reaction of water molecules and the combustion reaction of hydrogen, and more internal energy can be extracted from water molecules. ,
The amount of steam generated can be significantly increased. This is because ionized water is generated in the multi-arc generation area, and wave energies such as rotating magnetic fields, ultraviolet rays, infrared rays, and even shock waves are generated, and these ionization energies and wave energies are combined with the flow of water vapor bubbles. This is because the action of the catalyst is further increased by the stirring power of water, etc., and the decomposition reaction of water molecules and the combustion reaction of hydrogen become more vigorous.
【００３３】また、上記実施例では、水中でのマルチア
ークの発生を１組の３相多電極により行う例を示したが
、３相多電極は複数組用いてもよい。例えば処理槽１１
０ａ内部に２組の３相多電極を近接して配置し、該両組
の電極間に直流電圧や交流電圧を印加するようにすれば
、２組の３相多電極間にも電気的エネルギーが作用して
これらの間でも触媒の活性化や水のイオン化が進むこと
となる。このため上記水分子の分解反応及び水素の燃焼
反応がさらに勢い良くなり、蒸気の発生を一層促進する
ことができる。Further, in the above embodiment, an example was shown in which multi-arc generation in water is performed using one set of three-phase multi-electrodes, but a plurality of sets of three-phase multi-electrodes may be used. For example, the processing tank 11
If two sets of three-phase multi-electrodes are placed close to each other inside 0a and a DC voltage or an alternating current voltage is applied between the two sets of electrodes, electrical energy can also be transferred between the two sets of three-phase multi-electrodes. acts, and catalyst activation and water ionization proceed between these. Therefore, the decomposition reaction of water molecules and the combustion reaction of hydrogen become more vigorous, and the generation of steam can be further promoted.
【００３４】また、上記実施例では有機焼却炉の廃棄物
をマルチアーク焼却炉により処理する構成を示している
が、マルチアーク焼却炉はゴミなどの種類によっては必
ずしも必要ではない。また有機焼却炉はこれに代わるよ
うな熱源がある場合は必ずしも必要ではなく、フロン発
電に利用できる他の熱源がある場合はこれを利用する方
法も考えられる。Furthermore, although the above embodiment shows a configuration in which waste from an organic incinerator is processed by a multi-arc incinerator, a multi-arc incinerator is not necessarily necessary depending on the type of garbage. Furthermore, an organic incinerator is not necessarily necessary if there is an alternative heat source, and if there is another heat source that can be used for fluorocarbon power generation, it may be possible to use it.
【００３５】[0035]
【発明の効果】以上のように本発明に係る発電プラント
によれば、水中にてマルチアークを発生して、発電機を
駆動するための蒸気エネルギーを得るようにしたので、
蒸気発生のための燃料として、原子力発電のような危険
な放射性物質ではなく安全な水を利用することができ、
このため放射能の危険や廃棄物処理の問題がなく、極め
て安全な発電施設を実現することができ、都市及びその
近郊に発電所を建設することができるという効果がある
。[Effects of the Invention] As described above, according to the power generation plant according to the present invention, multiple arcs are generated underwater to obtain steam energy for driving the generator.
Safe water can be used as fuel for steam generation instead of dangerous radioactive materials like in nuclear power generation,
Therefore, it is possible to realize an extremely safe power generation facility without the risk of radioactivity or problems with waste disposal, and the effect is that power plants can be constructed in cities and their suburbs.
