KR101476557B1 - Heat supply apparatus - Google Patents

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KR101476557B1
KR101476557B1 KR20130134037A KR20130134037A KR101476557B1 KR 101476557 B1 KR101476557 B1 KR 101476557B1 KR 20130134037 A KR20130134037 A KR 20130134037A KR 20130134037 A KR20130134037 A KR 20130134037A KR 101476557 B1 KR101476557 B1 KR 101476557B1
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안영섭
박양환
안영호
김광진
배경태
백창선
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코오롱글로벌 주식회사
한국스파이렉스사코(주)
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Abstract

The present invention relates to a heat supply apparatus that generates medium temperature hot water through heat exchange using steam discharged from a boiler or the like. The present invention includes: a main heat exchanger that generates medium temperature hot water through heat exchange between the steam discharged from the boiler and water recovered from a unit where heat is used; and a pre-heating heat exchanger that pre-heats the water recovered from the unit where the heat is used before the water is supplied to the main heat exchanger. A steam discharge line for steam discharge is connected to the boiler. A distributor is disposed in the steam discharge line. TAhe distributor are connected to a first steam supply line that supplies a part of the steam to the main heat exchanger and a second steam supply line that supplies the rest of the steam to a turbine.

Description

열공급장치{HEAT SUPPLY APPARATUS}{HEAT SUPPLY APPARATUS}

본 발명은 열공급장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 보일러 등에서 배출되는 증기를 이용하여 열교환하여 중온수를 생성하는 열공급장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a heat supply apparatus, and more particularly, to a heat supply apparatus that generates heat by exchanging heat using steam discharged from a boiler or the like.

환경센터, 소각시설, 폐수 및 슬러지 처리시설 등과 같은 폐기물을 소각 처리하는 각종 시설물에는 소각시 발생한 폐열을 회수하여 온수, 증기 또는 전기를 생산하는 소각 보일러가 설치된다. Various facilities for incinerating wastes such as environmental centers, incineration facilities, wastewater and sludge treatment facilities are provided with incinerator boilers that collect waste heat generated during incineration and produce hot water, steam or electricity.

한편, 급탕이나 난방 등과 같은 대규모의 열수요가 있을 경우에는 소각 보일러에서 배출되는 증기 그 자체를 열원으로 공급하거나 배출 증기를 열사용처의 용수와 열교환시켜 중온수를 생성한 후에 이렇게 생성된 중온수를 각 열사용처로 난방 또는 급탕 등과 같은 열공급의 용도로 활용하도록 구성된다. On the other hand, when there is a large amount of hot water such as hot water or heating, the steam discharged from the incinerator boiler is supplied as a heat source, or the discharged steam is heat-exchanged with the water used for heat use to generate hot water. It is used for heat application such as heating or hot water supply.

그리고, 대규모의 열수요가 있지 않을 경우에는 소각 보일러에서 발생하는 증기를 터빈에 공급하여 발전용도로 활용하도록 구성된다. 터빈에 의해 발전된 후에 배출되는 증기는 그 온도와 압력이 낮아 열원으로서의 활용도가 떨어지므로 별도의 냉각기에 의해 증기를 응축하여 응축수만을 회수하여 왔다. When there is not a large amount of heat, the steam generated in the incinerator boiler is supplied to the turbine to be used for power generation. Since the steam discharged after being generated by the turbine is low in temperature and pressure, utilization of the steam as a heat source is lowered. Therefore, steam has been condensed by a separate cooler to collect only condensed water.

이와 같이, 종래기술은 소각 보일러에 발생한 증기를 용수와의 열교환을 통해 중온수를 생성하는 열공급의 용도와, 터빈에 공급하여 전기에너지를 발생시키는 발전의 용도로 구분지어 활용함에 따라 배출 증기의 재활용도가 낮은 단점이 있었다. As described above, in the conventional art, since the steam generated in the incineration boiler is divided into the use of the heat supply for generating the warm water through the heat exchange with the water and the use of the electricity generating the electric energy by supplying the steam to the turbine, There was a disadvantage in that the degree was low.

또한, 종래기술은 소각 보일러에서 배출되는 고온의 증기만을 이용하여 용수와 열교환함에 따라 중온수의 생성효율이 높지 않은 단점이 있었다. In addition, the prior art has a disadvantage in that the generation efficiency of the medium-temperature water is not high due to heat exchange with the water using only the high-temperature steam discharged from the incineration boiler.

KR 10-1131928 B1 (2012.03.23)KR 10-1131928 B1 (Mar 23, 2012) KR 20-0421388 Y1 (006.07.05)KR 20-0421388 Y1 (006.07.05)

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 단점을 해결하기 위하여 연구, 개발된 것으로, 소각 보일러에서 배출되는 고압 증기를 열교환기 및 터빈에 분배하여 공급함으로써 열교환에 의한 중온수 생성을 통한 열공급 용도 및 터빈에 의한 전기에너지 생성을 통한 발전 용도에 모두 활용될 수 있고, 이를 통해 소각 보일러의 배출 증기의 재활용성을 대폭 향상시켜 에너지 활용성을 높일 수 있는 열공급시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다. The present invention has been studied and developed in order to overcome the disadvantages of the prior art as described above, and it is an object of the present invention to provide a high-pressure steam generator for a high-pressure steam generator which distributes high-pressure steam discharged from an incineration boiler to a heat exchanger and a turbine, The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a heat supply system capable of enhancing the recyclability of the exhaust steam of the incineration boiler, thereby enhancing energy utilization.

