KR20020068001A - 발전용 플랜트에서 복수기에 방출되는 급수가열기의 추기드레인수의 열 회수 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 발전용 재생 재열식 랭킨사이클에서 추기 드레인수의 열회수 방안에 관한 것으로 더욱 상세하게는 표면접촉식 급수가열기에서 급수을 가열하고 최종적으로 냉각수에 방출되는 드레인수의 보유열을 복수계통으로 회수하여 열효율을 향상시키는 방법에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 복수기에 방출하는 추기 드레인수를 복수기 하부와 복수펌프 흡입구 사이의 흡입 라인으로 옮기고 추기 드레인수에 포함되어 있는 기포을 제거하기 위하여 복수펌프상부에 가이드 플레이트을 설치하여 복수펌프에서 캐비테이션이 발생되지 않도록 하는 것을 특징으로 한다. 안정적이고 연속적으로 추기 드레인수의 보유열량을 복수계통으로 회수함으로 열효율 향상은 물론 온 배수의 저감효과도 발생한다.

Description

발전용 플랜트에서 복수기에 방출되는 급수가열기의 추기 드레인수의 열 회수 방법{omitted}

본 발명은 발전용 급수가열기의 추기 드레인 수의 열 회수 방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 표면접촉식 급수가열기에서 급수을 가열하고 최종적으로 복수기에 방출되어 냉각수에 빼앗기는 추기 드레인 수가 보유한 열을 복수계통으로 회수하여 열효율을 향상시키는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 급수가열기의 형태는 표면 접촉식과 직접 접촉식이 있는데 대부분의 발전용 플랜트에서는 표면 접촉식이 사용된다.

표면 접촉식은 관내로 급수가 흐르고 관 외측으로 추기 증기가 흐르면서 관의 전열면을 통해 열교환이 이루어지고 있다. 추기 스팀은 급수을 가열하고 최종적으로 드레인수가 되어 복수기로 방출된다.

복수기에서는 저압터빈과 급수펌프용 터빈에서 나온 저압스팀 및 각종 드레인수가 순환수 펌프에 의해 보내진 냉각수에 의해 잠열을 빼앗기고 응축되어 복수기 하부에 모여진다. 이 응축수는 복수펌프에 의해 재 순환되어 지고 있다.

발전용 복수기의 진공도는 정상 운전시 (722mmHg 기준포화수온도 33.2℃)이다. 즉 33.2℃의 열량만 재 순환되고 나머지는 냉각수에 의해 버려진다고 할 수 있다. 2열 8추기의 발전용 플랜트에서 최종단의 표면 접촉식 급수가열기의 추기 드레인수 온도는 약 40℃이다.

복수기의 진공도에 해당하는 열량( 722mmHg 기준 포화수온도 33.2℃)만 복수계통으로 재 순환되고 나머지는 냉각수에 의해 버려지고 있다.

본 발명은 상기와 같이 복수기에서 버려지는 추기 드레인수의 열량을 곧바로 복수 계통으로 회수함으로써 재열 재생식 랭킨싸이클의 열효율을 향상시키는데 있다.

이와같은 목적을 달성하기 위해서는 복수기로 방출하던 추기 드레인수을 복수기 하부와 복수펌프 사이의 흡입라인으로 옮겨서 곧바로 복수계통으로 순환되게 하여야 한다.

복수기내 진공도는 정상운전시 722mmHg(절대압력 0.05kg/cm²) 포화수온도는 33.2℃이다. 복수펌프의 Suction이 이루어지고 있는 부분은 1m 하부가 되므로 이곳의 절대압력은 P = P₀+ γh에서

P = 0.05+1000*1 / 10⁴=0.15 kg/cm²이다. 절대압력 0.15 kg/cm²에서 포화수온도는 52.5℃이므로 이곳에 추기 드레인수(40℃)을 방출하면 포화증기가 되지 않고 곧바로 복수계통으로 회수되며 연속운전이 가능하다.

복수펌프에서 캐비테이션이 발생되지 않도록 복수펌프 상단의 공기 배출관 아래에 가이드 플레이트을 설치한다

복수펌프의 흡상능력 향상을 위해 복수기 레벨을 조금 높이면 연속적으로 안정운전이 가능하다.

본 발명의 특징은 최종단 급수 가열기의 추기 드레인수을 복수기로 방출하지 않고 복수기 하부와 복수펌프사이로 방출함으로 추기 드레인수의 보유열량을 곧바로 복수계통으로 회수 할 수 있다는데 그 특징이 있다.

도1. 급수 가열기의 추기 드레인수가 복수기 하부와 복수펌프 입구사이에 연결된 모양도

도2. 복수펌프 상부에 부착된 가이드 플레이트의 모양도

도3. 장치가 부착된 상태의 P&I 도

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 복수기 2 : 복수펌프

3 : 추기 드레인관 4 : 혼합관

5 : 추기 배출밸브 6 : 가이드 플레이트

7 : 공기 배출관 8 : 추기 회수밸브

이하 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도1은 복수기 하부와 복수펌프 사이에 급수가열기의 추기 드레인수가 방출되는 모양도이다 복수기(1)은 저압스팀과 각종 드레인수가 응축되는 곳이며복수펌프(2)은 복수기에 모인 응축수을 복수계통으로 순환시킨다. 추기스팀 드레인관(3)으로 급수가열기에서 급수을 가열하고 응축된 추기 드레인수가 복수기 하부로 유입되는 관이다. 혼합관(4)에서 복수기의 응축수와 추기 드레인수가 혼합되어 복수펌프(1)을 통하여 복수계통으로 순환된다. 급수가열기가 정상운전 되기 전에 추기 배출밸브(5)는 급수가열기 안의 공기가 복수기로 배출될 수 있도록 OPEN되어 있어야 한다.

급수가열기가 정상운전 되기 전에 복수펌프(1) 내로 공기가 들어가지 않도록 추기 회수밸브(8)는 반드시 CLOS 되어 있어야 한다.

급수가열기가 정상화 된 후에는 추기 배출밸브(5)를 CLOSE 시킨 후에 추기 회수밸브(8)를 서서히 OPEN 시켜 추기 드레인수가 복수계통으로 회수 되도록 한다.

그림2는 복수펌프 상부에서 기포의 제거와 복수펌프의 캐비테이션 방지을 위해 설치된 가이드 플레이트(6)의 모양도이다. 복수펌프(1)의 상부에서 기포나 불응축수는 공기배출관(7)을 통해 복수기로 배출된다.

또 복수펌프의 유효 흡입수두에 맞추어 복수기 응축수 레벨을 적절히 맞추어야 한다.

이상에서 상술한 바와 같이 본 발명장치는 표면 접촉식 급수가열기에서 급수을 가열하고 최종적으로 복수기에서 방출되는 추기 드레인수의 보유열을 곧바로 복수계통으로 회수하여 열효율 향상을 가져온다.

이는 표면접촉식 급수가열기로 물과 증기을 직접 혼합시키는 직접식과 같은효과를 얻을 수 있다.

또 복수기에서 방출되는 열량이 줄어 냉각수의 온도의 저하를 가져오는 온 배수 저하에도 기여한다.

Claims (1)

1. 발전용 재열 재생식 랭킨 싸이클에서 표면 접촉식 급수가열기의 최종단의 추기 드레인수을 복수기 하부 또는 복수기 하부와 복수 펌프 사이로 방출하여 추기 드레인수의 보유열을 곧바로 복수계통으로 회수하는 방법.

   상기와 같은 원리를 이용하여 복수기로 배출되는 각종 드레인수의 보유열을 곧바로 복수계통으로 회수하는 방법.