KR101507660B1 - Winterization for ice classes vessel using waste heat of vessel system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 선박 폐열을 이용한 빙해 방한 시스템을 구비한 선박에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 선박 폐열을 이용하여 빙해 운항시 선박의 방한 기술에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ship having an anti-ice system using ship waste heat, and more particularly, to a technique of keeping a ship warm during an ice operation using ship waste heat.
최근 북극 해역은 세계 석유 매장량 13%, 천연 가스 매장량 30% 등 대규모 자원 매장 지역으로 밝혀짐과 동시에 지구 온난화로 인해 북극해 항로가 열리면서 기후 및 빙상 환경 등으로 접근이 어려웠던 극지 자원 개발 및 북극해 항로를 통한 물류 운송에 관심을 갖게 되면서 자원의 탐사와 채굴을 위한 각종 해양 플랜트 보급 및 수송을 위한 쇄빙 선박의 건조가 증가하는 추세이다.Recently, Arctic sea area has been revealed as a large-scale resource area including 13% of world oil reserves and 30% of natural gas reserves. At the same time, Arctic sea route has been opened due to global warming, and it has been difficult to access to climate and ice environment. As interest in logistics transportation has increased, construction of icebreaking vessels for the dissemination and transportation of various offshore plants for exploration and mining of resources is increasing.
하지만 극지역에서 활동할 수 있는 빙해 선박이라 할지라도 극지역의 Risk(위험 요소)로 인해 빙해 선박의 극지 해역 운항시 주의를 요하고 있다.However, even ice vessels that can operate in polar regions require caution when navigating the polar waters of ice vessels due to risks in the polar region.
Risk 항목은 다음과 같다.Risk items are as follows.
Arctic risk : Low temperature, Sea ice(Icing), Darkness, Operation, Remoteness, Environment(Fog, Snow, Wind etc)Arctic risk: Low temperature, Sea ice (Icing), Darkness, Operation, Remoteness, Environment (Fog, Snow, Wind etc)
이러한 위험 요소 중 Icing(착빙)은 극지역 항해에 있어서 수분(Snow, Rain, Fog, Sea water spray 등)과 환경 조건(Wind, low temperature, open sea 등)의 상관 관계로 인해 도 1의 상단 좌측처럼 발생하게 된다.Icing (icing) is one of the most dangerous factors in the top left of Fig. 1 due to the correlation between moisture (snow, rain, fog, sea water spray, etc.) and environmental conditions (wind, low temperature, .
착빙은 선박의 Stability(안정성)에 영향을 주어 Draft, Trim, 저항 성능 등에 변화를 주고 항해 장비(Antenna, Radar, Window 등) 및 노출 갑판 기자재(Life boat, anchor, valves, gangway, railing 등)에 영향을 주어 선원의 안전과 선박 항해에 문제가 된다.Icing affects the stability of ship and changes the Draft, Trim, Resistance performance and so on. It can be applied to navigation equipments (Antenna, Radar, Window etc.) and exposed deck equipments (Life boat, anchor, valves, gangway, railing etc.) It affects the safety of the crew and the problem of ship navigation.
따라서 이러한 문제는 빙해 선박에 있어서 극지역 운항시 중요한 문제로 인식이 되고 있으며 방한 기술(Winterization)을 선박에 적용하고 있다.Therefore, this problem is recognized as an important problem in the case of an ice ship, and winterization is applied to the ship.
방한 기술은 극지역에서의 위험 요소(칙빙)을 줄여주는 역할로 선원의 건강과 안전, 장비의 작동이 가능하도록 해주는 것으로 선박의 건조 과정에서 다루어지는 문제로서 강제 규정은 아니지만 선박의 안전 운항 및 저온 환경에서 기자재 및 긴급, 구난 장비 등의 성능과 밀접한 관련이 있는 사항이다.The cold weather technology is to reduce the risk factor (debris) in the extreme area. It is to make the health, safety and equipment operation of the crew possible. It is not a mandatory regulation, It is a matter closely related to the performance of equipments, emergency, rescue equipment in the environment.
