KR101795041B1 - 유기 랭킨 사이클 열 회수 보일러용 비활성 가스 퍼징 시스템 - Google Patents

유기 랭킨 사이클 열 회수 보일러용 비활성 가스 퍼징 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101795041B1
KR101795041B1 KR1020110064002A KR20110064002A KR101795041B1 KR 101795041 B1 KR101795041 B1 KR 101795041B1 KR 1020110064002 A KR1020110064002 A KR 1020110064002A KR 20110064002 A KR20110064002 A KR 20110064002A KR 101795041 B1 KR101795041 B1 KR 101795041B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heat recovery
inert gas
exhaust gas
interior volume
recovery boiler
Prior art date
Application number
KR1020110064002A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120002480A (ko
Inventor
세바스티안 베 프레운트
허버트 코프섹
매튜 알렉산더 레하
피에르 세바스티엥 훅
알버트 안드레아스 샤를
마리오 마르티니
파올로 카스텔라니
개보어 애스트
토마스 요하네스 프레이
지아코모 세지
빈센조 아마토
마우로 카펠리
스테파노 바톨로찌
Original Assignee
제너럴 일렉트릭 캄파니
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 제너럴 일렉트릭 캄파니 filed Critical 제너럴 일렉트릭 캄파니
Publication of KR20120002480A publication Critical patent/KR20120002480A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101795041B1 publication Critical patent/KR101795041B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B33/00—Steam-generation plants, e.g. comprising steam boilers of different types in mutual association
    • F22B33/18—Combinations of steam boilers with other apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K25/00—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
    • F01K25/08—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using special vapours
    • F01K25/10—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using special vapours the vapours being cold, e.g. ammonia, carbon dioxide, ether
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/10—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N5/00—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy
    • F01N5/02—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy the devices using heat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
    • F02C6/18—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use using the waste heat of gas-turbine plants outside the plants themselves, e.g. gas-turbine power heat plants
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G5/00—Profiting from waste heat of combustion engines, not otherwise provided for
    • F02G5/02—Profiting from waste heat of exhaust gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/02—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
    • F22B1/18—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines
    • F22B1/1807—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines using the exhaust gases of combustion engines
    • F22B1/1815—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines using the exhaust gases of combustion engines using the exhaust gases of gas-turbines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B35/00—Control systems for steam boilers
    • F22B35/001—Controlling by flue gas dampers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B37/00—Component parts or details of steam boilers
    • F22B37/02—Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
    • F22B37/42—Applications, arrangements, or dispositions of alarm or automatic safety devices
    • F22B37/421—Arrangements for detecting leaks
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier
    • Y02P80/15—On-site combined power, heat or cool generation or distribution, e.g. combined heat and power [CHP] supply

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)

Abstract

일 실시예에서, 시스템은, 유입되는 배기 가스(38)를 엔진(12)의 배기부(28)의 내부 용적(60)을 통과하도록 지향시키는 폐열 회수 위치와, 유입되는 배기 가스(38)를 우회 덕트(46)를 통과하도록 지향시켜서 상기 내부 용적(60) 내에 배치된 열 회수 보일러(40)를 우회하게 하는 우회 위치 사이에서 스위칭 가능한 밸브 시스템(66)을 포함한다. 또한, 시스템은 내부 용적(60) 내로 비활성 가스를 분사하여 내부 용적(60)으로부터 잔류 배기 가스(38)를 배출하도록 구성되는 비활성 가스 퍼징 시스템(72)을 포함한다.