또한, 본 발명은 소각 보일러에서 배출되는 고압 증기를 용수와 열교환하기 전에 용수를 터빈에서 배출되는 저압 증기와 열교환하여 예열시킴으로써 중온수의 생성효율을 대폭 향상시킬 수 있으며, 특히 터빈에서 배출되는 저압 증기를 예열공정을 통해 강제 냉각시킴으로써 대기로 버려지는 저압 증기의 재활성을 높일 수 있는 열공급장치를 제공하는 데 그 목적이 있다. In addition, the present invention can significantly improve the production efficiency of the intermediate-temperature water by heat-exchanging the high-pressure steam discharged from the incineration boiler with the low-pressure steam discharged from the turbine before heat exchange with the water, Which is capable of increasing the reactivity of the low-pressure steam discharged to the atmosphere by forcibly cooling the low-pressure steam through the preheating process.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 열공급장치는, According to an aspect of the present invention,

보일러에서 배출되는 증기와 열사용처에서 회수되는 용수를 열교환시켜 중온수를 생성하는 메인 열교환기와,A main heat exchanger for generating hot water by exchanging heat between steam discharged from the boiler and water recovered from the heat use place,

상기 메인 열교환기에 공급되기 전에 열사용처에서 회수되는 용수를 미리 예열시키는 예열용 열교환기를 포함하고, And a preheating heat exchanger for preheating preheated water recovered at the heat application site before being supplied to the main heat exchanger,

상기 보일러에는 증기를 배출하는 증기 배출라인이 연결되며, 상기 증기 배출라인에는 분배기가 설치되고, 상기 분배기에는 증기의 일부를 상기 메인 열교환기로 공급하는 제1증기공급라인 및 증기의 나머지를 터빈으로 공급하는 제2증기공급라인이 접속되는 것을 특징으로 한다. A steam discharge line for discharging steam is connected to the boiler, a distributor is installed in the steam discharge line, a first steam supply line for supplying a part of the steam to the main heat exchanger, and a steam supply line for supplying the remainder of the steam to the turbine Is connected to the second steam supply line.

상기 열사용처에는 용수를 메인 열교환기로 회수하는 용수 회수라인과, 메인 열교환기에 의해 생성된 중온수를 열사용처로 공급하는 중온수 공급라인이 접속되어 있으며, The heat application source is connected to a water recovery line for recovering the water to the main heat exchanger and a medium temperature water supply line for supplying the medium temperature water generated by the main heat exchanger to the heat application source,

상기 메인 열교환기는 상기 제1증기공급라인과 상기 열사용처의 용수 회수라인 사이에 설치되고, 상기 메인 열교환기의 내부에는 제1증기공급라인을 통해 공급되는 증기가 통과하는 증기통로 및 상기 용수 회수라인을 통해 회수되는 용수가 통과하는 용수통로가 서로 구획되게 형성되며, 상기 증기통로에는 제1증기공급라인과 제1증기회수라인이 접속되고, 상기 용수통로에는 용수 회수라인과 중온수 공급라인이 접속되는 것을 특징으로 한다. Wherein the main heat exchanger is disposed between the first steam supply line and the water recovery line of the heat application source, and a steam passage through which steam supplied through the first steam supply line passes is provided in the main heat exchanger, And a water vapor passage through which the water recovered through the first vapor supply line and the second vapor recovery line are partitioned from each other is connected to the first vapor supply line and the first vapor recovery line, .

상기 메인 열교환기는 제1증기공급라인, 제1증기회수라인, 용수 회수라인 및 중온수 공급라인 사이에 병렬로 연결된 제1 및 제2 메인 열교환기로 이루어질 수 있다The main heat exchanger may comprise first and second main heat exchangers connected in parallel between a first steam supply line, a first steam recovery line, a water recovery line, and a medium temperature water supply line

상기 제2증기공급라인의 단부에는 터빈의 유입단이 연결되고, 상기 터빈의 배출단에는 터빈의 전기에너지 생성을 위해 그 에너지를 소모한 증기를 배출하는 터빈용 증기배출라인이 연결되며, 상기 터빈용 증기배출라인의 일측에는 예열용 열교환기로 증기를 공급하는 예열용 증기공급라인이 분기되고, 상기 예열용 열교환기는 예열용 증기공급라인과 용수 회수라인 사이에 설치되는 것을 특징으로 한다. A turbine exhaust line is connected to a discharge end of the turbine at an end of the second steam supply line and connected to a turbine exhaust line for discharging the energy consuming energy to generate electric energy of the turbine, A preheating steam supply line for supplying steam to the preheating heat exchanger is branched at one side of the steam discharge line for the preheating steam, and the preheating heat exchanger is installed between the preheating steam supply line and the water recovery line.

상기 예열용 열교환기의 내부에는 증기가 통과하는 증기통로 및 용수가 통과하는 용수통로가 형성되고, 상기 증기통로에는 예열용 증기공급라인과 예열용 증기회수라인이 접속되며, 상기 용수통로에는 용수 회수라인이 접속되고, 상기 예열용 증기공급라인과 상기 예열용 증기회수라인 사이에는 바이패스유로가 설치되는 것을 특징으로 한다. Wherein a preheating steam supply line and a preheating steam recovery line are connected to the steam passage, and the water passage is connected to the water passage, Line, and a bypass flow path is provided between the preheating steam supply line and the preheating steam recovery line.

