KR101499810B1 - 하이브리드 타입 복수기 시스템 - Google Patents

하이브리드 타입 복수기 시스템 Download PDF

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(주) 씨테크놀로지시스템
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    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28BSTEAM OR VAPOUR CONDENSERS
    • F28B1/00Condensers in which the steam or vapour is separate from the cooling medium by walls, e.g. surface condenser
    • F28B1/06Condensers in which the steam or vapour is separate from the cooling medium by walls, e.g. surface condenser using air or other gas as the cooling medium

Abstract

일반적으로 대부분의 발전 시스템은 스팀 구동에 의한 터빈 발전기로 구성되어 있다. 복수기 냉각 시스템은 발전 과정의 터빈의 배압을 결정하는 중요한 요소가 되는데 발전 싸이클에서 증기 터빈의 냉각을 위한 복수기 냉각 시스템과 관련된 기술로서 복수기에서 증기를 냉각하는 방식에 따라 공랭식 복수기(ACC : Air Cooled Condenser), 수냉식 복수기(Surface Condenser), 또는 공랭식과 수냉식을 조합한 형태의 병렬형 복수기(PAC : Parallel Condenser)등으로 나누어 진다.
수냉식 냉각방식은 냉각수를 대기 또는 강/바다로 배출함으로써 생태계 교란과 같은 환경적인 문제를 발생 시켰고 환경적인 문제에 따라 냉각수 사용에 대한 규제가 증가함으로써 공랭식 복수기의 도입이 증가하게 되었다.
공랭식 복수기는 수냉식 냉각방식을 사용할 수 없는 외지의 쓰레기 소각 발전소 및 도심의 열병합 발전소등에서 사용이 증가되고 있는 추세이다.
공랭식 복수기는 냉각수를 사용하지 않고 공기와 팬의 구동에 의해 터빈에서 배출된 증기를 냉각하기 때문에 냉각수의 배출로 인한 환경적인 문제를 해결할 수 있다.
반면 공랭식 복수기는 하절기와 같은 외기 온도가 높은 상황에서는 터빈에서 배출되는 증기를 충분히 냉각할 수 없기 때문에 터빈 출력 저하와 같은 문제점이 발생함으로써 발전 생산 단가를 높이는 문제점을 갖는다.
1990년대 초부터 미국등과 같은 나라에서 공랭식과 수냉식의 문제점을 해결하기 위하여 공랭식과 냉각탑 형태의 수냉식을 조합한 병렬형 복수기의 채택이 늘고 있는 실정이다. 병렬형 복수기(Parallel Condenser)도 터빈에서 배출된 증기를 응축하는 과정에서 다량의 열에너지를 대기로 버리기 때문에 에너지 재활용 측면에서 문제점이 있다.
기존의 복수기(공랭식, 수냉식, 병렬형)는 스팀 터빈에서 방출되는 증기를 공기 또는 물과 같은 매체를 통하여 냉각함으로써 발전 싸이클에서 대량의 열에너지를 공기나 해수/담수로 버림으로써 수온의 상승, 동절기의 백연현상과 같은 환경적인 문제를 해결하기 위한 본 발명은 공랭식 복수기에 흡수식 히트펌프를 조합한 하이브리드 형태의 복수기 냉각 시스템에 관한 것이다.
특히 본 발명은 발전과정에서 터빈 효율을 높이기 위하여 복수기를 통하여 버려지는 열을 회수함으로써 에너지 재활용 측면에서 문제가 되는 열에너지를 회수하여 지역난방, 시설농업 난방, 발전 연료 건조 및 계통수 승온에 의한 터빈 출력을 증가 시킬 수 있는 기술의 활용을 특징으로 한다.

Description

하이브리드 타입 복수기 시스템{Hybrid type condenser system}
발전 싸이클에서 증기 터빈의 냉각을 위한 복수기 냉각 시스템과 관련된 기술로서 복수기에서 증기를 냉각하는 방식에 따라 공랭식 복수기(ACC : Air Cooled Condenser), 수냉식 복수기(Surface Condenser), 또는 공랭식과 수냉식을 조합한 형태의 병렬형 복수기(PAC : Parallel Condenser)등으로 나누어 진다. 복수기는 증기 터빈에서 배출하는 증기를 응축하여 최대한의 터빈 출력을 얻기 위한 장치인데 응축과정에서 포화수로 된 발전소 계통수(Circulating Water)는 급수가열기를 거쳐 보일러로 재공급 된다.