Description

유기 랭킨 사이클 열 회수 보일러용 비활성 가스 퍼징 시스템{INERT GAS PURGING SYSTEM FOR AN ORC HEAT RECOVERY BOILER}
본 명세서에 개시되는 발명은 보일러를 이용하는 폐열 회수 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 열 회수 보일러용 비활성 가스 퍼징 시스템에 관한 것이다.
폐열 회수 시스템을 이용하여, 산업적 및 상업적 프로세스 및 작동으로부터 대략 500℃ 미만의 온도를 갖는 열과 같은 저-등급 열을 회수할 수 있다. 예를 들어, 폐열 회수 시스템을 이용하여, 가스 터빈에 의해 생성되는 고온 배기 가스로부터 저-등급 열을 회수할 수 있다. 유기 작동 유체를 순환시킴으로써 유기 랭킨 사이클(Organic Rankine Cycle; ORC)을 구현하는 폐열 회수 시스템은, 유기 작동 유체의 비교적 낮은 상태 변화 엔탈피로 인해 저-등급 열을 회수하는데 특히 효율적일 수 있다.
본 발명의 목적은, 배기 가스가 열 회수 보일러를 우회하도록 배기 가스의 흐름을 바꾸고, 잔류 배기 가스를 퍼징하기 위해 비활성 가스를 분사하는 열 회수 보일러용 비활성 가스 퍼징 시스템을 제공하는 것이다.
제 1 실시예에서, 시스템은, 유입되는 배기 가스를 엔진의 배기부의 내부 용적을 통과하도록 지향시키는 폐열 회수 위치와, 유입되는 배기 가스를 우회 덕트를 통과하도록 지향시켜서 내부 용적 내에 배치된 열 회수 보일러를 우회하게 하는 우회 위치 사이에서 스위칭 가능한 밸브 시스템을 포함한다. 시스템은, 내부 용적 내로 비활성 가스를 분사하여 내부 용적으로부터 잔류 배기 가스를 배출하도록 구성되는 비활성 가스 퍼징 시스템을 또한 포함한다.
제 2 실시예에서, 시스템은 열 회수 보일러 내의 유기 작동 유체를 가열하기 위해 엔진의 배기부 내의 배기 가스로부터 직접 열을 흡수하도록 구성되는 열 회수 보일러와, 가열된 유기 작동 유체를 팽창시키도록 구성되는 팽창기와, 팽창된 유기 작동 유체를 응축하도록 구성되는 응축기와, 응축된 유기 작동 유체를 열 회수 보일러로 지향시키도록 구성되는 펌프와, 열 회수 보일러로부터의 유기 작동 유체의 누출을 검출하도록 구성되는 센서와, 누출 검출에 반응하여 비활성 가스를 배기부 내로 분사하도록 구성되는 비활성 가스 퍼징 시스템을 포함한다.
제 3 실시예에서, 방법은, 열 회수 보일러로부터 엔진의 배기부의 내부 용적 내로 유기 작동 유체의 누출을 검출하는 단계와, 누출 검출에 반응하여, 배기부의 내부 용적을 우회하도록 유입되는 배기 가스를 지향시키기 위해, 밸브를 우회 위치로 설정하는 단계와, 누출 검출에 반응하여, 내부 용적으로부터 잔류 배기 가스를 배출하도록 비활성 가스를 내부 용적 내로 분사하는 단계를 포함한다.
본 발명의 이러한, 그리고 그외 다른 특징, 형태, 및 장점들은, 도면 전체를 통해 유사한 부호들은 유사한 부분을 나타내는 첨부 도면을 참조하여 다음의 상세한 설명을 읽고 나면, 더 잘 이해될 것이다.
도 1은 폐열 회수 시스템 내의 비활성 가스 퍼징 시스템을 이용할 수 있는 동력 발생 시스템의 일 실시예의 개략적 순서도,
도 2는 비활성 가스 퍼징 시스템의 일 실시예를 도시하는 도 1의 폐열 회수 시스템의 개략적 순서도,
도 3은 우회 모드로 작동하는 도 2의 폐열 회수 시스템의 개략적 순서도,
도 4는 열 회수 보일로부터 배기 가스를 퍼징하기 위한 방법의 일 실시예를 도시하는 순서도.
본 발명의 하나 이상의 구체적 실시예들이 아래에 설명될 것이다. 이러한 실시예들의 간결한 설명을 제공하기 위한 노력으로, 실제 구현예의 모든 특징부들이 명세서에 설명되지 않을 수 있다. 임의의 공정이나 설계 프로젝트에서와 같이, 이러한 실제 구현예의 발전에 있어, 시스템-관련 및 비즈니스-관련 제약사항들에 순응하는 것과 같은, 개발자의 구체적 목적을 달성하기 위해 수많은 구현예-특정 결정이 이루어져야 하며, 이는 구현예마다 다를 수 있다. 더욱이, 이러한 개발 노력은 복잡하고 시간이 소요될 수 있으나, 그럼에도 불구하고, 본 발명의 장점을 갖는, 당업자를 위한 설계, 제조, 및 제작의 통상적인 착수일 것이다.
본 발명의 다양한 실시예의 요소를 소개할 때, "일", "하나", "이러한", "상기"라는 표현은 요소들 중 하나 이상이 존재하고 있음을 의미한다. "포함하는", "갖는", "구비한"이라는 용어는 나열되는 요소들 외에 추가적인 요소들이 존재할 수 있음을 의미하는 포괄적인 의미로 간주된다.
본 발명은 열 회수 보일러용 비활성 가스 퍼징 시스템을 이용하는 폐열 회수 시스템에 관한 것이다. 폐열 회수 시스템은, 탄화수소 유체 또는 냉매와 같은 유기 작동 유체로 유기 랭킨 사이클(ORC)을 구현함으로써, 가스 터빈과 같은 시스템으로부터 저-등급 열을 회수할 수 있다. 오일과 같은 중간 유체를 통해 유기 작동 유체에 열을 전달하는 것이 아니라, 본 시스템은 가스 터빈 배기 가스로부터 작동 유체로 열을 직접 전달하는 "직접" 열 회수 보일러를 이용할 수 있다. 소정의 실시예에 따르면, 작동 유체를 순환시키는 열 회수 보일러는 가스 터빈의 배기부 내의 배기 가스의 경로에 직접 배치될 수 있다. 배기 가스와 폐열 회수 시스템 사이에서 열을 전달하기 위해 보조 루프를 이용하는 것보다, 열 회수 보일러를 배기 가스 경로에 직접 배치함으로써, 폐열 회수 시스템의 전체 효율이 높아지고 자재 및/또는 작동 비용이 절감된다.
열 회수 보일러에서 누출이 발생하는 경우에 가스 터빈 배기부 및 폐열 회수 시스템을 보호하기 위해, 동력 발생 시스템은 열 회수 보일러를 위한 퍼징 시스템을 이용할 수 있다. 소정의 실시예에 따르면, 퍼징 시스템은 열 회수 보일러의 누출 검출에 반응하여 작동할 수 있다. 퍼징 시스템은 배기 가스가 열 회수 보일러를 우회하도록 배기 가스의 흐름을 재지향시킬 수 있다. 더욱이, 퍼징 시스템은 배기 덕트로부터 잔류 배기 가스를 퍼징하기 위해 배기 가스 덕트 내로 비활성 가스를 분사할 수 있다. 비활성 가스는 열 회수 보일러를 냉각시키고 임의의 누출 유체를 희석시켜서, 배기 덕트 내의 화염을 진화 및/또는 억제할 수 있다.
도 1은 열 회수 보일러 퍼징 시스템을 이용할 수 있는 동력 발생 시스템(10)의 일 실시예를 도시한다. 동력 발생 시스템(10)은, 폐열 회수 시스템(16)에 의해 회수될 수 있는 폐열을 발생시키는, 가스 터빈 엔진(12)과 같은 엔진을 포함한다. 잘 알려진 것처럼, 가스 터빈 엔진(12)은 폐열을 생성하는 엔진의 일례로 제공되고, 제한적인 의미로 간주되어서는 안 된다. 다른 실시예에서, 여기서 설명되는 폐열 회수 시스템을 이용하여, 폐열을 발생시키는 다른 타입의 엔진으로부터 열을 회수할 수 있다. 예를 들어, 다른 실시예에서, 폐열 회수 시스템(16)은, 왕복 기관, 또는, 폐열을 생성하는 다른 적절한 엔진으로부터 열을 회수할 수 있다.
도 1에 도시되는 바와 같이, 가스 터빈 엔진(12)은 제 1 부하(14)를 구동하기 위해 연료(예를 들어, 액체 또는 가스 연료)를 연소한다. 동력 발생 시스템(10)은 제 2 부하(18)를 구동하기 위해 가스 터빈으로부터 저-등급 열을 회수하는 폐열 회수 시스템(16)을 또한 포함한다. 소정의 실시예에 따르면, 제 1, 제 2 부하(14, 18)는 전력을 발생시키는 발전기일 수 있다. 그러나, 다른 실시예에서, 동력 발생 시스템(10)에 의해 구동되는 부하의 타입이 바뀔 수 있다.
