KR101563718B1 - Apparatus for Recycling Waste Heat for offshore Structure - Google Patents

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Abstract

해상구조물의 폐열 회수 장치가 개시된다.
본 발명의 실시예에 따른 해상구조물의 폐열 회수 장치는 엔진에서 발생된 배기가스의 열을 제1 유체에 전달하는 이코노마이저, 상기 이코노마이저에 상기 제1 유체를 공급하며, 상기 이코노마이저에서 열교환된 상기 제1 유체를 공급받는 보일러 및 상기 보일러로부터 제2 유체를 공급받으며, 상기 보일러로부터 제2 유체를 공급받으며, 상기 이코노마이저를 경유한 배기가스와 상기 제2 유체의 온도 차이에 따라 전력을 생산하고, 상기 배기가스와 열교환된 상기 제2 유체를 상기 보일러로 전달하는 열전발전부를 포함한다.A waste heat recovery apparatus for a marine structure is disclosed.
An apparatus for recovering waste heat of a marine structure according to an embodiment of the present invention includes an economizer for transferring heat of exhaust gas generated in an engine to a first fluid, a first fluid supplying unit for supplying the first fluid to the economizer, And a second fluid supplied from the boiler to generate electric power according to a temperature difference between an exhaust gas passing through the economizer and the second fluid, And a thermoelectric power generation unit for transferring the second fluid heat-exchanged with the gas to the boiler.

Description

해상구조물의 폐열 회수 장치{Apparatus for Recycling Waste Heat for offshore Structure}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a waste heat recovery apparatus for an offshore structure,

본 출원은 해상구조물의 폐열 회수 장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 엔진에서 발생된 폐열을 회수하여 해상구조물의 에너지 효율을 높이기 위한 해상구조물의 폐열 회수 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a waste heat recovery apparatus for a marine structure, and more particularly, to a waste heat recovery apparatus for a marine structure for recovering waste heat generated in an engine to enhance energy efficiency of a marine structure.

일반적으로, 선박 등 해상구조물은 엔진을 작동시켜 발생되는 구동력으로 해상구조물의 운항을 도모하고, 터빈을 구비한 발전기를 통해 전력을 생산하여 해상구조물에 공급한다.Generally, a marine structure such as a ship is designed to operate a marine structure by a driving force generated by operating an engine, and supplies power to a marine structure through a generator equipped with a turbine.

그리고, 엔진에서 발생된 배기가스는 고온의 열원을 가지는 에너지원으로서, 배기가스는 대략 200℃ ~ 350℃에 해당하는 높은 온도를 가지며, 이러한 배기가스를 열매체와 열교환을 통해 열을 회수할 수 있다. 또한, 열매체 자체를 청수(Fresh Water)로 사용할 경우, 해상구조물에서 사용되는 스팀을 생산하기 위한 에너지를 절감할 수 있다.The exhaust gas generated from the engine is an energy source having a high-temperature heat source. The exhaust gas has a high temperature corresponding to approximately 200 ° C to 350 ° C, and heat can be recovered through heat exchange with such exhaust gas . In addition, when the heating medium itself is used as fresh water, the energy for producing steam used in the marine structure can be reduced.

이러한 배기가스를 그대로 배출시키지 않고, 효율적으로 재사용하기 위한 연구가 다양하게 시도되고 있다.Various attempts have been made to efficiently reuse exhaust gases without discharging them as they are.

대한민국 공개특허 제 10-2013-0110833 호Korean Patent Publication No. 10-2013-0110833

본 출원은 엔진의 구동에 의해 발생되는 열을 이용하여 전력을 생산하고, 해상구조물 내의 에너지를 효율적으로 활용하는 해상구조물의 폐열 회수 장치를 제공하고자 한다.The present application aims to provide an apparatus for recovering waste heat of a marine structure that generates power using heat generated by driving an engine and efficiently utilizes energy in a marine structure.

본 출원의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The task of the present application is not limited to the above-mentioned problems, and another task which is not mentioned can be clearly understood by a person skilled in the art from the following description.

본 발명의 일측면에 따르면, 엔진에서 발생된 배기가스의 열을 제1 유체에 전달하는 이코노마이저, 상기 이코노마이저에 상기 제1 유체를 공급하며, 상기 이코노마이저에서 열교환된 상기 제1 유체를 공급받는 보일러 및 상기 보일러로부터 제2 유체를 공급받으며, 상기 보일러로부터 제2 유체를 공급받으며, 상기 이코노마이저를 경유한 배기가스와 상기 제2 유체의 온도 차이에 따라 전력을 생산하고, 상기 배기가스와 열교환된 상기 제2 유체를 상기 보일러로 전달하는 열전발전부를 포함하는 해상구조물의 폐열 회수 장치가 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided an economizer comprising: an economizer for transferring heat of an exhaust gas generated in an engine to a first fluid; a boiler for supplying the first fluid to the economizer and receiving the first fluid heat- The second fluid is supplied from the boiler, the second fluid is supplied from the boiler, the second fluid is supplied from the boiler, the power is generated in accordance with the temperature difference between the exhaust gas passed through the economizer and the second fluid, And a thermoelectric power generation unit for transferring the two fluids to the boiler.

