KR20100027293A - Power generation system - Google Patents

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KR20100027293A KR1020080086148A KR20080086148A KR20100027293A KR 20100027293 A KR20100027293 A KR 20100027293A KR 1020080086148 A KR1020080086148 A KR 1020080086148A KR 20080086148 A KR20080086148 A KR 20080086148A KR 20100027293 A KR20100027293 A KR 20100027293A
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Abstract

PURPOSE: A power generation system is provided to prevent the enlargement of vacuum atmosphere by indirectly controlling the degree of vacuum of the steam condenser, thus improving the generation efficiency and stability. CONSTITUTION: A power generation system comprises a steam header(110) which distributes steam, a steam turbine(120) which is connected through a first pipe to the steam header and generates power using the steam provided from the steam header, a generator(130) which is connected to the rotary shaft of the steam turbine and produces electricity with the rotation of the rotary shaft, a steam condenser(140) which is connected through a second pipe to the steam turbine and condenses the steam which is exhausted from the steam turbine, and a suction unit(150) which has a vacuum atmosphere and sucks the steam and air inside the steam condenser at the same time by being connected through a third pipe to the steam condenser.

Description

발전 시스템{Power Generation System}Power Generation System

본 발명은 발전 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 증기를 이용한 발전 시스템에서, 복수기에서 생성되는 복수 및 복수기 내의 공기를 동시에 흡입하는 진공 분위기의 흡입부를 구비하여 복수기의 진공도를 조절함으로써, 발전효율 및 안정성을 보다 향상시킬 수 있는 발전 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a power generation system, and more particularly, in a power generation system using steam, having a suction part in a vacuum atmosphere for simultaneously sucking the plurality of air generated in the condenser and the air in the condenser, thereby adjusting the vacuum degree of the condenser, The present invention relates to a power generation system that can further improve stability.

최근 들어, 화석연료의 무분별한 사용으로 인한 환경오염, 지구 온난화 문제가 이미 심각한 수준에 이르렀으며, 또한, 절대적인 에너지원으로 사용되던 화석연료가 점차 고갈됨에 따라 이를 대체할 친환경적인 신생, 재생 에너지 개발에 많은 인적, 물적 자원이 투입되고 있다. 예를 들어, 수소 에너지, 태양열, 조력, 파력, 풍력 등 다양한 에너지들에 대한 연구가 전 세계적으로 활발하게 진행되고 있고, 일부는 상용화되고 있다. 하지만, 전체 에너지 사용에서 이러한 에너지들이 차지하는 비율은 아직 미미한 실정인데, 이는, 상기한 에너지들이 화석연료보다 에너지 효율이 현격히 떨어지며, 또한, 이러한 에너지를 생산하기 위해서는 대단위 설비시설과 막대한 자본을 필요로 하기 때문이다.Recently, environmental pollution and global warming problems caused by the indiscriminate use of fossil fuels have already reached a serious level, and as fossil fuels, which are used as absolute energy sources, are gradually depleted, development of eco-friendly new renewable energy to replace them Many human and material resources are being invested. For example, research on various energies such as hydrogen energy, solar power, tidal power, wave power, and wind power is being actively conducted around the world, and some of them are commercially available. However, the share of these energies in total energy use is still small, which means that the above-mentioned energies are significantly less energy efficient than fossil fuels, and also require large installations and enormous capital to produce such energy. Because.

한편, 상기와 같은 대체 에너지 개발 추세와 더불어, 최근에는 환경오염을 줄이고, 에너지를 절약하는 차원으로 폐수, 폐열 등 사용 후 단순히 버려지는 에너지를, 이용 가능한 에너지로 변환하는 에너지 변환기술이 주목받고 있다.On the other hand, in addition to the trend of developing alternative energy as mentioned above, recently, energy conversion technology for converting energy simply discarded after use, such as wastewater and waste heat, into usable energy has been attracting attention in order to reduce environmental pollution and save energy. .

도 1은 상기와 같은 에너지 변환의 일환으로, 화석연료의 연소, 소각로, 보일러 등에서 발생되는 증기를 이용하여 전기를 생산하는 발전 시스템의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a power generation system that generates electricity by using steam generated from combustion, an incinerator, a boiler, and the like as part of energy conversion as described above.