상기 제1증기회수라인의 도중에는 버퍼탱크가 연결되고, 상기 버퍼탱크에는 메인 열교환기에서 열교환된 증기가 부분적으로 응축되면서 저장되며, A buffer tank is connected to the first vapor recovery line, and the vapor heat-exchanged in the main heat exchanger is partially condensed and stored in the buffer tank,

상기 버퍼탱크의 상부 일측에는 버퍼탱크 내에서 재증발되는 증기를 회수하는 재증발증기 회수라인이 접속되고, 상기 재증발증기 회수라인의 일측에는 재증발증기 활용라인이 분기되며, 상기 재증발증기 활용라인은 예열용 증기공급라인의 일측지점에 합류되게 접속되는 것을 특징으로 한다. A flash tank for recovering vapor to be re-evaporated in the buffer tank is connected to one side of the upper portion of the buffer tank, and a redistribution vapor utilization line is branched to one side of the redistribution vapor recovery line, And the line is connected to one side of the preheating steam supply line to be merged.

본 발명에 의하면, 소각 보일러에서 배출되는 증기를 열교환기 및 터빈에 분배하여 공급함으로써 열교환에 의한 중온수 생성을 통한 열공급 용도 및 터빈에 의한 전기에너지 생성을 통한 발전 용도에 모두 활용될 수 있고, 이를 통해 소각 보일러의 배출 증기의 재활용성을 대폭 향상시켜 에너지 활용성을 높일 수 있는 장점이 있다. According to the present invention, since the steam discharged from the incineration boiler is distributed to the heat exchanger and the turbine, it can be utilized for both the heat supply application through the generation of the hot water by the heat exchange and the power generation application through the generation of the electric energy by the turbine. The recyclability of the exhaust steam of the incinerator boiler can be greatly improved and energy utilization can be improved.

그리고, 본 발명은 소각 보일러에서 배출되는 증기를 용수와 열교환하기 전에, 용수를 터빈에서 배출되는 저압의 증기와 열교환하여 예열시킴으로써 중온수의 생성효율을 대폭 향상시킬 수 있으며, 특히 터빈에서 배출되는 저압의 증기를 예열공정을 통해 강제 냉각시킴으로써 대기로 버려지는 저압 증기의 재활성을 높일 수 있는 장점이 있다. In addition, the present invention can significantly improve the generation efficiency of the medium-temperature water by preheating the water discharged from the incineration boiler by heat-exchanging the steam with the low-pressure steam discharged from the turbine before heat exchange with the water, Steam is forcedly cooled through the preheating process, thereby improving the reactivity of the low-pressure steam discharged into the atmosphere.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열공급장치를 도시한 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명에 의한 열공급장치의 메인 열교환기, 예열용 열교환기, 그에 연결된 구성요소들을 구체적으로 도시한 도면이다. 1 is a schematic diagram showing a heat supply apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing in detail a main heat exchanger, a preheating heat exchanger, and components connected thereto of the heat supply apparatus according to the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 참고로, 본 발명을 설명하는 데 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다. 또, 본 발명의 설명에 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 이 용어에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅하겠다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. For the sake of convenience, the size, line thickness, and the like of the components shown in the drawings referenced in the description of the present invention may be exaggerated somewhat. The terms used in the description of the present invention are defined in consideration of the functions of the present invention, and thus may be changed depending on the user, the intention of the operator, customs, and the like. Therefore, the definition of this term should be based on the contents of this specification as a whole.

도 1 및 도 2는 본 발명에 의한 열공급장치를 도시한 도면이다. 1 and 2 are views showing a heat supply apparatus according to the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 열공급장치는, 보일러(1)에서 배출되는 증기와 열사용처(5)에서 회수되는 용수를 열교환시켜 중온수를 생성하는 메인 열교환기(10)와, 메인 열교환기(10)에 공급되기 전에 열사용처(5)에서 회수되는 용수를 예열시키는 예열용 열교환기(20)를 포함한다. 1, a heat supply apparatus according to the present invention includes a main heat exchanger 10 for generating hot water by exchanging heat between steam discharged from a boiler 1 and water recovered from a heat source 5, And a preheating heat exchanger (20) for preheating the water recovered in the heat application source (5) before being supplied to the main heat exchanger (10).

보일러(1)의 작동 시에는 고온의 과열증기가 생성되고, 보일러(1)에는 과열증기를 배출하는 증기 배출라인(2)이 연결된다. During operation of the boiler 1, superheated steam of high temperature is generated, and a steam discharge line 2 for discharging superheated steam is connected to the boiler 1.