현재 가동되고 있는 화력발전소들은 발전을 하기 위하여 랭킨 증기 싸이클(Rankine Steam Cycle)을 사용하며 이 과정에서 대량의 폐열을 방출함으로써 환경 문제를 발생 시킨다.
초기에는 증기 터빈에서 발생하는 열을 수냉식 복수기(Surface Condenser)를 이용하여 제거하였는데 수냉식 복수기는 가격이 저렴하고 하절기에도 어느 정도 효과적인 운영이 가능 하였다.
현재까지 주로 사용되는 복수기 냉각 방식은 수냉식이 사용되어 왔는데 수냉식은 방식에 따라 해수/담수를 사용하는 냉각방식과 냉각탑(Cooling Tower)에 의한 냉각방식이 사용되고 있다.
수냉식 냉각방식은 냉각수를 대기 또는 강/바다로 배출함으로써 생태계 교란과 같은 환경적인 문제를 발생 시켰고 환경적인 문제에 따라 냉각수 사용에 대한 규제가 증가함으로써 공랭식 복수기의 도입이 증가하게 되었다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 공랭식 복수기의 채택이 늘고 있는데 공랭식 복수기는 수냉식 냉각방식을 사용할 수 없는 외지의 쓰레기 소각 발전소 및 도심의 열병합 발전소등에서 사용이 증가되고 있는 추세이다.
공랭식 복수기는 냉각수를 사용하지 않고 공기와 팬의 구동에 의해 터빈에서 배출된 증기를 냉각하기 때문에 냉각수의 배출로 인한 환경적인 문제를 해결할 수 있다.
반면 공랭식 복수기는 하절기와 같은 외기 온도가 높은 상황에서는 터빈에서 배출되는 증기를 충분히 냉각할 수 없기 때문에 터빈 출력 저하와 같은 문제점이 발생함으로써 발전 생산 단가를 높이는 문제점을 갖는다.
1990년대 초부터 미국등과 같은 나라에서 공랭식과 수냉식의 문제점을 해결하기 위하여 공랭식과 냉각탑 형태의 수냉식을 조합한 병렬형 복수기의 채택이 늘고 있는 실정이다. 병렬형 복수기(Parallel Condenser)도 터빈에서 배출된 증기를 응축하는 과정에서 다량의 열에너지를 대기로 버리기 때문에 에너지 재활용 측면에서 문제점이 있다.
본 발명은 공랭식 복수기에 흡수식 히트펌프를 조합한 하이브리드 형태의 복수기 냉각 시스템에 관한 것이다. 기존의 복수기(공랭식, 수냉식, 병렬형)는 스팀 터빈에서 방출되는 증기를 공기 또는 물과 같은 매체를 통하여 냉각함으로써 발전 싸이클에서 대량의 열에너지를 공기나 해수/담수로 버림으로써 수온의 상승, 동절기의 백연현상과 같은 환경적인 문제를 발생 시킨다.
특히 본 발명은 발전과정에서 터빈 효율을 높이기 위하여 복수기를 통하여 버려지는 열을 회수함으로써 에너지 재활용 측면에서 문제가 되는 열에너지를 회수하여 지역난방, 시설농업 난방, 발전 연료 건조 및 계통수 승온에 의한 터빈 출력을 증가 시킬 수 있는 기술의 활용을 특징으로 한다.
가) 발전 싸이클 :
도 1 에서 보는 바와 같이 랭킨 증기 싸이클은 증기를 작동 유체(Working Fluid)로 구동되는 발전 싸이클이다. 각 싸이클에서 작동유체인 물은 액체, 과열증기, 포화수(Saturated Mixture)로 상변화를 거치면서 반복 순환하게 된다.
도 1 의 랭킨 증기 싸이클은 다음과 같은 네가지 단계로 구성된다.
1) 응축수 펌프 : 응축된 계통수가 고압으로 펌핑되는 단계
2) 보일러 : 펌프에서 고압으로 들어온 계통수가 가열되어 과열증기(Superheated Steam)로 되는 단계
3) 증기 터빈 : 과열증기가 팽창하면서 발전을 하는 단계로서 터빈에서 방출되 는 증기가 대기압 상태로 되고 증기와 물이 혼합되어 있는 단계
4) 복수기 : 포화수에서 열을 제거하여 포화액(건도 : 0)으로 만드는 단계
실제 랭킨 증기 싸이클에서 응축수 펌프(105)의 압축과정과 증기 터빈(102)의 팽창과정은 등가역과정(Isentropic) 과정이 아니다.