또한, 해상구조물의 폐열 회수 장치는 상기 이코노마이저와 상기 보일러 사이에 상기 제2 유체를 가압하는 펌프를 더 포함할 수 있다. Further, the waste heat recovery apparatus of the offshore structure may further include a pump for pressurizing the second fluid between the economizer and the boiler.

또한, 상기 열전발전부는 상기 펌프에 전력을 공급할 수 있다. Further, the thermoelectric generator can supply electric power to the pump.

또한, 상기 보일러는 상기 이코노마이저에서 전달받은 제1 유체와 상기 열전발전부에서 전달받은 제2 유체를 스팀으로 변환할 수 있다. The boiler may convert the first fluid received from the economizer and the second fluid received from the thermoelectric generator into steam.

또한, 상기 엔진을 경유한 냉각수가 상기 보일러에 공급될 수 있다.Further, cooling water passed through the engine can be supplied to the boiler.

또한, 상기 열전발전부는 상기 엔진에서 발생된 배기가스가 배출되는 배기관의 외측을 감싸는 고온부, 상기 고온부와 일정간격으로 이격된 저온부 및 상기 저온부의 외측에서 상기 제2 유체가 흐르는 유로부를 포함할 수 있다. The thermoelectric generator may include a high temperature portion surrounding an exhaust pipe through which the exhaust gas generated from the engine is discharged, a low temperature portion spaced apart from the high temperature portion by a predetermined distance, and a flow path portion through which the second fluid flows outside the low temperature portion .

또한, 상기 배기관에는 상기 배기가스의 유량을 조절하는 조절부가 설치되고, 상기 조절부는 상기 열전발전부로부터 전력을 공급받을 수 있다.In addition, the exhaust pipe may be provided with a regulator for regulating the flow rate of the exhaust gas, and the regulator may receive power from the thermoelectric generator.

본 발명의 실시예에 따른 해상구조물의 폐열 회수 장치는 배기가스가 배출되는 경로에 설치된 열전발전부와 열전발전부에 유체를 공급하는 보일러를 포함함으로써, 배기가스와 유체의 온도 차이에 의한 전력을 생산할 수 있다.The apparatus for recovering waste heat of a marine structure according to an embodiment of the present invention includes a thermoelectric generator installed in a path through which exhaust gas is discharged and a boiler for supplying a fluid to the thermoelectric generator, Can be produced.

또한, 보일러에서 열전발전부로 공급된 유체가 배기가스와 열교환하여 열을 흡수함에 따라, 열교환된 유체를 다시 보일러로 공급하여 스팀을 생산하기 위해 필요한 에너지를 절감할 수 있다.Further, since the fluid supplied from the boiler to the thermoelectric power generator is heat-exchanged with the exhaust gas to absorb heat, energy required for producing steam by supplying the heat-exchanged fluid to the boiler can be reduced.

또한, 열전발전부에서 생산된 전력을 해상구조물에서 사용함에 따라, 전력을 생산하기 위한 에너지를 절감할 수 있다.Also, as the power generated by the thermoelectric generator is used in the offshore structure, the energy for producing electric power can be saved.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해상구조물의 폐열 회수 장치 을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2은 도 1의 열전발전부를 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 해상구조물의 폐열 회수 장치에 따른 폐열 회수 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 1의 열전발전부가 활용되는 모습을 나타내는 도면이다.1 is a schematic view of a waste heat recovery apparatus for a marine structure according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing the thermoelectric generator of FIG.
3 is a view for explaining a waste heat recovery method according to an apparatus for recovering waste heat of a marine structure shown in FIG.
4 is a view showing a state in which the thermoelectric generator of FIG. 1 is utilized.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It is to be understood, however, that the appended drawings illustrate the present invention in order to more easily explain the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto. You will know.

또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 동일 기능을 갖는 구성요소에 대해서는 동일 명칭 및 동일부호를 사용할 뿐 실질적으론 종래 폐열 회수 장치의 구성요소와 완전히 동일하지 않음을 미리 밝힌다.In describing the embodiments of the present invention, it is to be noted that components having the same function are denoted by the same names and the same symbols, but substantially not identical to the components of the conventional waste heat recovery apparatus.

