KR101069914B1 - 탱커선의 폐열 회수 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폐열 회수 장치에 관한 것으로, 폐열 회수 장치의 설치비용을 줄이고 발전기엔진의 설치 대수를 줄일 수 있는 탱커선의 폐열 회수 장치를 제공하기 위하여, 메인 엔진에서 배출되는 폐기 가스를 이용하여 스팀을 생성하는 증발기와, 상기 증발기에서 생성된 스팀을 이용하여 회전력을 생성하는 스팀 터빈과, 상기 스팀 터빈에 연결된 발전기와, 상기 스팀 터빈을 거친 스팀을 액화하여 상기 증발기로 공급하는 응축기로 이루어지는 탱커선의 메인 엔진에서 배출되는 폐기 가스를 이용하는 폐열 회수 장치에 있어서, 상기 응축기는 오일을 선박에서 하역하기 위한 카고 펌프 터빈을 거친 스팀을 응축하는 데 설치된 응축기이며 상기 스팀 터빈은 보일러에서 생성된 스팀을 이용하여 운전될 수 있음을 특징으로 하여, 카고 펌프 터빈용 응축기를 공용으로 사용하여 스팀을 응축할 수 있으므로 폐열 회수 장치의 설치비용을 절감할 수 있다는 장점이 있다.
선박 폐열 회수 응축기 터빈 탱커선