그러므로 극지 환경에서 상부 구조물의 착빙에 따른 빙해 선박의 안전성 확보 대책과 함께 빙해 선박에 탑재되는 의장품들은 북극해의 저온 상태에서 결빙이 발생하더라도 사용이 가능하도록 설계가 되어야한다.Therefore, along with measures to secure the safety of ice vessels due to icing of superstructure in the polar environment, the equipment mounted on ice vessels should be designed to be usable even if icing occurs in the low temperature condition of the Arctic Ocean.
방한 기술은 크게 2가지로 나누어지는데 첫째로 Anti-icing으로 radar, anchor, life boat 등 항상 착빙이 될 수 없도록 사전에 방지하는 것을 의미하고 둘째로 De-icing으로 gangway, lighting 등 착빙이 되어 있는 기자재를 어느 일정 시간 안에 다시 사용할 수 있도록 하는 것을 의미한다.There are two main types of cold weather technology. Firstly, anti-icing means to prevent the icing on the radar, anchor, life boat and so on. Secondly, the icing on gangway, To be used again within a certain period of time.
선박에서 방한 기술이 적용 고려되어지는 부분은 도 2의 상단 우측과 같다.The upper right part of Fig.
최근 스웨덴 Stena사로부터 수주된 극지용 시추선(Ice class drill ship)의 경우 갑판 통로와 루버 등에 열선(Heating cable)을 이용한 결빙 방지 시공 기술이 적용된 사례가 있으며, 난간 PV valve, Air vent head 등의 선박 기자재에 대한 저온 성능 평가 시험이 수행된 바 있다.Recently, in case of ice class drill ship ordered from Stena, Sweden, there is a case of applying anti-freezing construction technology using deck channel and louver etc., and there is a case of ship such as railing PV valve and air vent head A low-temperature performance evaluation test for the material has been performed.
또한 밸러스트수의 결빙을 방지하기 위해 에어 버블(Air bubble) 장치 및 도 1의 하단처럼 열선 코일(Heating coil) 설치 등의 방법이 사용되고 있다.In order to prevent freezing of the ballast water, an air bubble device and a method of installing a heating coil as shown in the lower part of FIG. 1 are used.
미국 선급에서는 밸러스트 수의 결빙 방지를 위한 설계 온도(Design service temperature,DST)를 -30℃~ -10℃로 구분을 하고 있으며, 밸러스트 수의 결빙 방지를 위해 선체 내부에 난류 발생 장치(Turbulence-inducing system) 또는 난방 장치(Heating system)가 사용되고 있다.In the US, the design service temperature (DST) for prevention of freezing of ballast water is divided into -30 ° C to -10 ° C. In order to prevent freezing of ballast water, Turbulence-inducing system or a heating system is used.
이러한 선박의 결빙 방지에 관한 기술이 대한 조선 학회 논문집(Vol.48,No.1, pp.93-97, February 2011, 극지 운항용 방해 선박의 밸러스트 수 결빙 방지 기법 연구) 및 대한 조선 학회 논문집(Vol.48,No.6, pp.575-580, December 2011, 내빙 선박용 풍우밀 문의 결빙 방지 기법 연구)에 개시된다.A Study on the Prevention of Ice Crisis in the Ship by the Korean Society of Naval Architects (Vol.48, No.1, pp.93-97, February 2011) Vol.48, No.6, pp.575-580, December 2011, Study on the Anti-freezing Technique of Weather Weatherm Seals for Inner Boats.
또한 대분분의 상선에 적용하는 M/E(Main engine)은 주로 2행정 저속 디젤 엔진으로 전체 효율의 약 50%를 선박 추진에 사용하고 있으며 나머지는 열 에너지 상태로 외부로 방출한다.The M / E (Main Engine), which is applied to most commercial ships, is mainly a two-stroke low-speed diesel engine, which uses about 50% of the total efficiency for propulsion of the ship.
특히 배기 가스(Exhaust gas)와 소기(Scavenge air)의 폐열량은 방출 에너지의 약 40%를 차지하고 있으며 이중 배기 가스의 경우 약 25%를 차지한다.Exhaust gas and scavenge air, in particular, account for about 40% of the emitted energy and about 25% of the exhaust gas.
배기 가스의 폐열 온도는 T/C(Turbo charger)를 작동시킨 후 후단에서 약 240℃ ~ 300℃를 보인다.The waste heat temperature of the exhaust gas shows about 240 ° C to 300 ° C at the rear end after operating the T / C (Turbo charger).
최근 M/E의 효율을 높이고 환경 규제에 대응하기 위해 앞서 설명한 고온의 배기 가스 폐열을 이용하여 Exhaust gas boiler나 Economizer를 통해 선박에 필요한 Steam을 생성한다.In order to increase the efficiency of M / E and to comply with environmental regulations, steam is generated through the exhaust gas boiler or the economizer using the above-mentioned waste heat of the high temperature exhaust gas.
이 때 Steam 생성 후 버려지는 배기 가스 온도는 일반 상선의 M/E 배기 가스 배출 한계 온도는 일반 상선의 M/E 배기 가스 배출 한계 온도 160℃(배기 가스 성분 중 황산화물이 존재하는데 160℃ 이하가 될 경우 황산화물이 침전하여 배관, Boiler 등의 기자재의 부식이 발생할 수 있음) 이상인 약 200℃~220℃를 보인다.At this time, the exhaust gas temperature which is abandoned after the steam generation is lower than the M / E exhaust gas emission limit temperature of the general merchant vessel of the general merchant vessel is 160 ° C. (sulfur oxides exist in the exhaust gas component, , It is about 200 ℃ ~ 220 ℃, which may cause corrosion of equipment such as piping and boiler.
최근 결빙 방지를 위해 앵커 또는 체인의 경우 묘쇄공 주위에 증융기를 이용하고 구명 보트 또는 안전 장비 등에는 보온 커버를 설치하고 있다.In recent years, anchor or chain has been used for the prevention of freezing, and a warming cover has been installed around lifeboats or safety equipments.
또한 구명정 대빗 또는 출입구에는 열선 코일을 적용시키고 갑판 저장고, 선수 추진기실 또는 비상 발전실 등에는 전기 히터가 적용되고 있는 추세이고 현재 가장 많이 사용되고 있는 결빙 방지 기술은 도 1의 열선을 이용한 시공법으로서 갑판에 노출되는 장비에 열선 시공을 통해 저온 상태에서 결빙이 발생하는 것을 방지하고 있다.Also, electric heater is applied to deck storage, a propulsion chamber or an emergency generator room by application of a heat coil to a lifeboat davit or an entrance. The anti-freezing technology most used at present is a construction method using a hot wire as a deck The exposed equipment is prevented from freezing under low temperature condition by hot wire installation.
하지만 이러한 방한 기술은 대부분의 선박의 발전기에 의존하는 기술로 방한 기술 적용시 일반 선박과 달리 발전기 용량이 커지게 된다.However, this wintering technology is dependent on most generators of ships. As a result, the capacity of generators will increase when the cold technology is applied.
과도한 방한 기술 적용시(열선 시공, 히터 설치 등) 선박의 발전기 용량이 급격히 커지는 문제가 발생하기도 한다.In case of applying excessive cold protection technology (hot line installation, heater installation, etc.), there is a problem that the capacity of ship's generator is rapidly increased.
또한 선박의 발전기의 경우 대부분 연료를 연소시켜 전기를 생산하는 방식으로 최근 배기 가스 등에서 발생하는 SOx, NOx 등 환경 규제 등이 강화되고 있어 대체 연료나 발전 방식이 고려되는 상황이다.
In addition, in the case of ships' generators, most of the fuel is burned to produce electricity. Recently, environmental regulations such as SOx and NOx, which are generated in exhaust gas, are being strengthened.