상기 두가지 과정은 도 2 의 T(온도)-S(엔트로피)선도를 보면 엔트로피가 증가 하는 방향으로 진행됨을 알 수 있다.
도 2 의 T-S 선도에서 터빈의 출력을 증가시키기 위하여 복수기에서 가능한 많은 열에너지를 제거해야 하는데 복수기에서 터빈의 증기를 냉각하는 방식에 따라 공랭식 복수기(ACC : Air Cooled Condenser), 수냉식 복수기(Surface Condenser), 또는 공랭식과 수냉식을 조합한 형태의 병렬형 복수기(PAC : Parallel Condenser)등으로 나누어 진다.
나) 흡수식 히트펌프 :
흡수식 시스템의 특징은 가정용이 아닌 경우 각 설치장소마다 상이한 폐열 사용 조건을 가지기 때문에 사용조건을 면밀히 검토한 다음 흡수식 열평형 싸이클을(Heat Balance) 고려하여 시스템의 설계 및 제작을 해야 한다. 도 3 에서 보는 바와 같이흡수식 싸이클을 구성하는 재생기(Generator:303), 흡수기(Absorber:302), 응축기(Condenser:304), 증발기(Evaporator:301)에서의 압력, 온도를 고려한 저온부(증발기)에서의 회수열량(Chilled Water Capacity), 고온부(재생기)에서의 공급 열량(Heat Source) 및 흡수식 히트펌프의 승온부(응축기)에서 공급하는 에너지(Hot Water Capacity)의 열평형 및 냉매의 유량 및 농도가 흡수식 시스템의 적용 여부를 결정하게 된다.
예를들면 흡수식 히트펌프의 경우 구동할 수 있는 에너지원인(Heat Source) 증기나 고온수가 부족할 경우 별도의 열공급 시설(보일러의 추가설치)의 설치를 결정해야 된다.
다) 복수기 :
1) 공랭식 복수기(Air Cooled Condenser)
증기 터빈에서 배출되는 증기를 냉각하기 위하여 사용되는 건식 타입(Dry Type)의 복수기로서 냉각수를 사용하지 않기 때문에 보충수(Makeup Water)의 공급없이 냉각기능을 수행할 수 있다. 도 5 에서 보는 바와 같이 여러 개의 핀튜브(Fin Tube : 13) 묶음이 공랭식 복수기의 지붕에 설치되어 있고 증기 터빈에서 배출되는 증기는 공랭식 복수기와 연결된 메인 증기 배관(10)을 통하여 라이저 배관(Riser Duct : 11)을 거쳐 공랭식 복수기의 지붕에 설치된 상단증기 분배 헤더(Upper Steam Distribution Header : 12)로 공급된다.
상단증기분배 헤더에서 공급되는 스팀은 여러 개의 핀튜브 묶음을 지나 응축 되면서 헤더(21)를 거쳐 트랜스퍼 헤더(20)로 이송된다.
2) 수냉식 복수기(Surface Condenser)
진공압력이하에서 증기를 응축하기 위해 사용되는 열교환기로서 도 4 에서 보는 바와 같이 튜브엔 쉘(120) 형태의 복수기는 기체상태인 증기를 응축시켜 액체화 시킨다. 증기는 냉각수가 지나가는 튜브(120)의 외부 표면에서 응축이 되며 냉각수는 냉각탑 또는 해수/담수에서 순환되면서 냉각 작용을 하게 된다.
복수기를 통해 들어온 증기는 튜브를 지나가는 냉각수에 의해 응축이 되어 액체 상태로 변하면서 복수기 하단의 집수정(Hotwell) 에 모여서 복수기 출구를 통해 발전소 계통수로서 급수 가열기(Feedwater Heater)로 전달된다.
3) 병렬식 복수기(Parallel Condenser)
도 6 에서 보는 바와 같이 공랭식 복수기(250)와 수냉식 복수기(Surface Condenser : 50)의 혼합으로 구성 되어 있으며 수냉식 복수기의 냉각 기능을 수행하기 위하여 냉각탑등과 같은 수냉식 냉각 시스템과 연계하여 사용한다. 두개의 복수기를 병렬 연결하여 사용하며 터빈에서 배출된 증기는 먼저 공랭식 복수기를 통과하여 대부분의 증기가 응축이 되며, 수냉식 복수기와 냉각탑(150)을 순환하는 냉각수가 나머지 증기를 응축 시킨다. 냉각탑에 의하여 증발하는 냉각수를 보충하기 위하여 보충수(70)를 주입한다.
