KR101671165B1

KR101671165B1 - Double heating type recovery device of waste heat

Info

Publication number: KR101671165B1
Application number: KR1020140109826A
Authority: KR
Inventors: 김천중
Original assignee: (주)보은
Priority date: 2014-08-22
Filing date: 2014-08-22
Publication date: 2016-11-02
Also published as: KR20160024082A

Abstract

본 발명에 따른 이중가열식 폐열회수장치는, 폐열 배출을 위한 폐열배출관을 구비하고, 내부에 폐열이 상하로 이동하는 수용공간을 형성하는 폐열배출부; 상기 수용공간 내에 수용되어 외부로부터 인입되는 냉수를 폐열로 가열하는 온수배관과, 상기 폐열배출부의 하부에 설치된 것으로, 상기 온수배관으로부터 공급 받은 온수를 가열시키도록 폐열이 이동하는 복수개의 제1히팅파이프들이 병렬 배치된 예열부와, 상기 예열부의 하부에 설치되어 상기 예열부와는 서로 구획되는 것으로, 상기 예열부로부터 공급 받은 수분 및 증기를 과열시키도록 폐열이 이동하는 복수개의 제2히팅파이프들이 병렬 배치된 과열부와, 서로 구획된 상기 예열부와 과열부를 연결하는 연결관과, 상기 과열부에서 과열된 유체를 외부로 배출하는 배출관을 포함한다. 이러한 본 발명에 따른 이중가열식 폐열회수장치에 의하면, 장치 내에 1차 가열을 위한 예열부와 2차 가열을 위한 과열부를 구성하여 수분 및 증기를 이중 가열시킴으로써, 보다 고온의 증기를 생성할 수 있다. 이 때문에 획기적인 에너지 절감과 함께, 유지 보수비용의 절감을 도모할 수 있다.A double heating type waste heat recovery apparatus according to the present invention includes a waste heat discharge unit having a waste heat discharge pipe for discharging waste heat and forming an accommodation space in which waste heat moves up and down; A hot water pipe accommodated in the accommodating space and heating the cold water drawn from the outside with waste heat; a plurality of first heating pipes installed in a lower portion of the waste heat discharging unit, the waste heat being moved to heat the hot water supplied from the hot water pipe; A plurality of second heating pipes arranged at the lower part of the preheating part and being partitioned from each other by the preheating part and the waste heat moving to heat the moisture and the steam supplied from the preheating part, A connection pipe connecting the superheating unit and the superheating unit partitioned from each other, and a discharge pipe discharging the superheated fluid from the superheating unit to the outside. According to the double heating type waste heat recovery apparatus of the present invention, the preheating unit for the primary heating and the superheating unit for the secondary heating are formed in the apparatus to double heat the moisture and the steam, so that the steam of higher temperature can be generated. As a result, it is possible to reduce the maintenance cost as well as the energy saving remarkably.

Description

BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a double-

본 발명은 폐열회수장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폐열을 이용하여 매체를 예열시킨 뒤, 다시 폐열을 이용하여 예열된 매체를 재가열에 의해 과열시키는 이중가열식 폐열회수장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a waste heat recovery apparatus, and more particularly, to a double heat type waste heat recovery apparatus for preheating a medium by using waste heat, and then reheating the preheated medium by using waste heat again.

폐열이란 열 발생 및 사용설비에서 이용되지 못하고 버려지는 에너지로써, 각종 산업공정에서 종류와 형태가 다양하다. Waste heat is energy that can not be used in heat generation and facilities, and it is abandoned energy.

특히, 철강 산업은 고온을 필요로 하는 공정이 많아 다량의 에너지를 사용하기 때문에 그만큼 폐열도 많이 발생하므로 폐열회수를 통해 에너지 이용 효율을 개선함으로써 에너지 소비를 줄이는 대책이 필수적이다.In particular, the steel industry uses a large amount of energy due to the high number of processes requiring high temperature, and therefore, a lot of waste heat is generated. Therefore, measures to reduce energy consumption by improving the energy utilization efficiency through recovering waste heat are essential.

상기한 이유로 제철에서 발생하는 대량의 폐열을 이용한 다양한 폐열회수장치가 개발되고 있으며, 그 중 하나로 제강플랫폼에 의해 제조된 철재를 공냉할 때 방출되는 폐열을 이용해 수분 및 증기를 얻는 폐열회수장치가 제안되고 있다. For this reason, various waste heat recovering apparatuses using waste heat generated in steel making have been developed. One of them is a waste heat recovering apparatus that obtains moisture and steam by using waste heat released when the iron produced by the steel making platform is air- .

위와 같은 폐열회수장치에 관한 기술로서 대한민국 등록특허 제10-1384185호(2014.04.04)가 개시되어 있다. 여기에서는 내부에 공간을 갖는 원통형으로 형성되고, 열원의 상부에 위치되어 저면을 통해 상기폐열을 수집하는 폐열 수집몸체와, 상기 폐열 수집몸체의 공간 내에 하측과 상측이 서로 연통하게 형성되어, 수집되는 상기 폐열이 전도됨에 따라 열을 내는 복수의 히팅파이프와, 상기 폐열 수집몸체의 상부에 연결되어, 상기 폐열 수집몸체의 히팅파이프들을 통해 수집된 상기 폐열을 수용하는 폐열 수용몸체 및 상기 폐열 수용몸체의 상단에 연결되어, 상기 폐열 수용몸체에서 체류하는 폐열을 배출하는 배출관을 포함하는 제강 폐열을 이용한 폐열회수장치를 제공하고 있다.Korean Patent Registration No. 10-1384185 (Apr. 04, 2014) is disclosed as a technology relating to the waste heat recovery apparatus. The waste heat collecting body is formed in a cylindrical shape having a space therein and collects the waste heat through a bottom surface located at the top of the heat source. The waste heat collecting body is formed in such a manner that the lower and upper sides of the waste heat collecting body communicate with each other. A plurality of heating pipes connected to an upper portion of the waste heat collecting body to receive the waste heat collected through the heating pipes of the waste heat collecting body and a waste heat collecting body connected to the waste heat collecting body, And a discharge pipe connected to the upper end and discharging the waste heat remaining in the waste heat receiving body.

그러나 종래와 같은 상기 제강 폐열을 이용한 폐열회수장치는 폐열수용부를 지나 가열된 온수가 폐열수집부에서 한 번의 가열과정만 거친 뒤 배출되기 때문에, 가열효과가 비교적 낮게 되어, 고온· 고압상태의 수증기를 발생시키는데 한계가 있다. However, in the conventional waste heat recovering apparatus using the steelmaking waste heat, since the heated water passing through the waste heat receiving section is discharged after being heated only once by the waste heat collecting section, the heating effect is comparatively low and the steam of high temperature and high pressure There is a limit to generate.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 폐열과의 열교환 효율을 향상시켜 연소 과정이 없이도 원하는 수분 및 증기를 얻을 수 있도록 함으로써, 획기적인 에너지 절감을 도모하고, 고온· 고압의 증기를 생성할 수 있는 이중가열식 폐열회수장치를 제공한 것에 그 목적이 있다.The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to improve the heat exchange efficiency with waste heat to obtain desired moisture and steam without a combustion process, thereby remarkably saving energy, The waste heat recovering device being capable of generating a waste heat recovery device.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이중가열식 폐열회수장치는, 폐열 배출을 위한 폐열배출관을 구비하고, 내부에 폐열이 상하로 이동하는 수용공간을 형성하는 폐열배출부; 상기 수용공간 내에 수용되어 외부로부터 인입되는 냉수를 폐열로 가열하는 온수배관; 상기 폐열배출부의 하부에 설치된 것으로, 상기 온수배관으로부터 공급 받은 온수를 가열시키도록 폐열이 이동하는 복수개의 제1히팅파이프들이 병렬 배치된 예열부; 상기 예열부의 하부에 설치되어 상기 예열부와는 서로 구획되는 것으로, 상기 예열부로부터 공급 받은 수분 및 증기를 과열시키도록 폐열이 이동하는 복수개의 제2히팅파이프들이 병렬 배치된 과열부; 서로 구획된 상기 예열부와 과열부를 연결하는 연결관; 및 상기 과열부에서 과열된 유체를 외부로 배출하는 배출관을 구비한다. In order to accomplish the above object, the present invention provides a double heating type waste heat recovery apparatus comprising: a waste heat discharge unit having a waste heat discharge pipe for discharging waste heat and forming an accommodation space in which waste heat moves up and down; A hot water pipe accommodated in the accommodation space and heating the cold water drawn from the outside with waste heat; A preheating unit installed at a lower portion of the waste heat discharging unit and having a plurality of first heating pipes arranged in parallel to move waste heat to heat the hot water supplied from the hot water pipe; A superheating unit disposed at a lower portion of the preheating unit and partitioned from the preheating unit and having a plurality of second heating pipes arranged in parallel so that waste heat moves to overheat the moisture and steam supplied from the preheating unit; A connecting pipe connecting the preheating part and the superheating part, which are partitioned from each other; And a discharge pipe for discharging the fluid heated in the superheating part to the outside.

여기서 상기 제1히팅파이프와 제2히팅파이프는 상하로 대응하여 각각 일체로 형성될 수 있다.Here, the first heating pipe and the second heating pipe may correspond to each other and may be integrally formed.

또한 상기 예열부와 과열부는 일체로 형성되되, 상기 예열부와 과열부는 분리막에 의해 구획되는 것이 바람직하다. Preferably, the preheating portion and the superheating portion are integrally formed, and the preheating portion and the superheating portion are partitioned by a separation membrane.

또한 상기 온수배관은 복수의 단일배관을 포함하고, 상기 복수의 단일배관의 각 토출구는 서로 이격 배치될 수 있다. 여기서 상기 각 단일배관은 나선으로 복수회 선회되어 형성되되, 다겹으로 중첩되도록 선회되며, 상기 단일배관의 외겹이 폐열배출부의 내벽에 각각 부착 설치되는 것이 바람직하다.Further, the hot water pipe may include a plurality of single pipes, and the respective discharge ports of the plurality of single pipes may be disposed apart from each other. Preferably, each of the single pipes is pivoted by a plurality of turns in a spiral manner, is pivoted so as to overlap in multiple layers, and the outer ply of the single pipe is attached to the inner wall of the waste heat discharging portion.

또한 상기 연결관과 배출관은 유체가 한 방향으로만 흐르도록 조절하는 체크밸브를 각각 포함할 수 있다.The connecting tube and the discharge tube may each include a check valve for controlling the flow of the fluid in only one direction.

또한 상기 과열부는 하부로 갈수록 폭이 넓어지는 스커트 형태의 폐열수집스커트를 더 구비할 수 있다. Further, the superheating unit may further include a skirt-shaped waste heat collecting skirt having a wider width toward the lower portion.

또한 상기 이중가열식 폐열회수장치는, 상기 배출관을 통해 상기 과열부에서 생성된 유체를 공급받아 전력을 생산하는 스팀터빈을 더 포함할 수 있다.The double heat type waste heat recovery apparatus may further include a steam turbine that receives the fluid generated in the superheating unit through the discharge pipe to produce electric power.

본 발명에 따른 이중가열식 폐열회수장치에 의하면, 장치 내에 1차 가열을 위한 예열부와 2차 가열을 위한 과열부를 구성하여 수분 및 증기를 이중 가열시킴으로써, 보다 고온의 증기를 생성할 수 있다. 이 때문에 획기적인 에너지 절감과 함께, 유지 보수비용의 절감을 도모할 수 있다.According to the double heating type waste heat recovery apparatus of the present invention, the preheating unit for the primary heating and the superheating unit for the secondary heating are formed in the apparatus, and the steam and the moisture are heated to generate the steam of higher temperature. As a result, it is possible to reduce the maintenance cost as well as the energy saving remarkably.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이중가열식 폐열회수장치의 분해 사시도,
도 2는 도 1에 나타낸 예열부와 과열부를 도시한 부분 단면 사시도,
도 3은 도 1에 나타낸 폐열회수장치의 사용 상태를 도시한 수직 단면도,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이중가열식 폐열회수장치의 온수배관을 도시한 단면도이다.1 is an exploded perspective view of a double-heating type waste heat recovery apparatus according to an embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a partial cross-sectional perspective view showing the preheating portion and the superheating portion shown in FIG. 1,
FIG. 3 is a vertical sectional view showing the state of use of the waste heat recovery apparatus shown in FIG. 1,
4 is a cross-sectional view illustrating a hot water piping of a double-heating type waste heat recovery apparatus according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately The present invention should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 균등한 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention, and not all of the technical ideas of the present invention are described. Therefore, at the time of the present application, It should be understood that variations can be made.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이중가열식 폐열회수장치의 분해 사시도이고, 도 2는 도 1에 나타낸 예열부와 과열부의 부분 단면 사시도이며, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이중가열식 폐열회수장치의 온수배관을 도시한 단면도이다.FIG. 1 is an exploded perspective view of a double-heating type waste heat recovery apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a partial cross-sectional perspective view of the preheating unit and the superheating unit shown in FIG. 1, Sectional view showing the hot water piping of the waste heat recovering device.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 이중가열식 폐열회수장치(이하, 폐열회수장치"라 한다.)는 방출되는 폐열을 이용하여 온수를 이중 가열함으로써, 고온의 과열증기를 생산하는 것이다. 이를 위해 상기 폐열회수장치는, 폐열배출부(100), 온수배관(200), 예열부(300), 과열부(400), 연결관(500) 및 배출관(600)을 구비한다. 여기서 상기 폐열로는, 예를 들면 제철에서 과정에서 발생하는 대량의 폐열을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Referring to FIGS. 1 and 2, a double-heating type waste heat recovery apparatus (hereinafter referred to as a waste heat recovery apparatus) according to an embodiment of the present invention is a system in which a high- The waste heat recovering apparatus includes a waste heat discharging unit 100, a hot water pipe 200, a preheating unit 300, a superheating unit 400, a connecting pipe 500, and a discharge pipe 600 . The waste heat can be, for example, a large amount of waste heat generated in a steel making process, but is not limited thereto.

상기 폐열배출부(100)는, 그 내부에 상하로 이동하는 폐열이 체류하는 수용공간(101)을 형성한다. 이러한 상기 폐열배출부(100)는, 도시된 바와 같이 둥근 돔(Dome)형상을 가질 수 있으나, 그 형상이 한정되는 것은 아니다. 그리고 상기 폐열배출부(100)는 폐열의 배출을 위해 폐열배출관(110)을 구비하는데, 그 위치는 폐열의 유동 특성상 상측에 설치되는 것이 바람직하지만, 그 위치가 한정되는 것은 아니다. The waste heat discharging portion 100 forms a receiving space 101 in which waste heat moving up and down stays therein. The waste heat discharging unit 100 may have a rounded dome shape as shown in the figure, but the shape is not limited thereto. The waste heat discharging unit 100 includes a waste heat discharging pipe 110 for discharging waste heat. The position of the waste heat discharging pipe 110 is preferably set on the upper side of the flow characteristics of waste heat, but the position is not limited.

상기 온수배관(200)은, 상기 수용공간(101)내에 수용되도록 설치된다. 이러한 온수배관(200)에 유입된 냉수는 주위를 유동하는 폐열에 의해 가열되어 온수가 된다. 이렇게 생성된 온수는 후술(後述)할 예열부(300)로 공급된다. 이러한 온수배관(200)은 복수개의 단일배관(201)으로 구성될 수 있다. 상기 단일배관(201)은, 도시된 바와 같은 4개로 구성될 수 있으나, 그 개수는 필요에 따라 가변적일 수 있다. 여기서 상기 단일배관(201)의 각 토출구(201b)는 서로 이격 배치되어 상기 예열부(300)와 연결되는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 상기 각 토출구(201b) 사이의 이격거리가 등거리에 있어서, 상기 예열부(300)로의 온수 공급을 균일하게 수행할 수 있다. 그리고 상기 각 단일배관(201)의 주입부(201a)는 외부로 노출되어 냉수를 공급 받는다. 본 실시예에서는, 상기 단일배관이 수용공간의 외측을 따라 나선으로 복수회 선회되어 형성되어, 폐열배출부(100)의 내벽에 각각 부착되도록 설치되는 것으로 설명되었으나, 이 이외의 구조로도 상기 단일배관은 형성될 수 있다. 예컨대, 도 4와 같이, 상기 각 단일배관(201)은 나선으로 복수회 선회되어 형성되되, 외겹(L1), 중겹(L2) 및 내겹(L3)과 같이 세 겹으로 중첩되도록 선회되고, 상기 단일배관(201)의 외겹(L1)이 폐열배출부(100)의 내벽에 각각 부착되도록 설치되는 것도 가능하다. 이때, 상기 외겹(L1)은 상기 수용공간(101)의 상부부터 선회되기 시작하여 나선으로 하향하며 선회되며, 상기 중겹(L2)은 상기 외겹(L1)의 내측에 수용되어 나선으로 상향하며 선회되고, 상기 내겹(L3)은 상기 중겹(L2) 내측에 수용되어 다시 나선으로 하향하며 선회되는 것이 바람직하다. 또한, 이때 상기 외겹(L1), 중겹(L2) 및 내겹(L3)은 소정간격으로 이격 중첩 되는 것이 폐열의 교환에 유리하다.The hot water pipe 200 is installed to be accommodated in the accommodation space 101. The cold water flowing into the hot water pipe 200 is heated by waste heat flowing around the hot water pipe 200 to become hot water. The hot water thus generated is supplied to the preheating unit 300 to be described later. The hot water pipe 200 may be composed of a plurality of single pipes 201. The single pipe 201 may be composed of four as shown, but the number thereof may be variable as required. The discharge ports 201b of the single pipe 201 may be spaced apart from each other and connected to the preheating unit 300. More preferably, the hot water supply to the preheating unit 300 can be performed uniformly with the distance between the respective discharge ports 201b being equal. The injection unit 201a of each single pipe 201 is exposed to the outside to receive cold water. In the present embodiment, the single pipe has been described as being formed so as to be rotated by a plurality of turns along the outer side of the accommodation space and attached to the inner wall of the waste heat discharging part 100, The piping can be formed. For example, as shown in FIG. 4, each single pipe 201 is pivoted by a plurality of turns in a spiral manner and is pivoted so as to overlap in three layers such as an outer layer L1, a middle layer L2 and an inner layer L3, It is also possible that the outer sheet L1 of the pipe 201 is attached to the inner wall of the waste heat discharging portion 100, respectively. At this time, the outer layer L1 begins to be pivoted from the upper part of the receiving space 101 and is pivoted downward to the spiral. The middle layer L2 is accommodated inside the outer layer L1 and is turned upward as a spiral , And the inner layer L3 is accommodated inside the middle layer L2 and is again pivoted downward into a spiral. At this time, the outer layer L1, the middle layer L2 and the inner layer L3 are spaced apart from each other at a predetermined interval, which is advantageous for replacement of waste heat.

상기 예열부(300)는, 상기 폐열배출부(100)의 하부에 설치되어 상기 온수배관(200)으로부터 온수를 공급 받는다. 이러한 예열부(300)에서는 온수배관(200)에서 공급 받은 온수를 가열시킨다. 이를 위해 상기 예열부(300)는, 병렬 배치되고 폐열이 이동하는 통로를 형성하고 있는 복수개의 제1히팅파이프(310)를 구비한다. The preheating unit 300 is installed at a lower portion of the waste heat discharging unit 100 and receives hot water from the hot water pipe 200. In the preheater 300, the hot water supplied from the hot water pipe 200 is heated. To this end, the preheater 300 includes a plurality of first heating pipes 310 arranged in parallel and forming a passage through which the waste heat moves.

상기 과열부(400)는, 상기 예열부(300)의 하부에 설치되어 상기 예열부(300)에서 예열된 수분 및 증기를 공급 받는다. 이때, 상기 공급 받은 수분 및 증기를 과열시켜 과열증기를 발생시키는데, 이것은 포화 증기를 정압하에서 가열하여 포화 온도보다 온도를 상승시켜 폐열회수장치의 열효율을 향상시키기 위함이다. 이를 위해 상기 과열부(400)는, 병렬 배치되고 폐열이 이동하는 통로를 형성하는 복수개의 제2히팅파이프(410)를 구비한다. 한편, 상기 과열부(400)는, 도시된 바와 같이 상기 예열부(300)와 분리되도록 구성하여 서로 결합시킬 수 있으나, 필요에 따라서는 일체로 구성할 수도 있다.The superheating unit 400 is installed at a lower portion of the preheating unit 300 and receives moisture and steam preheated by the preheating unit 300. At this time, the supplied water and steam are overheated to generate superheated steam, which is to heat the saturated steam under a static pressure to raise the temperature higher than the saturation temperature to improve the heat efficiency of the waste heat recovery apparatus. To this end, the superheating unit 400 includes a plurality of second heating pipes 410 arranged in parallel and forming a passage through which the waste heat moves. Meanwhile, as shown in the drawing, the superheating unit 400 may be separated from the preheating unit 300 and coupled to each other. However, the superheating unit 400 may be integrally formed if necessary.

이때, 상기 제1히팅파이프(310)와 제2히팅파이프(410)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 상하로 대응하여 각각 일체로 형성되는 것이 바람직하지만, 경우에 따라서는 각각 별개로 제작하여 서로 연통하도록 배치시킬 수도 있다. 이때 상기 예열부(300)와 과열부(400)는 분리막(700)에 의해 서로 구획될 수 있도록 배치된다. 보다 구체적으로 설명하면, 상기 예열부(300)와 과열부(400)는 분리막(700)에 의해 구획된 상태에서, 일체로 형성된 제1히팅파이프(310)와 제2히팅파이프(410)가 상기 분리막(700)에 끼워진 형태로 구성된다. 1 and 2, the first and second heating pipes 310 and 410 may be formed integrally with each other. However, in some cases, the first heating pipe 310 and the second heating pipe 410 may be formed separately And may be arranged so as to communicate with each other. At this time, the preheating unit 300 and the superheating unit 400 are arranged to be separated from each other by the separating film 700. More specifically, the first heating pipe 310 and the second heating pipe 410, which are integrally formed with the preheating unit 300 and the superheating unit 400, And is fitted in the separation membrane 700.

또한 상기 과열부(400)는, 하측에 폐열수집스커트(420)를 더 구비할 수 있다. 상기 폐열수집스커트(420)는 하부로 내려올수록 폭이 넓어지는 스커트 형태로, 상기 과열부(400)의 저면에 도달하는 폐열을 효과적으로 집열시키는 역할을 수행한다.Further, the superheating unit 400 may further include a waste heat collecting skirt 420 on the lower side. The waste heat collecting skirt 420 is a skirt having a wider width as it goes down, and effectively collects the waste heat reaching the bottom of the superheating unit 400.

상기 연결관(500)은 일측단이 상기 예열부(300)와 연결되고 타측단이 상기 과열부(400)와 연결되어, 상기 예열부(300)에서 생산된 유체를 상기 과열부(400)에 공급한다. 이때, 상기 연결관(500)은 유체가 한 방향으로만 흐르도록 조절하는 체크밸브(510)를 포함하여, 유체의 흐름 방향을 조절할 뿐만 아니라, 과열부(400)에서 예열부(300)로의 역류를 방지할 수 있다. 상기 연결관(500)은, 도시된 바와 같이 외부로 노출되도록 배치할 수 있지만, 도시하지는 않았지만 상기 예열부(300)와 상기 과열부(400)의 내부에 유동로를 형성하여 이동하는 동안 유체의 열손실을 최소화시킬 수도 있다.The connection pipe 500 is connected to the preheating unit 300 and the other end is connected to the superheating unit 400 so that the fluid produced in the preheating unit 300 is supplied to the superheating unit 400 Supply. The connection pipe 500 includes a check valve 510 for controlling the flow of the fluid in only one direction so as to control the flow direction of the fluid as well as to prevent the reverse flow from the superheating unit 400 to the preheating unit 300. [ Can be prevented. The connection pipe 500 may be disposed so as to be exposed to the outside as shown in the drawing, but it is also possible to form a flow path inside the preheating unit 300 and the superheating unit 400 And may minimize heat loss.

상기 배출관(600)은 최종 과열된 유체를 배출시키기 위한 것으로, 상기 과열부(500)에 구비되어 과열증기를 동력장치 또는 외부에 제공한다. 또한, 상기 배출관(600) 내부에 유체가 한 방향으로만 흐르도록 조절하는 체크밸브(610)를 포함하여, 유체의 흐름 방향을 조절할 뿐만 아니라, 동력장치에서 과열부(400)로의 역류를 방지할 수 있다. 이때, 상기 동력장치로는, 도 3과 같이 스팀터빈(800)이 바람직하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.The discharge pipe 600 discharges the finally superheated fluid and is provided in the superheating unit 500 to supply the superheated steam to the power unit or the outside. The check valve 610 controls the flow of the fluid in the discharge pipe 600 in only one direction so as to control the flow direction of the fluid as well as to prevent back flow from the power unit to the superheating unit 400 . At this time, as the power unit, the steam turbine 800 is preferable as shown in FIG. 3, but it is not limited thereto.

상기한 바와 같은 본 발명의 폐열회수장치에 의하면, 공급된 온수를 예열부(300)에서 예열시킨 후, 예열된 수분 및 증기를 다시 과열부(400)에서 재가열를 하기 때문에 보다 효율적으로 고온의 증기를 생성할 수 있다. 이 때문에 획기적인 에너지 절감과 함께, 유지 보수비용의 절감을 도모할 수 있다.According to the waste heat recovering apparatus of the present invention as described above, since the supplied hot water is preheated in the preheating unit 300, the preheated water and steam are reheated in the superheating unit 400, Can be generated. As a result, it is possible to reduce the maintenance cost as well as the energy saving remarkably.

이하에서는 상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 이중가열식 폐열회수장치의 작용을 도 3을 참조하여 설명하도록 한다.Hereinafter, the operation of the double heating type waste heat recovery apparatus according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

도 3은 도 1에 나타낸 폐열회수장치의 사용 상태를 도시한 수직 단면도이다. 3 is a vertical sectional view showing the state of use of the waste heat recovery apparatus shown in Fig.

도면을 참조하면, 상기 폐열회수장치의 하부에는 폐열을 공급하는 열원이 위치된다. 이때 열원에서 방출된 폐열은 상기 과열부(400)의 저면에서 폐열수집스커트(420)에 의해 집열된다. 이와 같이 집열된 폐열은 제2히팅파이프와(410)와 제1히팅파이프(310)를 지나 수용공간(101)으로 전달된다.Referring to the drawings, a heat source for supplying waste heat is located in a lower portion of the waste heat recovery apparatus. At this time, the waste heat emitted from the heat source is collected by the waste heat collecting skirt 420 on the bottom surface of the superheating unit 400. The waste heat thus collected passes through the second heating pipe 410 and the first heating pipe 310 and is transferred to the receiving space 101.

한편 외부로부터 온수배관(200)을 통하여 냉수가 인입되고, 상기 수용공간(101)내의 폐열에 의해 온수배관(200)내의 냉수가 온수로 전환된다. 이러한 온수는 상기 예열부(300)에 공급되어, 상기 제1히팅파이프들(310) 내에 이동 중인 폐열에 의해 예열된다.On the other hand, the cold water is introduced from the outside through the hot water pipe 200, and the cold water in the hot water pipe 200 is converted into hot water by the waste heat in the accommodation space 101. The hot water is supplied to the preheating unit 300 and is preheated by the waste heat moving in the first heating pipes 310.

상기 예열과정을 거쳐 상기 예열부(300)에서는 고온의 수분 및 증기가 발생한다. 이러한 수분 및 증기는 연결관(500)을 통해 과열부(400)로 인입되어, 제2히팅파이프들(410) 내에 이동 중인 폐열과 상기 과열부(400)의 저면으로부터 수집된 폐열에 의해 과열된다. After the preheating process, hot water and steam are generated in the preheating unit 300. These moisture and steam are drawn into the superheating unit 400 through the connection pipe 500 and are overheated by the waste heat being transferred in the second heating pipes 410 and the waste heat collected from the bottom of the superheating unit 400 .

상기 과열 과정을 거쳐, 상기 과열부(400)내에 고온고압의 과열증기가 생성된다. 상기 과열증기는 상기 배출관(600)을 통해 배출되며, 최종적으로 상기 스팀터빈(800)과 같은 동력장치로 전달되어 전력에너지를 생산하게 된다.After the superheating process, superheated steam of high temperature and high pressure is generated in the superheating unit 400. The superheated steam is discharged through the discharge pipe 600 and finally delivered to a power device such as the steam turbine 800 to produce electric energy.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다. While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

L1 :외겹 L2 : 중겹 L3 : 내겹
100 : 폐열배출부 101 : 수용공간
110 : 폐열배출관 200 : 온수배관
201 : 단일배관 201a : 주입구
201b : 토출구 300 : 예열부
310 : 제1히팅파이프 400 : 과열부
410 : 제2히팅파이프 420 : 폐열수집스커트
500 :　연결관 510, 610 : 체크밸브
600 : 배출관 700 : 분리막
800 : 스팀터빈 L1: outer layer L2: middle layer L3: inner layer
100: waste heat discharge part 101: accommodation space
110: waste heat discharge pipe 200: hot water piping
201: Single pipe 201a: Inlet port
201b: discharge port 300: preheating part
310: first heating pipe 400:
410: second heating pipe 420: waste heat collecting skirt
500: connection pipe 510, 610: check valve
600: exhaust pipe 700: separator
800: Steam turbine

Claims

A waste heat discharge unit having a waste heat discharge pipe for discharging waste heat and forming an accommodation space in which waste heat moves up and down;
Wherein the plurality of single pipes are spaced apart from each other, and the plurality of single pipes are each arranged in a plurality of turns in a spiral manner, A hot water piping pivoted, pivoted so as to overlap in multiple layers, and an outer layer of the single piping being attached to the inner wall of the waste heat discharging portion;
A preheating unit disposed at a lower portion of the waste heat discharging unit and having a plurality of first heating pipes arranged in parallel to move waste heat to heat the hot water supplied from the hot water pipe;
A superheating unit disposed at a lower portion of the preheating unit and partitioned from the preheating unit and having a plurality of second heating pipes arranged in parallel so that waste heat moves to overheat the moisture and steam supplied from the preheating unit;
A separator for separating the preheating portion and the superheating portion;
A connecting pipe connecting the preheating part and the superheating part, which are partitioned from each other; And
And a discharge pipe for discharging the fluid that is overheated in the superheating unit to the outside.

The method according to claim 1,
Wherein the first heating pipe and the second heating pipe are formed integrally with each other in a vertical direction.

The method according to claim 1 or 2,
Wherein the preheating unit and the superheating unit are integrally formed.

delete

The method according to claim 1 or 2,
Wherein the connection pipe and the discharge pipe each include a check valve for controlling the flow of the fluid only in one direction.

The method according to claim 1 or 2,
Wherein the superheating unit further includes a skirt-shaped waste heat collecting skirt having a wider width toward a lower portion thereof.

The method according to claim 1 or 2,
And a steam turbine for generating electricity by receiving the fluid generated in the superheating unit through the discharge pipe.