도 1에 도시한 바와 같이, 종래의 발전 시스템은 보일러 또는 소각로로부터 발생되는 증기의 압력 및 공급량을 제어하는 스팀헤더(1)와, 스팀헤더(1)로부터 공급되는 증기를 이용하여 동력을 발생시키는 스팀터빈(2)과, 스팀터빈(2)의 회전축과 연결되어 회전축의 회전에 의해 전기를 생산하는 발전기(3)와, 스팀터빈(2)으로부터 배출되어 유입되는 증기를 응축하여 복수로 환원하는 복수기(4)를 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 1, a conventional power generation system generates power using a steam header 1 for controlling a pressure and a supply amount of steam generated from a boiler or an incinerator, and steam supplied from the steam header 1. The steam turbine 2, the generator 3 is connected to the rotary shaft of the steam turbine 2 to produce electricity by the rotation of the rotary shaft, and the steam discharged from the steam turbine 2 to condense and reduce to a plurality The condenser 4 is included.

상기와 같은 구성으로 이루어지는 발전 시스템에서 복수기(4)의 진공도는 스팀터빈(2)의 효율에 큰 영향을 끼친다. 즉, 복수기(4)의 진공도가 높을수록 증기의 열 낙차가 커지게 되고, 이로 인해 스팀터빈(2)은 더 많은 증기압을 받게 되어 스팀터빈(2)의 효율이 향상될 수 있다. 이때, 복수기(4)의 진공은 스팀터빈(2)으로부터 배출되는 증기와 복수기(4)와 연결된 해수튜브(5)를 통해 유입되는 해수가 간접 접촉되어 열전달을 일으키는 과정 중 증기가 응축되어 복수화되고, 기존에 증기가 차지하고 있던 대부분의 공간은 기체 밀도가 급격히 낮아져 진공상태로 될 수 있다. 그러나 이와 같은 진공은 증기량, 해수량, 기타 대기온도 및 해수온도 변화에 따라 크게 변화하게 된다. 따라서 종래에는 주위 환경에 의해 변화하는 복수기(4) 의 불안정한 진공도를 보완하기 위해 상기 복수기(4)에 진공펌프(6)를 설치하여 인위적으로 고진공을 형성하였다. 상기 진공펌프(6)는 복수기(4) 내부의 공기를 빨아들여 복수기(4)를 진공상태로 유지함과 더불어, 복수기(4)를 보다 고진공화 하여 스팀터빈(2)의 효율을 향상시키는 역할을 하였다.In the power generation system having the above configuration, the degree of vacuum of the condenser 4 greatly affects the efficiency of the steam turbine 2. That is, the higher the vacuum degree of the condenser 4, the larger the thermal drop of steam, and thus, the steam turbine 2 may receive more steam pressure, thereby improving the efficiency of the steam turbine 2. At this time, the vacuum of the condenser 4 is the steam discharged from the steam turbine 2 and the seawater introduced through the seawater tube 5 connected to the condenser 4 indirect contact with the steam during the process of heat transfer condensed and pluralized For example, most of the space previously occupied by steam can be vacuumed due to a sharp decrease in gas density. However, these vacuums vary greatly depending on the amount of steam, the amount of seawater, other atmospheric and seawater temperatures. Therefore, in order to compensate for the unstable vacuum degree of the condenser 4 which changes according to the surrounding environment, the vacuum pump 6 was installed in the condenser 4 conventionally, and artificially formed high vacuum. The vacuum pump 6 sucks air in the condenser 4 to maintain the condenser 4 in a vacuum state, and improves the efficiency of the steam turbine 2 by making the condenser 4 more vacuum. It was.

여기서, 증기와 해수의 열전달 과정에서 복수기(4)에 저진공이 형성된 경우에는 상기 진공펌프(6)를 통해 진공상태를 높은 수준으로 끌어올리는 것이 가능하였다. 그런데, 증기와 해수의 열전달 과정에서 복수기(4)에 고진공이 형성된 경우에는 스팀터빈(2)과 위치적으로 가까운 곳에 설치된 진공펌프(6)에 의해 복수기(4)뿐만 아니라, 스팀터빈(2)까지 진공이 걸려 스팀터빈(2)에서부터 증기의 응축이 시작된다. 그런데, 이러한 응축된 물은 스팀터빈(2) 날개의 침식, 균열 등을 일으켜 스팀터빈(2)의 오작동, 수명 단축 등의 문제를 유발하여 전체적인 발전 시스템의 신뢰성 및 안정성을 저하시키게 된다. 또한, 이로 인해, 설비 수리비용이 증가하게 됨은 물론이다.Here, when low vacuum is formed in the condenser 4 during the heat transfer process of steam and seawater, it is possible to raise the vacuum state to a high level through the vacuum pump 6. However, when a high vacuum is formed in the condenser 4 during the heat transfer process of steam and seawater, not only the condenser 4 but also the steam turbine 2 are provided by a vacuum pump 6 positioned close to the steam turbine 2. Vacuum is applied until the steam condensation starts from the steam turbine (2). However, the condensed water causes erosion and cracking of the blades of the steam turbine 2 to cause problems such as malfunction of the steam turbine 2 and shortening of life, thereby degrading the reliability and stability of the overall power generation system. In addition, of course, the cost of repairing equipment is increased.