본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해서 안출된 것으로서 발전기에 의한 전기를 사용하지 않고 배기 가스를 재사용하여 빙해 운항 선박의 방한 기술을 적용하는 선박 폐열을 이용한 빙해 방한 시스템을 구비한 선박을 제공하는 것을 목적으로 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a ship equipped with an ice and ice cooling system using ship waste heat to apply the cold technology of an ice-operated ship by reusing exhaust gas without using electricity by a generator .
이러한 본 발명의 선박 폐열을 이용한 빙해 방한 시스템을 구비한 선박은 선박에 구비되며 엔진에서 배출된 배기 가스를 상기 엔진에 장착된 배기가스 리시버를 통해서 터보 차저의 블레이드를 회전시키는 터보 차저부; 상기 터보 차저부로부터 출력된 고온의 배기 가스를 이용하여 스팀을 생성하는 이코노마이저; 상기 이코노마이저로부터 출력된 상기 스팀에 열매체를 순환시켜 열교환하여 상기 스팀의 온도를 낮추어 굴뚝부로 출력하는 열교환기; 및 상기 열교환기에 의해 공급되며 열교환되어 가열된 열매체를 공급하여 착빙을 방지하도록 설치된 방한 장비;를 포함한다.The turbo charger includes a turbo charger unit for rotating the blades of the turbocharger through an exhaust gas receiver mounted on the engine, An economizer for generating steam using the high temperature exhaust gas output from the turbocharger; A heat exchanger circulating a heating medium to the steam output from the economizer to perform heat exchange to lower the temperature of the steam and output the steam to the chimney unit; And a frosting equipment installed to supply the heating medium supplied by the heat exchanger and heat-exchanged to prevent icing.
여기서, 상기 열교환기는 셀/튜브 열교환기로 이루어지며 입구에서 공급된 청수를 열교환기의 내부에 위치한 전열관을 통하여 순환하고 상기 스팀을 이용하여 열교환함으로 열수를 생성하고 상기 생성된 열수를 출구를 통하여 상기 방한 장비에 공급한다.The heat exchanger is composed of a cell / tube heat exchanger. The fresh water supplied from the inlet is circulated through a heat transfer tube located inside the heat exchanger, heat is exchanged by using the steam, and the generated hot water is discharged through the outlet Equipment.
또한, 상기 열교환기는 열교환기로부터 배출되는 배기 가스의 온도를 감지하는 온도 감지 센서, 상기 온도 감지 센서로부터 출력된 신호를 입력받고 그에 따른 제어 신호를 출력하는 제어부와, 상기 제어부로부터 출력된 제어 신호에 따라서 온/오프 동작되어 외부의 청수를 열교환기의 전열관에 순환시켜 상기 배출되는 배기 가스의 온도를 배출 한계 온도 이상으로 조정하는 청수 순환 펌프,를 구비한다.The heat exchanger may further include a temperature sensor for sensing the temperature of the exhaust gas discharged from the heat exchanger, a controller for receiving a signal output from the temperature sensor and outputting a corresponding control signal, And a fresh water circulating pump for circulating external fresh water to the heat transfer pipe of the heat exchanger so as to be turned on / off so as to adjust the temperature of the discharged exhaust gas to the exhaust limit temperature or higher.
또한, 상기 선박 폐열을 이용한 빙해 방한 시스템은 상기 이코노마이저로부터 출력된 포화 스팀을 상기 방한 장비에 공급하도록 동작하는 스팀 공급 펌프,와 상기 스팀 공급 펌프에 의해 출력된 상기 포화 스팀을 입력받고 수분을 제거하고 건조 스팀을 출력하는 수분 분리기를 구비하는 서비스 스팀 공급부를 더 포함한다.In addition, the ice storage system using the ship waste heat may include a steam supply pump operable to supply the saturated steam output from the economizer to the warming equipment, and the saturated steam output by the steam supply pump to remove moisture And a service steam supply unit having a moisture separator for outputting dry steam.