수냉식 복수기의 역할은 공랭식 복수기의 디플레그메이터(Dephlegmator : 13)를 대치하는 것이다. 이렇게함으로써 공랭식 복수기의 사이즈 및 가격을 줄일 수 있다.또한 기존의 공랭식이나 수냉식 복수기보다 성능향상 및 운영의 복잡성도 단순화 시킬 수 있다.
대한민국 등록 특허 제 10-0758412, 발명의 명칭 "발전 설비의 냉각수 공급 장치" 대한민국 공개 특허 공보 제 10-2010-0057573, 발명의 명칭 "냉매 기화열을 이용한 증기터빈 복수기 시스템" 대한민국 등록 특허 제10-975276호, 발명의 명칭 "흡수식 히트펌프를 이용한 지역난방수 공급 시스템" 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0048745호, 발명의 명칭 "발전소 복수기의 냉각 설비" 미국 등록특허 US 7,926,555 B2, "Series-Parallel Condensing System"
EPRI(Electric Powwer Research Institute), "Dry and Parallel Condensing Systems", 2012 Wayne C. Micheletti, John M. Burns "Emerging Issues and Needs in Power Plant Cooling Systems"
냉각탑이나 해수/담수를 사용하는 수냉식 복수기(Surface Condenser)는 냉각수를 사용함으로써 고온의 냉각수 배출 또는 가열된 수증기의 대기 방출로 인한 환경적인 문제를 발생 시킨다. 수냉식 복수 냉각 시스템에서 전기를 생산하기 위하여 30 ~ 50% 정도가 되는 에너지를 냉각수를 통하여 외부로 방출하게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 냉각수를 사용하지 않는 공랭식 복수기(Air Cooled Condenser)가 도입되어 사용되기 시작 하였다.
한편 공랭식 복수기는 냉각수를 사용하지 않는 대신 공기를 흡입하여 복수기를 냉각 시키기 위하여 핀튜브(13)를 설치하여 강제로 팬을 구동시켜 발전소 계통수를 냉각 하였다. 공랭식 복수기는 공기를 사용하여 냉각을 하기 때문에 외기온도가 높아지는 여름철에는 냉각 성능이 저하되어 터빈의 출력이 감소하여 발전량도 저하되는 문제점을 가지고 있다. 또한 핀튜브를 이용하여 계통수를 냉각하기 때문에 설치 면적이 큰 단점도 가지고 있다.
공랭식과 수냉식 복수기의 단점을 해결하기 위하여 병렬형 복수기가 도입 되었다.
병렬형 복수기는 공랭식 복수기의 냉각 기능을 수냉식 복수기가 일부 대치함으로써 설치 면적을 줄일 수가 있고 시스템을 단순화함으로써 경제성을 향상시킨 복수기 냉각 시스템이다.
그럼에도 불구하고 상기에서 설명한 3가지 형태의 복수기 냉각 시스템은 발전과정에서 많은 양의 에너지를 배출하는데 전혀 에너지를 회수하지 못하는 단점을 가지고 있다.
특히 병렬형 복수기는 복수기의 냉각 성능과 설치면적을 줄일 수 있는 장점에도 불구하고 발전과정에서 배출되는 30 ~ 50% 정도의 에너지 회수 문제 및 지속적인 보충수의 공급으로 인한 운영비 지출의 과다 문제를 해결하지 못하는 시스템이다.
본 발명에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 공랭식 복수기와 흡수식 히트펌프를 연동하는 하이브리드 타입의 복수기 냉각 시스템을 사용한다.
이렇게함으써 공랭식 복수기의 일부 냉각 기능을 흡수식 히트펌프가 대치함으로써 수냉식 복수기에서 버려지는 에너지의 회수가 가능하게 되고 또한 공랭식 복수기의 설치 면적을 줄이는 효과가 있다.
기존의 병렬형 복수기의 수냉식 복수기 기능을 흡수식 히트펌프가 대치함으로써 수냉식 복수기에서 반복적으로 사용되던 대량의 냉각수 및 보충수를 절감할 수 있다.