본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 창안한 것으로, 증기를 이용한 발전 시스템에서, 복수기에서 생성되는 복수 및 복수기 내의 공기를 동시에 흡입하는 진공 분위기의 흡입부를 구비하여 복수기의 진공도를 조절함으로써, 발전효율 및 안정성을 보다 향상시킬 수 있는 발전 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems. In the power generation system using steam, the power generation efficiency and It is an object to provide a power generation system that can further improve stability.

또한, 본 발명은 스팀터빈의 날개에서부터 증기가 응축되어 침식 및 균열되 는 것을 방지함으로써, 신뢰성 및 안정성을 확보할 수 있는 발전 시스템을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.In addition, another object of the present invention is to provide a power generation system that can ensure the reliability and stability by preventing the condensation and cracking of the steam from the blade of the steam turbine to erosion and cracking.

또한, 본 발명은 폐열을 이용하여 전기를 생산함으로써, 버려지는 에너지를 유용한 에너지로 변환하여 에너지가 손실되는 것을 방지할 수 있는 발전 시스템을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.In addition, another object of the present invention is to provide a power generation system capable of preventing the loss of energy by converting the discarded energy into useful energy by producing electricity using waste heat.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 발전 시스템은, 증기를 분배하는 스팀헤더와; 상기 스팀헤더와 제 1 배관을 통해 연결되고, 상기 스팀헤더로부터 공급되는 상기 증기를 이용하여 동력을 발생시키는 스팀터빈과; 상기 스팀터빈의 회전축과 연결되어 상기 회전축의 회전에 의해 전기를 생산하는 발전기와; 상기 스팀터빈과 제 2 배관을 통해 연결되고, 상기 스팀터빈으로부터 배출되어 유입되는 상기 증기를 응축 및 환원하여 복수로 만드는 복수기 및 상기 복수기와 제 3 배관을 통해 연결되고, 상기 복수기 내부에 저장된 상기 복수 및 공기를 동시에 흡입하는 진공 분위기의 흡입부를 포함하여 이루어진다.The power generation system of the present invention for achieving the above object, the steam header for distributing steam; A steam turbine connected to the steam header through a first pipe and generating power by using the steam supplied from the steam header; A generator connected to the rotary shaft of the steam turbine to generate electricity by the rotation of the rotary shaft; A plurality of condensers connected to the steam turbine and a second pipe, condensed and reduced by the condensation and reduction of the steam discharged from the steam turbine, and a plurality of condensers connected to the condenser and a third pipe; And a suction part in a vacuum atmosphere that simultaneously sucks air.

여기서, 상기 복수기에는 상기 복수를 상기 제 3 배관으로 분출시키는 복수펌프가 구비될 수 있다.Here, the plurality of pumps may be provided with a plurality of pumps for ejecting the plurality of the plurality of pipes.

또한, 상기 흡입부는 제 4 배관을 통해 상기 흡입부의 진공 분위기를 제어하는 진공펌프와 연결될 수 있다.In addition, the suction unit may be connected to a vacuum pump for controlling the vacuum atmosphere of the suction unit through a fourth pipe.

또한, 상기 흡입부는 제 5 배관을 통해 상기 흡입부로부터 배출되는 상기 복수를 저장하는 복수저장탱크와 연결될 수 있다.In addition, the suction unit may be connected to a plurality of storage tanks for storing the plurality discharged from the suction unit through a fifth pipe.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 증기를 이용한 발전 시스템에서, 복수기에서 생성되는 복수 및 복수기 내의 공기를 동시에 흡입하는 진공 분위기의 흡입부를 구비하여 복수기의 진공도를 조절함으로써, 스팀터빈의 효율을 보다 향상시킬 수 있다.As described above, the present invention is to improve the efficiency of the steam turbine by adjusting the vacuum degree of the condenser in the power generation system using the steam, provided with a suction portion of the vacuum atmosphere for sucking the condensate and the air generated in the condenser at the same time You can.

또한, 본 발명에 따르면, 스팀터빈에 증기가 응축되어 침식 및 균열되는 것을 방지함으로써, 발전 시스템의 신뢰성 및 안정성을 보다 확보할 수 있다.In addition, according to the present invention, by preventing the steam condensation and erosion and cracks in the steam turbine, it is possible to further ensure the reliability and stability of the power generation system.