가스 터빈 엔진(12)은 흡기부(20), 압축기(22), 연소기부(24), 터빈(26), 및 배기부(28)를 포함한다. 터빈(26)은 샤프트(30)를 통해 압축기(22)에 연결된다. 공기(32)가 흡기부(20)를 통해 가스 터빈 엔진(12)에 유입될 수 있고, 압축기(22) 내로 유동할 수 있으며, 압축기(22)에서 공기가 압축되어 압축된 공기(34)를 연소기부(24)에 제공한다. 연소기부(24) 내에서, 압축된 공기(34)는 연소 가스(36)를 생성하기 위해 연료의 연소를 촉진시키는 연료-공기 비로 연료와 혼합될 수 있다. 소정의 실시예에 따르면, 연소기부(24)는 샤프트(30) 주위로 환형으로 배치되는 복수의 연소기를 포함할 수 있다.
연소기부(24)로부터, 고온 연소 가스(36)가 터빈(26)을 통해 유동하여 샤프트(30)를 통해 압축기(22) 및/또는 제 1 부하(14)를 구동시킬 수 있다. 예를 들어, 연소 가스(36)는 터빈(26) 내의 터빈 로터 블레이드에 추진력을 인가하여 샤프트(30)를 회전하게 한다. 터빈(26)을 통해 유동한 후, 고온 연소 가스는 가스 터빈 엔진(12)을 배기 가스(38) 형태로 빠져나오고, 배기 가스(38)는 배기부(28)를 통해 흘러나와 가스 터빈 엔진(12)을 빠져나간다.
배기 가스(38)가 배기부(28)를 통해 유동함에 따라, 배기 가스(38)는, 냉각된 배기 가스(42)를 생성하도록 배기 가스(38)로부터 열을 흡수할 수 있는 열 회수 보일러(40)를 통해 유동할 수 있다. 열 회수 보일러(40)는 배기 가스(38)의 유동 경로에 직접 위치하여, 배기 가스(38)가 열 회수 보일러(40)를 통해 유동하는 작동 유체에 직접 열을 전달할 수 있다. 냉각된 배기 가스(42)는 배기부(28)를 빠져나와서, 배관(ductwork)(43)을 통해 굴뚝(stack)(44)으로 지향될 수 있으며, 굴뚝(44)에서 가스가 대기로 배출될 수 있다.
도 2와 관련하여 더 설명되는 바와 같이, 배기부(28)는 열 회수 보일러(40)를 지나도록 유동하는 일 없이, 배기 가스(38)가 배기부(28)를 빠져나가게 하는 우회 덕트(bypass duct)(46)를 또한 포함할 수 있다. 열 회수 보일러(40)가 열 회수 보일러(40)로부터 연소가능한 유기 작동 유체를 배기 가스(38)에 노출시킬 수 있는 누출을 발생시킬 경우, 우회 덕트(46)를 이용하여, 배기부(28)로부터 배기 가스(38)를 제거할 수 있다. 우회 모드가 작동할 때, 배기 가스(38)는 우회 덕트(46)를 통해 지향되어, 열 회수 보일러(40)를 우회한 우회 배기 가스(48) 형태로 배기부(28)를 빠져나갈 수 있다. 우회 배기 가스(48)는 굴뚝(44)으로 지향되어 가스가 대기로 배출된다. 도시되는 바와 같이, 우회 배기 가스(48) 및 냉각된 배기 가스(42)는 동일한 굴뚝(44)으로 지향될 수 있다. 그러나, 다른 실시예에서, 우회 배출 가스(48) 및 냉각된 배기 가스(42)가 서로 다른 굴뚝으로 지향될 수 있다.
배기 가스(38)가 배기부(28)의 배기 가스 경로 내에 배치되는 열 회수 보일러(40)를 통해 유동함에 따라, 고온 배기 가스(38)는 작동 유체 루프(50) 내에서 열 회수 보일러(40)를 통해 유동하는 작동 유체에 열을 전달할 수 있다. 소정의 실시예에 따르면, 열 회수 보일러(40)는 배기 가스(38)의 경로 내의 작동 유체 루프(50) 내에서 작동 유체를 순환시키는 핀-관 열 교환기일 수 있다. 따라서, 배기 가스(38)는 오일 루프와 같은 중간 루프를 통해 열을 전달하는 것보다는, 폐열 회수 시스템(16) 내에서 순환하는 작동 유체에 직접 열을 전달할 수 있다.
소정의 실시예에 따르면, 폐열 회수 시스템(16)은 작동 유체 루프(50) 내에서 유기 작동 유체를 순환시켜서, 배기 가스(38)로부터 폐열을 회수할 수 있다. 탄화수소 유체 또는 냉매와 같은 임의의 적절한 유기 작동 유체를 이용할 수 있다. 유기 작동 유체를 이용하는 것은, 유기 작동 유체의 상대적으로 낮은 상태 변화 엔탈피로 인해 폐열 회수 루프(50)에 특히 적합할 수 있다. 소정의 실시예에 따르면, 유기 작동 유체는 물보다 높은 증기압 및 낮은 임계온도를 갖는 유기, 고분자량 유체일 수 있다.
작동 유체가 열 회수 보일러(40)를 통해 유동함에 따라, 작동 유체는 배기 가스(38)로부터 열을 흡수하여, 작동 유체의 모든 부분 또는 실질적인 부분을 액체 상태로부터 증기 상태로 변화시킬 수 있다. 가열된 작동 유체는 그후, 팽창기-발전기 세트(52)로 유동하고, 상기 팽창기-발전기 세트(52)에서 작동 유체가 팽창되어 제 2 부하(18)를 구동시킬 수 있다. 예를 들어, 팽창기-발전기 세트(52)는 가열된 작동 유체의 팽창으로부터 전기를 생성하기 위해 발전기에 연결될 수 있는 팽창기를 포함할 수 있다. 팽창기-발전기 세트(52)로부터, 작동 유체가 응축기(54)로 유동하여 작동 유체가 응축될 수 있다. 소정의 실시예에 따르면, 응축기(54)는 공냉식 열 교환기일 수 있다. 그러나, 다른 실시예에서, 다른 적절한 타입의 응축기가 사용될 수 있다.
그후, 응축된 작동 유체는, 작동 유체를 열 회수 보일러(40)로 복귀시키는 펌프(58)를 통해 유동하여, 프로세스가 다시 시작될 수 있다. 다른 실시예에서, 밸브, 온도 및/또는 압력 센서 또는 트랜스듀서, 수신기, 등과 같은 추가적인 장비가 폐열 회수 시스템(16)에 포함될 수 있다. 예를 들어, 소정의 실시예에서, 환열기(recuperator) 또는 예열기가 열 회수 보일러(40)로부터 상향으로 포함될 수 있어서, 열 회수 보일러(40)에 유입되기 전에 작동 유체를 예열시킬 수 있다. 더욱이, 폐열 회수 시스템(16)은 새로운 동력 발생 시스템(10)의 일부분으로 설치될 수 있고, 및/또는, 기존 동력 발생 시스템(10)를 개장시킬 수 있다. 예를 들어, 소정의 실시예에서, 기존 가스 터빈(12)이 배기부(28)에 열 회수 보일러(40)를 배치하는 폐열 회수 시스템(16)과 함께 개장될 수 있다.
도 1에 도시되는 바와 같이, 열 회수 보일러(40)는 고온 배기 가스(38)의 유동 경로 중의 배기부(28) 내에 위치한다. 배기 가스로부터 폐열 회수 시스템(16)으로 열을 직접 전달함으로써, 배기 가스로부터 폐열 회수 시스템까지 열을 간접적으로 전달하기 위해 중간 루프를 이용하는 시스템에 비해, 폐열 회수 시스템(16)의 전체 효율이 개선될 수 있다. 더욱이, 보조 루프를 제거함으로써, 자재 및/또는 작동 비용을 절감할 수 있다. 그러나, 유기 작동 유체의 잠재적 화염 가능성으로 인해, 작동 유체가 열 회수 보일러로부터 배기부(28) 내로 누출될 수 있는 열 회수 보일러(40)의 누출 시에, 및/또는, 시스템의 휴지 중, 배기부(28)로부터 배기 가스(38)를 제거하는 것이 바람직할 수 있다. 따라서, 도 2 및 도 3은 배기부(28)로부터 배기 가스(38)를 제거 및/또는 희석시키는데 이용될 수 있는 비활성 가스 퍼징 시스템을 도시한다.
도 2에 도시되는 바와 같이, 배기 가스(38)는, 일반적으로 화살표(61)로 도시되는 것처럼, 개구부(58)를 통해 유동하여 배기부(28)의 내부 용적(60)에 유입된다. 열 회수 보일러(40)는 배기 가스(38)의 유동 경로 중 내부 용적(60) 내에 위치할 수 있다. 열 회수 보일러(40)는 작동 유체를 순환시키는 핀형 튜브(finned tubes)(62)를 포함한다. 소정의 실시예에 따르면, 핀형 튜브(62)는 내부 용적(60)을 통해 배기 가스(38)의 흐름에 일반적으로 수직으로 배치될 수 있어서, 배기 가스(38)로부터, 핀형 튜브(62) 내에서 순환하는 작동 유체로 우수한 열 전달을 촉진시킬 수 있다.