본 발명의 하이브리드 타입 복수기 시스템은 터빈 증기를 응축하는 과정이 순차적 진행이 되는데 다음과 같이 2단계로 나뉘어진다. 첫번째 과정은 터빈 증기가 공랭식 복수기(250)에 의해 응축이 되고 첫번째 과정을 통과한 증기와 응축수는 증기 헤더(21)에 모인 다음 증기 배관을 타고 수냉식 복수기(Surface Condenser:50)로 전달된다. 두번째 과정인 수냉식 복수기는 증기에서 만들어진 응축수가 저장되는 집수정(Hotwell : 60)이 있다. 두번째 과정의 수냉식 복수기는 흡수식 히트펌프의 증발기(Evaporator : 301)와 연결 되어 있다. 공랭식 복수기와 증기터빈의 주배관(10)에서 전달된 증기와 응축수는 흡수식 히트펌프의 증발기(301)를 통과하면서 순환하는 냉각수(30)에 의해 응축이 된 다음 집수정(60)을 통하여 급수가열기로 전달된다. 한편 냉각수 순환펌프(80)에 의해 순환하는 냉각수(30)는 수냉식 복수기(50)와 증발기(301)를 순환하면서 냉각기능을 수행한다. 순환하는 냉각수(30)는 수냉식 복수기 내부의 튜브(120)를 통과하면서 공랭식 복수기에서 전달되는 증기와 응축수를 응축시키는데 급수탱크에서 나온 냉각수가 증발기(301)를 순환하면서 냉각 기능을 제공한다. 이런 싸이클을 거치면서 두번째 냉각 과정은 강력한 흡입 장치와 같은 역할을 하면서 첫번째 냉각 과정에서 응축되지 않은 증기를 신속하게 응축 시킨다. 두가지 과정에서 응축수는 집수정(Hotwell : 60)에 축적되고 응축되지 못한 일부 증기는 공기배출 장치에 의해 배출된다.
몇몇 실시예에 있어서, 본 발명에 따른 하이브리드 타입 복수기 시스템은 공기 냉각식 복수기(Air-Cooled Condenser)와, 수냉식 표면 복수기(Surface Condenser)와, 덕트 시스템과, 흡수식 히트 펌프를 포함한다. 공기 냉각식 복수기는 스팀 입구와 스팀 출구를 구비한다. 수냉식 표면 복수기는 스팀 입구와 냉각수 순환 입구와 출구를 구비한다. 냉매를 순환시키기 위한 흡수식 히트 펌프는 상기 제4 덕트를 흐르는 냉각수를 냉각시키도록 설치된 증발기와, 증발기에 연결된 흡수기와, 상기 흡수기에 연결되고 상기 터빈으로 부터 공급되는 스팀에 의해 구동하는 재생기와, 상기 재생기에 연결된 응축기를 포함한다. 덕트 시스템은, 터빈으로부터 스팀이 배출되는 메인 덕트와, 상기 메인 덕트와 공기 냉각식 복수기의 스팀 입구를 연결하는 제1 덕트와, 상기 메인 덕트와 수냉식 표면 복수기의 스팀 입구를 연결하는 제2 덕트와, 상기 공기 냉각식 복수기의 스팀 출구와 수냉식 표면 복수기의 입구를 연결하는 제3 덕트와, 상기 수냉식 표면 복수기의 냉각수 순환 입구 및 출구를 연결하는 제4 덕트를 포함한다. 또한, 하이브리드 타입 복수기 시스템은 상기 제4 덕트에 연결된 냉각수 순환펌프와, 상기 흡수식 히트 펌프의 흡수기와 응축기를 통과하도록 구성된 지역 난방수 공급 배관을 포함한다.
집수정(60)에 응축된 응축수는 계통수 공급 라인을 통해 급수가열기로 공급된다.
상기 설명한 것과 같은 2단계 복수기 응축 과정은 수냉식 복수기 사용시 문제되는 지속적인 보충수 공급, 공랭식 복수기 사용시 문제되는 대용량 설치 면적등과 같은 문제를 해결할 수 있다.