또한, 본 발명에 따르면, 사용 후 버려지는 에너지를 이용 가능한 에너지로 변환할 수 있고, 이로 인해, 에너지가 손실되는 것을 방지할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to convert the energy discarded after use into usable energy, thereby preventing the loss of energy.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 증기를 이용한 발전 시스템의 개략적인 구성도이다.2 is a schematic configuration diagram of a power generation system using steam according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발전 시스템(100)은 스팀헤더(110)와, 스팀터빈(120)과, 발전기(130)와, 복수기(140) 및 흡입부(150)를 포함하여 형성된다. 또한, 상기 발전 시스템(100)은 진공펌프(160)와 복수저장탱크(170)를 더 포함하여 형성된다. 이때, 상기 스팀헤더(110)와 스팀터빈(120)은 제 1 배관(125)을 통해 서로 연결되고, 상기 스팀터빈(120)과 복수기(140)는 제 2 배관(145)을 통해 연결되며, 상기 복수기(140)와 흡입부(150)는 제 3 배관(155)을 통해 서로 연결된다. 또한, 상기 흡입부(150)와 진공펌프(160)는 제 4 배관(165)을 통해 서로 연결되고, 상기 흡입부(150)와 복수저장탱크(170)는 제 5 배관(175)을 통해 서로 연결된다.As shown in FIG. 2, the power generation system 100 according to the preferred embodiment of the present invention includes a steam header 110, a steam turbine 120, a generator 130, a condenser 140, and a suction unit ( 150). In addition, the power generation system 100 further includes a vacuum pump 160 and a plurality of storage tanks 170. In this case, the steam header 110 and the steam turbine 120 are connected to each other through the first pipe 125, the steam turbine 120 and the condenser 140 is connected through the second pipe 145, The condenser 140 and the suction part 150 are connected to each other through the third pipe 155. In addition, the suction unit 150 and the vacuum pump 160 are connected to each other through a fourth pipe 165, the suction unit 150 and the plurality of storage tanks 170 through each other through a fifth pipe (175). Connected.

상기 스팀헤더(110)는 열원으로부터 만들어지는 증기를 모으고, 이를 필요한 곳으로 보내는 분배장치이다. 여기서, 상기 열원은 화석연료의 연소, 보일러, 소각로에서 발생되는 폐열, 용광로 등 물을 끓여 증기를 만들 수 있는 모든 장치나 기관을 의미하는 바, 본 발명에서 증기를 만드는 어느 하나의 열원을 한정하는 것은 아니다. 본 발명에서, 상기 스팀헤더(110)는 스팀터빈(120)에 증기를 공급할 경우, 발전 시스템(100)의 안정적인 구동을 위해 증기의 압력 및 공급량을 제어하며 증기를 공급하게 된다. 이때, 상기 스팀헤더(110)로부터 분출되는 증기는 제 1 배관(125)을 통해 상기 스팀터빈(120)으로 유입된다. 한편, 상기 스팀헤더(110)는 고온 고압의 증기를 내부에 수용하므로, 내열성, 내식성이 우수한 스테인리스 스틸 계열의 재질로 형성하는 것이 바람직하다.The steam header 110 is a distribution device that collects the steam made from the heat source and sends it to the place where it is needed. Here, the heat source means any device or engine capable of making steam by boiling water such as combustion of fossil fuel, waste heat generated from a boiler, an incinerator, a blast furnace, etc., which defines any one heat source for making steam in the present invention. It is not. In the present invention, when the steam header 110 to supply steam to the steam turbine 120, to control the pressure and the supply amount of steam for stable driving of the power generation system 100 is to supply the steam. In this case, the steam ejected from the steam header 110 is introduced into the steam turbine 120 through the first pipe 125. On the other hand, since the steam header 110 accommodates steam at a high temperature and high pressure, the steam header 110 may be formed of a stainless steel-based material having excellent heat resistance and corrosion resistance.

상기 스팀터빈(120)은 제 1 배관(125)을 통해 상기 스팀헤더(110)와 연결된다. 상기 스팀터빈(120)은 증기열에너지를 기계적 에너지로 변환시키는 대표적인 에너지 변환기기의 하나로써, 상기 스팀헤더(110)로부터 분출되어 들어오는 고온ㅇ고압 증기를 노즐(미도시) 또는 고정된 날개(미도시)로부터 분출, 팽창시켜 나온 고속의 증기류를 회전하는 터빈날개(미도시)에 부딪쳐서 그 충동작용 또는 반동작 용에 의하여 회전축(121)을 회전시키게 된다. 여기서, 상기 노즐(미도시)과 터빈날개(미도시)의 한 조를 스팀터빈(120)의 단(段)이라고 한다. 이러한 스팀터빈(120)의 단에는 터빈날개(미도시)를 충동력만으로 구동하는 것과 충동력과 반동력모두를 이용해 구동하는 것이 있는데, 전자를 충동단, 후자를 반동단이라고 한다. 그리고 충동단만으로 이루어진 터빈을 충동터빈, 반동단만으로 이루어진 터빈을 반동터빈이라고 한다. 상기 스팀터빈(120)은 이러한 단을 여러 개 나란히 배열하여 구성될 수 있고, 오직 한 단만으로 구성될 수도 있다. 예를 들어, 중소형 소각로의 폐열을 열원으로 할 경우, 발생되는 증기의 양이 그다지 많지 않기 때문에 한 단으로 구성된 마이크로 스팀터빈(120)이 사용될 수 있다.The steam turbine 120 is connected to the steam header 110 through the first pipe (125). The steam turbine 120 is one of the representative energy converter for converting the steam heat energy into mechanical energy, the nozzle (not shown) or a fixed blade (not shown) for the high temperature and high pressure steam emitted from the steam header 110 The rotary shaft 121 is rotated by impulse action or counter action by hitting a turbine blade (not shown) that rotates a high-speed steam stream blown out and expanded. Here, a pair of the nozzle (not shown) and the turbine blade (not shown) are referred to as the stage of the steam turbine 120. The stage of the steam turbine 120 is to drive the turbine blades (not shown) only by the impulse force and drive by using both the impulse and reaction force, the former is called the impulse stage, the latter is the reaction stage. And a turbine consisting of only the impulse stage is called an impulse turbine, a turbine consisting only of the reaction stage is called a reaction turbine. The steam turbine 120 may be configured by arranging several of these stages side by side, or may be composed of only one stage. For example, when waste heat of a small and medium-sized incinerator is used as a heat source, since the amount of generated steam is not very high, a single stage micro steam turbine 120 may be used.

상기 발전기(130)는 상기 스팀터빈(120)의 회전축(121)과 연결되어 구성된다. 또한, 상기 발전기(130)는 상기 회전축(121)의 회전에 의해 전기를 생산한다. 상기 발전기(130)는 회전축(121)의 회전 속도에 의존적이며, 회전 속도의 가감에 따라 전기 생산량이 변하게 된다. 따라서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발전 시스템(100)은 복수기(140)의 진공도를 조절하여 상기 스팀터빈(120)의 효율을 높임과 동시에 발전 시스템(100)을 안정화시켜 상기 발전기(130)에서 생산되는 전기를 지속적으로, 그리고 더 많은 양을 생산 가능하게 할 수 있다.The generator 130 is configured to be connected to the rotary shaft 121 of the steam turbine 120. In addition, the generator 130 produces electricity by the rotation of the rotary shaft 121. The generator 130 is dependent on the rotational speed of the rotating shaft 121, the electricity output is changed as the rotational speed is added or decreased. Therefore, the power generation system 100 according to the preferred embodiment of the present invention controls the degree of vacuum of the condenser 140 to increase the efficiency of the steam turbine 120 and at the same time stabilize the power generation system 100 in the generator 130. The electricity produced can be made available continuously and in greater quantities.

상기 복수기(140)는 제 2 배관(145)을 통해 상기 스팀터빈(120)과 연결된다. 상기 복수기(140)는 상기 스팀터빈(120)에 동력을 부여한 후 배출되는 증기를 내부 로 유입시켜 응축시킨다. 상기 복수기(140)는 밀폐된 용기로 되어 있으며, 공급되는 냉각수에 의해 흘러들어오는 증기의 증발열을 빼앗아 증기를 환원시켜 복수로 만든다. 증기를 이용한 발전 시스템(100)에서 증기를 복수로 만드는 이유는 기체 상태로 이송하는 것 보다 액체 상태로 이송하는 것이 동력 소모를 보다 줄일 수 있기 때문이다. 상기 복수기(140)는 증기와 냉각수가 직접 접촉하는 혼합복수기와 전열면을 통해서 열교환을 하게 하는 표면복수기로 구분된다. 도 2는 증기와 냉각수가 열교환을 하는 표면복수기를 도시하고 있다. 도 2에 도시한 복수기(140)는 표면복수기로, 밀폐된 용기 형태의 몸체(141)와, 해수가 순환하는 해수튜브(142)와, 환원된 복수를 임시로 저장하는 온수저수조(hot well)(143)를 포함하여 형성된다. 그리고 상기 온수저수조(143) 하부에는 임시로 저장된 복수를 배출하기 위한 복수펌프(144)가 설치될 수 있다.The condenser 140 is connected to the steam turbine 120 through a second pipe 145. The condenser 140 powers the steam turbine 120 to condense by introducing steam discharged therein. The condenser 140 is a closed container, and takes the heat of evaporation of the steam flowing by the supplied cooling water to reduce the steam to make a plurality. The reason why a plurality of steams are generated in the power generation system 100 using steam is that power consumption may be further reduced in the liquid state than in the gas state. The condenser 140 is divided into a mixed condenser in which steam and cooling water are in direct contact, and a surface condenser allowing heat exchange through a heat transfer surface. 2 illustrates a surface condenser in which steam and cooling water are heat-exchanged. The condenser 140 shown in FIG. 2 is a surface condenser, a body 141 in the form of a sealed container, a seawater tube 142 through which seawater circulates, and a hot water reservoir for temporarily storing the reduced plurality. 143 is formed. In addition, a plurality of pumps 144 for discharging the temporarily stored plurality may be installed at the lower portion of the hot water storage tank 143.

상기 스팀터빈(120)으로부터 유입되는 증기가 상기 몸체(141) 내부로 들어오면, 상기 해수튜브(142)에는 냉각수로 사용되는 해수가 유입된다. 이때, 상기 스팀터빈(120)으로부터 유입되는 증기와 해수튜브(142)를 통해 유입되는 해수가 간접적으로 접촉되어 열전달을 일으키게 되고, 이러한 과정 중에 상기 증기는 응축 및 환원되어 복수로 만들어지고, 기존에 증기가 차지하고 있던 대부분의 공간은 기체 밀도가 급격히 낮아져 진공상태로 된다. 또한, 환원된 복수는 상기 온수저수조(143)에 저장된 후 복수펌프(144)에 의해 제 3 배관(155)으로 배출된다.When steam flowing from the steam turbine 120 enters the body 141, seawater used as cooling water flows into the seawater tube 142. At this time, the steam flowing from the steam turbine 120 and the seawater introduced through the seawater tube 142 is indirectly contacted to cause heat transfer. During this process, the steam is condensed and reduced to make a plurality, Most of the space occupied by steam is rapidly reduced in gas density and becomes vacuum. In addition, the reduced plurality is stored in the hot water reservoir 143 and then discharged to the third pipe 155 by the plurality of pumps (144).

여기서, 복수기(140)의 진공도가 높을수록 증기의 열 낙차가 커지게 되고, 이로 인해 스팀터빈(120)은 더 많은 증기압을 받게 되어 스팀터빈(120)의 효율이 보다 향상된다. 그러나 종래에는 복수기(도 1의 4)의 일측에 진공펌프(도 1의 6)를 설치하여 증기가 복수화되는 과정에서 자연적으로 형성되는 진공도를 보다 고진공화하여 스팀터빈(도 1의 2)의 효율을 향상시키고자 하였으나 상기 스팀터빈(도 1의 2)과 위치적으로 가까운 곳에 설치되는 상기 진공펌프(도 1의 6)에 의해 복수기(도 1의 4)뿐만 아니라, 스팀터빈(도 1의 2)에까지 진공이 걸려 스팀터빈(도 1의 2)에서부터 증기가 응축되기 시작하여 이러한 응축된 물에 의해 스팀터빈(도 1의 2)이 구동하는데 있어서, 여러 가지 기계적 문제를 일으키게 되었다. 따라서 본 발명의 발전 시스템(100)은 상술한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 가급적 스팀터빈(120)과 위치적으로 먼 곳에 인위적으로 진공을 형성하는 장치를 구비한다. 즉, 본 발명에 따른 발전 시스템(100)은 스팀터빈(120)과 연결되는 복수기(140)의 일측과 대응되는 복수기(140)의 타측에 제 3 배관(155)을 통해 연결되는 진공 분위기의 흡입부(150)를 구비한다.Here, the higher the vacuum degree of the condenser 140, the larger the thermal drop of steam, and thus the steam turbine 120 receives more steam pressure, thereby improving the efficiency of the steam turbine 120. However, in the related art, a vacuum pump (6 in FIG. 1) is installed at one side of the condenser (4 in FIG. 1) to increase the efficiency of the steam turbine (2 in FIG. 1) by vacuuming the vacuum degree naturally formed in the process of plural steaming. By the vacuum pump (6 in FIG. 1) installed in a position close to the steam turbine (2 in FIG. 1), but not only a condenser (4 in FIG. 1), but also a steam turbine (2 in FIG. 1). ), The steam began to condense from the steam turbine (2 of FIG. 1) and caused various mechanical problems in driving the steam turbine (2 of FIG. 1) by the condensed water. Therefore, the power generation system 100 of the present invention is provided with a device for artificially forming a vacuum as far as possible from the steam turbine 120, in order to solve the above problems. That is, in the power generation system 100 according to the present invention, the suction of the vacuum atmosphere connected to the other side of the condenser 140 corresponding to one side of the condenser 140 connected to the steam turbine 120 through the third pipe 155. The unit 150 is provided.