또한, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Also, the terms used in the present application are used only to describe certain embodiments and are not intended to limit the present invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해상구조물의 폐열 회수 장치 을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2은 도 1의 열전발전부를 나타내는 단면도이다. FIG. 1 is a schematic view of an apparatus for recovering waste heat of a marine structure according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view showing the thermoelectric generator of FIG.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 해상구조물의 폐열 회수 장치는 이코노마이저(200), 보일러(300) 및 열전발전부(400)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2, an apparatus for recovering waste heat of a marine structure according to an embodiment of the present invention may include an economizer 200, a boiler 300, and a thermoelectric generator 400.

이코노마이저(200)는 엔진(10)에서 발생된 배기가스의 열을 제1 유체에 전달할 수 있다. 여기서, 상기 엔진(10)은 선박 등 해상구조물에서 필요한 동력을 발생시키며, 오일 또는 액화천연가스를 연료로 사용할 수 있다. 상기 엔진(10)은 상기 연료를 사용하여 동력을 발생시키면서 배기가스를 배출한다. 상기 배기가스는 상기 엔진(10)에서 연결된 배기관(12)을 따라 배출될 수 있다. The economizer 200 can transfer the heat of the exhaust gas generated in the engine 10 to the first fluid. Here, the engine 10 generates necessary power in a marine structure such as a ship, and oil or liquefied natural gas can be used as fuel. The engine 10 discharges the exhaust gas while generating power by using the fuel. The exhaust gas may be discharged along the exhaust pipe 12 connected to the engine 10.

상기 이코노마이저(200)는 상기 엔진(10)에서 배출되는 배기가스의 열을 회수하는 열교환기일 수 있다. 그리고, 상기 배기가스의 열을 회수하는 제1 유체는 청수(Fresh Water)일 수 있다.The economizer 200 may be a heat exchanger for recovering the heat of the exhaust gas discharged from the engine 10. [ The first fluid for recovering heat of the exhaust gas may be fresh water.

보일러(300)는 상기 이코노마이저(200)에 상기 제1 유체를 공급하며, 상기 이코노마이저(200)에서 열교환된 상기 제1 유체를 공급받을 수 있다. The boiler 300 may supply the first fluid to the economizer 200 and may receive the heat-exchanged first fluid from the economizer 200.

또한, 상기 보일러(300)와 상기 이코노마이저(200) 사이에는 상기 제1 유체가 공급되거나 회수되는 통로를 제공하는 제1 유체공급라인(212)과 제1 유체회수라인(214)이 설치될 수 있다. 즉, 상기 제1 유체공급라인(212)은 상기 보일러(300)에서 상기 이코노마이저(200)로 상기 제1 유체를 공급하고, 상기 제1유체회수라인(212)는 상기 이코노마이저(200)에서 상기 보일러(300)로 상기 제1 유체를 전달한다.A first fluid supply line 212 and a first fluid recovery line 214 may be provided between the boiler 300 and the economizer 200 to provide a passage through which the first fluid is supplied or recovered . That is, the first fluid supply line 212 supplies the first fluid from the boiler 300 to the economizer 200 and the first fluid recovery line 212 from the economizer 200, (300). ≪ / RTI >

그리고, 상기 이코노마이저(200)와 상기 보일러(300) 사이에 펌프(213)가 설치될 수 있다. 상기 펌프(213)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제1 유체공급라인(213)에 설치되어 상기 제1 유체를 가압할 수 있다. 이에 따라, 상기 펌프는 상기 제1 유체를 상기 보일러(300)에서 상기 이코노마이저(200)로 원활히 전달할 수 있다.A pump 213 may be installed between the economizer 200 and the boiler 300. The pump 213 may be installed in the first fluid supply line 213 to pressurize the first fluid, as shown in FIG. Accordingly, the pump can smoothly transfer the first fluid from the boiler 300 to the economizer 200.

이에 따라, 상기 보일러(300)는 상기 배기가스와 열교환된 상기 제1 유체를 상기 이코노마이저(200)로부터 전달받게 됨으로써, 상기 보일러(300)는 상기 제1 유체를 스팀으로 변환하는데 필요한 에너지를 절감할 수 있다.Accordingly, the boiler (300) receives the first fluid heat-exchanged with the exhaust gas from the economizer (200), so that the boiler (300) reduces the energy required to convert the first fluid into steam .

상기 보일러(300)는 도면에 도시되어 있지 않지만, 상기 제1 유체를 대략 160도로 가열하여 스팀으로 변환하는 가열부를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 보일러(300)는 상기 스팀을 사용하는 스팀사용처(20)에 전달하도록 스팀공급라인(340)과 연통될 수 있다.The boiler 300 may include a heating unit (not shown) for heating the first fluid to about 160 degrees to convert it into steam. The boiler 300 may communicate with the steam supply line 340 so as to transfer the steam to the steam use place 20 using the steam.