【００３６】また水中でのマルチアークの発生によって
、著しい高温状態で水分子が水素と酸素に分解されると
同時に、発生した水素がマルチアークによって燃焼され
る、即ち酸素と結合して水となるので、上記水分子の分
解反応及び水素の燃焼反応の際、分子内や原子内のエネ
ルギーを引き出すことができ、これが膨大な蒸気のエネ
ルギーとなる。さらに塩等の触媒を加えると、マルチア
ークの発生領域で生じているイオン水のイオン活性力、
回転磁界のエネルギーや紫外線，赤外線さらには衝撃波
等の波動エネルギー、さらに水蒸気の気泡の流れによる
水の撹拌力等が相まって本来の触媒の作用がより増大し
、相乗的に水分子の分解反応及び水素の燃焼反応が勢い
良くなり、膨大な蒸気エネルギーを得ることができる。
この結果原子力発電よりもコストダウンを図ることがで
きるとともに、これと同様な大出力の発電を行うことが
できる効果がある。Furthermore, due to the generation of multi-arcs in water, water molecules are decomposed into hydrogen and oxygen at extremely high temperatures, and at the same time, the generated hydrogen is burned by the multi-arcs, that is, it combines with oxygen and becomes water. Therefore, during the decomposition reaction of water molecules and the combustion reaction of hydrogen, energy within the molecules and atoms can be extracted, and this becomes a huge amount of steam energy. Furthermore, when a catalyst such as salt is added, the ionic activation force of the ionic water generated in the multi-arc generation area,
The energy of the rotating magnetic field, ultraviolet rays, infrared rays, wave energy such as shock waves, and the stirring power of water due to the flow of water vapor bubbles combine to further increase the original catalytic action, synergistically promoting the decomposition reaction of water molecules and hydrogen. The combustion reaction becomes more vigorous and a huge amount of steam energy can be obtained. As a result, it is possible to achieve lower costs than nuclear power generation, and it also has the effect of being able to generate power with the same high output.
【００３７】またマルチアークの発生はフロンやアルコ
ールなどを熱交換ガスとして用いた発電電力により行っ
ているため、その熱源は摂氏１００度以下の比較的低温
でもよく、太陽熱や地熱等も利用できる。Furthermore, since the multi-arc is generated by generating electricity using fluorocarbons, alcohol, etc. as a heat exchange gas, the heat source may be at a relatively low temperature of 100 degrees Celsius or less, and solar heat, geothermal heat, etc. can also be used.
【００３８】またこの発明に係る発電プラントによれば
、上記熱源装置として、有機物質を燃焼する有機焼却炉
と、該有機焼却炉と不燃性の廃棄物を焼却するマルチア
ーク焼却炉とを組み合わせた焼却炉を用いたので、この
場合上記有機焼却炉によって都市ゴミなどを処理するこ
とができ、さらに有機焼却炉で発生した灰や燃焼ガスを
マルチアーク焼却炉で燃焼処理して無公害化することが
できる効果がある。Further, according to the power generation plant according to the present invention, the heat source device is a combination of an organic incinerator that burns organic substances, and a multi-arc incinerator that incinerates non-combustible waste. Since an incinerator was used, in this case, the organic incinerator described above can be used to process municipal waste, and the ash and combustion gas generated in the organic incinerator can be burned and treated in a multi-arc incinerator to make them non-polluting. It has the effect of
【００３９】この結果、本発電プラントを都市あるいは
その近郊に設置することにより、大都市及びその近郊地
域での電気エネルギーの供給及び廃棄物処理の問題を一
挙に解決することができる効果がある。As a result, by installing the present power generation plant in a city or its suburbs, it is possible to solve the problems of electric energy supply and waste disposal in a metropolis and its suburbs all at once.
【図１】本発明の一実施例による発電プラントを示す模
式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a power plant according to an embodiment of the present invention.