상기 흡입부(150)는 상기 복수기(140)와 마찬가지로, 밀폐된 용기 형태로 이루어진다. 상기 흡입부(150)는 그 자체가 하나의 저장탱크 역할을 한다. 상기 복수기(140)가 증기와 해수의 열교환에 의해 자연적으로 진공 분위기를 형성하는데 비해, 상기 흡입부(150)는 인위적으로 진공 분위기가 조성된다. 이를 위해, 상기 흡입부(150)는 제 4 배관(165)을 통해 진공펌프(160)와 연결된다. 상기 진공펌프(160)의 펌핑작용에 의해 상기 흡입부(150) 내부의 공기가 진공펌프(160)로 흡입 및 배출된다. 본 발명에 따른 발전 시스템(100)에서, 진공 분위기의 흡입부(150)는 상기 복수기(140)의 온수저수조(143)에 저장되어 있는 복수의 배출속도를 급격히 향상시키고, 상기 복수를 모두 배출시킨 후 복수기(140)의 몸체(141) 내부에 잔존하는 공기 또한 흡입부(150) 내부로 빨아들여 복수기(140)를 고진공화 하는 역할을 하게 된다. 여기서, 종래에는 진공펌프(도 1의 6)는 스팀터빈(도 1의 2)에까지 영향을 미쳤지만, 본 발명의 발전 시스템(100)에서 상기 진공펌프(160)는 복수기(140)의 진공도를 직접 조절하는 것이 아니라, 상기 흡수부(150)를 통해 간접적으로 조절하는 것이므로, 진공이 스팀터빈(120)까지 확대되는 것을 방지할 수 있게 된다. 즉, 상기 흡입부(150)는 복수기(140)의 진공도를 높여 스팀터빈(120)의 효율을 향상시킴은 물론, 스팀터빈(120)의 안정성에도 기여하게 된다.Like the condenser 140, the suction unit 150 is formed in a sealed container. The suction unit 150 itself serves as a storage tank. While the condenser 140 naturally forms a vacuum atmosphere by heat exchange between steam and seawater, the suction part 150 artificially creates a vacuum atmosphere. To this end, the suction unit 150 is connected to the vacuum pump 160 through the fourth pipe 165. By the pumping action of the vacuum pump 160, the air inside the suction unit 150 is sucked and discharged to the vacuum pump 160. In the power generation system 100 according to the present invention, the suction unit 150 in a vacuum atmosphere rapidly improves a plurality of discharge speeds stored in the hot water reservoir 143 of the condenser 140, and discharges all of the plurality. After the air remaining in the body 141 of the condenser 140 is also sucked into the suction unit 150 serves to high vacuum the condenser 140. Here, in the related art, the vacuum pump (6 in FIG. 1) affected the steam turbine (2 in FIG. 1), but in the power generation system 100 of the present invention, the vacuum pump 160 is used to determine the degree of vacuum of the condenser 140. Since it is not controlled directly, but indirectly through the absorber 150, it is possible to prevent the vacuum from expanding to the steam turbine 120. That is, the suction unit 150 improves the efficiency of the steam turbine 120 by increasing the degree of vacuum of the condenser 140 as well as contributes to the stability of the steam turbine 120.

한편, 흡입부(150)로 흡입된 복수는 흡입부(150)의 진공 해제 시, 상기 흡입흡입부(150)와 제 5 배관(175)을 통해 연결된 복수저장탱크(170)로 이동하게 된다. 상기 복수저장탱크(170)에 저장된 복수는 열원으로 재공급되고, 가열되어 증기가 되며, 이러한 증기는 다시 스팀터빈(120)으로 공급될 수 있다.Meanwhile, the plurality sucked into the suction unit 150 moves to the plurality of storage tanks 170 connected through the suction suction unit 150 and the fifth pipe 175 when the suction unit 150 is released from the vacuum. The plurality of stored in the plurality of storage tanks 170 is re-supplied as a heat source, heated to become steam, this steam may be supplied to the steam turbine 120 again.

