[go: up one dir, main page]

KR101025050B1 - 선박 폐열을 이용한 발전장치 - Google Patents

선박 폐열을 이용한 발전장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101025050B1
KR101025050B1 KR1020080094403A KR20080094403A KR101025050B1 KR 101025050 B1 KR101025050 B1 KR 101025050B1 KR 1020080094403 A KR1020080094403 A KR 1020080094403A KR 20080094403 A KR20080094403 A KR 20080094403A KR 101025050 B1 KR101025050 B1 KR 101025050B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
steam
supply line
low pressure
condensate
waste heat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
KR1020080094403A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100035196A (ko
Inventor
장대준
남기일
이동훈
송석용
Original Assignee
현대중공업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대중공업 주식회사 filed Critical 현대중공업 주식회사
Priority to KR1020080094403A priority Critical patent/KR101025050B1/ko
Publication of KR20100035196A publication Critical patent/KR20100035196A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101025050B1 publication Critical patent/KR101025050B1/ko
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G5/00—Profiting from waste heat of combustion engines, not otherwise provided for
    • F02G5/02—Profiting from waste heat of exhaust gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K17/00—Using steam or condensate extracted or exhausted from steam engine plant
    • F01K17/02—Using steam or condensate extracted or exhausted from steam engine plant for heating purposes, e.g. industrial, domestic
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F01K23/04—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled condensation heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

본 발명은 선박 엔진과 열교환되어 예열된 응축수를 배가스 폐열 회수기와 열교환시켜 스팀 발전기 세트의 구동에 필요한 스팀을 생산할 뿐만 아니라, 선박 엔진을 냉각시키는 냉각수의 폐열을 이용하여 추가적인 스팀을 생산하여 스팀 발전기 세트로 공급할 수 있으며, 기 생산된 스팀을 과열시켜 스팀 발전기 세트로 공급할 수 있도록 하는 선박 폐열을 이용한 발전장치에 관한 것이다.
상기 선박 폐열을 이용한 발전장치는, 응축수의 일부를 배가스 폐열 회수기와 열교환시켜 스팀을 발생하도록 하여 스팀 발전기 세트를 작동시켜 전기를 발생시킬 뿐만 아니라, 외부로부터 선박 엔진으로 공급되어 선박 엔진과 열교환된 고온의 냉각수 또한 고온수 증기 발생기 및 플래쉬 증기 발생기를 통해 그 일부분을 스팀이 되도록 하여 저압 스팀 드럼으로 공급한 후 스팀 발전기 세트에 스팀을 더 제공할 수 있도록 하며, 저압 스팀 드럼으로부터 스팀 발전기 세트로 공급되는 스팀을 저압 증기 과열기를 통해 고압 고온의 냉각수와 열교환시켜 과열시킨 후 스팀 발전기 세트에 공급할 수 있도록 하여 스팀 터빈 발전기 세트의 효율을 대폭 향상시킬 수 있으므로 전기 발생량을 대폭 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.
선박엔진, 폐열 발전, 냉각수, 플래쉬 증기 발생기, 스팀 드럼

Description

선박 폐열을 이용한 발전장치{Additional Steam Generator and Steam Superheater Using Hot Cooling Water From Marine Engines for Power Generation Utilizing Ship Waste Heat}
본 발명은 선박 폐열을 이용한 발전장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 선박 엔진과 열교환되어 예열된 응축수를 배가스 폐열 회수기와 열교환시켜 스팀 발전기 세트의 구동에 필요한 스팀을 생산할 뿐만 아니라, 선박 엔진을 냉각시키는 냉각수의 폐열을 이용하여 추가적인 스팀을 생산하여 스팀 발전기 세트로 공급할 수 있으며, 기 생산된 스팀을 과열시켜 스팀 발전기 세트로 공급할 수 있도록 하는 선박 폐열을 이용한 발전장치에 관한 것이다.
이하, 도면을 참조하여 배경기술과 그 문제점에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 종래의 선박 폐열을 이용한 선박 폐열 발전장치의 개략도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 선박 폐열을 이용한 선박 폐열 발전장치는, 선박엔진(9)과 제 1 응축수 공급라인(10)에 의해 연결되는 저압 스팀 드럼(1)과, 상기 저 압 스팀 드럼(1)과 저압 응축수 공급 라인(11) 및 저압 응축수 회수라인(12)에 의해 연결되는 배가스 폐열 회수기(2)와, 상기 제 1 응축수 공급라인(10)에는 제 2 응축수 공급라인(13)에 의해 연결되며, 상기 배가스 폐열 회수기(2)와는 제 1 고압 스팀 공급라인(14)과 고압 응축수 공급라인(15) 및 고압 응축수 회수라인(16)에 의해 연결되는 고압 스팀 드럼(3)과, 선박엔진(9)과 제 3 응축수 공급라인(17)에 의해 연결되고, 저압 스팀 드럼(1)과는 제 1 저압 스팀 공급라인(18)에 의해 연결되며, 배가스 폐열 회수기(2)와는 제 2 고압 스팀 공급라인(19)에 의해 연결되는 스팀터빈 발전기 세트(4)와, 상기 저압 응축수 공급라인(11) 상에 설치되는 저압 응축수 순환 펌프(15)와, 상기 고압 응축수 공급라인(15) 상에 설치되는 고압 응축수 순환 펌프(6)를 포함하여 구성된다.
상기와 같이 구성되는 종래의 선박 폐열을 이용한 발전장치는, 먼저, 제 3 응축수 공급라인(17)을 통해 스팀 발전기 세트(4)로부터 선박엔진(9)으로 공급된 응축수는 배가스 폐열 회수기(2)의 배가스와 접촉하기 전에 선박엔진(9)과 열교환되어 온도가 상승된 후 제 1 응축수 공급라인(10)과 제 2 응축수 공급라인(13)을 통해 저압 스팀 드럼(1)과 고압 스팀 드럼(3)으로 분배된다.
상기와 같이 제 1 응축수 공급라인(10)을 통해 저압 스팀 드럼(1)으로 공급된 응축수는 저압 응축수 순환펌프(5)가 작동함에 따라 저압 응축수 공급라인(11)을 통해 배가스 폐열 회수기(2)로 유입되어 상기 배가스 폐열 회수기(2)와 열교환되어 일부분이 스팀이 되어 저압 응축수 회수라인(12)을 통해 다시 저압 스팀 드럼(1)으로 유입된다.
또한, 제 2 응축수 공급라인(13)을 통해 고압 스팀 드럼(3)으로 공급된 응축수는 고압 응축수 순환펌프(6)가 작동함에 따라 고압 응축수 공급라인(15)을 통해 배가스 폐열 회수기(2)로 유입되어 상기 배가스 폐열 회수기(2)와 열교환되어 일부분이 스팀이 되어 고압 응축수 회수라인(16)을 통해 다시 고압 스팀 드럼(3)으로 유입된다.
상기와 같이 배가스 폐열 회수기(2)와 열교환되어 일부분이 스팀이 되어 저압 스팀 드럼(1)으로 재유입된 응축수 중의 스팀은 제 1 저압 스팀 공급라인(18)을 통해 스팀 발전기 세트(4)로 공급되고, 배가스 폐열 회수기(2)와 열교환되어 일부분이 스팀이 되어 고압 스팀 드럼(3)으로 재유입된 응축수 중의 스팀은 제 1 고압 스팀 공급라인(14)을 통해 배가스 폐열 회수기(2)로 다시 유입되어 한 번 더 열교환된 다음, 제 2 고압 스팀 공급라인(19)을 통해 스팀 발전기 세트(4)로 유입되어 구동력을 발생시켜 상기 스팀 발전기 세트(4)를 작동시켜 전기를 생산하게 되는 것이다.
상기와 같은 종래의 선박 폐열을 이용한 발전장치는, 단순히 스팀 발전기 세트(4)의 응축수를 배가스 폐열 회수기(2)의 배가스와 접촉하여 열교환되기 전에 선박엔진(9)을 냉각시키는 냉각수로 활용하여 1차적으로 선박엔진(9)에 의해 예비 가열하여 스팀 발생 효율을 상승시키는 것으로서, 이는 어느 정도의 스팀 발생 효율을 상승시키기는 하나 상기한 응축수는 선박 엔진(9)을 냉각시키기에는 불충분하여 외부로부터 추가적으로 냉각수를 공급받아 선박 엔진(9)을 냉각시켜야만 함으로써 외부로부터 선박 엔진(9)으로 공급되는 냉각수의 사용량이 매우 많을 뿐만 아니라, 외부로부터 냉각수 공급을 위해 사용되는 순환 펌프 등의 전력소모가 많음으로써 운전 경제성이 저하된다는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명의 목적은, 선박 엔진을 냉각시키는 냉각수의 폐열을 이용하여 추가적인 스팀을 생산하여 스팀 발전기 세트로 공급할 뿐만 아니라 기 생산된 스팀을 과열시켜 스팀 발전기 세트로 공급함으로써 스팀 발전기 세트의 전기 생산효율을 대폭 증가시킬 수 있도록 하는 선박 폐열을 이용한 발전장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 추가적인 스팀 생산에 선박 엔진의 폐열을 이용함으로써 선박 엔진으로부터 열량을 빼앗아 옴으로써 외부로부터 선박 엔진으로 공급되는 냉각수의 사용량을 획기적으로 줄일 수 있어 냉각수 공급을 위해 사용되는 순환 펌프 등의 전력 소비를 대폭 저감시킬 수 있도록 하는 선박 폐열을 이용한 발전장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 선박엔진과 제 1 응축수 공급라인에 의해 연결되는 저압 스팀 드럼; 상기 저압 스팀 드럼과 저압 응축수 공급 라인 및 저압 응축수 회수라인에 의해 연결되는 배가스 폐열 회수기; 상기 제 1 응축수 공급라인에는 제 2 응축수 공급라인에 의해 연결되며, 상기 배가스 폐열 회수기와는 제 1 고압 스팀 공급라인과 고압 응축수 공급라인 및 고압 응축수 회수라인에 의해 연결되는 고압 스팀 드럼; 상기 선박엔진과 제 3 응축수 공급라인에 의해 연결되 고, 저압 스팀 드럼과는 제 1 저압 스팀 공급라인에 의해 연결되며, 배가스 폐열 회수기와는 제 2 고압 스팀 공급라인에 의해 연결되는 스팀터빈 발전기 세트; 상기 저압 응축수 공급라인 상에 설치되는 저압 응축수 순환 펌프; 상기 고압 응축수 공급라인 상에 설치되는 고압 응축수 순환 펌프; 상기 제 1 응축수 공급라인과는 제 1 고압 고온 냉각수 공급라인과 연결되며, 저압 스팀 드럼과는 제 2 저압 스팀 공급라인에 의해 연결되는 고온수 증기 발생기; 및 상기 제 1 고압 고온 냉각수 공급라인과 일측이 연결되며, 타측은 상기 고온수 증기 발생기와 연결되는 감압 밸브가 설치된 저압 고온 냉각수 공급라인;을 포함하여 구성된 선박 폐열을 이용한 발전장치를 제공하는 것이다.
이상, 상술한 바와 같이 본 발명에 따른 선박 폐열을 이용한 발전장치는, 응축수의 일부를 배가스 폐열 회수기와 열교환시켜 스팀을 발생하도록 하여 스팀 발전기 세트를 작동시켜 전기를 발생시킬 뿐만 아니라, 외부로부터 선박 엔진으로 공급되어 선박 엔진과 열교환된 고온의 냉각수 또한 고온수 증기 발생기 및 플래쉬 증기 발생기를 통해 그 일부분을 스팀이 되도록 하여 저압 스팀 드럼으로 공급한 후 스팀 발전기 세트에 스팀을 더 제공할 수 있도록 하며, 저압 스팀 드럼으로부터 스팀 발전기 세트로 공급되는 스팀을 저압 증기 과열기를 통해 고압 고온의 냉각수와 열교환시켜 과열시킨 후 스팀 발전기 세트에 공급할 수 있도록 하여 스팀 터빈 발전기 세트의 효율을 대폭 향상시킬 수 있으므로 전기 발생량을 대폭 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 추가적인 스팀 발생에 선박 엔진의 폐열을 사용하여 선박 엔진으로부터 열량을 빼앗아 오므로, 외부로부터 선박 엔진으로 공급되는 냉각수의 사용량이 획기적으로 줄어들게 되며, 이에 따라 냉각수 공급을 위해 사용되는 순환 펌프 등의 전력 소비가 줄어들게 되어 운전 경제성이 향상된다는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다. 설명의 편의를 위하여 종래의 선박 폐열을 이용한 발전장치와 동일 유사한 부분에 있어서는 동일한 도면 부호를 부여하였다.
도 2는 본 발명에 따른 선박 폐열을 이용한 발전장치의 개략도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 선박 폐열을 이용한 발전장치는, 저압 스팀 드럼(1), 배가스 폐열 회수기(2), 고압 스팀 드럼(3), 스팀터빈 발전기 세트(4), 저압 응축수 순환펌프(5), 고압 응축수 순환펌프(6), 고온수 증기 발생기(7) 및, 저압 고온 냉각수 공급라인(8)을 포함하여 구성된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 선박 폐열을 이용한 발전장치의 저압 스팀 드럼(1)은, 선박엔진(9)과 제 1 응축수 공급라인(10)에 의해 연결된다.
상기 배가스 폐열 회수기(2)는, 상기 저압 스팀드럼(1)과 저압 응축수 공급라인(11) 및 저압 응축수 회수라인(12)에 의해 연결된다.
상기 고압 스팀 드럼(3)은, 상기 제 1 응축수 공급라인(10)에는 제 2 응축수 공급라인(13)에 의해 연결되며, 상기 배가스 폐열 회수기(2)와는 제 1 고압 스팀 공급라인(14)과 고압 응축수 공급 라인(15) 및 고압 응축수 회수라인(16)에 의해 연결된다.
상기 스팀터빈 발전기 세트(4)는, 상기 선박엔진(9)과 제 3 응축수 공급라인(17)에 의해 연결되고, 저압 스팀 드럼(1)과는 제 1 저압 스팀 공급라인(18)에 의해 연결되며, 배가스 폐열 회수기(2)와는 제 2 고압 스팀 공급라인(19)에 의해 연결된다.
상기 저압 응축수 순환 펌프(5)는, 상기 저압 응축수 공급라인(11) 상에 설치되며, 상기 고압 응축수 순환펌프(6)는, 고압 응축수 공급라인(15) 상에 설치된다.
상기 고온수 증기 발생기(7)는, 상기 제 1 응축수 공급라인(10)과는 제 1 고압 고온 냉각수 공급라인(20)과 연결되며, 저압 스팀 드럼(1)과는 제 2 저압 스팀 공급라인(31)에 의해 연결된다.
상기 저압 고온 냉각수 공급라인(8)은, 상기 제 1 고압 고온 냉각수 공급라인(20)과 일측이 연결되며, 타측은 상기 고온수 증기 발생기(7)와 연결되며, 상기 저압 고온 냉각수 공급라인(8) 상에는 감압 밸브(21)가 설치된다.
또한, 상기 제 1 고압 고온 냉각수 공급라인(20) 상에는, 저압 스팀 순환라인(28)에 의해 제 1 저압 스팀 공급라인(18)과 연결되는 저압 증기 과열기(22)가 더 설치된다.
또한, 상기 고온수 증기 발생기(7)에는, 제 2 저압 스팀 공급라인(31)과는 제 3 저압 스팀 공급라인(23)에 의해 연결되며, 스팀 발전기 세트(4)와는 제 3 고압 고온 냉각수 공급라인(24)에 의해 연결되는 플래쉬 증기 발생기(25)가 제 2 고압 고온 냉각수 공급라인(26)에 의해 더 연결될 수 있다.
또한 상기 제 3 고압 고온 냉각수 공급라인(24) 상에는 고온수 냉각기(27)가 더 설치될 수 있다.
다시, 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 선박 폐열을 이용한 발전장치의 작동과정에 대하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제 3 응축수 공급라인(17)을 통해 스팀 발전기 세트(4)로부터 선박 엔진(9)으로 공급된 응축수는 배가스와 접촉하기 전에 선박 엔진(9)과 열교환되어 온도가 상승된 후 제 1 응축수 공급라인(10)과 제 2 응축수 공급라인(13)을 통해 저압 스팀 드럼(1)과 고압 스팀 드럼(3)으로 분배된다.
상기와 같이 제 1 응축수 공급라인(10)을 통해 저압 스팀 드럼(1)으로 공급된 응축수는 저압 응축수 순환펌프(15)가 작동함에 따라 저압 응축수 공급라인(11)을 통해 배가스 폐열 회수기(2)로 유입되어 상기 배가스 폐열 회수기(2)와 열교환되어 일부분이 스팀이 되어 저압 응축수 회수라인(12)을 통해 다시 저압 스팀 드럼(1)으로 유입된다.
또한, 제 2 응축수 공급라인(13)을 통해 고압 스팀 드럼(3)으로 공급된 응축수는 고압 응축수 순환펌프(6)가 작동함에 따라 고압 응축수 공급라인(15)을 통해 배가스 폐열 회수기(2)로 유입되어 상기 배가스 폐열 회수기(2)와 열교환되어 일부 분이 스팀이 되어 고압 응축수 회수라인(16)을 통해 다시 고압 스팀 드럼(3)으로 유입된다.
상기와 같이 배가스 폐열 회수기(2)와 열교환되어 일부분이 스팀이 되어 저압 스팀 드럼(1)으로 재유입된 응축수 중의 스팀은 제 1 저압 스팀 공급라인(18)을 통해 스팀 발전기 세트(4)로 공급되고, 배가스 폐열 회수기(2)와 열교환되어 일부분이 스팀이 되어 고압 스팀 드럼(3)으로 재유입된 응축수 중의 스팀은 제 1 고압 스팀 공급라인(14)을 통해 배가스 폐열 회수기(2)로 다시 유입되어 한 번 더 열교환된 다음, 제 2 고압 스팀 공급라인(19)을 통해 스팀 발전기 세트(4)로 유입되어 구동력을 발생시켜 상기 스팀 발전기 세트(4)를 작동시킴으로써 전기를 얻게 된다.
이때, 외부로부터 공급되어 선박엔진(9)을 냉각시킨 냉각수 중 일부는 제 1 고압 고온 냉각수 공급라인(20)과 저압 고온 냉각수 공급라인(8)을 통해 고온수 증기 발생기(7)로 공급된다.
즉, 상기 고온수 증기 발생기(7)의 일측으로는 제 1 고압 고온 냉각수 공급라인(20)을 통해 가열원인 고온의 냉각수가 유입되며, 상기 고온수 증기 발생기(7)의 타측으로는 저압 고온 냉각수 공급라인(8)을 통해 증발원인 고온의 냉각수가 유입되되, 저압 고온 냉각수 공급라인(8)을 통해 고온수 증기 발생기(7)로 유입되는 고온의 냉각수는 감압 밸브(21)를 통해 감압된 이후에 고온수 증기 발생기(7)로 유입되며, 상기 제 1 고압 고온 냉각수 공급라인(20)을 통해 고온수 증기 발생기(7)로 유입되는 고온의 냉각수는 상기 고온수 증기 발생기(7)로 유입되기 전에 저압 증기 과열기(22)를 거쳐 고온수 증기 발생기(7)로 유입된다.
여기서, 상기 제 1 저압 스팀 공급라인(18)을 통해 스팀 발전기 세트(4)로 공급되는 스팀을 더 가열하여 터빈 효율을 상승시키기 위해서는, 상기 제 1 저압 스팀 공급라인(18) 상에 설치된 방향 전환밸브(29)는 폐쇄시키고, 저압 스팀 순환라인(28) 상에 설치된 방향 전환밸브(30)는 개방시켜, 저압 스팀 드럼(1) 내의 스팀이 제 1 저압 스팀 공급라인(18)을 통해 스팀 발전기 세트(4)로 공급되기 전에, 저압 스팀 순환라인(28)을 통해 저압 증기 과열기(22)로 순환되도록 하여 제 1 고압 고온 냉각수 공급라인(20)을 통해 저압 증기 과열기(22)로 공급되는 고온의 냉각수와 열교환 되어 과열시킨 후, 제 1 저압 스팀 공급라인(18)을 통해 스팀 발전기 세트(4)로 공급되도록 함으로써 스팀 발전기 세트(4)의 효율을 향상시킬 수 있도록 한다.
또한, 감압 밸브(21)를 통해 감압되어 고온수 증기 발생기(7)로 유입된 고온의 냉각수는 제 1 고압 고온 냉각수 공급라인(20)을 통해 저압 증기 과열기(22)를 거쳐 고온수 증기 발생기(7)로 유입되는 고온의 냉각수와 열교환 되어 일부분이 스팀이 된 후 제 2 저압 스팀 공급라인(31)을 통해 저압 스팀 드럼(1)으로 유입됨으로써 저압 스팀 드럼(1)으로부터 제 1 저압 스팀 공급라인(18)을 통해 스팀 발전기 세트(4)로 공급되는 스팀의 양을 증가시켜 스팀 발전기 세트(4)의 효율을 향상시킬 수 있도록 한다.
또한, 상기 고온수 증기 발생기(7)로부터 제 2 고압 고온 냉각수 공급 라인(26)을 통해 플래쉬 증기 발생기(25)로 공급되는 고압 고온의 냉각수는 상기 플래쉬 증기 발생기(25)에 의해 압력이 낮아지면서 스팀을 추가적으로 발생시키게 되며, 여기서 발생된 스팀은 제 3 저압 스팀 공급라인(23)을 통해 제 2 저압 스팀 공급라인(31)으로 합류되어 저압 스팀 드럼(1)으로 공급됨으로써 저압 스팀 드럼(1)으로부터 제 1 저압 스팀 공급라인(18)을 통해 스팀 발전기 세트(4)로 공급되는 스팀의 양을 더욱 증가시켜 스팀 발전기 세트(4)의 효율을 더욱 향상시킬 수 있도록 한다.
그리고, 상기 플래쉬 증기 발생기(25) 내의 나머지 고압 고온의 냉각수는 제 3 고압 고온 냉각수 공급라인(24)을 통해 스팀 발전기 세트(4)로 공급된다.
여기서, 상기 제 3 고압 고온 냉각수 공급라인(24)을 통해 스팀 발전기 세트(4)로 공급되는 냉각수는 온도가 매우 높은 상태이므로 고온수 냉각기(27)를 통해 냉각된 이후에 스팀 터빈 발전기 세트(4)로 유입되는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 선박 폐열을 이용한 발전장치는, 응축수의 일부를 배가스 폐열 회수기(2)와 열교환시켜 스팀을 발생하도록 하여 스팀 발전기 세트(4)를 작동시켜 전기를 발생시킬 뿐만 아니라, 외부로부터 선박 엔진(9)으로 공급되어 선박 엔진(9)과 열교환된 고온의 냉각수 또한 고온수 증기 발생기(7) 및 플래쉬 증기 발생기(25)를 통해 그 일부분을 스팀이 되도록 하여 저압 스팀 드럼(1)으로 공급한 후 스팀 발전기 세트(4)에 스팀을 더 제공할 수 있도록 하며, 저압 스팀 드럼(1)으로부터 스팀 발전기 세트(4)로 공급되는 스팀을 저압 증기 과열기(22)를 통해 고압 고온의 냉각수와 열교환시켜 과열시킨 후 스팀 발전기 세트(4)에 공급할 수 있도록 하여 스팀 터빈 발전기 세트(4)의 효율을 대폭 향상시킬 수 있도록 한다.
그리고 추가적인 스팀 발생에 선박 엔진(9)의 냉각수 폐열을 사용하여 선박 엔진(9)으로부터 열량을 빼앗아 오므로, 외부로부터 선박 엔진(9)으로 공급되는 냉각수의 사용량이 획기적으로 줄어들게 되며, 이에 따라 냉각수 공급을 위해 사용되는 순환 펌프(도시되지 않음) 등의 전력 소비가 줄어들게 되어 운전 경제성이 향상된다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
도 1은 종래의 선박 폐열을 이용한 선박 폐열 발전장치의 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 선박 폐열을 이용한 발전장치의 개략도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
(1) : 저압 스팀 드럼 (2) : 배가스 폐열 회수기
(3) : 고압 스팀 드럼 (4) : 스팀 발전기 세트
(5) : 저압 응축수 순환 펌프 (6) : 고압 응축수 순환 펌프
(7) : 고온수 증기 발생기 (8) : 저압 고온 냉각수 공급라인
(9) : 선박 엔진 (10) : 제 1 응축수 공급라인
(11) : 저압 응축수 공급라인 (12) : 저압 응축수 회수라인
(13) : 제 2 응축수 공급라인 (14) : 제 1 고압 스팀 공급라인
(15) : 고압 응축수 공급라인 (16) : 고압 응축수 회수라인
(17) : 제 3 응축수 공급라인 (18) : 제 1 저압 스팀 공급라인
(19) : 제 2 고압 스팀 공급라인 (20) : 제 1 고압 고온 냉각수 공급라인
(21) : 감압밸브 (22) : 저압 증기 과열기
(23) : 제 3 저압 스팀 공급라인 (24) : 제 3 고압 고온 냉각수 공급라인
(25) : 플래쉬 증기 발생기 (26) : 제 2 고압 고온 냉각수 공급라인
(27) : 고온수 냉각기 (28) : 저압스팀 순환라인
(29)(30) : 방향 전환밸브 (31) : 제 2 저압 스팀 공급라인