또한, 상기 방한 장비는 선박의 굴뚝부 주변 거주구, 구명 보트, 레이더 장비를 포함한 방한 장치로 상기 열교환기에서 공급된 열수와 상기 서비스 스팀 공급부에서 공급된 건조 스팀을 이용한 온열원에 의해 상기 방한 장치를 가열한다.
In addition, the cold weather equipment may be a cold weather apparatus including a residence near a chimney of a ship, a lifeboat, and radar equipment, and a hot source supplied from the heat exchanger and a dry steam supplied from the service steam supply unit, .
본 발명의 선박 폐열을 이용한 빙해 방한 시스템을 구비한 선박에 의하면, 고온의 배기 가스를 재활용하여 착빙을 방지하는 방한 시스템을 구비함으로 연료가 소비되는 발전기가 필요없다는 효과를 가진다.According to the present invention, a ship equipped with an anti-ice system using the ship waste heat has an effect of eliminating the need for a fuel-consuming generator by providing a winter system for preventing icing by recycling exhaust gas at a high temperature.
또한 본 발명의 선박 폐열을 이용한 빙해 방한 시스템을 구비한 선박에 의하면, 연료 소모를 하는 발전기가 필요 없음에 따라 환경 규제를 받는 배기 가스의 배출을 방지하여 친환경적이다는 효과를 가진다.
In addition, according to the present invention, the ship having an ice-freezing and coldening system using ship waste heat has an effect of preventing the discharge of exhaust gas subjected to environmental regulation as it does not require a generator consuming fuel, thereby being eco-friendly.
도 1은 종래에 따른 착빙, 방한 기술이 고려되는 선박의 각 부분 및 열선 코일을 도시한 도면;
도 2는 본 발명에 따른 선박 폐열을 이용한 빙해 방한 시스템을 구비한 선박의 빙해 방한 시스템의 구성도;
도 3은 도 2에 따른 열교환기 및 서비스 스팀 공급부의 구성도;FIG. 1 is a view showing parts of a ship and a hot-wire coil in which a conventional icing and coldening technique is considered; FIG.
FIG. 2 is a view showing the structure of an ice storage system for a ship having an ice storage system using ship waste heat according to the present invention; FIG.
FIG. 3 is a schematic view of a heat exchanger and a service steam supply unit according to FIG. 2; FIG.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 아래에서 상세하게 설명한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.
도면 2 내지 도면 3을 참조하면, 본 발명의 개념은 앞서 설명한 바와 같이, 선박의 배기 가스의 폐열을 이용하여 Exhaust gas boiler나 Economizer를 통해 선박에 필요한 Steam을 생성 후 장비 후단에 배출되는 배기 가스 온도는 약 200℃~220℃로 배기 가스 배출 한계 온도(160℃)이상을 보인다.Referring to FIGS. 2 to 3, the concept of the present invention is that, as described above, steam generated in a ship is generated through an exhaust gas boiler or an economizer using waste heat of the exhaust gas of a ship, Is about 200 ° C to 220 ° C, which is above the exhaust gas emission limit temperature (160 ° C).
결국 배기 가스 배출 한계 온도까지 열교환기 등을 통해 재회수가 가능하다는 결론을 얻을 수 있는데 이 때 재회수된 폐열 에너지를 통해 빙해 선박의 방한 기술에 적용을 검토해 보았다.As a result, it can be concluded that the exhaust emission limit temperature can be recovered through a heat exchanger. In this case, the application of the reheated waste heat energy to the cold weather technology of an ice ship was examined.
배기 가스 폐열 회수를 이용한 방한 기술의 시스템 구성은 도 2와 같다.Fig. 2 shows the system configuration of the winter keeping technique using exhaust gas waste heat recovery.
먼저 M/E에서 T/C를 작동시킨 후의 배기 가스 폐열을 이용해 Exhaust gas boiler나 Economizer를 통해 청수(Fresh water)와 열교환 시켜 선박에 필요한 Steam을 생성한다.First, steam is generated for the ship by exchanging heat with fresh water through an exhaust gas boiler or an economizer using the exhaust gas waste heat after operating the T / C at the M / E.