배기 가스(38)가 열 회수 보일러(40)를 통해 유동한 후, 냉각된 배기 가스(42)는 배기부(28)를 빠져나와 유입구(63)를 통해 굴뚝(44)에 유입된다. 상술한 바와 같이, 핀형 튜브(62) 내에서 순환하는 작동 유체가 화염 발생 가능성이 있기 때문에, 핀형 튜브(62)의 누출 발생시 내부 용적(60)으로부터 배기 가스(38)를 제거하는 것이 바람직할 수 있다. 따라서, 누출 시에, 배기 가스(38)를 개구부(58)를 통해 내부 용적(60)으로 지향시키기보다는, 일반적으로 도 3의 화살표(65)로 도시되는 것처럼, 배기 가스(38)가 개구부(64)를 통해 우회 덕트(46)로 유동하도록 지향될 수 있다.
우회 덕트(46)를 통해 배기 가스(38)의 흐름을 재지향시키기 위해, 도 2에 도시되는 폐열 회수 위치와 도 3에 도시되는 우회 위치 사이를 스위칭할 수 있는, 하나 이상의 밸브(66)를 갖는 시스템을 이용할 수 있다. 밸브(66)는, 일 위치에서 흐름을 허용하고, 다른 위치에서 흐름을 제한하는 위치들 사이에서 스위칭될 수 있는, 임의의 타입의 흐름 지향, 스위칭, 및/또는 스로틀링 장치를 포함할 수 있다. 소정의 실시예에 따르면, 밸브(66)는 배플이나 댐퍼를 포함할 수 있으나, 다른 실시예에서는 임의의 적절한 타입의 밸브가 사용될 수 있다.
폐열 회수 위치에서, 밸브(66)는 도 2에 도시되는 바와 같이, 내부 용적(60)을 통해 배기 가스(38)를 지향시키도록 위치할 수 있다. 우회 위치에서, 밸브(66)는 도 3에 도시되는 바와 같이, 우회 덕트(46)를 통해 배기 가스(38)를 지향시키도록 위치할 수 있다. 밸브(66)가 도 2 및 도 3에 단일 배플로 도시되지만, 다른 실시예에서는, 내부 용적(60)과 우회 덕트(46) 사이에서 배기 가스의 흐름을 스위칭하기 위해 두개 이상의 배플 및/또는 댐퍼를 갖는 시스템이 이용될 수 있다.
도 2에 도시되는 폐열 회수 모드에서, 밸브(66)는 개구부(64)에 걸쳐 위치하여, 배기 가스(38)가 개구부(58)를 통해 내부 용적(60) 내로 유동하게 하며, 내부 용적(60) 내에서 배기 가스(38)는 열 회수 보일러(40)를 통해 유동할 수 있다. 플랩(flap)(69)이 유입구(63) 내에서 열려서, 배기 가스를 내부 용적(60)으로부터 유입구(63)를 통해 굴뚝(44) 내로 유동하게 할 수 있다. 더욱이, 플랩(71)이 우회 덕트(46) 내에서 닫혀서, 굴뚝(44)으로부터 우회 덕트(46)로의 배기 가스 흐름을 방해할 수 있다. 플랩(69, 71)은 배관(43) 내에, 굴뚝 유입구(63, 67) 내에, 또는, 우회 덕트(46) 및 배기부(28) 내에 위치할 수 있다. 더욱이, 소정의 실시예에서, 플랩(69, 71)이 생략될 수 있다.
우회 모드가 도 3에 도시되는 바와 같이 작동할 때, 밸브(66)가 개구부(58)에 걸쳐 위치하여, 배기 가스(38)가 개구부(64)를 통해 우회 덕트(46) 내로 유동하게 할 수 있다. 따라서, 우회 모드에서, 배기 가스(38)는 우회 덕트(46)를 통해, 그리고, 유입구(67)를 통해 굴뚝(44) 내로 유동함으로써, 열 회수 보일러(40)를 우회할 수 있다. 우회 모드에서, 플랩(71)이 열려서, 배기 가스를 우회 덕트(46)로부터 유입구(67)를 통해 굴뚝(44)으로 유동하게 할 수 있다. 더욱이, 플랩(69)이 닫혀서, 굴뚝(44)으로부터 유입구(63)를 통해 내부 용적(60) 내로 배기 가스의 유동을 방해할 수 있다.
열 회수 보일러(40)의 핀형 튜브(62)에서 누출이 검출될 때 우회 덕트(46)를 이용할 수 있다. 따라서, 하나 이상의 센서(68)를 이용하여 핀형 튜브(62)의 누출을 검출할 수 있다. 예를 들어, 작동 유체가 탄화수소 유체인 실시예에서, 센서(68)는 내부 용적(60)을 빠져나가는 배기 가스 내 탄화수소의 레벨을 측정할 수 있다. 탄화수소의 레벨이 증가하면, 핀형 튜브(62) 내의 누출이 있다는 것을 표시한다. 다른 예에서, 센서(68)는, 예를 들어, 자외선광을 측정함으로써, 열 회수 보일러(40) 내 또는 주위의 화염의 존재를 검출하도록 설계될 수 있다. 화염의 존재는 핀형 튜브(62) 내의 누출을 표시할 수 있다. 또 다른 예에서, 복수의 탄화수소 센서, 복수의 화염 검출 센서, 또는 이들의 조합과 같은 복수의 센서를 이용할 수 있다. 더욱이, 다른 실시예에서, 센서(68)는 배기 가스(38)의 조성을 표시하는 다른 파라미터를 측정하도록 설계될 수 있다. 소정의 실시예에 따르면, 센서(68)는 굴뚝(44)으로의 유입구(63)에 위치할 수 있다. 그러나, 다른 실시예에서, 센서(68)가 내부 용적(60) 내에 위치할 수 있다.
센서(68)는 밸브(66)의 위치를 변화시키는 데 사용될 수 있는 컨트롤러(70)에 통신가능하게 연결될 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(70)는 핀형 튜브(62)에 누출이 존재함을 표시하는 센서(68)로부터, 탄화수소 레벨과 같은 입력을 수신할 수 있다. 입력을 수신함에 따라, 컨트롤러(70)는 도 3에 도시되는 바와 같이, 밸브(66)에 제어 신호를 전송하여, 밸브를 이동하여 개구부(58)를 닫게 할 수 있고, 따라서, 배기 가스(38)를 개구부(64)를 통해 우회 덕트(46) 내로 지향시킬 수 있다. 소정의 실시예에 따르면, 컨트롤러(70)는 구성요소들 가운데, 아날로그-디지털(A/D) 컨버터, 마이크로프로세서, 비휘발성 메모리, 및 인터페이스 보드를 포함할 수 있다. 그러나, 다른 실시예에서, 컨트롤러(70)에 의해 전자식으로 제어되는 것보다는, 밸브(66)가 기계적으로 및/또는 수작업으로 제어될 수 있다. 예를 들어, 소정의 실시예에서, 컨트롤러(70)는 개구부(58)를 닫기 위해, 예를 들어, 조작자에 의해, 밸브(66)가 이동하여야 함을 표시하는, 경보와 같은, 출력을 생성할 수 있다.
컨트롤러(70)는 밸브(66)가 우회 위치로 이동한 후 내부 용적(60)으로부터 잔류 배기 가스(38)를 퍼징하는 데 사용될 수 있는 비활성 가스 분사 시스템(72)의 작동을 또한 통제할 수 있다. 비활성 가스 분사 시스템(72)은 비활성 가스 분사 시스템(72)에 비활성 가스를 공급하는, 하나 이상의 고압 가스 실린더와 같은, 비활성 가스 공급원(74)을 포함할 수 있다. 여기서 사용되는 "비활성 가스"라는 용어는 배기 가스의 산소 희석 및/또는 치환에 의해 연소를 억제하거나, 폭발을 방지하거나, 또는, 화염을 진화시키기에 적합한 임의의 가스 또는 가스의 혼합물을 의미한다. 소정의 실시예에 따르면, 비활성 가스는 질소 및/또는 이산화탄소를 포함할 수 있다.
배관(76)은 비활성 가스 공급원(74)으로부터 내부 용적(60) 내로 비활성 가스를 지향시키는데 사용될 수 있다. 배관(76) 내에 밸브(78)가 포함되어, 탱크(74)로부터 내부 용적(60) 내로 비활성 가스의 흐름을 조절할 수 있다. 예를 들어, 비활성 가스가 내부 용적(60)에 유입되는 것을 방지하기 위해 시스템이 폐열 회수 모드로 작동할 때 밸브(78)가 닫힐 수 있고, 시스템이 우회 모드로 작동할 때비활성 가스가 내부 용적(60)에 유입될 수 있도록 하기 위해 밸브(78)가 열릴 수 있다. 더욱이, 소정의 실시예에서, 밸브(78)를 이용하여 비활성 가스의 내부 용적(60) 내로의 유량을 증가시키거나 감소시킬 수 있다. 단 하나의 밸브(78)만이 도 2 및 도 3에 도시되지만, 다른 실시예에서는, 복수의 밸브(78)를 갖는 시스템이 배관(76) 내에 포함될 수 있다.