열전발전부(400)는 상기 보일러(300)로부터 제2 유체를 공급받을 수 있다. 여기서, 상기 제2 유체는 상기 이코노마이저(200)에 공급되어 회수되는 상기 제1 유체와 구별하기 위하여 정의된 것이고, 상기 제1 유체와 동일한 청수일 수 있다.The thermoelectric generator 400 can receive the second fluid from the boiler 300. Here, the second fluid is defined to distinguish the first fluid supplied to the economizer 200 from the recovered first fluid, and may be the same clean water as the first fluid.

상기 열전발전부(400)는 상기 보일러(300)로부터 공급받은 상기 제2 유체와 상기 이코노마이저를 경유한 배기가스의 온도 차이에 따라 전력을 생산할 수 있다. The thermoelectric generator 400 can generate electric power according to the temperature difference between the second fluid supplied from the boiler 300 and the exhaust gas passed through the economizer.

또한, 상기 보일러(300)와 상기 열전발전부(400) 사이에는 상기 제2 유체가 공급되거나 회수되는 통로를 제공하는 제2 유체공급라인(412)과 제2 유체회수라인(414)이 설치될 수 있다. 즉, 상기 제2 유체공급라인(412)은 상기 보일러(300)에서 상기 열전발전부(400)로 상기 제2 유체를 공급하고, 상기 제2 유체회수라인(412)는 상기 열전발전부(400)에서 상기 보일러(300)로 상기 제1 유체를 전달한다. 여기서, 상기 제2 유체공급라인(412)를 경유하는 상기 제2 유체의 온도는 대략 80도일 수 있고, 상기 제2 유체회수라인(414)을 경유하는 상기 제2 유체의 온도는 대략 100도일 수 있다.A second fluid supply line 412 and a second fluid recovery line 414 are provided between the boiler 300 and the thermoelectric generator 400 to provide a passage through which the second fluid is supplied or recovered . That is, the second fluid supply line 412 supplies the second fluid from the boiler 300 to the thermoelectric generator 400, and the second fluid recovery line 412 supplies the second fluid to the thermoelectric generator 400 To the boiler (300). Here, the temperature of the second fluid via the second fluid supply line 412 may be approximately 80 degrees, and the temperature of the second fluid via the second fluid recovery line 414 may be approximately 100 degrees. have.

그리고, 상기 열전발전부(400)와 상기 보일러(300) 사이에 제 2 유체펌프(413)가 설치될 수 있다.A second fluid pump 413 may be installed between the thermoelectric generator 400 and the boiler 300.

상기 열전발전부(400)는 상기 배기가스가 배출되는 경로에서 상기 이코노마이저(200)의 후단에 설치될 수 있다. 상기 열전발전부(400)는 도 2에 도시된 바와 같이, 고온부(430), 저온부(440) 및 유로부(450)를 포함할 수 있다.The thermoelectric generator 400 may be installed at a rear end of the economizer 200 in a path through which the exhaust gas is discharged. 2, the thermoelectric generator 400 may include a high temperature section 430, a low temperature section 440, and a flow path section 450.

상기 고온부(430)는 상기 엔진에서 발생된 배기가스가 배출되는 배기관의 외측을 감쌀 수 있다. 즉, 상기 고온부(430)는 원통 형상의 배기관(12)의 외측과 대응되는 형상으로 이루어질 수 있다. 상기 고온부(430)는 상기 배기관(12)과 면접촉함에 따라, 상기 배기가스의 열을 전달받을 수 있다.The high-temperature portion 430 may cover the outside of the exhaust pipe through which the exhaust gas generated from the engine is exhausted. That is, the high temperature part 430 may have a shape corresponding to the outside of the cylindrical exhaust pipe 12. The high temperature part 430 may receive the heat of the exhaust gas as it is in surface contact with the exhaust pipe 12.

상기 저온부(440)는 상기 고온부(430)와 일정간격으로 이격되어 상기 고온부(430)를 감쌀 수 있다. 그리고, 상기 고온부(430)와 상기 저온부(440) 사이에는 반도체가 구비되어 상기 고온부(440)와 상기 저온부(440)의 온도차이에 의해 전력을 생산할 수 있다. 상기 반도체는 일반적인 열전소자에서 사용되므로, 자세한 설명은 생략하기로 한다.The low temperature portion 440 may be spaced apart from the high temperature portion 430 by a predetermined distance to cover the high temperature portion 430. A semiconductor may be provided between the high temperature part 430 and the low temperature part 440 to generate electric power by a temperature difference between the high temperature part 440 and the low temperature part 440. Since the semiconductor is used in a general thermoelectric device, a detailed description will be omitted.

상기 유로부(450)는 상기 저온부(440)의 외측에서 상기 제2 유체가 흐르도록 통로를 제공한다. 즉, 상기 유로부(450)는 상기 저온부(440)와 접할 수 있다. 이에 따라, 상기 배기가스의 열은 상기 고온부(430), 상기 저온부(440)를 경유하여 상기 제2 유체에 전달될 수 있다. 즉, 상기 제2 유체는 상기 열전발전부(400)에서 상기 배기가스와 열교환함에 따라, 상기 제2 유체의 온도가 증가될 수 있다.The passage portion 450 provides a passage for flowing the second fluid outside the low temperature portion 440. That is, the flow path portion 450 can be in contact with the low temperature portion 440. Accordingly, the heat of the exhaust gas can be transferred to the second fluid via the high temperature part 430 and the low temperature part 440. That is, as the second fluid undergoes heat exchange with the exhaust gas in the thermoelectric generator 400, the temperature of the second fluid may be increased.

이에 따라, 상기 열전발전부(400)를 경유한 제2 유체가 상기 보일러(300)로 회수됨에 따라, 상기 스팀을 생산하기 위한 에너지를 절감할 수 있다. 즉, 상기 보일러(300)는 상기 이코노마이저(200)에서 전달받은 제1 유체와 상기 열전발전부(400)에서 전달받은 제2 유체를 혼합하여, 스팀으로 변환할 수 있다.Accordingly, as the second fluid passing through the thermoelectric generator 400 is recovered to the boiler 300, the energy for producing the steam can be reduced. That is, the boiler 300 may mix the first fluid transferred from the economizer 200 and the second fluid transferred from the thermoelectric generator 400, and convert the mixed fluid into steam.

그리고, 상기 열전발전부(400)는 상기 펌프(213)에 전기적으로 연결되어 전력을 공급할 수 있다. 즉, 상기 열전발전부(400)는 제1 도선(462)을 따라 상기 펌프(213)에 전력을 공급할 수 있다. 이에 따라, 상기 펌프(213)를 작동시키기 위한 에너지를 절감할 수 있다. 또한, 상기 열전발전부(400)는 제4 도선(468)을 따라 상기 제2 유체펌프(413)에 전력을 공급할 수 있다.The thermoelectric generator 400 may be electrically connected to the pump 213 to supply electric power. That is, the thermoelectric generator 400 can supply power to the pump 213 along the first lead 462. Accordingly, energy for operating the pump 213 can be reduced. In addition, the thermoelectric generator 400 may supply power to the second fluid pump 413 along the fourth conductor 468.

한편, 폐열흡수부(320)는 상기 엔진(10)의 구동에 따라 발생되는 열을 흡수할 수 있다. 상기 폐열흡수부(320)는 에어 쿨러, 자켓 쿨러, 오일 쿨러 중 어느 하나일 수 있다. 상기 에어 쿨러는 상기 엔진(10)으로 공급되는 가스, 즉 소기가스의 온도를 낮추는 장치일 수 있다. 그리고, 상기 자켓 쿨러는 상기 엔진(10) 자체의 열을 냉각시키는 장치이다. 또한, 상기 오일 쿨러는 상기 엔진(10)에서 사용되는 오일의 열을 냉각시키는 장치이다. 즉, 상기 폐열흡수부(320)에는 상기 엔진(10)을 냉각시키는 냉각수가 흐르게 된다.Meanwhile, the waste heat absorbing part 320 can absorb heat generated by the driving of the engine 10. The waste heat absorbing unit 320 may be any one of an air cooler, a jacket cooler, and an oil cooler. The air cooler may be a device for lowering the temperature of the gas supplied to the engine 10, that is, the scavenging gas. The jacket cooler is a device for cooling the heat of the engine 10 itself. In addition, the oil cooler is a device for cooling the heat of oil used in the engine 10. That is, the cooling water for cooling the engine 10 flows into the waste heat absorbing part 320.

상기 폐열흡수부(320)는 상기 엔진(10)의 열을 회수한 냉각수를 상기 보일러(300)에 공급할 수 있다. 상기 냉각수는 상기 제1 유체 또는 상기 2 유체와 동일할 수 있다. 상기 냉각수의 온도는 대략 80도일 수 있다. 그리고, 상기 보일러(300)에서 상기 이코노마이저(200) 또는 상기 열전발전부(400)에 공급되는 유체가 대략 80도 이상으로 공급됨에 따라, 상기 이코노마이저(200) 또는 상기 열전발전부(400)가 저온으로 인하여 부식이 발생되는 것을 방지할 수 있다. The waste heat absorbing unit 320 may supply the boiler 300 with cooling water that has recovered the heat of the engine 10. The cooling water may be the same as the first fluid or the second fluid. The temperature of the cooling water may be approximately 80 degrees. The fluid supplied to the economizer 200 or the thermoelectric generator 400 from the boiler 300 is supplied to the economizer 200 or the thermoelectric generator 400 at a low temperature It is possible to prevent corrosion from occurring.

또한, 상기 폐열흡수부(320)에 상기 냉각수를 공급하기 위하여, 청수 공급부(310)가 구비될 수 있다. 상기 청수 공급부(310)는 해수를 청수로 만드는 조수기 및 청수를 저장하는 청수 저장탱크를 포함할 수 있다. In order to supply the cooling water to the waste heat absorbing part 320, a fresh water supplying part 310 may be provided. The fresh water supply unit 310 may include a fresh water storage tank for storing clean water and clean water for making seawater fresh water.

또한, 상기 청수 공급부(310)와 상기 폐열흡수부(320) 사이에는 상기 냉각수가 공급되는 통로를 제공하는 냉각수 공급라인(312)이 설치될 수 있다. 그리고, 상기 폐열흡수부(320)와 상기 보일러(300) 사이에는 상기 냉각수가 회수되는 통로를 제공하는 냉각수 회수라인(314)이 설치될 수 있다. A coolant supply line 312 may be provided between the clean water supply unit 310 and the waste heat absorbing unit 320 to provide a passage through which the coolant is supplied. Between the waste heat absorbing part 320 and the boiler 300, a cooling water recovery line 314 for providing a passage through which the cooling water is recovered may be installed.

이에 따라, 상기 보일러(300)가 스팀을 생산하여 상기 보일러(300) 내에 유체, 즉 제1 유체, 제2 유체 및 냉각수가 혼합된 유체가 부족할 경우, 상기 냉각수 회수라인(314)을 통해 상기 냉각수를 공급받을 수 있다.Accordingly, when the boiler 300 produces steam and the fluid, that is, the fluid in which the first fluid, the second fluid, and the cooling water are mixed is insufficient, the cooling water is circulated through the cooling water recovery line 314, Can be supplied.

이와 같이, 본 실시예 따른 해상구조물의 폐열 회수 장치는 엔진의 구동에 의해 발생된 열을 회수하도록 이코노마이저(200), 보일러(300) 및 열전발전부(400)를 구비함으로써, 해상구조물 내의 에너지를 보다 효율적으로 활용할 수 있다.As described above, the waste heat recovering apparatus of the present embodiment includes the economizer 200, the boiler 300, and the thermoelectric generator 400 to recover the heat generated by the driving of the engine, It can be utilized more efficiently.

도 3은 도 1에 도시된 해상구조물의 폐열 회수 장치에 따른 폐열 회수 방법을 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining a waste heat recovery method according to an apparatus for recovering waste heat of a marine structure shown in FIG.

도 3을 참조하면, 청수는 청수 공급부(310)에서 배출되어 냉각수 공급라인(312)을 통해 폐열흡수부(320)로 이송된다. - ①3, the fresh water is discharged from the fresh water supply unit 310 and transferred to the waste heat absorbing unit 320 through the cooling water supply line 312. - ①

그리고, 엔진의 열을 회수한 냉각수는 폐열흡수부(320)에서 배출되어 냉각수 회수라인(314)을 통해 보일러(300)로 이송된다. - ②The cooling water recovered from the heat of the engine is discharged from the waste heat absorbing part 320 and transferred to the boiler 300 through the cooling water recovery line 314. - ②

상기 보일러(300) 내의 제1 유체는 제1 유체공급라인(212)을 통해 이코노마이저(200)로 이송된다. 이때, 상기 제1 유체공급라인(212)에 설치된 펌프(213)는 상기 제1 유체를 가압할 수 있다. -③The first fluid in the boiler (300) is transferred to the economizer (200) through the first fluid supply line (212). At this time, the pump 213 installed in the first fluid supply line 212 can pressurize the first fluid. -③

상기 이코노마이저(200)에서 엔진(10)의 배기가스와 열교환된 제1 유체는 액체와 기체가 혼합된 상태로 제1 유체회수라인(214)를 통해 상기 보일러(300)로 공급된다. - ④The first fluid heat exchanged with the exhaust gas of the engine 10 in the economizer 200 is supplied to the boiler 300 through the first fluid recovery line 214 in a state where the liquid and the gas are mixed. - ④

한편, 상기 보일러(300) 내의 제2 유체는 제2 유체공급라인(412)을 통해 열전발전부(400)로 이송된다. 상기 제2 유체의 온도는 대략 80도일 수 있다. 이때, 상기 제2 유체공급라인(412)에 설치된 제2 유체펌프(413)는 상기 제2 유체를 가압할 수 있다. - ⑤Meanwhile, the second fluid in the boiler 300 is transferred to the thermoelectric generator 400 through the second fluid supply line 412. The temperature of the second fluid may be approximately 80 degrees. At this time, the second fluid pump 413 installed in the second fluid supply line 412 may pressurize the second fluid. - ⑤

상기 열전발전부(400)에서 배기가스와 열교환된 제2 유체는 액체와 기체가 혼합된 상태로 제2 유체회수라인(414)를 통해 상기 보일러(300)로 공급된다. 이때, 상기 제2 유체의 온도는 대략 100도일 수 있다. - ⑥The second fluid heat-exchanged with the exhaust gas in the thermoelectric generator 400 is supplied to the boiler 300 through the second fluid recovery line 414 in a state where the liquid and the gas are mixed. At this time, the temperature of the second fluid may be approximately 100 degrees. - ⑥

상기 보일러(300)는 상기 제1 유체와 상기 2 유체를 혼합하여 가열하여 스팀을 생산한다. 상기 스팀의 온도는 대략 160도일 수 있다.The boiler 300 mixes the first fluid and the second fluid and heats them to produce steam. The temperature of the steam may be approximately 160 degrees.

생산된 스팀은 스팀공급라인(340)을 통해 스팀사용처(20)로 이송된다. - ⑦The produced steam is transferred to the steam application site 20 through the steam supply line 340. - ⑦

이와 같이, 본 실시예에 따른 해상구조물의 폐열 회수 장치는 상기 보일러(300)를 통하여 상기 엔진(10)에서 발생되는 다양한 열원을 수용하게 되어 에너지 효율을 높일 수 있다. As described above, the waste heat recovery apparatus for a marine structure according to the present embodiment accommodates various heat sources generated in the engine 10 through the boiler 300, thereby enhancing energy efficiency.

도 4는 도 1의 열전발전부가 활용되는 모습을 나타내는 도면이다.4 is a view showing a state in which the thermoelectric generator of FIG. 1 is utilized.

도 4를 참조하면, 상기 배기관(12)에는 상기 배기가스의 유량을 조절하는 조절부(464)가 설치될 수 있다.Referring to FIG. 4, the exhaust pipe 12 may be provided with a regulator 464 for regulating the flow rate of the exhaust gas.

상기 조절부(464)는 상기 배기관(12)을 따라 배출되는 배기가스의 압력을 조절할 수 있다. 즉, 상기 배기가스의 압력이 높을 경우, 상기 배기가스가 원활히 배출되도록 상기 배기관(12)의 압력을 낮출 수 있다. 그리고, 상기 조절부(464)는 팬으로 이루어질 수 있다.The regulator 464 may regulate the pressure of the exhaust gas discharged along the exhaust pipe 12. That is, when the pressure of the exhaust gas is high, the pressure of the exhaust pipe 12 can be lowered so that the exhaust gas is smoothly discharged. The controller 464 may be a fan.

상기 조절부(464)는 상기 열전발전부(400)로부터 전기적으로 연결되어 전력을 공급받을 수 있다. 즉, 상기 조절부(464)는 제2 도선(465)을 통해 상기 열전발전부(400)로부터 전력을 공급받을 수 있다.The controller 464 may be electrically connected to the thermoelectric generator 400 to receive power. That is, the regulator 464 can receive power from the thermoelectric generator 400 through the second lead 465.

한편, 도 4를 참조하면, 상기 배기관(12)에는 에어분사부(466)가 설치될 수 있다. 또한, 상기 에어분사부(466)는 상기 이코노마이저(200)가 접하는 배기관(12) 내에 설치될 수 있다.Referring to FIG. 4, an air injection part 466 may be installed in the exhaust pipe 12. The air injector 466 may be installed in the exhaust pipe 12 in contact with the economizer 200.

상기 에어분사부(466)는 상기 배기관 내측으로 에어를 분사할 수 있다. 이에 따라, 상기 에어분사부(466)는 그을림 등 배기가스로 인하여 발생되는 물질이 상기 배기관 내부에 부착되는 것을 방지할 수 있다.The air injector 466 can inject air into the exhaust pipe. Accordingly, the air injector 466 can prevent the substances generated due to the exhaust gas, such as burning, from being attached to the inside of the exhaust pipe.

상기 에어분사부(466)는 상기 열전발전부(400)로부터 전기적으로 연결되어 전력을 공급받을 수 있다. 즉. 상기 에어분사부(466)는 제 3 도선(467)을 통해 상기 열전발전부(400)로부터 전력을 공급받을 수 있다. The air jet part 466 may be electrically connected to the thermoelectric generator 400 to receive power. In other words. The air injector 466 can receive power from the thermoelectric generator 400 through the third lead 467.

이와 같이, 본 실시예에 따른 해상구조물의 폐열 회수 장치는 배기가스의 열을 이용하여 전력을 생산하고, 생산된 전력을 다시 폐열 회수 장치에 활용하게 됨에 따라, 해상구조물 내의 에너지를 보다 효율적으로 운용할 수 있다.As described above, the waste heat recovery apparatus of the present embodiment produces electric power by using the heat of the exhaust gas and utilizes the generated electric power in the waste heat recovery apparatus, thereby more efficiently operating the energy in the offshore structure can do.

이상과 같이 본 발명에 따른 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. . Therefore, the above-described embodiments are to be considered as illustrative rather than restrictive, and the present invention is not limited to the above description, but may be modified within the scope of the appended claims and equivalents thereof.

10: 엔진 12: 배기관
20: 스팀사용처 200: 이코노마이저
212: 제1 유체공급라인 213: 펌프
214: 제2 유체회수라인 300: 보일러
310: 청수 공급부 312: 냉각수 공급라인
314: 냉각수 회수라인 320: 폐열흡수부
340: 스팀공급라인 400: 열전발전부
412: 제2 유체공급라인 413: 제2 유체펌프
414: 제2 유체회수라인 430: 고온부
440: 저온부 450: 유로부
462: 제1 도선 464: 조절부
465: 제2 도선 466: 에어분사부
467: 제3 도선 468: 제4 도선10: engine 12: exhaust pipe
20: Steam application area 200: Economizer
212: first fluid supply line 213: pump
214: second fluid recovery line 300: boiler
310: fresh water supply part 312: cooling water supply line
314: Cooling water recovery line 320: Waste heat absorption part
340: steam supply line 400: thermoelectric generator
412: second fluid supply line 413: second fluid pump
414: second fluid recovery line 430: high temperature part
440: low temperature part 450:
462: first lead 464: regulator
465: second lead 466: air jet part
467: third conductor 468: fourth conductor

Claims (7)

엔진에서 발생된 배기가스의 열을 제1 유체에 전달하는 이코노마이저;
상기 이코노마이저에 상기 제1 유체를 공급하며, 상기 이코노마이저에서 열교환된 상기 제1 유체를 공급받는 보일러; 및
상기 보일러로부터 제2 유체를 공급받으며, 상기 이코노마이저를 경유한 상기 배기가스와 상기 제2 유체의 온도 차이에 따라 전력을 생산하고, 상기 배기가스와 열교환된 상기 제2 유체를 상기 보일러로 전달하는 열전발전부를 포함하며
상기 보일러는
상기 이코노마이저에서 전달받은 제1 유체와 상기 열전발전부에서 전달받은 상기 제2 유체를 스팀으로 변환하는 해상구조물의 폐열 회수 장치.An economizer for transferring the heat of the exhaust gas generated in the engine to the first fluid;
A boiler for supplying the first fluid to the economizer and receiving the first fluid heat-exchanged in the economizer; And
A second fluid supplied from the boiler to produce electric power in accordance with a temperature difference between the exhaust gas and the second fluid via the economizer and a thermoelectric conversion element for transferring the second fluid heat exchanged with the exhaust gas to the boiler, Includes a power generation section
The boiler
Wherein the first fluid transferred from the economizer and the second fluid transferred from the thermoelectric generator are converted into steam. 제 1항에 있어서,
상기 이코노마이저와 상기 보일러 사이에 상기 제2 유체를 가압하는 펌프를 더 포함하는 해상구조물의 폐열 회수 장치.The method according to claim 1,
Further comprising a pump for pressurizing the second fluid between the economizer and the boiler. 제 2항에 있어서,
상기 열전발전부는
상기 펌프에 전력을 공급하는 해상구조물의 폐열 회수 장치.3. The method of claim 2,
The thermoelectric generator
And supplies power to the pump. 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 엔진을 경유한 냉각수가 상기 보일러에 공급되는 해상구조물의 폐열 회수 장치.The method according to claim 1,
And the cooling water passed through the engine is supplied to the boiler. 제 1항에 있어서,
상기 열전발전부는
상기 엔진에서 발생된 배기가스가 배출되는 배기관의 외측을 감싸는 고온부;
상기 고온부와 일정간격으로 이격된 저온부; 및
상기 저온부의 외측에서 상기 제2 유체가 흐르는 유로부를 포함하는 해상구조물의 폐열 회수 장치.The method according to claim 1,
The thermoelectric generator
A high-temperature section for surrounding the outside of the exhaust pipe through which the exhaust gas generated from the engine is exhausted;
A low temperature portion spaced apart from the high temperature portion by a predetermined distance; And
And a flow path portion through which the second fluid flows from outside the low temperature portion. 제 6항에 있어서,
상기 배기관에는 상기 배기가스의 유량을 조절하는 조절부가 설치되고,
상기 조절부는 상기 열전발전부로부터 전력을 공급받는 해상구조물의 폐열 회수 장치.The method according to claim 6,
Wherein the exhaust pipe is provided with a regulator for regulating the flow rate of the exhaust gas,
And the regulator is supplied with power from the thermoelectric generator.
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