KR880000050B1

KR880000050B1 - 폐열 회수장치

Info

Publication number: KR880000050B1
Application number: KR1019840007800A
Authority: KR
Inventors: 요오이찌 이와나가
Original assignee: 미쯔비시주우 고오교오 가부시기가이샤; 야노 다까시
Priority date: 1984-12-10
Filing date: 1984-12-10
Publication date: 1988-02-20
Also published as: KR860005182A

Abstract

내용 없음.

Description

폐열 회수장치

제1도는 종래의 폐열 회수장치를 표시한 기구도.

제2도는 본 발명의 제1실시예를 표시한 폐열 회수장치의 기구도.

제3도는 본 발명의 제2의실시예를 표시한 기구도.

＊ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 연소기기(디이젤기관) 2a : 열수(熱水)발생기구

2b : 저압기수(低압氣水)발생기구 2c : 고압증기 발생기구

4, 4' : 저압기수분리드럼 5 : 증기터어빈

8 : 히이팅 서어비스 기기 20 : 급수예열기구

22 : 플래셔(flash boiler)

본 발명은, 선박용 디이젤기관, 기타 내연기관, 보일러등의 연소기기에서 발생하는 폐열을 회수해서 발전용의 증기터어빈, 각종의 히이팅 서어비스기기등에 열원으로서 공급하는 폐열회수장치에 관한 것이다.

디이젤기관에 있어서의 2단 압력식의 폐열회수장치에 관한 종래예를 설명하면 제1도에 표시한 바와같이 급수펌프(12)에 의해서 가압된 급수(a)는 디이젤(1)으로부터 발생한 배기가스(b)의 하류쪽(b₃)에 배설된 열수발생기구(2a)에 의해서 열수로 되고, 상기 열수의 분류(分流)(a₁)는 감압밸브(10)를 개재해서 배기가스(b)의 중류(中流)쪽(b₂)에 배설된 저압기수 발생기구(2b)에 의해서 저압증기를 함유한 포화열수가 되고, 또, 상기 열수의 분류(a₂)는, 고압기수분리드럼(3)과 순환펌프(11)를 가지고 배기가스(b)의 상류쪽(b₁)에 배치된 고압증기 발생기구(2c)에 의해서 고압증기(a₄)로 되고, 또한, 상기 포화열수는 저압기수분리드럼(4)에 의해서 저압증기(a₃)가 분리되고, 저압증기(a₃)는 발전기(6)구동용의 증기터어빈(5)과 각종의 히이팅 서어비스기기(8)로 공급되며, 또, 고압중기(a₄)는 증기터어빈(5)에 각각 열원으로서 공급되어 일을 한다음, 증기터어빈(5)의 드레인(drain)쪽은 복수기(復水器)(7)에 의해서 복수되어 복수펌프(13)에 의해 드레인탱크(9)에 도입되고, 히이팅 서어비스기기(8)및 저압기수분리드럼(4)의 드레인도 드레인탱크(9)로 도입되어, 드레인탱크(9)의 드레인은 급수펌프(12)에 의해서 급수(a)로서 순환되는 구조로 되어있다.

그리하여, 종래의 상기 폐열회수장치는, 열수발생기구(2a), 저압기수발생기구(2b)및 고압증기발생기구(2c)로 이루어지고, 저압중기(a₃)와 고압중기(a₄)를 얻을 수 있는 2단식으로 되어있기 때문에, 단압식(단압식)에 비해서 배기가스중의 열에너지 회수의 점에서는 유리하게 되어있으나, 상기 저압중기(a₃)및 고압증기(a₄)를 확보하기 위해서 저압기수분리드럼(4)에 남아있는 열에너지를 회수하여, 그 열에너지가 있는 드레인을 상기 급수(a)에 가해서 예열하거나 또는 상기 배기가스(b)로부터 회수한 열량을 급수 가열용으로 사용하는 것이 필요하게 되므로, 폐열회수효율 및 회수열의 이용율의 낮아지는 원인이 된다.