보일러(1)의 증기 배출라인(2)에는 분배기(40)가 설치되고, 분배기(40)에는 제1증기공급라인(41)과 제2증기공급라인(42)이 설치되며, 일부의 과열증기는 제1증기공급라인(41)을 통해 메인 열교환기(10)로 공급되고, 또 다른 일부의 과열증기는 제2증기공급라인(42)을 통해 터빈(30)으로 공급된다. A distributor 40 is installed in the steam discharge line 2 of the boiler 1 and a first steam supply line 41 and a second steam supply line 42 are installed in the distributor 40, Is supplied to the main heat exchanger 10 through the first steam supply line 41 and another superheated steam is supplied to the turbine 30 through the second steam supply line 42. [

이러한 분배기(40), 제1 및 제2 증기공급라인(41, 42)의 구성에 의해, 보일러(1)에서 배출되는 과열증기의 일부는 제1증기공급라인(41)을 통과하여 메인 열교환기(10) 측으로 공급되고, 이에 메인 열교환기(10)에서 증기와 용수의 열교환에 의해 용수가 가열됨으로써 중온수(대략 110~120℃)가 생성된다. 그 외의 나머지 과열증기는 제2증기공급라인(42)을 통과하여 터빈(30)으로 공급되며, 과열증기가 터빈(30) 내의 블레이드 등을 회전시킴에 따라 전기에너지를 생성한다. Part of the superheated steam discharged from the boiler 1 passes through the first steam supply line 41 and flows into the main heat exchanger 40 through the distributor 40 and the first and second vapor supply lines 41 and 42. [ (Approximately 110 to 120 DEG C) is generated by heating the water by heat exchange between the steam and the water in the main heat exchanger 10. [ The remaining superheated steam is supplied to the turbine 30 through the second steam supply line 42 and generates electrical energy as the superheated steam rotates the blade or the like in the turbine 30.

열사용처(5)에는 용수를 메인 열교환기(10)로 회수하는 용수 회수라인(6)과, 메인 열교환기(10)에 의해 생성된 중온수를 열사용처(5)로 공급하는 중온수 공급라인(7)이 접속되어 있다. The heat application source 5 is provided with a water recovery line 6 for recovering the water to the main heat exchanger 10 and a medium temperature water supply line 6 for supplying the medium temperature water generated by the main heat exchanger 10 to the heat application source 5. [ (Not shown).

여기서, 열사용처(5)는 시설물 내의 기계실, 운전실, 화장실, 기타 휴식공간 등과 같이 난방 내지 급탕이 요구되는 부분이고, 용수 회수라인(6)이 열사용처(5)에서 난방 내지 급탕 등을 통해 그 열에너지가 소모된 용수를 메인 열교환기(10) 측으로 회수하며, 이에 메인 열교환기(10)에서는 용수 회수라인(6)을 통해 회수되는 용수와 제1증기공급라인(41)을 통해 공급되는 증기가 상호 열교환하여 중온수가 생성되면 중온수는 중온수 공급라인(7)을 통해 열사용처(5)로 공급된다. Here, the heat application site 5 is a part requiring heating or hot water supply such as a machine room, a cabin, a rest room, and other resting spaces in a facility, and the water recovery line 6 is used for heating The water recovered through the water recovery line 6 and the steam supplied through the first steam supply line 41 are supplied to the main heat exchanger 10 When the middle-temperature water is generated by mutual heat exchange, the middle-temperature water is supplied to the heat application source 5 through the intermediate-temperature water supply line 7.

메인 열교환기(10)는 제1증기공급라인(41)과 열사용처(5)의 용수 회수라인(6) 사이에 설치되고, 메인 열교환기(10)의 내부에는 제1증기공급라인(41)을 통해 공급되는 증기가 통과하는 증기통로(미도시)와 용수 회수라인(6)을 통해 회수되는 용수가 통과하는 용수통로(미도시)가 서로 구획되게 형성되며, 증기통로에는 제1증기공급라인(41)과 제1증기회수라인(43)이 접속되고, 용수통로에는 용수 회수라인(6)과 중온수 공급라인(7)이 접속된다.The main heat exchanger 10 is installed between the first steam supply line 41 and the water recovery line 6 of the heat use place 5 and the first steam supply line 41 is provided in the main heat exchanger 10. [ And a water passage (not shown) through which the water recovered through the water recovery line 6 passes are partitioned from each other, and the steam passage is formed with a first steam supply line (41) and the first vapor recovery line (43) are connected to each other, and the water recovery line (6) and the medium-temperature water supply line (7) are connected to the water passage.

이에, 제1증기공급라인(41)을 통해 공급되는 증기는 메인 열교환기(10) 내의 증기통로를 통과하면서 용수와의 열교환에 의해 응축된 이후에 제1증기회수라인(43)을 거쳐 회수되고, 제1증기회수라인(43)의 단부에는 응축수 탱크(4a)가 연결되어 있다. 그리고, 용수 회수라인(6)을 통해 회수되는 용수는 메인 열교환기(10) 내의 용수통로를 통과하면서 증기와의 열교환을 통해 중온수(대략 110~120℃)가 되며, 이러한 중온수는 중온수 공급라인(7)을 거쳐 열사용처(5)로 공급된다. 즉, 메인 열교환기(10)의 증기통로 및 용수통로 각각에는 증기 및 용수가 서로 교차하게 흐름에 따라 증기와 용수의 열교환이 일어나 용수는 고온의 증기에 의해 가열되어 중온수가 된다. The steam supplied through the first steam supply line 41 is condensed by heat exchange with the water while passing through the steam passage in the main heat exchanger 10 and is then recovered via the first steam recovery line 43 , And a condensate tank (4a) is connected to an end of the first vapor recovery line (43). The water recovered through the water recovery line 6 passes through the water passage in the main heat exchanger 10 and becomes intermediate water (approximately 110-120 ° C.) through heat exchange with the steam, And is supplied to the heat application source 5 via the supply line 7. That is, steam and water flow through the steam passage and the water passage of the main heat exchanger 10, respectively, so that heat exchange occurs between the steam and the water.