본 발명에 따른 하이브리드 타입의 복수기 냉각 시스템은, 기존의 공랭식 또는 수냉식 복수기 냉각 시스템에서 발전과정에서 버려지는 30 ~ 50% 의 열에너지를 흡수식 히트펌프를 이용하여 회수할 수 있고, 회수된 에너지를 이용하여 발전 계통수 온도 향상을 통한 증기터빈의 출력 증가 또는 지역 냉/난방, 시설농업등의 분야에 활용할 수 있다. 하절기에는 외기온도 상승에 의한 공랭식 복수기의 성능저하 문제를 흡수식 히트펌프에서 추가적인 냉각기능을 수행함으로써 발전 출력을 높일 수 있다. 동절기에는 흡수식 히트펌프에서 회수한 열에너지를 공랭식 복수기의 핀튜브 다발에 투입하여 아이싱 문제를 효율적으로 해결할 수 있다.
본 발명에 따른 하이브리드 타입의 복수기 냉각 시스템은 기존 발전소의 냉각탑을 대치할 수 있음으로써 냉각탑에 의한 에너지 손실 및 백연현상등의 문제도 해결할 수 있다. 또한, 서해바다와 같이 수심이 낮은 지역에서 해수 냉각수를 사용하는데 따른 갯벌 흙의 유입 및 수온 상승에 의한 해양생물(해파리, 조개등)의 유입에 의한 갑작스런 발전시스템의 불안정 문제등도 해결할 수 있다.
도 1 화력발전의 랭킨(Rankine) 증기 싸이클
도 2 랭킨증기 싸이클의 T-S 선도
도 3 흡수식 히트펌프의 싸이클의 구성도
도 4 수냉식 복수기(Surface Condenser) 의 구성도
도 5 공랭식 복수기(Air Cooled Condenser) 의 구성도
도 6 병렬식 복수기(Parallel Condenser) 의 구성도
도 7 하이브리드 타입의 복수기 냉각 시스템의 구성도
일반적으로 대부분의 발전 시스템은 스팀 구동에 의한 터빈-발전기로 구성되어 있다. 이 발전 시스템에서 매우 중요한 과정은 복수기에서 증기 배출에 의한 저압터빈에 의한 응축과정이다. 증기가 응축할 때 증기가 액체가 되면서 급격한 비체적의 감소가 터빈 출구를 진공상태로 만든다. 이때 터빈의 배압(Backpressure)에 의해 발전량이 증가하게 된다. 기존의 저압 증기터빈 발전기는 다음의 배압조건에서(0.03 ~ 0.17kg/cm2) 작동하게 된다. 그러나 배압이 낮아질수록 터빈의 출력이 향상된다. 그러나 최대허용 배압은 터빈 제작사의 보증 스펙으로 관리가 되고 있다. 상기 설명한 것과 같이 복수기 냉각 시스템은 발전 과정의 터빈 효율을 결정하는 중요한 요소가 된다.
도 7 에서 보는 바와 같이 본 발명에 따른 하이브리드 타입의 복수기 시스템은 증기터빈(102)에 의해 방출되는 증기(스팀)를 주배관(10)(메인 덕트)으로 연결하여 공기 냉각식 복수기(250)(Air-Cooled Condenser)와 수냉식 표면 복수기(50)로 공급한다. 수냉식 표면 복수기(50)에는 냉각수 입구 및 출구에 냉각수 순환 덕트(30)가 설치되어 있고, 냉각수 순환 덕트(30)에는 냉각수 순환 펌프(80)가 설치되어 있다. 냉각수 순환 덕트(30)에는 흡수식 히트펌프의 증발기(301)가 연결되어 있다.
1차적으로 공랭식 복수기에 의해 증기를 냉각하는데 공랭식 복수기는 냉각수를 사용하지 않는 대신 공기를 흡입하여 스팀을 냉각시키기 위하여 핀튜브(13)를 설치하여 강제로 팬을 구동시켜 발전소 계통수를 냉각 시킨다. 도 7 에서 보는 바와 같이 공랭식 복수기의 배관(12)과 핀튜브(13)를 통과한 증기는 냉각이 되어 증기헤더(21)를 지나 배관에 의해 수냉식 표면 복수기(50)로 이동된다.
2차적으로 증기터빈(102)의 주배관(10)에서 증기 압력을 제어하는 스로틀밸브(23)에 의해 분기된 증기와 공냉식 복수기(250)를 통과한 응축수(스팀이 포함된응축수)가 수냉식 복수기(50)으로 이동된다. 수냉식 복수기 내부에는 계통수의 응축을 위한 튜브(120)가 설치되어, 냉각수 배관(30), 흡수식 히트펌프의 증발기(301), 냉각수 순환펌프를 거쳐 냉각수가 순환하면서 주배관(10) 및 공랭식 복수기의 증기헤더(21)에서 온 증기 및 응축수를 냉각한다.