본 발명은, 종래의 폐열회수장치에 있어서의 상기한 바와같은 결점을 해소하기 위해서 개발된 것으로서, 급수를 연소기기의 과급공기(過給空氣)에너지등에 의해 예열하여 예열급수로하는 급수예열기구와, 상기 예열급수를 상기 연소기기의 배기가스의 하류쪽에서 열수로 분류하는 열수발생기구와, 상기 열수의 분류를 상기 배기가스의 증류쪽에서 저압증기를 함유하는 포화열수로하는 저압기수발생기구와, 상기 포화열수의 저압증기를 분리하는 저압기수분리드럼과 상기 열수의 분류를 상기 배기가스의 상류쪽에서 고압증기로하는 고압증기 발생기구와, 상기 저압기수분리드럼에서 저압증기가 분리된 포화열수를 플래쉬시켜서 저압증기로 다시분리, 회수하는 플래셔를 구비하고, 증기터어빈, 히이팅 서어비스등의 열원으로서 공급하는 구성으로한 점에 특징을 가지며, 그 목적으로하는바에 의해 연소기기에 있어서의 과급 공기에너지등의 회수는 급수예열기구를 사용하여 급수의 예열원으로 확보하고, 저압기수분리드럼에 남아있는 열에너지의 회수는 플래셔를 사용하여 제차 저압증기로 분리, 회수하는 일이 가능해져서 폐열회수율 및 그 이용율을 높여서 상기한 바와같은 결점을 해소한 폐열회수장치를 제공하는 점에있다.

본 발명은, 상기한 바와같은 구조로되어 있으며, 급수예열기구에 의해서 급수가 연소기기의 과급공기예너지등에 의해서 예열되기때문에, 급수가 충분히 예열되고 그에 따라서 저압기수 발생기구 및 고압증기 발생기구에 의한 열교환성능이 높아저서 저고압증량됨과 동시에, 저압기수 분리드럼에 의해서 저압증기가 분리된 포화열수를 플래셔에 의해서 거듭 저압증기로 얻을 수 있게되어 폐열회수율과 회수율의 이용율의 현저하게 향상된다.

이하, 본 발명의 실시예를 따라서 설명한다.

제2도에 본 발명의 제1실시예를 표시하고 있으며, 도면중,(1)은 연소기기 즉, 디이젤기관으로서, 예열급수(a')를 디이젤기관(1)으로 부터 발생하는 배기가스(b)의 하류쪽(b₃)(배기가스저온구역)에서 열수로 하고, 그 열수를(a₁'), (a₂')로 분류하는 열수발생기구(2a)와, 상기열수의 분류(a₁')는 감압밸브(10)에 개재해서 배기가스(b)의 중류쪽(b₂)(배기가스중간온도구역)에 배설된 저압기수 발생기구(2b)에 의해서 저압증기를 함유한 포화열수가 되고, 또 상기 포화열수는 저압기수분리드럼(4)에 의해서 저압증기(a³')가 분리되고, 또 상기 열수의 분류(a²')는 고압기수분리드럼(3)과 증기발생관과 과열증기발생관을 가지고 배기가스(b)의 상류쪽(b¹)(배기가스 고온구역)에 배치된 고압기구발생기구(2c)에 의해서 고압증기(a⁴')(과열증기)가 된다. 상기의 열수발생기구(2a), 저압기수발생기구(2b) 및 고압기발생기구(2c)에 의해서 열수증기발생기(2)를 구성함과 동시에 본 실시예에 있어서는, 이에 더하여 디이젤기관(1)에서의 과급기(19)의 토출쪽공기를 냉각하는 동시에 디이젤기관(1)의 외부의 열까지도 냉각해서 열에너지를 흡수하여 급수(a)를 예열해서 예열급수(a')로 하는 급수예열기구(20)를 장치함과 동시에 상기 저압기수분리드럼(4)에서저압증기(a₃')가 분리된 포화열수를 수위제어밸브(21)를 개재해서 플래서(22)에 공급하고 이 포화열수를 플래쉬(flash process)시켜서 저압증기(a₅)로 다시 분리, 회수하고, 플래셔(22)의 드레인을 부우스터펌프(23)에 의해 드레인탱크(9)에 급수예열용으로서 도입하는 구성으로되어 있다. 즉 상기 저압증기(a₃')의 일부와, 상기 저압증기(a₄')의 일부 및 상기 저압증기(a₅)가 발전기(6)구동용의 증기터어빈(5)에 공급되고, 또 상기 저압증기(a3')의 일부 및 고압기수분리드럼(3)에서 분리된 고압증기의 일부가 관로(24)를 통해서 각각 각종의 히이팅 서어비스기기(8)에 공급되어 각각 열원으로서 일을 하며, 증기터어빈(5)의 드레인쪽은 복수기(7)에 의해서 복수되어 복수펌프(13)에 의해 드레인탱크(9)에 도입되고, 히이팅 서어비스기기(8)의 드레인드레인도탱크(9)에 도입되고, 또한 플래셔(22)의 드레인도 부우스펌프(23)에 의해 드레인탱크(9)에 도입됨에 의해서 예열되는 드레인탱크(9)의 드레인은 급수펌프(12)에 의해서 가압되어 급수(a)로서 순환하고, 또한 상기 급수 예열기구(20)에 의해서 더욱 예열되는 구성으로 되어있다.