１ 発電プラント
１０ 有機焼却炉
２０ マルチアーク焼却炉３０
フロン発電装置
３１，３２ フロン循環パイプ
３３ ポンプ
３４ 冷却装置
３５ 補助タービン
３６ 補助発電機
１００ 主発電装置
１１０ 蒸気発生装置
１１２ マルチアーク発生用３相多電極１２
０ 主タービン
１２１ 蒸気循環パイプ
１２２ 復水器
１２３ メインポンプ
１３０ 主発電機
２００ 焼却部1 Power plant 10 Organic incinerator 20 Multi-arc incinerator 30
Freon generators 31, 32 Freon circulation pipe 33 Pump 34 Cooling device 35 Auxiliary turbine 36 Auxiliary generator 100 Main power generator 110 Steam generator 112 Three-phase multi-electrode for multi-arc generation 12
0 Main turbine 121 Steam circulation pipe 122 Condenser 123 Main pump 130 Main generator 200 Incinerator
Claims (3)
いは交流電力を発電する発電プラントにおいて、有機物
質の焼却によって熱を発生する熱源装置と水の沸点以下
の常温に近い温度で沸騰する熱交換媒体を上記焼却熱に
より気化し、その気化エネルギーにより多相電力の発電
を行うプレ発電装置と、多相交流の印加により複数のア
ークを発生する複数の電極を有し、上記プレ発電電力に
より水中でマルチアークを発生して水蒸気を発生する蒸
気発生装置と、該水蒸気のエネルギーによって発電機を
駆動して直流または交流電力を発電するメイン発電装置
とを備えたことを特徴とする発電プラント。Claim 1: In a power generation plant that generates direct current or alternating current electricity using the heat of incineration of organic substances, a heat source device that generates heat by incinerating the organic substances and heat that boils at a temperature close to room temperature below the boiling point of water. A pre-power generation device that vaporizes the exchange medium using the heat of incineration and generates multiphase power using the vaporization energy, and a plurality of electrodes that generate multiple arcs by applying multiphase alternating current, A power generation plant comprising: a steam generator that generates water vapor by generating multiple arcs in water; and a main power generator that uses the energy of the water vapor to drive a generator to generate direct current or alternating current power.
、上記熱源装置は、有機廃棄物を燃焼する有機焼却炉と
、複数の電極を有し、該電極への多相電力の印加により
複数のアークを発生して上記有機廃棄物の燃焼灰及び燃
焼ガスを燃焼処理するマルチアーク焼却炉とから構成さ
れており、上記プレ発電装置は、一部が上記各焼却炉に
装着されたフロンの循環パイプと、該循環パイプの途中
に配設され、フロンガスの気化エネルギーにより回転力
を発生するガスタービンと、該ガスタービンの回転力に
より回転駆動され、多相交流を発電する発電機とを有す
ることを特徴とする発電プラント。2. The power generation plant according to claim 1, wherein the heat source device includes an organic incinerator for burning organic waste and a plurality of electrodes, and by applying multiphase power to the electrodes, a plurality of arcs are generated. and a multi-arc incinerator that generates combustion ash and combustion gas of the organic waste, and a part of the pre-power generator is a fluorocarbon circulation pipe installed in each incinerator. and a gas turbine that is disposed in the middle of the circulation pipe and generates rotational force by the vaporization energy of fluorocarbon gas, and a generator that is rotationally driven by the rotational force of the gas turbine and generates multiphase alternating current. Features of power generation plants.
、上記蒸気発生装置は、水が満たされた処理槽と、この
処理槽内に先端が水中に位置するよう設置され、多相交
流の印加により水中で複数のアークを発生する３本以上
の複数本の電極と、一端が該処理槽の上端部に、他端が
該処理槽の下端部に開口する循環パイプと、該循環パイ
プの途中に設けられ、水蒸気のエネルギーにより回転力
を発生する蒸気タービンと、該蒸気タービンの回転力に
より回転駆動され、直流あるいは交流発電を行う発電機
とを有することを特徴とする発電プラント。3. The power generation plant according to claim 1, wherein the steam generator includes a treatment tank filled with water, and is installed in the treatment tank so that its tip is located underwater, and the steam generator generates steam by applying multiphase alternating current. A plurality of electrodes of three or more that generate a plurality of arcs in water, a circulation pipe whose one end opens at the upper end of the treatment tank and the other end opens at the lower end of the treatment tank, and a circulation pipe in the middle of the circulation pipe. 1. A power generation plant comprising: a steam turbine that generates rotational force using the energy of water vapor; and a generator that is rotationally driven by the rotational force of the steam turbine and generates direct current or alternating current power.
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|---|---|---|---|
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1991
- 1991-04-24 JP JP3122685A patent/JP2971980B2/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2971980B2 (en) | 1999-11-08 |
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