상술한 바와 같이, 본 발명은 복수기(140)에서 생성되는 복수 및 복수기(140) 내의 공기를 동시에 흡입하는 진공 분위기의 흡입부(150)를 구비한다. 상기 흡입부(150)는 복수기(140)의 진공도를 간접적으로 제어하는 방식으로, 복수기(140)의 진공도를 높임과 동시에 진공 분위기의 확대를 방지할 수 있다. 이로 인해, 스팀터빈(120)의 효율을 향상시킬 뿐만 아니라, 스팀터빈(120)을 보다 안정적으로 구동하는 것이 가능하여 전체적인 발전 시스템(100)의 발전효율 또한 향상시 킬 수 있다. 그리고 본 발명은 증기를 발생시키는 열원으로 소각로의 폐열을 활용할 수 있다. 즉, 본 발명은 사용 후 버려지는 에너지를 이용 가능한 에너지로 변환할 수 있고, 이로 인해, 에너지가 손실되는 것을 방지할 수 있다.As described above, the present invention includes a suction unit 150 in a vacuum atmosphere for simultaneously sucking the plurality of air generated in the condenser 140 and the air in the condenser 140. The suction unit 150 may indirectly control the degree of vacuum of the condenser 140 to increase the degree of vacuum of the condenser 140 and prevent expansion of the vacuum atmosphere. As a result, it is possible not only to improve the efficiency of the steam turbine 120, but also to drive the steam turbine 120 more stably, thereby improving the power generation efficiency of the entire power generation system 100. And the present invention can utilize the waste heat of the incinerator as a heat source for generating steam. That is, the present invention can convert the energy discarded after use into usable energy, thereby preventing the loss of energy.

본 발명의 기술적 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.Although the technical spirit of the present invention has been described in detail according to the above-described preferred embodiment, it should be noted that the above-described embodiment is for the purpose of description and not of limitation. In addition, those skilled in the art will understand that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.

도 1은 종래 증기를 이용한 발전 시스템의 개략적인 구성도.1 is a schematic configuration diagram of a power generation system using a conventional steam.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 증기를 이용한 발전 시스템의 개략적인 구성도.2 is a schematic configuration diagram of a power generation system using steam according to a preferred embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

1OO : 발전 시스템 110 : 스팀헤더1OO: Power Generation System 110: Steam Header

120 : 스팀터빈 130 : 발전기120: steam turbine 130: generator

140 : 복수기 150 : 흡입부140: condenser 150: suction

160 : 진공펌프 170 : 복수저장탱크160: vacuum pump 170: multiple storage tank

Claims (6)

증기를 분배하는 스팀헤더와;A steam header for distributing steam; 상기 스팀헤더와 제 1 배관을 통해 연결되고, 상기 스팀헤더로부터 공급되는 상기 증기를 이용하여 동력을 발생시키는 스팀터빈과;A steam turbine connected to the steam header through a first pipe and generating power by using the steam supplied from the steam header; 상기 스팀터빈의 회전축과 연결되어 상기 회전축의 회전에 의해 전기를 생산하는 발전기와;A generator connected to the rotary shaft of the steam turbine to generate electricity by the rotation of the rotary shaft; 상기 스팀터빈과 제 2 배관을 통해 연결되고, 상기 스팀터빈으로부터 배출되어 유입되는 상기 증기를 응축 및 환원하여 복수로 만드는 복수기; 및A condenser connected to the steam turbine through a second pipe and condensing and reducing the steam flowing out from the steam turbine into a plurality; And 상기 복수기와 제 3 배관을 통해 연결되고, 상기 복수기 내부에 저장된 상기 복수 및 공기를 동시에 흡입하는 진공 분위기의 흡입부;A suction part of a vacuum atmosphere connected to the condenser and a third pipe and suctioning the plurality of air and the air stored in the condenser at the same time; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전 시스템.Power generation system comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 복수기에는 상기 복수를 상기 제 3 배관으로 분출시키는 복수펌프가 구비되는 것을 특징으로 하는 발전 시스템.The power generation system, characterized in that the plurality of pumps are provided with a plurality of pumps for ejecting the plurality to the third pipe. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 흡입부는 제 4 배관을 통해 상기 진공 분위기를 제어하는 진공펌프와 연결되는 것을 특징으로 하는 발전 시스템.The suction unit is connected to a vacuum pump for controlling the vacuum atmosphere through a fourth pipe. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 흡입부는 제 5 배관을 통해 상기 흡입부로부터 배출되는 상기 복수를 저장하는 복수저장탱크와 연결되는 것을 특징으로 하는 발전 시스템.The suction unit is connected to a plurality of storage tank for storing the plurality of discharged from the suction unit through a fifth pipe. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 흡입부는 제 5 배관을 통해 상기 흡입부로부터 배출되는 상기 복수를 저장하는 복수저장탱크와 연결되는 것을 특징으로 하는 발전 시스템.The suction unit is connected to a plurality of storage tank for storing the plurality of discharged from the suction unit through a fifth pipe. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 흡입부는 제 5 배관을 통해 상기 흡입부로부터 배출되는 상기 복수를 저장하는 복수저장탱크와 연결되는 것을 특징으로 하는 발전 시스템.The suction unit is connected to a plurality of storage tank for storing the plurality of discharged from the suction unit through a fifth pipe.
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KR20150060723A (en) * 2012-09-28 2015-06-03 지멘스 악티엔게젤샤프트 Method for recovering process wastewater from a steam power plant

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