Claims (4)

  1. 선박엔진과 제 1 응축수 공급라인에 의해 연결되는 저압 스팀 드럼;
    상기 저압 스팀 드럼과 저압 응축수 공급 라인 및 저압 응축수 회수라인에 의해 연결되는 배가스 폐열 회수기;
    상기 제 1 응축수 공급라인에는 제 2 응축수 공급라인에 의해 연결되며, 상기 배가스 폐열 회수기와는 제 1 고압 스팀 공급라인과 고압 응축수 공급라인 및 고압 응축수 회수라인에 의해 연결되는 고압 스팀 드럼;
    상기 선박엔진과 제 3 응축수 공급라인에 의해 연결되고, 저압 스팀 드럼과는 제 1 저압 스팀 공급라인에 의해 연결되며, 배가스 폐열 회수기와는 제 2 고압 스팀 공급라인에 의해 연결되는 스팀터빈 발전기 세트;
    상기 저압 응축수 공급라인 상에 설치되는 저압 응축수 순환 펌프;
    상기 고압 응축수 공급라인 상에 설치되는 고압 응축수 순환 펌프;
    상기 제 1 응축수 공급라인과는 제 1 고압 고온 냉각수 공급라인과 연결되며, 저압 스팀 드럼과는 제 2 저압 스팀 공급라인에 의해 연결되는 고온수 증기 발생기; 및
    상기 제 1 고압 고온 냉각수 공급라인과 일측이 연결되며, 타측은 상기 고온수 증기 발생기와 연결되는 감압 밸브가 설치된 저압 고온 냉각수 공급라인;을 포함하여 구성된 선박 폐열을 이용한 발전장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 고압 고온 냉각수 공급라인 상에는, 저압 스팀 순환라인에 의해 제 1 저압 스팀 공급라인과 연결되는 저압 증기 과열기가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 선박 폐열을 이용한 발전장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 고온수 증기 발생기에는, 제 2 저압 스팀 공급라인과는 제 3 저압 스팀 공급라인에 의해 연결되며, 스팀 발전기 세트와는 제 3 고압 고온 냉각수 공급라인에 의해 연결되는 플래쉬 증기 발생기가 제 2 고압 고온 냉각수 공급라인에 의해 더 연결되는 것을 특징으로 하는 선박 폐열을 이용한 발전장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 3 고압 고온 냉각수 공급라인 상에는 고온수 냉각기가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 선박 폐열을 이용한 발전장치.
KR1020080094403A 2008-09-26 2008-09-26 선박 폐열을 이용한 발전장치 Expired - Fee Related KR101025050B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080094403A KR101025050B1 (ko) 2008-09-26 2008-09-26 선박 폐열을 이용한 발전장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080094403A KR101025050B1 (ko) 2008-09-26 2008-09-26 선박 폐열을 이용한 발전장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100035196A KR20100035196A (ko) 2010-04-05
KR101025050B1 true KR101025050B1 (ko) 2011-03-25

Family

ID=42213105

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080094403A Expired - Fee Related KR101025050B1 (ko) 2008-09-26 2008-09-26 선박 폐열을 이용한 발전장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101025050B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101367788B1 (ko) 2012-10-16 2014-03-12 대우조선해양 주식회사 폐열 회수 시스템의 여분 스팀을 활용한 스팀 제공 시스템
KR20160015724A (ko) * 2014-07-31 2016-02-15 대우조선해양 주식회사 주엔진 폐열을 이용한 전력공급장치 및 이를 가지는 선박

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101024457B1 (ko) 2010-09-01 2011-03-23 한라산업개발 주식회사 친환경 처리장치 및 선박 하중 조절장치가 탑재된 해양폐기물의 해상 수거, 전처리 및 도서지역 전력공급이 가능한 해양폐기물 자원화 처리 선박
KR101271188B1 (ko) * 2011-05-13 2013-06-04 삼성중공업 주식회사 선박용 폐열 회수 시스템
KR101280520B1 (ko) * 2011-05-18 2013-07-01 삼성중공업 주식회사 폐열원 전력생산 시스템

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR820000996B1 (ko) * 1978-02-14 1982-06-04 미쯔이 도시마사 선박용 원동기의 배기 가스열 회수장치
JPH0261307A (ja) * 1989-03-24 1990-03-01 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 舶用発電プラント
JPH08144850A (ja) * 1994-11-14 1996-06-04 Osaka Gas Co Ltd 排熱回収システム
KR20070086244A (ko) * 2004-11-30 2007-08-27 캐리어 코포레이션 폐열을 이용한 전력 생산 방법 및 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR820000996B1 (ko) * 1978-02-14 1982-06-04 미쯔이 도시마사 선박용 원동기의 배기 가스열 회수장치
JPH0261307A (ja) * 1989-03-24 1990-03-01 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 舶用発電プラント
JPH08144850A (ja) * 1994-11-14 1996-06-04 Osaka Gas Co Ltd 排熱回収システム
KR20070086244A (ko) * 2004-11-30 2007-08-27 캐리어 코포레이션 폐열을 이용한 전력 생산 방법 및 장치

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101367788B1 (ko) 2012-10-16 2014-03-12 대우조선해양 주식회사 폐열 회수 시스템의 여분 스팀을 활용한 스팀 제공 시스템
KR20160015724A (ko) * 2014-07-31 2016-02-15 대우조선해양 주식회사 주엔진 폐열을 이용한 전력공급장치 및 이를 가지는 선박
KR101597597B1 (ko) * 2014-07-31 2016-02-25 대우조선해양 주식회사 주엔진 폐열을 이용한 전력공급장치 및 이를 가지는 선박

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100035196A (ko) 2010-04-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2012149541A (ja) 排熱回収発電装置および船舶
JP6021526B2 (ja) 冷却水供給システムおよびこれを備えたバイナリ発電装置
KR20120068670A (ko) 선박용 폐열회수장치
KR101025050B1 (ko) 선박 폐열을 이용한 발전장치
KR20130032222A (ko) 선박의 폐열을 이용한 에너지 절감 장치
JP4738222B2 (ja) 動力システム
JP2013180625A (ja) 排熱回収型船舶推進装置およびその運用方法
JP2013160132A (ja) 排熱回収利用システム
CN101705849B (zh) 低温余热发电系统乏汽冷凝过程自藕冷源热泵循环装置
US10344626B2 (en) Hybrid power generation system
KR101006304B1 (ko) 선박의 폐열을 이용한 발전 시스템
JP2014034924A (ja) 内燃機関の排熱回収装置及びコジェネレーション・システム
CN105387729A (zh) 物料冷却余热发电系统
KR20180097363A (ko) 초임계 이산화탄소 발전시스템
JP2007064049A (ja) ガスタービンコージェネレーション設備の廃熱回収システム
KR101935637B1 (ko) 복합화력발전시스템
KR102153769B1 (ko) 선박의 폐열회수 시스템
CN108915808A (zh) 双压背压汽轮机供热系统
JP2009097735A (ja) 給水加温システムおよび排熱回収ボイラ
KR101936327B1 (ko) 초임계 이산화탄소 발전 사이클을 적용한 열병합 발전 시스템
RU2164615C1 (ru) Теплоэнергетическая установка
KR101628619B1 (ko) 열교환기용 온도 제어 장치를 갖는 발전 시스템
CN115234400A (zh) 应用于船舶及海洋工程领域的余热发电系统
CN209340011U (zh) 组合阀式余热利用装置
JP2018054246A (ja) 蒸気生成システム

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20080926

PA0201 Request for examination
PG1501 Laying open of application
E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20100906

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20110302

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20110318

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20110318

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140311

Year of fee payment: 5

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20140311

Start annual number: 4

End annual number: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160224

Year of fee payment: 6

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20160224

Start annual number: 6

End annual number: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee
PC1903 Unpaid annual fee

Termination category: Default of registration fee

Termination date: 20181229