즉, 통상적으로 사용되는 셸앤드튜브(Shall and tube)형의 열교환기인 상기 급수 예열기구(20)는, 셸(몸체부분)쪽은 과급기(19)의 압축공기가 고온으로 흐르고, 튜브쪽을 흐르는 급수(a)에 의해서 냉각되므로, 급수(a)는 압축공기의 열을 회수하여 예열급수(a')가 된다. 도시한 실시예는 상기한 바와같은 구성으로 되어 있으므로 디이젤기관(1) 즉, 연소기기에서 발생한 배기가스(b)중의 열에너지는, 열수증기발생기(2)내의 상류쪽(b₁) 즉 배기가스 고온구역에서 열수의 분류(a₂')를 고압증기(a₄')(과열증기)로 하는 고압기발생기구(2C)에 의한 열회수와, 중류쪽(B₂) 즉 배기가스 중간 온도구역에서 열수의 분류(ai)를 저압증기(a₃')를 함유하는 포화 열수로하는 저압기수발생기구(2b)에 의한 열회수 및 하류쪽(b3) 즉 배기가스 저온구역에서 예열급수(a')를 열수로하는 열수발생기구(2a)에 의한 열회수에 의해서 효율좋게 회수됨과 동시에, 급수예열기구(20)에 의해서 디이젤기관(1)에 있어서의 과급공기에너지와 디이젤기관(1)의 외부의 열에너지등이 급수예열원으로서 회수되고, 또한 플래셔(22)의 드레인도 예열용으로서 공급되기때문에 급수(a)가 충분하게 예열됨과 동시에 열수증기발생기(2)에 의한 열교환성이 높아져서 저, 고압증기가 증량되고, 즉 배기가스(b)고부터의 열에너지 회수율도 향상되므로, 그 결과, 저압기수분리드럼(4)에서의 포화열수의 포화도도 높아져서 플래셔(22)에 의해서 저압증기(a_s)가 다량으로 분리, 회수할수 있게되어 디이젤기관(1) 즉, 연소기기에서 생기는 폐열의 회수효율이 향상됨과 동시에 증기터어빈(5), 히이팅 서어비스기기(8)로의 저, 고압증기의 공급량의 증가 즉, 회수열의 이용율이 현저하게 향상된다. 즉, 폐열회수성능이 현저하게 향상된다.

또, 제3도는 본 발명의 제2실시예를 표시하고 있으며, 제2도에 표시한 제1실시예와 비교하면, 저압기수발생기구(2b)에 있어서 열수의 분류(a₁')의 공급쪽에 저압기수분리드럼(4')을 배치하고, 열수의 분류(a₁')로부터 직접적으로 저압증기를 분리함과 동시에, 더우기 배기가수(b)의 중간온도구역(중류쪽)에서 열교환한다음에도 저압증기가 분리되게 하여, 열교환효율이 향상과 동시에 저압증기의 발생효율도 높힌점에 특징을 가지며, 그외의 구성은 제1실시예와 거의 마찬가지로 되어 있으므로, 마찬가지 작용효과를 얻을 수 있다. 또한, 동 도면중(30)(31)은 열수순환용펌프이다.

그런데, 상기 실시예에서는 디이젤기관에 있어서의 폐열회수장치에 대해서 설명하였지만 본 발명은 그에 한하지 않고 각종의 연소기기용으로도 적용할수 있다.

이상과 같이 본 발명을 실시예에 대해서 설명하였지만 본 발명은 이와같은 실시예에만 국한되는 것은 아니고 본 발명의 정신을 이탈하지 않는 범위내에서 여러가지의 설계변경을 할수 있는 것이다.

Claims

급수를 연소기기의 과급공기에너지등에 의해 예열하여 예열급수로 하는 급수예열기구와, 상기 예열급수를 상기 연소기기의 배기가스의 하류쪽에서 열수로 분류하는 열수발생기구와, 상기 열수의 분류를 상기 배기가스의 중류쪽에서 저압증기를 함유하는 포화열수로하는 저압기수 발생기구와, 상기 포화열수의 저압중기를 분리하는 저압기수분리드럼과 상기 열수의 분류를 상기 배기가스의 상류쪽에서 고압증기로하는 고압증기 발생기구와, 상기 저압기수분리드럼에서 저압증기가 분리된 포화열수를 플래쉬시켜서 저압중기로 다시 분리, 회수하는 플래셔를 구비하고, 증기터어빈, 히이팅 서어비스등의 열원으로서 공급하는 구성으로한것을 특징으로 하는 폐열회수장치.