다음으로 그 후단의 폐열을 배기 가스 배출 한계 온도인 160℃까지 열교환기(Heat exchanger)를 통해 청수와 열교환시켜 Hot water를 생성한다.Next, the waste heat at the downstream end is exchanged with the fresh water through the heat exchanger to the exhaust gas discharge limit temperature of 160 ° C to generate hot water.
이 때 생성된 Hot water와 Steam 일부를 이용하여 방한 기술이 적용된 장비로 전달하여 착빙을 예방하는 시스템으로 구성하였다.The hot water and the steam generated in this process were transferred to the equipment using the cold technology to prevent icing.
특히 접근성이 가까운(Funnel 주변) 거주구나 Life boat, radar 장비 등에 적용이 가능할 것으로 본다.Especially, it can be applied to the near access (near Funnel) residence, life boat, and radar equipment.
이러한 시스템을 적용한다면 방한 기술에 필요한 전기 에너지나 열에너지를 줄일 수 있고 기존 발전기 용량을 줄여 연료 사용량을 줄일 수 있을 것으로 보여진다.Applying this system will reduce electric energy and heat energy required for winter technology and reduce fuel consumption by reducing the capacity of existing generators.
또한 M/E 효율을 증가시킬 수 있고 각종 환경 규제 강화를 위해 대비할 수 있을 것으로 판단된다.In addition, it will be possible to increase M / E efficiency and prepare for enforcement of various environmental regulations.
본 발명에 따른 선박 폐열을 이용한 빙해 방한 시스템은 메인 엔진(110), 이코노마이저(140), 열교환기(150), 굴뚝부(160), 서비스 스팀 공급부(170) 및 방한 장비(180)를 포함하여 구성된다.The ice water cooling system using ship waste heat according to the present invention includes a
상기 메인 엔진(110)은 배기 가스 리시버(120), 터보 차저부(130), 발전기, 추진 프로펠러 등을 구비한다.The
여기서, 제1 배기 가스 공급 파이프(131)는 상기 터보 차저부(130)와 상기 이코노마이저(140) 사이에 연결되며, 제2 배기 가스 공급 파이프(141)는 상기 이코노마이저(140)와 상기 열교환기(150) 사이에 연결되며, 상기 제3 배기 가스 공급 파이프(151)는 상기 열교환기(150)와 상기 굴뚝부(160) 사이에 연결된다.The first exhaust
또한, 포화 스팀 공급 파이프(142)는 상기 이코노마이저(140)와 상기 서비스 스팀 공급부(170) 사이에 연결되며, 상기 연수 공급 파이프(152)는 상기 열교환기(150)와 상기 방한 장비(180) 사이에 연결되며, 상기 스팀 공급 파이프(171)는 상기 서비스 스팀 공급부(170)와 방한 장비(180) 사이에 연결된다.A saturated
상기 열교환기(150)는 셀/튜브 열교환기로 이루어지며 입구(150a)에서 공급된 청수를 열교환기(150)의 내부에 위치한 전열관(150c)을 통하여 순환하고 이코노마이저(140)로부터 배출된 스팀을 이용하여 열교환함으로 열수를 생성하고 상기 생성된 열수를 출구(150b)를 통하여 방한 장비(180)에 공급한다.The
상기 이코노마이저(140)는 내부에 고압측과 저압측 증발기를 구비하며 저압측 증발기에서 생성된 포화 스팀은 서비스 스팀 공급부(170)로 공급되며, 고압측에서 생성된 스팀은 열교환기(150)에 공급될 수 있다.The