또한 흡수식 히트펌프(310)에서는 수냉식 표면 복수기(50)의 냉각수 배관(30)에 연결된 냉각수가 증발기(301)를 통과하면서 냉각되고 이때 증발기의 냉매는 증발하여 흡수기(302)로 냉매증기를 전달하여 흡수기를 가열한다.
지역난방/열공급라인(400)에서 들어오는 저온의 순환수는 흡수기를 거치면서 가열된 냉매증기의 흡수열에 의해 1차 승온되어 응축기(304)로 전달된다.
재생기(303)에서 고온의 구동증기에 의해 발생된 냉매증기는 응축기(304)에서 1차 승온된 저온의 순환수를 2차 승온한 후 응축 액화되어 증발기로 복귀하여 흡수식 히트펌프 싸이클을 완성하고, 2차 승온된 고온의 순환수는 지역난방/열공급 라인으로 공급된다.
2차 승온된 고온의 순환수를 이용하여 지역난방 공급, 시설농업, 쓰레기 소각로 연료 건조 또는 발전소 급수가열기에 재투입을 통한 터빈 출력 향상들을 달성할 수 있다.
도 7 에는 본 발명에 따른 하이브리드 타입의 복수기 냉각 시스템의 일 실시예가 개략적으로 도시되어 있다.  본 실시예의 하이브리드 타입의 복수기 냉각 시스템은 증기터빈(102)과 공냉식 복수기(250)와 흡수식 히트펌프(310)와 지역난방/열공급 라인(400)을 포함한다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해서 특허청구범위에 기재된 발명의 균등한 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 자명하다.  예를 들면, 스로틀밸브 대신에 별도로 압력 감지 센서를 설치하여, 공냉식 복수기와 흡수식 히트펌프의 증기 흐름을 전환하여 사용할 수 있도록 구성할 수 있다
10 : 증기 주배관
11 : 라이저 배관
12 : 상단증기 분배 헤더
13 : 핀튜브(디플레그메이터 : Dephlegmator)
20 : 트랜스퍼 헤더
21 : 증기헤더
22 : 수냉식 복수기 증기 배관
23 : 스로틀 밸브
50 : 수냉식 복수기(Surface Condenser)
60 : 집수정(Hotwell)
80 : 냉각수 순환펌프
102 : 증기터빈
201 : 추기스팀
301 : 증발기
302 : 흡수기
303 : 재생기
304 : 응축기
400 : 지역난방/열공급라인

Claims (3)

  1. 스팀 입구와 스팀 출구를 구비하는 공기 냉각식 복수기(Air-Cooled Condenser)와,
    스팀 입구와 냉각수 순환 입구와 출구를 구비한 수냉식 표면 복수기(Surface Condenser)와,
    터빈으로부터 스팀이 배출되는 메인 덕트와,
    상기 메인 덕트와 공기 냉각식 복수기의 스팀 입구를 연결하는 제1 덕트와,
    상기 메인 덕트와 수냉식 표면 복수기의 스팀 입구를 연결하는 제2 덕트와,
    상기 공기 냉각식 복수기의 스팀 출구와 수냉식 표면 복수기의 스팀 입구를 연결하는 제3 덕트와,
    상기 수냉식 표면 복수기의 냉각수 순환 입구 및 출구를 연결하는 제4 덕트와,
    상기 제4 덕트에 연결된 냉각수 순환펌프와,
    상기 제4 덕트를 흐르는 냉각수를 냉각시키도록 설치된 증발기와, 증발기에 연결된 흡수기와, 상기 흡수기에 연결되고 상기 터빈으로 부터 공급되는 스팀에 의해 구동하는 재생기와, 상기 재생기에 연결된 응축기를 포함하는 냉매를 순환시키기 위한 흡수식 히트 펌프와,
    상기 흡수식 히트 펌프의 흡수기와 응축기를 통과하도록 구성된 지역난방수 공급 배관을 포함하는 하이브리드 타입 복수기 시스템.
  2. 제1항에 있어서
    상기 메인 덕트에 설치되어 공기 냉각 복수기와 표면 복수기 사이에 스템의 분배를 제어하기 위한 스로틀 밸브를 더 포함하는 하이브리드 타입 복수기 시스템.
  3. 삭제
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