컨트롤러(70)는 밸브(78)를 통해 비활성 가스 분사 시스템(72)의 작동을 통제할 수 있다. 소정의 실시예에 따르면, 컨트롤러(70)는 누출을 검출함에 따라 밸브(78)를 열어, 비활성 가스가 내부 용적(60)에 유입되게 할 수 있다. 비활성 가스는 배관(76)으로부터 내부 용적(60) 내로 비활성 가스를 분사할 수 있는 하나 이상의 노즐(79)을 통해 내부 용적에 유입될 수 있다. 소정의 실시예에 따르면, 노즐(79)은 상대적으로 높은 유량으로 비활성 가스를 내부 용적(60) 내로 분사할 수 있다. 더욱이, 노즐(79)은 내부 용적(60)의 상부, 하부, 및/또는 측부를 따라, 그리고, 배기 가스 유입 영역의 주위에 위치할 수 있다.
비활성 가스가 내부 용적(60)에 유입됨에 따라, 비활성 가스는 내부 용적(60) 내의 잔류 배기 가스(38)를 배출시켜서, 잔류 배기 가스가 내부 용적(60)을 빠져나가게 하고 유입구(63)를 통해 굴뚝(44)에 진입하게 한다. 따라서, 우회 모드가 작동할 때, 플랩(69)은 잔류 배기 가스가 유입구(63)를 통해 내부 용적(60)을 빠져나가도록 소정 시간 구간동안 열린 상태를 유지할 수 있다. 잔류 배기 가스가 내부 용적(60)을 빠져나간 후, 도 3에 도시되는 바와 같이 플랩(69)이 닫힐 수 있고, 따라서, 굴뚝(44)으로부터 유입구(63)를 통해 내부 용적(60) 내로 배기 가스가 유동하는 것을 방지할 수 있다. 비활성 가스는 또한, 핀형 튜브(62) 및 내부 용적(60)을 냉각시킬 수 있어서, 내부 용적(60) 내의 압력 및 온도를 낮출 수 있다. 더욱이, 비활성 가스는 내부 용적(60) 내의 산소 및 탄화수소 증기를 희석시킬 수 있어서, 내부 용적(60) 내에 존재하는 임의의 화염을 진화시킬 수 있고, 및/또는, 배기부(28) 내의 화염 및/또는 폭발을 방지할 수 있다.
밸브(78)가 열려 비활성 가스가 내부 용적(60) 내로 유입된 후, 컨트롤러(70)는 열 회수 보일러(40)를 통해 작동 유체를 순환시키는 펌프(56)의 작동을 중지할 수 있다. 펌프(56)가 정지하면, 작동 유체는 열 회수 보일러(40)로부터 기화되어, 작동 유체 루프(50) 내에서 수집될 수 있다. 따라서, 추가적인 작동 유체가 열 회수 보일러(40)를 통해 내부 용적(60) 내로 누출되는 것을 방지할 수 있다.
도 3은 배기 가스(38)를 우회 덕트(46)를 통해 지향시키도록 시스템이 우회 모드에 있을 때 배기부(28)를 도시한다. 도 3에 도시되는 바와 같이, 밸브(66)가 개구부(58)에 걸쳐 위치하여, 개구부(58)를 닫을 수 있고, 배기 가스(38)를 개구부(64)를 통해 우회 덕트(46) 내로 유동하게 할 수 있다. 따라서, 유입되는 배기 가스(38)는, 열 회수 보일러(40)를 수용하는 내부 용적(60)으로 지향하는 것이 아니라, 우회 덕트(46)로 지향될 것이다. 도 2 및 도 3에 도시되는 바와 같이, 단일 밸브(66)가 이동하여 개구부(58)를 닫고 개구부(64)를 통해 유동할 수 있게 한다. 그러나, 다른 실시예에서, 복수의 배플 또는 복수의 댐퍼와 같은 복수의 밸브(66)를 갖는 시스템을 이용하여, 배기 가스가 내부 용적(60)에 유입되는 폐열 회수 모드와, 배기 가스가 우회 덕트(46)에 유입되는 우회 모드 사이에서 시스템을 스위칭할 수 있다.
도 4는 배기 가스(38)의 내부 용적(60)을 퍼징하는데 사용될 수 있는 방법(82)을 설명하는 순서도다. 방법(82)은 열 회수 보일러(40)의 누출을 검출[단계(84)]함으로써 시작될 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시되는 바와 같이, 센서(68)가 탄화수소 레벨의 증가 및/또는 화염의 존재를 검출할 수 있다. 센서(68)는 탄화수소 레벨을 표시하는 신호를 컨트롤러(70)(도 2)에 제공할 수 있다. 그후, 컨트롤러(70)는 누출이 존재하는 지를 결정하기 위해 이 레벨을 지정 임계치 또는 변화율과 비교할 수 있다. 다른 실시예에서, 센서(68)는 누출이 존재하는 지를 결정할 수 있고, 누출을 표시하는 제어 입력을 컨트롤러(70)에 제공할 수 있다.
누출 검출에 반응하여, 컨트롤러(70)는 밸브를 우회 위치로 설정할 수 있다[단계(86)]. 예를 들어, 도 3에 도시되는 바와 같이, 컨트롤러(70)는 밸브를 스위칭하여 개구부(58)를 닫고, 배기 가스(38)를 개구부(64)를 우회 덕트(46) 내로 지향시킬 수 있다. 다른 실시예에서, 두개 이상의 배플을 이용할 수 있고, 이러한 실시예에서, 컨트롤러(70)는 일 배플을 이동시켜서 개구부(58)를 닫을 수 있고, 다른 배플을 이동시켜서 개구부(64)를 열 수 있다.
밸브(66)를 우회 위치로 설정한 후, 컨트롤러(70)는 퍼지 가스를 내부 용적(60) 내로 분사할 수 있다[단계(88)]. 예를 들어, 컨트롤러(70)는 밸브(78)를 열어 비활성 가스 퍼징 시스템을 작동시키고, 따라서, 비활성 가스를 노즐(79)을 통해 내부 용적(60) 내로 유동하게 할 수 있다. 비활성 가스는 그후, 내부 용적(60)으로부터 유입구(63)를 통해 굴뚝(44)까지 잔류 배기 가스(38)를 배출시킴으로써 내부 용적(60)으로부터 잔류 배기 가스(38)를 퍼징할 수 있다. 도 2와 관련하여 앞서 설명한 바와 같이, 비활성 가스는 또한 내부 용적(60) 내의 온도를 낮출 수 있고, 따라서, 내부 용적(60) 내에 존재할 수 있는 임의의 화염을 진화시키거나 및/또는 화재의 발생을 감소시킬 수 있다. 컨트롤러(70)는 또한, 열 회수 보일러(40)를 통해 작동 유체를 순환시키는 펌프(56)(도 1)의 작동을 중지시킬 수 있다[단계(90)]. 펌프를 정지시킴으로써, 추가적인 작동 유체가 열 회수 보일러(40)를 통해 내부 용적(60)에 유입되는 것을 방지할 수 있다.
내부 용적(60)에서 배기 가스(38)를 퍼징한 후, 열 회수 보일러(40) 내의 임의의 누출을 수리하기 위해 수리가 진행될 수 있다. 예를 들어, 핀형 튜브(62)를 수리하거나 교체할 수 있다. 수리가 완료된 후, 밸브(66)는 도 2에 도시되는 바와 같이, 폐열 회수 위치로 재설정될 수 있고, 이는 유입되는 배기 가스(38)가 다시 내부 용적(60) 내로 유입될 수 있게 한다.
이러한 서면을 통한 설명은 최적 모드를 포함한 예를 이용하여 본 발명을 개시하며, 또한, 임의의 장치 또는 시스템의 구현 및 이용과, 임의의 통합된 방법의 수행을 포함하여, 당업자가 본 발명을 실시할 수 있게 한다. 본 발명의 특허가능한 범위는 청구범위에 의해 규정되며, 당업자에게 이루어지는 다른 예들을 포함할 수 있다. 이러한 다른 예들은 청구범위의 문자로 표현된 기재와 실질적 차이가 없는 동등 구조 요소를 포함할 경우, 또는, 청구범위의 문자로 표현된 기재와 다르지 않은 구조적 요소를 가질 경우, 청구범위의 범위 내에 있는 것으로 간주된다.
10 : 시스템 12 : 가스 터빈 엔진
16 : 폐열 회수 시스템 28 : 배기부
38 : 배기 가스 40 : 열 회수 보일러
46 : 우회 덕트 60 : 내부 용적
66 : 밸브 68 : 센서
70 : 컨트롤러 72 : 비활성 가스 분사/퍼징 시스템
74 : 비활성 가스 공급원 78 : 밸브
79 : 노즐