상기 열교환기(150)는 열교환기의 배기 가스 배출구와 인접한 제3 배기 가스 공급 파이프(151)의 내부 표면에 설치되어 배출되는 배기 가스의 온도를 감지하는 온도 감지 센서(157), 상기 온도 감지 센서(157)로부터 출력된 신호를 입력받고 그에 따른 제어 신호를 출력하는 제어부(155),와 상기 제어부(155)로부터 출력된 제어 신호에 따라서 온/오프 동작되어 외부의 청수(바닷물)를 열교환기(150)의 전열관(150c)에 순환시켜 상기 배출되는 배기 가스의 온도를 배출 한계 온도(160℃) 이성으로 조정하는 청수 순환 펌프(156)을 구비한다.The
여기서, 상기 청수 순환 펌프(156)는 청수 순환 파이프(156a)과 청수 탱크(미도시)를 구비하여 순환 동작을 할 수 있다.Here, the fresh
상기 서비스 스팀 공급부(170)는 이코노마이저로(140)부터 출력된 포화 스팀을 방한 장비(180)에 공급하도록 동작하는 스팀 공급 펌프(170a),와 상기 스팀 공급 펌프(170a)에 의해 출력된 상기 포화 스팀을 입력받고 포화 스팀에 포함된 수분을 제거한 건조 스팀을 출력하는 수분 분리기(170b)를 구비한다.The service
상기 방한 장비(180)는 선박의 굴뚝부(160) 주변 거주구, 구명 보트(Life boat), 레이더(Radar) 장비를 포함한 방한 장치로 상기 열교환기(150)에서 공급된 열수(Hot water)와 상기 서비스 스팀 공급부(170)에서 공급된 건조 스팀을 이용한 온열원에 의해 상기 방한 장치를 가열할 수 있다.The
상기 터보 차저부(130)는 선박에 구비되며 메인 엔진(110)에서 배출된 배기 가스를 상기 메인 엔진(110)에 장착된 배기가스 리시버(120)를 통해서 터보 차저의 블레이드를 회전시킨다.The
상기 이코노마이저(140)는 상기 터보 차저부(130)로부터 출력된 고온의 배기 가스를 이용하여 스팀을 생성한다.The
상기 열교환기(150)는 상기 이코노마이저로(140)부터 출력된 상기 스팀에 열매체를 순환시켜 열교환하여 상기 스팀의 온도를 낮추어 굴뚝부(160)로 출력한다.The
상기 방한 장비(180)는 상기 열교환기(150)에 의해 공급되어 열교환되어 가열된 열매체를 공급하여 착빙을 방지할 수 있다.
The
110 : 메인 엔진 120 : 배기 가스 리시버
130 : 터보 차저부 131 : 제1 배기 가스 공급 파이프
140 : 이코노마이저 141 : 제2 배기 가스 공급 파이프
142 : 포화 스팀 공급 파이프 150 : 열교환기
150a : 입구 150b : 출구
150c : 전열관 151 : 제3 배기 가스 공급 파이프 152 : 열수 공급 파이프 155 : 제어부
156 : 청수 순환 펌프 156a : 청수 순환 파이프
157 : 온도 감지 센서 160 : 굴뚝부 170 : 서비스 스팀 공급부 170a : 스팀 공급 펌프 170b : 수분 분리기 171 : 스팀 공급 파이프 180 : 방한 장비110: main engine 120: exhaust gas receiver
130: turbocharger unit 131: first exhaust gas supply pipe
140: Economizer 141: Second exhaust gas supply pipe
142: Saturated steam supply pipe 150: Heat exchanger
150a:
150c: heat transfer pipe 151: third exhaust gas supply pipe 152: hot water supply pipe 155:
156: fresh
[0001] The present invention relates to a steam turbine, and more particularly, to a steam turbine,
Claims (5)
상기 터보 차저부로부터 출력된 고온의 배기 가스를 이용하여 스팀을 생성하는 이코노마이저;
상기 이코노마이저로부터 출력된 상기 스팀에 열매체를 순환시켜 열교환하여 상기 스팀의 온도를 낮추어 굴뚝부로 출력하는 열교환기; 및
상기 열교환기에 의해 공급되며 열교환되어 가열된 열매체를 공급하여 착빙을 방지하도록 설치된 방한 장비;를 포함하고,
상기 선박 폐열을 이용한 빙해 방한 시스템은 상기 이코노마이저로부터 출력된 포화 스팀을 상기 방한 장비에 공급하도록 동작하는 스팀 공급 펌프,와 상기 스팀 공급 펌프에 의해 출력된 상기 포화 스팀을 입력받고 수분을 제거하고 건조 스팀을 출력하는 수분 분리기를 구비하는 서비스 스팀 공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 폐열을 이용한 빙해 방한 시스템을 구비한 선박.
