KR101688277B1 - Heat recovery apparatus and heat recovery method using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가열로의 폐열 회수장치 및 방법에 관한 것으로서, 가열로의 폐열 회수장치는, 가열로의 스키드 빔을 냉각시키도록 상기 스키드 빔 내에 냉각수를 공급하는 냉각수 공급부; 및 상기 냉각수가 상기 스키드 빔을 통과하면서 포화증기로 상변화한 상태에서 레큐퍼레이터 후단을 통과하여 과열증기로 상변화하도록 하는 폐열 회수부;를 포함하며, 상기의 구성에 따르면, 스키드 빔의 열회수와 더불어 가열로에서 생성되는 저압증기의 양을 더 증산할 수 있으며, 가열로의 폐열회수를 극대화할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to an apparatus and a method for recovering waste heat of a heating furnace, wherein a waste heat recovery apparatus of a heating furnace includes a cooling water supply unit for supplying cooling water into the skid beam so as to cool the skid beam of the heating furnace; And a waste heat recovery unit for passing the cooling water through the rear end of the recuperator in a state where the cooling water passes through the skid beam and is phase-changed to saturated steam, to make a phase change to superheated steam. The amount of the low-pressure steam generated in the heating furnace can be further increased, and the recovery of waste heat of the heating furnace can be maximized.

Description

가열로의 폐열 회수장치 및 방법{HEAT RECOVERY APPARATUS AND HEAT RECOVERY METHOD USING THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a heat recovery apparatus and a method for recovering waste heat of a heating furnace,

본 발명은 철강공정의 가열로에서 슬래브 지지용 스키드 파이프의 냉각수 배출 열을 회수하여 재사용하기 위한 가열로의 폐열 회수장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a waste heat recovery apparatus and method for a heating furnace for recovering and reusing the cooling water discharge heat of a slab supporting skid pipe in a heating furnace of a steel process.

제철산업 분야의 철강 공정에서 사용되는 가열로는 철강 슬래브(Steel Slab)를 열연 판재로 압연할 수 있도록 대략 1200℃ 정도까지 가열하기 위한 장치이다.The heating furnace used in the steel industry in the iron and steel industry is a device for heating steel slabs to about 1200 ° C so that they can be rolled into hot-rolled steel sheets.

이와 같은 가열로(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 가열로 본체(110)에 다수개의 버너(120)를 설치하여 그 내부에서 이동하는 슬래브(S)들을 가열하게 된다. 상기 슬래브(S)는 가열로(100)의 내부를 연속적으로 이동하여야 하므로, 이를 지지하는 장치가 필요하며 이를 스키드 빔(130)이라고 한다. 스키드 빔(130)은 통상 고정빔 스키드와 이동빔 스키드 등을 구성하고 있으며, 이들이 가열로(100)내에 장입된 슬래브(S)를 이동시키도록 사용된다. 즉, 고정빔 스키드가 슬래브(S)를 지지하는 상태에서, 이동빔 스키드가 슬래브(S)를 들어서 상승시키고, 전진시키며, 다시 고정빔 스키드 상에 하강시키고, 이동빔 스키드는 최초의 위치로 후퇴하는 이송 싸이클로서 동작하여 슬래브(S)를 가열로(100)의 입구(100a)측으로 부터 출구(100b)측으로 전진 이동시키게 된다. 또한, 가열로(100)는 그 내부에서 버너(120)에 의한 연소작동이 이루어지도록 연소용 공기를 본체(110)의 내부로 공급하는 송풍기(140)와 그 구동 모터(150)를 구비한다. 상기 송풍기(140)는 모터(150)에 의해서 구동되어 가열로 본체(110)의 내부로 연소용 공기를 지속적으로 공급한다. 2, a plurality of burners 120 are installed in the heating furnace body 110 to heat the slabs S moving therein. Since the slab S must continuously move inside the heating furnace 100, a device for supporting the slab S is required, which is referred to as a skid beam 130. The skid beam 130 usually constitutes a fixed beam skid, a moving beam skid, and the like, and these are used to move the slab S loaded in the heating furnace 100. That is, in a state in which the fixed beam skid supports the slab S, the moving beam skid picks up and advances the slab S, descends again on the fixed beam skid, and the moving beam skid retracts to the initial position So that the slab S is moved forward from the inlet 100a side of the heating furnace 100 to the outlet 100b side. The heating furnace 100 includes a blower 140 for supplying combustion air to the inside of the main body 110 and a driving motor 150 for supplying combustion air to the inside of the main body 110 so that a combustion operation by the burner 120 is performed. The blower 140 is driven by the motor 150 to continuously supply the combustion air into the heating furnace main body 110.

이와 같이 스키드 빔(130)은 대략 1300℃ 정도의 고온 분위기 속에서 슬래브(S)를 지지하여야 하므로 강도 유지와 함께 노내에서의 용융 방지를 위하여 내부에 냉각수를 순환시키는 냉각수 시스템(160)을 갖는다. 상기와 같은 냉각수 시스템(160)에서는 스키드 빔(130)에 공급되는 냉각수가 냉각탑(162)으로 부터 대략 35℃로 공급되며, 스키드 빔(130)을 통과하고 나면 대략 50℃~100℃로 가열된다. 이러한 스키드 냉각수는 가열로(100) 내의 열을 흡수하여 외부로 방출하기 때문에 가열로(100)에서는 손실 열로서 발생되며, 가열로(100)내의 전체 에너지 소요량의 대략 5%에 이른다.Since the skid beam 130 must support the slab S in a high-temperature atmosphere of about 1300 deg. C, the cooling water system 160 circulates the cooling water to prevent the melting of the slab S in the furnace. In the cooling water system 160 as described above, cooling water supplied to the skid beam 130 is supplied to the cooling tower 162 from the cooling tower 162 at about 35 ° C. and then heated to about 50 ° C. to 100 ° C. through the skid beam 130 . This skid cooling water is generated as loss heat in the heating furnace 100 because it absorbs the heat in the heating furnace 100 and discharges it to the outside, reaching approximately 5% of the total energy requirement in the heating furnace 100.

이러한 가열로(100)에서 스키드 빔(130)의 내부를 순환하는 냉각수의 열을 회수하기 위한 방법이 종래기술에도 제시되어 있다.A method for recovering the heat of the cooling water circulating inside the skid beam 130 in this heating furnace 100 is also proposed in the prior art.

대한민국 공개특허공보 제2006-0072367호('가열로의 배열 회수장치', 2006. 6. 28)에 따르면, 가열로에서 사용되는 연소용 공기를 공급하는 송풍기 구동용 모터의 회전축에 동력전달이 가능하도록 연결되어 스키드 파이프로부터 배출되는 과열 증기에 의해서 모터의 회전축을 회전구동하는 증기 터빈 등을 포함한다.According to Korean Patent Laid-Open Publication No. 2006-0072367 ('Heat Recovery Furnace Array Recycling Device', 2006. 6. 28), it is possible to transmit power to the rotary shaft of the blower driving motor that supplies the combustion air used in the heating furnace And a steam turbine rotatingly driving the rotation shaft of the motor by superheated steam discharged from the skid pipe.

그러나 가열로의 폐열 회수를 위하여 증기 터빈, 응축기 등을 설치해야 하므로 제작비용이 증가하는 문제점이 있고, 설치가 복잡하다는 문제점이 있다.However, since a steam turbine, a condenser, and the like must be installed to recover the waste heat of the heating furnace, there is a problem that the manufacturing cost increases, and the installation is complicated.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 스키드 빔의 열회수와 더불어 가열로에서 생성되는 저압증기의 양을 더 증산할 수 있으며, 가열로의 폐열회수를 극대화할 수 있는 가열로의 폐열 회수장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been conceived to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a heat recovery apparatus capable of further increasing the amount of low-pressure steam generated in a heating furnace, And an object of the present invention is to provide a recovery apparatus and method.

본 발명에 따른 가열로의 폐열 회수장치는, 가열로의 스키드 빔을 냉각시키도록 상기 스키드 빔 내에 냉각수를 공급하는 냉각수 공급부; 및 상기 냉각수가 상기 스키드 빔을 통과하면서 포화증기로 상변화한 상태에서 레큐퍼레이터 후단을 통과하여 과열증기로 상변화하도록 하는 폐열 회수부;를 포함한다.A waste heat recovery apparatus for a heating furnace according to the present invention includes: a cooling water supply unit for supplying cooling water into the skid beam so as to cool a skid beam of a heating furnace; And a waste heat recovery unit for passing the coolant through the skid beam to the saturated steam while passing through the rear end of the recuperator and changing the phase to superheated steam.

본 발명에 있어서, 상기 폐열 회수부는 상기 레큐퍼레이터와 폐열회수보일러 사이를 통과하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the waste heat recovering unit passes between the recuperator and the waste heat recovery boiler.

본 발명에 있어서, 상기 폐열 회수부에 의해 생성된 과열증기가 상기 폐열회수보일러에서 제조된 저압증기와 혼합하도록 하는 증기 혼합부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention is further characterized in that the steam mixing unit is configured to mix the super heated steam generated by the waste heat recovery unit with the low pressure steam produced in the waste heat recovery boiler.

한편, 본 발명에 따른 가열로의 폐열 회수방법은, 스키드 빔의 냉각수로 포화증기를 생성하는 단계; 및 생성된 상기 포화증기를 레큐퍼레이터 후단의 고온 폐가스가 지나는 부위를 통과시켜 과열증기를 생성하는 단계;를 포함한다.Meanwhile, a method for recovering waste heat of a heating furnace according to the present invention includes the steps of: generating saturated steam by cooling water of a skid beam; And generating the superheated steam by passing the produced saturated steam through a portion where the hot waste gas at the rear end of the recuperator passes.

본 발명에 있어서, 생성된 상기 과열증기를 저압증기와 섞어 공정용 증기를 제조하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the process further comprises mixing the generated superheated steam with low-pressure steam to produce a process steam.

본 발명의 가열로의 폐열 회수에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.According to the waste heat recovery of the heating furnace of the present invention, the following effects can be obtained.

스키드 빔의 열회수와 더불어 가열로에서 생성되는 저압증기의 양을 더 증산할 수 있으며, 가열로의 폐열회수를 극대화할 수 있다.The amount of the low-pressure steam generated in the heating furnace can be further increased together with the heat recovery of the skid beam, and the heat recovery of the heating furnace can be maximized.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가열로의 폐열 회수장치를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 종래 가열로의 스키드 빔 냉각수 순환 계통을 도시한 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view of a waste heat recovery apparatus for a heating furnace according to a preferred embodiment of the present invention; FIG.
2 is a view showing a skid beam cooling water circulation system of a conventional heating furnace.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately The present invention should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가열로의 폐열 회수장치는 가열로(1000) 내에 다수개의 버너(120)가 설치되어 있어, 내부에서 이동하는 슬래브(S) 들을 가열한다. 슬래브(S)는 가열로(1000)의 내부를 연속적으로 이동하여야 하므로 슬래브(S)를 지지 및 운송하는 스키드 빔(130)이 마련되어 있다.1, a waste heat recovery apparatus for a heating furnace according to a preferred embodiment of the present invention includes a plurality of burners 120 installed in a heating furnace 1000, do. Since the slab S must continuously move inside the heating furnace 1000, a skid beam 130 for supporting and transporting the slab S is provided.

가열로(1000) 내의 연소가스는 가열로(1000) 내에 설치된 레큐퍼레이터(Recuperator, 170)에 의해 열교환되고, 레큐퍼레이터(170) 후단에 약 360℃ 정도 되는 폐가스가 지나는 부위에는 폐열회수보일러(180)가 마련되어 있어, 공업용 저압증기를 생성할 수 있다. 폐열회수보일러(180)에 의해 열교환된 폐가스는 굴뚝(1100)을 통하여 외부로 배출된다.The combustion gas in the heating furnace 1000 is heat-exchanged by a recuperator 170 installed in the heating furnace 1000. At a portion where a waste gas having a temperature of about 360 ° C passes through the rear end of the recuperator 170, (180) are provided, so that industrial low-pressure steam can be produced. The waste gas heat-exchanged by the waste heat recovery boiler 180 is discharged to the outside through the chimney 1100.

이를 상세히 설명하면, 레큐퍼레이터(170)에서는 외부의 상온의 공기를 약 630℃ 정도로 예열시켜서 버너(120)에 공급해주며, 이를 통하여 연료의 저감 효과를 기대할 수 있다. In detail, the regenerator 170 preheats outside air at about 630 ° C. to the burner 120, thereby reducing fuel consumption.

가열로(1000)의 에너지 밸런스를 살펴보면, 전체의 입열 중에서 폐가스를 통하여 배출되는 에너지는 입열의 약 38%이며, 이 중 약 15%가 레큐퍼레이터(170)를 통하여 회수되고, 약 23% 정도가 굴뚝(1100)을 통하여 외부로 배출된다. 폐가스의 추가적인 열회수를 위하여 폐열회수보일러(180)가 설치되는 경우 폐열회수보일러(180)의 후단에는 약 210℃의 폐가스가 배출된다. Considering the energy balance of the heating furnace 1000, the energy discharged through the waste gas in the total heat input is about 38% of the heat input, about 15% thereof is recovered through the recuperator 170, and about 23% Is discharged to the outside through the chimney 1100. When the waste heat recovery boiler 180 is installed for additional heat recovery of waste gas, waste gas of about 210 ° C is discharged to the rear end of the waste heat recovery boiler 180.

한편, 스키드 빔(130)은 약 1300℃ 정도의 고온 분위기 속에서 슬래브(S)를 지지하여야 하므로 강도 유지와 함께 노내에서의 용융 방지를 위하여 내부에 냉각수가 흘러 금속 재질로 된 스키드 빔(130)의 지지력을 유지시켜주고 있다.Since the skid beam 130 must support the slab S in a high-temperature atmosphere of about 1300 deg. C, cooling water flows in the inside of the skid beam 130 to prevent the melting of the slab S, To maintain the supporting force of the stator.

이렇게 스키드 빔(130)을 냉각시키도록 스키드 빔(130) 내에 약 30℃의 냉각수를 공급하는 냉각수 공급부(200)가 마련되어 있다.In order to cool the skid beam 130, a cooling water supply unit 200 for supplying cooling water of about 30 DEG C into the skid beam 130 is provided.

냉각수 공급부(200)에 의해 공급된 냉각수는 스키드 빔(130) 내를 통과하면서 포화증기로 상변화한 상태에서 폐열 회수부(300)에 의해 레큐퍼레이터(170) 후단을 통과하여 과열증기로 상변화한다.The cooling water supplied by the cooling water supply unit 200 passes through the rear end of the recuperator 170 by the waste heat recovery unit 300 in a state where the cooling water passes through the skid beam 130 and is phase-changed to saturated steam, Change.

본 실시예에서 폐열 회수부(300)는 레큐퍼레이터(170)와 폐열회수보일러(180) 사이를 통과하도록 마련되어 있어, 360℃ 정도의 폐가스가 지나는 부위를 폐열 회수부(300)가 통과한다.In this embodiment, the waste heat recovery unit 300 is provided so as to pass between the recuperator 170 and the waste heat recovery boiler 180, and the waste heat recovery unit 300 passes the waste gas passing through the waste heat recovery boiler 180 at about 360 ° C.

폐열 회수부(300)에 의해 생성된 과열증기가 폐열회수보일러(180)에서 제조된 저압증기와 혼합하도록 증기 혼합부(400)가 마련되어 있다.
The steam mixing unit 400 is provided so that the superheated steam generated by the waste heat recovery unit 300 is mixed with the low pressure steam produced by the waste heat recovery boiler 180.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 가열로의 폐열 회수 방법을 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, a method for recovering waste heat of a heating furnace according to an embodiment of the present invention will be described.

먼저, 스키드 빔(130)의 냉각수로 포화증기를 생성한다.First, saturated steam is produced from the cooling water of the skid beam 130.

물의 증발열은 539kcal/kg으로 증기를 생산할 경우 대부분의 에너지는 물의 상변화에 소요되게 된다. 예를 들면 12barg, 260℃의 증기가 가지고 있는 엔탈피는 약 709 kcal/kg이다. 냉각수 공급부(200)에 의해 스키드 빔(130)에 공급된 약 30℃의 급수는 스키드 빔(130) 내에서 상변화를 일으키며, 외부로부터 에너지를 뺏으며 포화증기로 변하게 된다. 이때 제조하고자 하는 포화증기의 조건은 임의로 선택할 수 있다. When the steam of water is produced at 539 kcal / kg, most of the energy is consumed for the phase change of water. For example, the enthalpy of steam at 12 barg and 260 ° C is about 709 kcal / kg. The water supply of about 30 ° C supplied to the skid beam 130 by the cooling water supply unit 200 causes a phase change in the skid beam 130 and takes energy from the outside and turns into saturated steam. The condition of the saturated vapor to be produced may be arbitrarily selected.

예를 들어, 2barg의 포화증기를 제조할 경우 120℃, 4barg의 포화증기를 제조할 경우 151℃, 6barg의 포화증기를 제조할 경우 164℃가 된다. 스키드 빔(130)이 일종의 증발기 역할을 하는 것이다.
For example, if a saturated vapor of 2 barg is produced, the temperature is 120 ° C, 151 ° C when 4 barg of saturated steam is produced, and 164 ° C when 6 barg of saturated vapor is produced. The skid beam 130 serves as a kind of evaporator.

다음으로, 생성된 포화증기를 레큐퍼레이터(170) 후단과 폐열회수보일러(180) 사이의 고온 폐가스가 지나는 부위를 통과시켜 과열증기를 생성한다.Next, the generated saturated steam is passed through a portion where the high-temperature waste gas passes between the rear end of the recuperator 170 and the waste heat recovery boiler 180 to generate superheated steam.

즉, 제조된 포화증기는 폐열 회수부(300)를 통하여 레큐퍼레이터(170) 후단의 약 360℃의 폐가스가 지나는 부분을 통과하면서 약 320℃로 온도가 올라감으로써 과열증기로 바뀌게 된다. 이때, 과열증기의 엔탈피는 740kcal/kg으로 31kcal/kg의 추가적인 열량만 있으면 과열증기를 만들어낼 수 있다.That is, the produced saturated steam passes through the waste heat recovery unit 300 through the waste gas passing through the rear end of the recuperator 170 at about 360 ° C., and the temperature of the saturated steam is increased to about 320 ° C., thereby changing to superheated steam. At this time, the enthalpy of the superheated steam is 740 kcal / kg, and an additional heat of 31 kcal / kg can produce the superheated steam.

200t/h 규모의 가열로의 경우, 가열로 폐가스의 양은 1.11x105 Nm3/h이며, 이를 통하여 제조할 수 있는 12barg, 260℃ 저압증기의 양은 약 12 ton/h로 산정할 수 있다. 이 설비에 스키드 빔(130)을 통하여 배출되는 냉각수의 열량은 4.35 x 106 kcal/h이며, 이를 가지고 제조할 수 있는 포화증기의 양은 아래의 표 1과 같다.For 200 ton / h scale furnace, the amount of waste gas in the furnace is 1.11x10 5 Nm 3 / h, and the amount of 12 barg and 260 ° C low pressure steam produced through it can be estimated as about 12 ton / h. The amount of heat of cooling water discharged through the skid beam 130 to this facility is 4.35 x 10 6 kcal / h, and the amount of saturated steam that can be produced with the heat is shown in Table 1 below.

온도, ℃Temperature, ℃ 압력, bargPressure, barg 양, t/hVolume, t / h 120120 22 7.07.0 151151 44 6.956.95 164164 66 6.926.92

다음으로, 생성된 과열증기를 저압증기와 섞어 공정용 증기를 제조한다.Next, the generated superheated steam is mixed with the low-pressure steam to produce a process steam.

즉, 폐열회수부에 의해 생성된 과열증기는 온도는 320℃로 높지만 압력은 낮은 저압증기로서, 폐열회수보일러(180)에서 제조된 온도는 더 낮지만 압력은 더 높은 저압증기와 혼합에 의하여 저압증기 조건인 12 barg, 260℃의 증기를 더 많이 제조할 수 있다.That is, the superheated steam generated by the waste heat recovery unit has a high temperature of 320 ° C but a low pressure of low pressure, and the temperature produced by the waste heat recovery boiler 180 is lower, but the pressure is lowered by mixing with the low- Steam conditions of 12 barg and 260 ° C can be produced more.

스키드 빔(130)에서 제조된 저압증기와 폐열회수보일러(180)에서 제조된 저압증기의 혼합비에 따라서 제조할 수 있는 증기의 조건은 아래의 표 2 및 표3과 같다.The conditions of steam that can be produced according to the mixing ratio of the low-pressure steam produced in the skid beam 130 and the low-pressure steam produced in the waste heat recovery boiler 180 are shown in Tables 2 and 3 below.

스키드 빔(130)에서 제조된 증기 압력이 4barg인 경우If the steam pressure produced in the skid beam 130 is 4 barg 폐열회수보일러 증기
/스키드 빔 증기Waste Heat Recovery Boiler Steam
/ Skid beam steam T, ℃T, ° C P, bargP, barg 1One 273273 88 22 268268 99 33 265265 1010 44 264264 1010 55 263263 1111 66 263263 1111 77 262262 1111 88 262262 1111

스키드 빔(130)에서 제조된 증기 압력이 6barg인 경우When the steam pressure produced in the skid beam 130 is 6 barg 폐열회수보일러 증기
/스키드 빔 증기Waste Heat Recovery Boiler Steam
/ Skid beam steam T, ℃T, ° C P, bargP, barg 1One 273273 88 22 271271 1010 33 267267 1010 44 266266 1111 55 265265 1111 66 264264 1111 77 263263 1111 88 263263 1111 99 263263 1111 1010 262262 1111 1111 262262 1111 1212 262262 1212

상기의 표에 따르면, 스키드 빔(130)에서 제조된 증기의 압력이 6barg인 경우, 스키드 빔(130)에서 제조된 증기와 폐열회수보일러(180)에서 제조된 증기를 1:12로 섞으면 262℃, 12 barg의 공정용 증기를 제조할 수 있다. According to the table above, when the pressure of the steam produced in the skid beam 130 is 6 barg, when the steam produced in the skid beam 130 and the steam produced in the waste heat recovery boiler 180 are mixed at 1:12, , 12 barg of process steam can be produced.

이렇게 하면, 스키드 빔(130)의 열회수와 더불어 가열로(1000)에서 생성되는 저압증기의 양을 더 증산할 수 있으며, 가열로(1000)의 폐열회수를 극대화할 수 있다.
In this way, the amount of the low-pressure steam generated in the heating furnace 1000 can be further increased together with the heat recovery of the skid beam 130, and the waste heat recovery of the heating furnace 1000 can be maximized.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It is to be understood that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the appended claims.

1000 : 가열로
130 : 스키드 빔
170 : 레큐퍼레이터
180 : 폐열회수보일러
200 : 냉각수 공급부
300 : 폐열 회수부
400 : 증기 혼합부1000: heating furnace
130: Skid beam
170:
180: Waste heat recovery boiler
200: Cooling water supply part
300: waste heat recovery unit
400: steam mixing section

Claims (5)

가열로의 스키드 빔을 냉각시키도록 상기 스키드 빔 내에 냉각수를 공급하는 냉각수 공급부;
상기 냉각수가 상기 스키드 빔을 통과하면서 포화증기로 상변화한 상태에서 레큐퍼레이터 후단을 통과하여 과열증기로 상변화하도록 하는 폐열 회수부; 및
상기 폐열 회수부에 의해 생성된 과열증기가 상기 레큐퍼레이터 후단에 위치한 폐열회수보일러에서 제조된 저압증기와 혼합하도록 하는 증기 혼합부;를 포함하되,
상기 폐열 회수부는 상기 레큐퍼레이터와 상기 폐열회수보일러 사이를 통과하는 것을 특징으로 하는 가열로의 폐열 회수장치.A cooling water supply part for supplying cooling water into the skid beam so as to cool the skid beam of the heating furnace;
A waste heat recovery unit for passing the cooling water through the rear end of the skip beam to a superheated steam in a state where the cooling water has been changed into a saturated steam while passing through the skid beam; And
And a steam mixing unit for mixing the superheated steam generated by the waste heat recovery unit with the low pressure steam produced in the waste heat recovery boiler located at the rear end of the recuperator,
And the waste heat recovery unit passes between the recuperator and the waste heat recovery boiler. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000160234A (en) * 1998-11-30 2000-06-13 Kawasaki Steel Corp Method for recovering air for cooling skid pipe
JP2000291948A (en) 1999-04-09 2000-10-20 Babcock Hitachi Kk Chimney and flue of heating furnace of the like
JP2001027131A (en) * 1999-07-16 2001-01-30 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Multiple pressure steam injection type partial regenerative cycle gas turbine

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060072367A (en) * 2004-12-23 2006-06-28 재단법인 포항산업과학연구원 Apparatus for recovering waste heat in a reheating furnace

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000160234A (en) * 1998-11-30 2000-06-13 Kawasaki Steel Corp Method for recovering air for cooling skid pipe
JP2000291948A (en) 1999-04-09 2000-10-20 Babcock Hitachi Kk Chimney and flue of heating furnace of the like
JP2001027131A (en) * 1999-07-16 2001-01-30 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Multiple pressure steam injection type partial regenerative cycle gas turbine

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