도 2에 도시된 바와 같이, 메인 열교환기(10)는 제1증기공급라인(41), 제1증기회수라인(43), 용수 회수라인(6) 및 중온수 공급라인(7) 사이에 병렬로 연결된 제1 및 제2 메인 열교환기(11, 12)로 이루어질 수 있다. 이에 의해, 2개의 메인 열교환기(11, 12) 중에서 어느 하나의 내부세척 또는 교체수리 등을 할 경우 나머지 하나를 구동시킴으로써 열교환에 의한 중온수의 생성을 연속적으로 수행할 수 있다. 예컨대, 제1메인 열교환기(11)의 내부세척 또는 교체수리를 위해 구동을 중지한 상태에서 제2메인 열교환기(12)로 증기, 용수 등을 서로 교차하게 통과시킬 수 있고, 또한 그 반대상황을 구현할 수 있으므로, 증기와 용수의 열교환에 의한 중온수의 연속적인 생성이 이루어질 수 있다. 2, the main heat exchanger 10 is connected in parallel between the first steam supply line 41, the first steam recovery line 43, the water recovery line 6 and the medium temperature water supply line 7, And the first and second main heat exchangers 11 and 12 connected to each other. Accordingly, when any one of the two main heat exchangers (11, 12) is subjected to internal cleaning or replacement repair, the remaining one can be driven to continuously generate the intermediate water by heat exchange. For example, in order to perform internal cleaning or replacement repair of the first main heat exchanger 11, it is possible to pass the steam, water, and the like across the second main heat exchanger 12 in a state in which the driving is stopped, The continuous generation of the intermediate water by the heat exchange between the steam and the water can be achieved.

그리고, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1메인 열교환기(11) 및 제2메인 열교환기(12) 각각에는 제1증기공급라인(41)에서 분기된 분기라인(41a, 41b) 및 제1증기회수라인(43)에서 분기된 분기라인(42a, 42b)이 각 증기통로에 상호 대응되게 접속되고, 또한 용수 회수라인(6)에서 분기된 분기라인(6a, 6b) 및 용수 공급라인(7)에서 분기된 분기라인(7a, 7b)이 각 용수통로에 상호 대응되게 접속된다. 2, the first main heat exchanger 11 and the second main heat exchanger 12 are respectively provided with branch lines 41a and 41b branched from the first steam supply line 41 and branch lines 41a and 41b branched from the first steam supply line 41. [ The branch lines 42a and 42b branched from the vapor recovery line 43 are connected to the respective vapor passages so as to correspond to each other and the branch lines 6a and 6b branched from the water recovery line 6 and the water supply line 7 Branch lines 7a and 7b branched from the branch lines 7a and 7b are connected to the respective water channels mutually correspondingly.

제2증기공급라인(42)의 단부에는 터빈(30)의 유입단이 연결되고, 터빈(30)의 배출단에는 터빈(30)의 전기에너지 생성을 위해 그 에너지를 소모한 증기를 배출하는 터빈용 증기배출라인(31)이 연결되며, 이러한 터빈용 증기배출라인(31)의 단부에는 복수기(32)가 설치되어 배출되는 증기를 응축시킨다. The inlet end of the turbine 30 is connected to the end of the second steam supply line 42 and the turbine 30 is connected to a turbine 30 through which the turbine 30 discharges the energy consumed by the turbine 30, And a condenser 32 is installed at the end of the steam discharge line 31 for the turbine to condense the discharged steam.

한편, 제1증기공급라인(41)의 상류에는 메인 열교환기(10)로 유입되기 전에 과열증기를 감압하는 감압기(15) 및 과열증기를 감온하는 감온기(16)가 설치되어 있다. 이는 보일러(1)에서 배출되는 과열증기는 그 자체의 열전달계수가 낮아 용수 회수라인(6a)을 통해 회수되는 용수와의 열교환이 효율적으로 이루어지지 못할 수 있으므로, 과열증기의 압력을 낮춤과 더불어 그 온도를 낮출 수 있는 감압기(15) 및 감온기(16)가 제1공급라인(41)의 상류 측에 설치됨이 바람직하다. On the other hand, a pressure reducer 15 for reducing the superheated steam before the steam is introduced into the main heat exchanger 10 and a thermostat 16 for warming the superheated steam are provided upstream of the first steam supply line 41. This is because the heat transfer coefficient of the superheated steam discharged from the boiler 1 is low and the heat exchange with the water recovered through the water recovery line 6a may not be efficiently performed. Therefore, It is preferable that the pressure reducing device 15 and the temperature reducing device 16 capable of lowering the temperature are provided on the upstream side of the first supply line 41. [

도 2에 도시된 바와 같이, 감압기(15)는 과열증기의 압력을 열교환에 적합한 압력으로 낮출 수 있는 감압밸브로 구성되고, 감온기(16)는 과열증기의 온도를 열교환에 적합한 온도로 낮출수 있도록 냉수를 분사하는 워터 스프레이(water spray) 방식으로 구성되고, 감온기(16)에는 냉수를 공급하는 냉수 공급라인(16a)이 접속되어 있다. 2, the pressure reducer 15 is constituted by a pressure reducing valve capable of lowering the pressure of the superheated steam to a pressure suitable for heat exchange, and the evaporator 16 lowers the temperature of the superheated steam to a temperature suitable for heat exchange And a cold water supply line 16a for supplying cold water to the thermosensor 16. The cold water supply line 16a is connected to the cold /

또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 감온기(16)의 하류 측에는 메인 열교환기(10)에 의해 생성되는 중온수의 온도를 제어하기 위한 온도조절부(17)가 설치될 수 있다. As shown in FIG. 2, a temperature regulator 17 for controlling the temperature of the intermediate-temperature water generated by the main heat exchanger 10 may be installed downstream of the thermosensor 16.