A turbocharger unit provided in the turbocharger and rotating the blades of the turbocharger through an exhaust gas receiver mounted on the engine;
An economizer for generating steam using the high temperature exhaust gas output from the turbocharger;
A heat exchanger circulating a heating medium to the steam output from the economizer to perform heat exchange to lower the temperature of the steam and output the steam to the chimney unit; And
And a cold weather equipment provided by the heat exchanger and installed to prevent the icing by supplying the heated heat-exchanged heat medium,
An ice-cooling system using the ship waste heat is provided with a steam supply pump operable to supply the saturated steam output from the economizer to the cold storage equipment, and a steam supply pump that receives the saturated steam output by the steam supply pump, Further comprising a service steam supply unit having a water separator for outputting the steam.
상기 열교환기는 셀/튜브 열교환기로 이루어지며 입구에서 공급된 청수를 열교환기의 내부에 위치한 전열관을 통하여 순환하고 상기 스팀을 이용하여 열교환함으로 열수를 생성하고 상기 생성된 열수를 출구를 통하여 상기 방한 장비에 공급하는 것을 특징으로 하는 선박 폐열을 이용한 빙해 방한 시스템을 구비한 선박.
The method according to claim 1,
The heat exchanger is composed of a cell / tube heat exchanger. The fresh water supplied from the inlet is circulated through a heat transfer pipe located inside the heat exchanger, and heat is generated by heat exchange using the steam, and the generated hot water is supplied to the cold Wherein the vessel is equipped with an anti-ice system using waste heat of the ship.
상기 열교환기는 열교환기로부터 배출되는 배기 가스의 온도를 감지하는 온도 감지 센서, 상기 온도 감지 센서로부터 출력된 신호를 입력받고 그에 따른 제어 신호를 출력하는 제어부와, 상기 제어부로부터 출력된 제어 신호에 따라서 온/오프 동작되어 외부의 청수를 열교환기의 전열관에 순환시켜 상기 배출되는 배기 가스의 온도를 배출 한계 온도 이상으로 조정하는 청수 순환 펌프,를 구비하는 것을 특징으로 하는 선박 폐열을 이용한 빙해 방한 시스템을 구비한 선박.
3. The method of claim 2,
The heat exchanger includes a temperature sensor for sensing the temperature of the exhaust gas discharged from the heat exchanger, a controller for receiving a signal output from the temperature sensor and outputting a control signal according to the signal, And a fresh water circulating pump for circulating external fresh water to the heat transfer pipe of the heat exchanger so as to adjust the temperature of the exhaust gas to be discharged to the exhaust limit temperature or higher. A ship.
상기 방한 장비는 선박의 굴뚝부 주변 거주구, 구명 보트, 레이더 장비를 포함한 방한 장치로 상기 열교환기에서 공급된 열수와 상기 서비스 스팀 공급부에서 공급된 건조 스팀을 이용한 온열원에 의해 상기 방한 장치를 가열하는 것을 특징으로 하는 선박 폐열을 이용한 빙해 방한 시스템을 구비한 선박.The method according to claim 1,
The cold weather equipment is heated by the hot water supplied from the heat exchanger and the hot steam supplied from the service steam supply unit to the cold storage device including residence around the chimney of the ship, lifeboat, radar equipment, Wherein the vessel is equipped with an anti-ice system using waste heat of the ship.
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