Claims (10)

  1. 유입되는 배기 가스(38)를 엔진(12)의 배기부(28)의 내부 용적(60)을 통과하도록 지향시키는 폐열 회수 위치와, 유입되는 배기 가스(38)를 우회 덕트(46)를 통과하도록 지향시켜서 상기 내부 용적(60) 내에 배치된 열 회수 보일러(40)를 우회하게 하는 우회 위치 사이에서 스위칭 가능한 밸브 시스템(66)과,
    상기 내부 용적(60) 내로 비활성 가스를 분사하여 상기 내부 용적(60)으로부터 잔류 배기 가스(38)를 배출하도록 구성되는 비활성 가스 퍼징 시스템(72)을 포함하는
    시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 비활성 가스 퍼징 시스템(72)은 비활성 가스 공급원(74)으로부터 상기 내부 용적(60)으로의 비활성 가스의 흐름을 선택적으로 작동 및 차단시키도록 구성되는 비활성 가스 밸브 시스템(78)을 포함하는
    시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 비활성 가스 퍼징 시스템(72)은, 상기 내부 용적(60) 내에 장착되어 상기 비활성 가스를 상기 내부 용적(60) 내로 분사하도록 구성되는 유동 노즐(79)을 포함하는
    시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 열 회수 보일러(40)에서의 누출 검출에 반응하여, 상기 밸브 시스템(66)을 우회 위치로 이동시키고 상기 비활성 가스 퍼징 시스템(72)을 작동시키도록 구성되는 컨트롤러(70)를 포함하는
    시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 내부 용적(60) 내의 유기 작동 유체의 양을 검출하여 상기 열 회수 보일러(40)에서의 누출을 검출하도록 구성되는 센서(68)를 포함하는
    시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 열 회수 보일러(40)는 폐열 회수 시스템(16)으로부터 유기 작동 유체를 순환시키도록 구성되는
    시스템.
  7. 방법(82)에 있어서,
    열 회수 보일러(40)로부터 엔진(12)의 배기부(28)의 내부 용적(60) 내로의 유기 작동 유체의 누출을 검출하는 단계(84)와,
    누출 검출에 반응하여, 상기 배기부(28)의 내부 용적(60)을 우회하도록 유입되는 배기 가스(38)를 지향시키기 위해, 밸브(66)를 우회 위치로 설정하는 단계(86)와,
    누출 검출에 반응하여, 상기 내부 용적(60)으로부터 잔류 배기 가스(38)를 배출하도록 상기 내부 용적(60) 내로 비활성 가스를 분사하는 단계(88)를 포함하는
    방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 누출을 검출하는 단계(84)는, 상기 내부 용적(60)을 빠져나가는 탄화수소의 레벨의 증가를 검출하는 단계를 포함하는
    방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 밸브(66)를 우회 위치로 설정하는 단계(86)는, 우회 덕트(46)로의 유입구(64)를 개방하고 상기 내부 용적(60)으로의 유입구(58)를 폐쇄하도록 상기 밸브(66)를 이동시키는 단계를 포함하는
    방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    누출의 검출에 반응하여, 상기 열 회수 보일러(40)를 통해 유기 작동 유체를 순환시키는 펌프를 정지시키는 단계(90)를 포함하는
    방법.
KR1020110064002A 2010-06-30 2011-06-29 유기 랭킨 사이클 열 회수 보일러용 비활성 가스 퍼징 시스템 KR101795041B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/827,105 2010-06-30
US12/827,105 US20120000200A1 (en) 2010-06-30 2010-06-30 Inert gas purging system for an orc heat recovery boiler