그리고, 제2증기공급라인(42)을 통해 터빈(30)으로 공급되는 과열증기는 터빈(30)의 블레이드를 회전시켜 전기에너지를 생성함에 따라, 감압 및 감온 등이 요구되지 않으므로 제2증기공급라인(42)에는 감압기, 감온기 등의 구성이 설치될 필요가 없다. The superheated steam supplied to the turbine 30 through the second steam supply line 42 generates electric energy by rotating the blades of the turbine 30 so that it is not required to reduce the pressure and the temperature, The line 42 need not be provided with a pressure reducer, a thermostat or the like.

예열용 열교환기(20)는 용수 회수라인(6)의 상류 즉, 용수가 메인 열교환기(10)로 유입되기 전의 위치에 설치되고, 이에 용수 회수라인(6)을 통해 회수되는 용수는 메인 열교환기(10)로 유입되기 전에 예열용 열교환기(20)에서 미리 열교환되어 예열된다. 즉, 열사용처(5)에서 회수되는 용수는 예열용 열교환기(20)에 의해 1차로 열교환된 이후에 메인 열교환기(10)에 의해 2차로 열교환된다. 즉, 본 발명은 예열용 열교환기(20) 및 메인 열교환기(10)에 의해 용수를 2단계로 열교환함으로써 그 열교환효율을 높여 중온수의 생성효율을 대폭 향상시키는 장점이 있다. The preheating heat exchanger 20 is installed upstream of the water recovery line 6, that is, before the water is introduced into the main heat exchanger 10, and the water recovered through the water recovery line 6 is subjected to main heat exchange Heat is preheated in the preheating heat exchanger (20) before being introduced into the heat exchanger (10). That is, the water recovered in the heat source 5 is subjected to heat exchange in the first stage by the preheating heat exchanger 20, and then to heat exchange in the second stage by the main heat exchanger 10. That is, the present invention is advantageous in that the heat exchange efficiency of the preheating heat exchanger (20) and the main heat exchanger (10) is improved by heat exchange in two stages, thereby remarkably improving the generation efficiency of the medium temperature water.

터빈(30)의 터빈용 증기배출라인(31)의 일측에는 예열용 증기공급라인(44)이 분기되고, 이러한 예열용 증기공급라인(44)과 용수 회수라인(6) 사이에는 예열용 열교환기(20)가 설치된다. A preheating steam supply line 44 is branched at one side of the turbine steam discharge line 31 of the turbine 30 and a preheating heat exchanger 44 is interposed between the preheating steam supply line 44 and the water recovery line 6. [ (20).

예열용 열교환기(20)의 내부에는 증기가 통과하는 증기통로(미도시) 및 용수가 통과하는 용수통로(미도시)가 형성되고, 증기통로에는 예열용 증기공급라인(44)과 예열용 증기회수라인(45)이 접속되며, 용수통로(미도시)에는 용수 회수라인(6)이 접속되고, 예열용 증기회수라인(45)의 단부에는 응축수 탱크(4b)가 연결된다.A steam passage (not shown) through which steam passes and a water passage (not shown) through which water flows are formed in the preheating heat exchanger 20. The steam passage is provided with a preheating steam supply line 44, A water recovery line 6 is connected to a water passage (not shown), and a condensate tank 4b is connected to an end of the preheating steam recovery line 45. [

이러한 예열용 열교환기(20)의 구성에 의해, 터빈(30)에서 배출되는 증기(대략 100℃ 안밖)의 일부가 예열용 증기공급라인(44)을 거쳐 예열용 열교환기(20)로 공급되고, 이에 예열용 열교환기(20)에서 용수 회수라인(6)을 통해 회수되는 용수는 터빈(30)에서 배출되는 증기와 열교환함으로써 미리 일정온도로 예열된다. 즉, 30~40℃ 정도의 용수는 예열용 열교환기(20)에서 터빈(30)에서 배출되는 증기(대략 100℃ 안밖)와의 열교환을 통해 대략 60~70℃로 미리 예열되고, 그 이후에 메인 열교환기(10)에서 제1증기공급라인(41)을 통해 공급되는 증기(대략 150~160℃)와 열교환함으로써 대략 110~120℃의 중온수가 생성된다. With this configuration of the preheating heat exchanger 20, a part of the steam discharged from the turbine 30 (about 100 캜 outside) is supplied to the preheating heat exchanger 20 via the preheating steam supply line 44 , And the water recovered through the water recovery line (6) in the preheating heat exchanger (20) is preheated to a predetermined temperature by heat exchange with the steam discharged from the turbine (30). That is, the water of about 30 to 40 ° C is preheated to about 60 to 70 ° C by heat exchange with the steam (about 100 ° C outside) discharged from the turbine 30 in the preheating heat exchanger 20, Medium temperature water of approximately 110 to 120 ° C is generated by heat exchange with the steam (approximately 150 to 160 ° C) supplied through the first steam supply line 41 in the heat exchanger 10.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 예열용 증기공급라인(44)과 예열용 증기회수라인(45) 사이에는 바이패스유로(49)가 설치되고, 이 바이패스유로(49)에 의해 예열용 열교환기(20)의 내부 청소 내지 교체 수리 등을 수행할 경우에 바이패스유로(49)를 통해 예열용 증기를 예열용 열교환기(20)로 공급하지 않고 예열용 증기회수라인(45)으로 바이패스(우회)할 수 있다. 2, a bypass flow path 49 is provided between the preheating steam supply line 44 and the preheating vapor recovery line 45. By this flow path 49, When the inside of the heat exchanger 20 is cleaned or replaced, the preheating steam is not supplied to the preheating heat exchanger 20 through the bypass flow path 49, You can pass (bypass).