Description

탱커선의 폐열 회수 장치{waste heat recovery system}
본 발명은 폐열 회수 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 메인 엔진에서 배출되는 폐기가스를 재활용할 수 있는 탱커선의 폐열 회수 장치에 관한 것이다.
선박에는 추진을 위한 메인 엔진과 전기를 공급하기 위한 여러 대의 발전기엔진이 설치된다.
이러한 종래의 선박에서는 메인 엔진에서 버려지는 폐기 가스는 고온이므로 이를 재활용하는 폐열 회수 장치(WHRS: Waste Heat Recovery System)가 설치되는 것이 일반적이다.
이러한 폐기 가스를 재활용하는 방법은 폐기 가스의 열을 이용하여 스팀을 발생시켜 선박의 열원으로 이용하는 것이 일반적이며 발생된 스팀을 발전에 이용하기도 한다.
도 1은 종래의 폐열 회수 장치를 도시하는 개념도이다.
도 1에 도시된 종래의 폐열 회수 장치는 메인 엔진(10)에서 배출되는 폐기 가스를 이용하여 스팀을 생성하는 증발기(20)와, 상기 증발기(20)에서 생성된 스팀을 이용하여 회전력을 생성하는 스팀 터빈(30)과, 상기 스팀 터빈(30)에 연결된 발전 기(40)와, 상기 스팀 터빈(30)을 거친 스팀을 액화하여 상기 증발기(20)로 공급하는 응축기(50)로 이루어진다.
그러나, 이러한 종래의 폐열 회수 장치는 이러한 각 구성 요소를 설치하는 비용이 비싸다는 문제점이 있다.
또한, 해상 운항 중에는 메인 엔진이 가동되지만 메인 엔진이 운전되지 않는 경우에는 폐열을 사용하지 못하므로 폐열 회수 장치를 이용하여 발전할 수 없다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기의 문제점들을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 폐열 회수 장치의 설치비용을 줄이고, 발전기엔진의 설치 대수를 줄일 수 있는 탱커선의 폐열 회수 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 탱커선의 폐열 회수 장치는 메인 엔진에서 배출되는 폐기 가스를 이용하여 스팀을 생성하는 증발기와, 상기 증발기에서 생성된 스팀을 이용하여 회전력을 생성하는 스팀 터빈과, 상기 스팀 터빈에 연결된 발전기와, 상기 스팀 터빈을 거친 스팀을 액화하여 상기 증발기로 공급하는 응축기로 이루어지는 탱커선의 메인 엔진에서 배출되는 폐기 가스를 이용하는 폐열 회수 장치에 있어서, 상기 응축기는 오일을 선박에서 하역하기 위한 카고 펌프 터빈을 거친 스팀을 응축하는 데 설치된 응축기이며, 상기 스팀 터빈은 보일러에서 생성된 스팀을 이용하여 운전될 수 있음을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 탱커선의 폐열 회수 장치는 카고 펌프 터빈용 응축기를 공용으로 사용하여 스팀을 응축할 수 있으므로 폐열 회수 장치의 설치비용을 절감할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 보일러에서 생성된 스팀을 이용하여 메인 엔진을 가동하지 않는 경우 에도 스팀 터빈을 운전할 수 있으므로 필요한 발전기 엔진의 대수를 줄일 수 있다는 장점이 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명 탱크선의 폐열 회수 장치를 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 탱커선의 폐열 회수 장치를 도시하는 개념도이다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 탱커선의 폐열 회수 장치는 메인 엔진(10)에서 배출되는 폐기 가스(waste gas)를 이용하여 스팀을 생성하는 증발기(20:evaporator)와, 상기 증발기(20)에서 생성된 스팀을 이용하여 회전력을 생성하는 스팀 터빈(30)과, 상기 스팀 터빈(30)에 연결된 발전기(40)와, 상기 스팀 터빈(30)을 거친 스팀을 청수(fresh water)를 이용하여 액화하고 이를 상기 증발기(20)로 공급하는 응축기(50)로 이루어지는 것은 종래의 폐열 회수 장치와 동일하다.
본 발명의 주요 특징은 상기 응축기(50)는 오일을 선박에서 하역하기 위한 카고 펌프 터빈(60)을 거친 스팀을 응축하는 데 설치된 응축기와 공용으로 사용한다는 점이다.
일반적으로 오일(oil)을 저장하는 오일 탱크(80)에는 오일을 외부로 배출하기 위한 펌프(P)가 설치되며, 상기 펌프는 전기 모터 또는 스팀 터빈(60)을 통해서 작동되는 것이 일반적이다.
카고 펌프 터빈(60)을 이용하는 경우에는 터빈을 거친 스팀을 액화하여 보일러(70)로 보내기 위한 응축기(50)가 필수적으로 설치되어야 하며, 본 발명에서는 이 응축기를 폐열 회수 장치의 응축기로 이용한 것이다.
따라서, 별도의 응축기 설치가 필요하지 않으므로 설치 비용을 절감할 수 있다.
다음으로 상기 스팀 터빈(30)은 보일러(70a)에서 생성된 스팀을 이용하여 운전될 수 있다.
해상 운항중에는 메인 엔진이 가동되지만 메인 엔진이 운전되지 않는 경우에는 폐열을 사용하지 못하므로 폐열 회수 장치를 이용하여 발전할 수 없다는 종래의 폐열회수장의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명에서는 보일러(70a)에서 생성된 스팀을 이용하여 스팀 터빈(30)을 가동할 수 있도록 한다.
따라서, 목적지에 도착하여 오일 탱크에 저장된 오일을 배출하는 경우에도 보일러 스팀을 이용하여 스팀터빈을 운전할 수 있으므로 발전기 엔진의 설치 대수를 줄일 수 있다.
다만, 상기 보일러(70a)는 오일의 배출 작업 시에 스팀 터빈의 운전 필요에 따라서 그 용량을 다소 증가시키는 것이 바람직하다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 폐열 회수 장치를 이용한 탱커선과 종래의 폐열 회수 장치를 설치한 탱커선을 비교해 보면, 먼저 일반적인 폐열 회수 장치가 설치된 탱커선은 메인 엔진 1대, 발전기 엔진3대(1대는 예비용), 스팀터빈 1대, 증발기, 보일러 2대, 발전기용 스팀 터빈용 응축기 1대가 설치되는 경우에, 본 발 명에 따른 폐열 회수 장치가 설치된 탱커선은 발전기엔진은 2대만 설치하고(1대는 예비용이고 보일러의 스팀을 이용하여 스팀터빈을 운전하므로 종래의 폐열 회수 장치보다 발전기 설치 대수를 줄일 수 있음), 별도의 응축기가 필요하지 않고 카고 펌프 터빈용 응축기를 공용으로 사용하게 된다.
이상과 같이 본 발명은 탱커선의 폐열 회수 장치를 제공하는 것을 기본적인 기술적인 사상으로 하고 있음을 알 수 있으며, 이와 같은 본 발명의 기본적인 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이다.
도 1은 종래의 폐열 회수 장치를 도시하는 개념도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 탱커선의 폐열 회수 장치를 도시하는 개념도.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
10: 메인 엔진
20: 증발기
30: 스팀 터빈
40: 발전기
50: 응축기
60: 카고 펌프 터빈
70: 보일러
80: 오일 탱크

Claims (2)

  1. 메인 엔진에서 배출되는 폐기 가스를 이용하여 스팀을 생성하는 증발기와, 상기 증발기에서 생성된 스팀을 이용하여 회전력을 생성하는 스팀 터빈과, 상기 스팀 터빈에 연결된 발전기와, 상기 스팀 터빈을 거친 스팀을 액화하여 상기 증발기로 공급하는 응축기로 이루어지는 탱커선의 메인 엔진에서 배출되는 폐기 가스를 이용하는 폐열 회수 장치에 있어서,
    상기 응축기는,
    오일을 선박에서 하역하기 위한 카고 펌프 터빈을 거친 스팀을 응축하는 데 설치된 응축기이며,
    상기 스팀 터빈은,
    보일러에서 생성된 스팀을 이용하여 운전될 수 있음을 특징으로 하는 탱커선의 폐열 회수 장치.
  2. 삭제
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9863282B2 (en) 2009-09-17 2018-01-09 Echogen Power System, LLC Automated mass management control
US10934895B2 (en) 2013-03-04 2021-03-02 Echogen Power Systems, Llc Heat engine systems with high net power supercritical carbon dioxide circuits
US11187112B2 (en) 2018-06-27 2021-11-30 Echogen Power Systems Llc Systems and methods for generating electricity via a pumped thermal energy storage system
US11293309B2 (en) 2014-11-03 2022-04-05 Echogen Power Systems, Llc Active thrust management of a turbopump within a supercritical working fluid circuit in a heat engine system
US11435120B2 (en) 2020-05-05 2022-09-06 Echogen Power Systems (Delaware), Inc. Split expansion heat pump cycle
US11629638B2 (en) 2020-12-09 2023-04-18 Supercritical Storage Company, Inc. Three reservoir electric thermal energy storage system

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2419621A4 (en) 2009-04-17 2015-03-04 Echogen Power Systems SYSTEM AND METHOD FOR MANAGING HEAT PROBLEMS IN GAS TURBINE ENGINES
WO2010151560A1 (en) 2009-06-22 2010-12-29 Echogen Power Systems Inc. System and method for managing thermal issues in one or more industrial processes
WO2011017476A1 (en) 2009-08-04 2011-02-10 Echogen Power Systems Inc. Heat pump with integral solar collector
US8613195B2 (en) 2009-09-17 2013-12-24 Echogen Power Systems, Llc Heat engine and heat to electricity systems and methods with working fluid mass management control
US8869531B2 (en) 2009-09-17 2014-10-28 Echogen Power Systems, Llc Heat engines with cascade cycles
US9115605B2 (en) 2009-09-17 2015-08-25 Echogen Power Systems, Llc Thermal energy conversion device
US8616001B2 (en) 2010-11-29 2013-12-31 Echogen Power Systems, Llc Driven starter pump and start sequence
US8857186B2 (en) 2010-11-29 2014-10-14 Echogen Power Systems, L.L.C. Heat engine cycles for high ambient conditions
WO2013055391A1 (en) 2011-10-03 2013-04-18 Echogen Power Systems, Llc Carbon dioxide refrigeration cycle
BR112015003646A2 (pt) 2012-08-20 2017-07-04 Echogen Power Systems Llc circuito de fluido de trabalho supercrítico com uma bomba de turbo e uma bomba de arranque em séries de configuração
US9118226B2 (en) 2012-10-12 2015-08-25 Echogen Power Systems, Llc Heat engine system with a supercritical working fluid and processes thereof
US9341084B2 (en) 2012-10-12 2016-05-17 Echogen Power Systems, Llc Supercritical carbon dioxide power cycle for waste heat recovery
WO2014117068A1 (en) 2013-01-28 2014-07-31 Echogen Power Systems, L.L.C. Methods for reducing wear on components of a heat engine system at startup
US9752460B2 (en) 2013-01-28 2017-09-05 Echogen Power Systems, Llc Process for controlling a power turbine throttle valve during a supercritical carbon dioxide rankine cycle
CN110726311B (zh) * 2019-08-07 2021-01-15 浙江海洋大学 一种船用蒸汽回收装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100378032B1 (ko) 1994-08-22 2003-06-19 내쉬_엘모 인더스트리즈, 엘.엘.씨. 액체링펌프밀봉액급냉기를구비하는발전설비와,급냉기의작동중에발생된열을이용하는방법
US20050166607A1 (en) 2004-02-03 2005-08-04 United Technologies Corporation Organic rankine cycle fluid

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100378032B1 (ko) 1994-08-22 2003-06-19 내쉬_엘모 인더스트리즈, 엘.엘.씨. 액체링펌프밀봉액급냉기를구비하는발전설비와,급냉기의작동중에발생된열을이용하는방법
US20050166607A1 (en) 2004-02-03 2005-08-04 United Technologies Corporation Organic rankine cycle fluid

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9863282B2 (en) 2009-09-17 2018-01-09 Echogen Power System, LLC Automated mass management control
US10934895B2 (en) 2013-03-04 2021-03-02 Echogen Power Systems, Llc Heat engine systems with high net power supercritical carbon dioxide circuits
US11293309B2 (en) 2014-11-03 2022-04-05 Echogen Power Systems, Llc Active thrust management of a turbopump within a supercritical working fluid circuit in a heat engine system
US11187112B2 (en) 2018-06-27 2021-11-30 Echogen Power Systems Llc Systems and methods for generating electricity via a pumped thermal energy storage system
US11435120B2 (en) 2020-05-05 2022-09-06 Echogen Power Systems (Delaware), Inc. Split expansion heat pump cycle
US11629638B2 (en) 2020-12-09 2023-04-18 Supercritical Storage Company, Inc. Three reservoir electric thermal energy storage system

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