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120002480A KR20120002480A (ko) 2012-01-05
KR101795041B1 true KR101795041B1 (ko) 2017-11-07

Family

ID=44582146

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110064002A KR101795041B1 (ko) 2010-06-30 2011-06-29 유기 랭킨 사이클 열 회수 보일러용 비활성 가스 퍼징 시스템

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20120000200A1 (ko)
EP (1) EP2402567B1 (ko)
JP (1) JP5856768B2 (ko)
KR (1) KR101795041B1 (ko)
CN (1) CN102383936B (ko)
CA (1) CA2743517C (ko)
IL (1) IL213658A0 (ko)
RU (1) RU2578549C2 (ko)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9322300B2 (en) * 2012-07-24 2016-04-26 Access Energy Llc Thermal cycle energy and pumping recovery system
DE102012218621A1 (de) * 2012-10-12 2014-04-17 Robert Bosch Gmbh Sicherheitsvorrichtung für eine Energieerzeugungsanlage und Verfahren zum Betrieb derselben
US9540961B2 (en) * 2013-04-25 2017-01-10 Access Energy Llc Heat sources for thermal cycles
GB2515330B (en) * 2013-06-20 2015-11-04 Boustead Internat Heaters Ltd Improvements in waste heat recovery units
US9683515B2 (en) 2013-07-02 2017-06-20 Cummins, Inc. Waste heat recovery system including a mechanism for collection, detection and removal of non-condensable gas
KR101947208B1 (ko) * 2014-11-28 2019-02-12 현대중공업 주식회사 열 회수 보일러의 배기가스 바이패스 흐름 전환용 무선 제어 도어 장치
JP6485688B2 (ja) * 2014-12-25 2019-03-20 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 熱発電装置
JP6407079B2 (ja) * 2015-03-25 2018-10-17 三菱日立パワーシステムズ株式会社 高湿分空気利用ガスタービンシステム及びその排ガス処理システム
WO2017081131A1 (en) * 2015-11-13 2017-05-18 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method of generating power using a combined cycle
KR101767250B1 (ko) * 2016-12-12 2017-08-14 김준영 유기성 연료를 이용한 연소 발전 장치
CA3045185A1 (en) * 2016-12-13 2018-06-21 Blue Box Technology Inc. Apparatus for extracting energy from waste heat
WO2019123305A1 (en) * 2017-12-22 2019-06-27 Darienzo Giovanni Cogeneration system for a boiler
JP6634118B2 (ja) * 2018-06-19 2020-01-22 株式会社神鋼環境ソリューション 熱利用システム及び熱利用システムの運転方法
CN108661733B (zh) * 2018-06-25 2023-11-14 西安热工研究院有限公司 一种适用于超临界二氧化碳布雷顿循环的闭式吹扫系统及方法
JP7137397B2 (ja) * 2018-08-08 2022-09-14 川崎重工業株式会社 コンバインドサイクル発電プラント
CN109340964A (zh) * 2018-11-14 2019-02-15 中国铁路设计集团有限公司 一种板换热回收型风冷氟泵机房专用空调装置
AU2020101347B4 (en) * 2020-07-13 2021-03-18 Volt Power Group Limited A waste heat recovery system
CN113137766B (zh) * 2021-04-22 2022-08-16 江西江右净达热能科技有限公司 锅炉自动化控制系统
US20240310044A1 (en) * 2023-03-13 2024-09-19 Lummus Technology Llc Electrical heater radiant box purge and pressure relief