한편, 제1증기회수라인(43)의 도중에는 버퍼탱크(46)가 연결되고, 이 버퍼탱크(46)에는 메인 열교환기(10)에서 열교환된 증기가 부분적으로 응축되면서 저장된다. On the other hand, a buffer tank 46 is connected to the first vapor recovery line 43, and the vapor heat-exchanged in the main heat exchanger 10 is partially condensed and stored in the buffer tank 46.

또한, 버퍼탱크(46)의 상부 일측에는 버퍼탱크(46) 내에서 재증발되는 증기를 회수하는 재증발증기 회수라인(47)이 접속되고, 재증발증기 회수라인(47)의 일측에는 재증발증기 활용라인(47a)이 분기된다. 재증발증기 활용라인(47a)은 예열용 증기공급라인(44)의 일측지점(44a)에 합류되게 접속되며, 재증발증기 활용라인(47a)의 도중에는 역지밸브(48)가 설치되고, 역지밸브(48)는 재증발증기가 예열용 증기공급라인(44)으로만 향하게 하고 그 역방향의 흐름을 방지하도록 구성된다. 이러한 재증발증기 활용라인(47a)에 의해 버퍼탱크(46) 내에서 재증발되는 증기를 터빈(30)에서 배출되는 증기와 함께 예열용 열교환기(20)로 공급함으로써 예열용 열교환기(20)에 의한 용수의 예열효율을 대폭 향상시킬 수 있다. A redistilled vapor recovery line 47 is connected to one side of the top of the buffer tank 46 to recover the vapor that is re-evaporated in the buffer tank 46, The vapor utilization line 47a branches. The reboiler vapor utilization line 47a is joined to one side point 44a of the preheating vapor supply line 44. A check valve 48 is installed in the middle of the reboiler vapor utilization line 47a, (48) is configured to direct the re-evaporated steam only to the preheating steam supply line (44) and to prevent reverse flow. The steam reheated in the buffer tank 46 is supplied to the preheating heat exchanger 20 together with the steam discharged from the turbine 30 by the reboiler vapor utilization line 47a, It is possible to remarkably improve the thermal efficiency of the water.

한편, 감온기(16)의 냉수공급라인(16a)은 버퍼탱크(46)의 일측에서 연장되고, 이에 버퍼탱크(46)로부터 감온기(16)로 냉수를 자체적으로 내부 순환시킴으로써 외부에서 냉수를 공급할 필요가 없으므로 장비를 보다 간소화할 수 있어 설비비용이 저렴해지는 장점이 있다. On the other hand, the cold water supply line 16a of the thermostat 16 extends from one side of the buffer tank 46, and by circulating the cold water itself from the buffer tank 46 to the thermostat 16, Since there is no need to supply the equipment, the equipment can be simplified and the equipment cost can be lowered.

이상, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 이 명세서에 개시된 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되지 않으며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 이내에서 당업자에 의하여 다양하게 변형될 수 있다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. .

1: 보일러 2: 증기 배출라인
5: 열사용처 6: 용수 회수라인
7: 중온수 공급라인 10: 메인 열교환기
20: 예열용 열교환기 30: 터빈
31: 터빈용 증기배출라인 41: 제1증기공급라인
42: 제2증기공급라인 43: 제1증기회수라인
44: 예열용 증기공급라인 45: 예열용 증기회수라인1: boiler 2: steam discharge line
5: Heat application place 6: Water recovery line
7: Medium temperature water supply line 10: Main heat exchanger
20: heat exchanger for preheating 30: turbine
31: steam discharge line for turbine 41: first steam supply line
42: second vapor supply line 43: first vapor recovery line
44: Preheating steam supply line 45: Preheating steam recovery line

Claims (6)

보일러에서 배출되는 증기와 열사용처에서 회수되는 용수를 열교환시켜 중온수를 생성하는 메인 열교환기와,
상기 메인 열교환기에 공급되기 전에 열사용처에서 회수되는 용수를 미리 예열시키는 예열용 열교환기를 포함하고,
상기 보일러에는 증기를 배출하는 증기 배출라인이 연결되며, 상기 증기 배출라인에는 분배기가 설치되고, 상기 분배기에는 증기의 일부를 상기 메인 열교환기로 공급하는 제1증기공급라인 및 증기의 나머지를 터빈으로 공급하는 제2증기공급라인이 접속되는 것을 특징으로 하는 열공급장치.A main heat exchanger for generating hot water by exchanging heat between steam discharged from the boiler and water recovered from the heat use place,
And a preheating heat exchanger for preheating preheated water recovered at the heat application site before being supplied to the main heat exchanger,
A steam discharge line for discharging steam is connected to the boiler, a distributor is installed in the steam discharge line, a first steam supply line for supplying a part of the steam to the main heat exchanger, and a steam supply line for supplying the remainder of the steam to the turbine And a second vapor supply line connected to the second vapor supply line. 청구항 1에 있어서,
상기 열사용처에는 용수를 메인 열교환기로 회수하는 용수 회수라인과, 메인 열교환기에 의해 생성된 중온수를 열사용처로 공급하는 중온수 공급라인이 접속되어 있으며,
상기 메인 열교환기는 상기 제1증기공급라인과 상기 열사용처의 용수 회수라인 사이에 설치되고, 상기 메인 열교환기의 내부에는 제1증기공급라인을 통해 공급되는 증기가 통과하는 증기통로 및 상기 용수 회수라인을 통해 회수되는 용수가 통과하는 용수통로가 서로 구획되게 형성되며, 상기 증기통로에는 제1증기공급라인과 제1증기회수라인이 접속되고, 상기 용수통로에는 용수 회수라인과 중온수 공급라인이 접속되는 것을 특징으로 하는 열공급장치.The method according to claim 1,
The heat application source is connected to a water recovery line for recovering the water to the main heat exchanger and a medium temperature water supply line for supplying the medium temperature water generated by the main heat exchanger to the heat application source,
Wherein the main heat exchanger is disposed between the first steam supply line and the water recovery line of the heat application source, and a steam passage through which steam supplied through the first steam supply line passes is provided in the main heat exchanger, And a water vapor passage through which the water recovered through the first vapor supply line and the second vapor recovery line are partitioned from each other is connected to the first vapor supply line and the first vapor recovery line, And the heat supply device. 청구항 2에 있어서,
상기 메인 열교환기는 제1증기공급라인, 제1증기회수라인, 용수 회수라인 및 중온수 공급라인 사이에 병렬로 연결된 제1 및 제2 메인 열교환기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 열공급장치.The method of claim 2,
Wherein the main heat exchanger comprises first and second main heat exchangers connected in parallel between a first steam supply line, a first steam recovery line, a water recovery line, and a middle-temperature water supply line. 청구항 2에 있어서,
상기 제2증기공급라인의 단부는 터빈의 유입단이 연결되고, 상기 터빈의 배출단에는 터빈의 전기에너지 생성을 위해 그 에너지를 소모한 증기를 배출하는 터빈용 증기배출라인이 연결되며, 상기 터빈용 증기배출라인의 일측에는 예열용 열교환기로 증기를 공급하는 예열용 증기공급라인이 분기되고, 상기 예열용 열교환기는 예열용 증기공급라인과 용수 회수라인 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 열공급장치.The method of claim 2,
And a steam discharge line for a turbine is connected to a discharge end of the turbine and connected to a steam discharge line for discharging energy consumed by the turbine to generate electric energy of the turbine, Wherein a preheating steam supply line for supplying steam to the preheating heat exchanger is branched at one side of the steam discharge line for the preheating steam, and the preheating heat exchanger is installed between the preheating steam supply line and the water recovery line. 청구항 4에 있어서,
상기 예열용 열교환기의 내부에는 증기가 통과하는 증기통로 및 용수가 통과하는 용수통로가 형성되고, 상기 증기통로에는 예열용 증기공급라인과 예열용 증기회수라인이 접속되며, 상기 용수통로에는 용수 회수라인이 접속되고, 상기 예열용 증기공급라인과 상기 예열용 증기회수라인 사이에는 바이패스유로가 설치되는 것을 특징으로 하는 열공급장치.The method of claim 4,
Wherein a preheating steam supply line and a preheating steam recovery line are connected to the steam passage, and the water passage is connected to the water passage, Line, and a bypass flow path is provided between the preheating steam supply line and the preheating steam recovery line. 청구항 2에 있어서,
상기 제1증기회수라인의 도중에는 버퍼탱크가 연결되고, 상기 버퍼탱크에는 메인 열교환기에서 열교환된 증기가 부분적으로 응축되면서 저장되며,
상기 버퍼탱크의 상부 일측에는 버퍼탱크 내에서 재증발되는 증기를 회수하는 재증발증기 회수라인이 접속되고, 상기 재증발증기 회수라인의 일측에는 재증발증기 활용라인이 분기되며, 상기 재증발증기 활용라인은 예열용 증기공급라인의 일측지점에 합류되게 접속되는 것을 특징으로 하는 열공급장치.The method of claim 2,
A buffer tank is connected to the first vapor recovery line, and the vapor heat-exchanged in the main heat exchanger is partially condensed and stored in the buffer tank,
A flash tank for recovering vapor to be re-evaporated in the buffer tank is connected to one side of the upper portion of the buffer tank, and a redistribution vapor utilization line is branched to one side of the redistribution vapor recovery line, Wherein the line is joined to one side of the preheating steam supply line so as to be joined.
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