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100101224A1 (en) * 2007-04-06 2010-04-29 Junichiro Kasuya Waste Heat Utilization Device for Internal Combustion Engine

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3907026A (en) * 1973-08-21 1975-09-23 Westinghouse Electric Corp Double tube heat exchanger
FR2379881A1 (fr) * 1977-02-04 1978-09-01 Commissariat Energie Atomique Bloc-pompe echangeur de chaleur pour reacteurs nucleaires
US4138856A (en) * 1977-10-07 1979-02-13 Sun-Econ, Inc. Leak detector device
US4621681A (en) * 1977-11-09 1986-11-11 Q-Dot Corporation Waste heat boiler
US4524822A (en) * 1980-12-29 1985-06-25 Wieland-Werke Ag Safety heat-transmitting device
JPH09203304A (ja) * 1996-01-24 1997-08-05 Ebara Corp 廃棄物を燃料とする複合発電システム
JP2001065406A (ja) * 1999-08-30 2001-03-16 Sanyo Denki Co Ltd 移動電源車
DE10006497A1 (de) * 2000-02-14 2001-08-16 Alstom Power Schweiz Ag Baden System zur Wärmerückgewinnung in Kombi-Kraftanlage
RU2188960C1 (ru) * 2001-08-20 2002-09-10 Кондрашов Борис Михайлович Способ преобразования энергии в силовой установке (варианты), струйно-адаптивном двигателе и газогенераторе
ATE364436T1 (de) * 2002-11-22 2007-07-15 Basell Polyolefine Gmbh Sichere entfernung von flüchtigen, oxidierbaren verbindungen aus partikeln, insbesondere aus polymerpartikeln
US6962051B2 (en) * 2003-06-17 2005-11-08 Utc Power, Llc Control of flow through a vapor generator
US7367188B2 (en) * 2006-07-28 2008-05-06 Ford Global Technologies, Llc System and method for diagnostic of low pressure exhaust gas recirculation system and adapting of measurement devices
US8181463B2 (en) * 2005-10-31 2012-05-22 Ormat Technologies Inc. Direct heating organic Rankine cycle
US8141620B1 (en) * 2007-02-26 2012-03-27 United States Thermoelectric Consortium (USTC) Method for conditioning a cooling loop of a heat exchange system
US8500442B2 (en) * 2007-02-26 2013-08-06 Yokogawa Corp. Of America Combustion gas analysis
US7861532B2 (en) * 2007-06-26 2011-01-04 General Electric Company System and methods for heat recovery steam generators hot purging
WO2009101977A1 (ja) * 2008-02-14 2009-08-20 Sanden Corporation 内燃機関の廃熱利用装置
DE102008024427B4 (de) * 2008-05-20 2010-03-11 Lurgi Gmbh Verfahren und Anlage zur Rückgewinnung von Arbeitsfluid

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100101224A1 (en) * 2007-04-06 2010-04-29 Junichiro Kasuya Waste Heat Utilization Device for Internal Combustion Engine

Also Published As

Publication number Publication date
JP5856768B2 (ja) 2016-02-10
JP2012013410A (ja) 2012-01-19
CN102383936B (zh) 2016-08-03
RU2578549C2 (ru) 2016-03-27
US20120000200A1 (en) 2012-01-05
CA2743517C (en) 2018-04-10
CA2743517A1 (en) 2011-12-30
IL213658A0 (en) 2011-11-30
EP2402567A1 (en) 2012-01-04
RU2011126284A (ru) 2013-01-10
KR20120002480A (ko) 2012-01-05
EP2402567B1 (en) 2015-09-30
CN102383936A (zh) 2012-03-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101795041B1 (ko) 유기 랭킨 사이클 열 회수 보일러용 비활성 가스 퍼징 시스템
US8739510B2 (en) Heat exchanger for a combined cycle power plant
EP0903484A2 (en) Gas turbine plant with fuel preheater
RU2516068C2 (ru) Газотурбинная установка, утилизационный парогенератор и способ эксплуатации утилизационного парогенератора
CN103477034A (zh) 超临界热回收蒸汽发生器的再热器和超临界蒸发器布置
JP6310707B2 (ja) 燃料加熱システムの運転方法
JP5665621B2 (ja) 排熱回収ボイラおよび発電プラント
KR102142849B1 (ko) 보일러, 이것을 구비하는 증기 발생 플랜트, 및 보일러의 운전 방법
US8844295B2 (en) Method for meeting a purge flow requirement for a power plant and a power plant having a purge control system
JP5550461B2 (ja) ガスタービンコンバインドサイクルプラント及びガスタービンコンバインドサイクルプラントのパージ方法
JP5422747B2 (ja) 太陽熱利用コンバインドサイクルプラント
JP5227140B2 (ja) Ｅｇｒパージシステム用の補助流体源
JP4862338B2 (ja) 多軸コンバインドサイクル発電設備
JP4488631B2 (ja) コンバインドサイクル発電設備およびその運転方法
US10151250B2 (en) Method of operating a gas turbine assembly and the gas turbine assembly
JP2006266085A (ja) 再生サイクル式ガスタービン発電システム
JP2006266086A (ja) 再生サイクル式ガスタービン発電システム
KR101487287B1 (ko) 발전장치
KR102420538B1 (ko) 컴바인드 사이클 발전 플랜트
JP7561094B2 (ja) 二酸化炭素回収システムの加熱蒸気系統、二酸化炭素回収システムおよび二酸化炭素回収システムの加熱蒸気系統の運用方法
JPH1073008A (ja) コンバインドサイクルプラント及びその起動停止方法
JP2002372207A (ja) 熱利用システム
KR20240151715A (ko) 가스 터빈 설비
KR20210033516A (ko) 컴바인드 사이클 발전 플랜트
WO2024096885A1 (en) System and method for bypassing carbon capture system of gas turbine engine

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant