KR20100127917A - System for reclaiming waste heat from boiler - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 폐회로 보일러의 폐열 회수 시스템에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 고온 고압의 증기, 온수 등의 열매체를 생산할 때 발생하는 고온의 배기가스와 열매체가 열 사용처를 통해 열교환되어 응축된 고온의 응축수를 회수하여 배기가스와 응축수의 폐열을 이용하고, 회수되는 폐열의 효율을 극대화하며, 폐회로 보일러의 버너의 연소작용을 촉진하여 연소 효율을 향상시키는 폐회로 보일러의 폐열 회수 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a waste heat recovery system of a closed circuit boiler. More specifically, the high-temperature exhaust gas and the heat medium generated when producing a heat medium such as steam and hot water of high temperature and high pressure are heat-exchanged through heat use to recover the high-temperature condensed water to utilize the waste heat of the exhaust gas and the condensate. The present invention relates to a waste heat recovery system of a closed circuit boiler, which maximizes the efficiency of waste heat, and promotes combustion of the burner of the closed circuit boiler to improve combustion efficiency.
일반적으로, 보일러(boiler)는 석유·석탄 등의 연료를 연소시켜 열 사용처로 온수나 증기를 공급하는 장치로, 그 중 증기 보일러에서 생산된 증기의 사용형태를 보면, 실내 난방의 경우 증기 보일러에서 발생한 증기가 증기압에 의해 이송되어 실내에 설치된 열 사용처에서 실내의 공기와 열교환 후 보유하고 있는 잠열을 발산하고, 증기 트랩을 통과한 응축수와 일부 폐증기는 회수배관을 통하여 회수 탱크로 되돌아와 잔여 잠열을 잃고 응축수가 되어 보일러로 공급되도록 구성된다. In general, a boiler is a device that supplies hot water or steam to a heat source by burning fuel such as petroleum and coal. Among them, in the case of indoor heating, in a steam boiler, a boiler is used. The generated steam is transported by the steam pressure to dissipate the latent heat that is retained after heat exchange with the indoor air at the place where the indoor heat is used, and the condensate and some waste steam that passed through the steam trap are returned to the recovery tank through the recovery pipe and the remaining latent heat And then become condensate and fed to the boiler.
한편, 사우나, 세탁실 또는 탈취 공정용 식품 공장 등과 같은 열 사용처의 경우처럼 증기의 열을 직접 사용하는 경우 증기를 직접 목적물에 공급하여 열을 이용하고, 공급배관 내의 남은 증기는 회수관을 통해 회수탱크로 회수되고, 목적물에 공급된 증기는 잠열을 잃고, 응축수로 변하여 별도 설치된 집수관을 통해 배수되는 구조로 구성된다.On the other hand, when using the heat of steam directly, such as in the case of a heat source such as a sauna, a laundry room or a food factory for deodorization process, steam is directly supplied to the target object to use heat, and the remaining steam in the supply pipe is recovered through a recovery tank. The steam supplied to the target object loses latent heat, turns into condensate, and is drained through a separately installed collecting pipe.
통상적으로 증기의 이용 시, 증기압에 의해 이송된 증기가 보유하고 있는 열량 중 잠열의 일정분만 사용 목적의 열로 이용되고, 나머지 잔여 잠열과 현열 대부분이 대기중으로 낭비되고 있으며, 이 중 극히 일부분만 보일러의 보충수로 이용되고 있는 실정이다.In general, when steam is used, only a portion of latent heat of the heat retained by steam pressure is used as heat for use, and most of the remaining latent heat and sensible heat are wasted into the atmosphere. It is used as a supplementary water.
도 1은 종래 기술에 따른 폐회로 보일러의 폐열 회수 시스템을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a waste heat recovery system of a closed circuit boiler according to the prior art.
도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 폐회로 보일러의 폐열 회수 시스템은 고온 고압의 증기, 온수 등의 열매체를 생산하는 폐회로 보일러(110), 열매체 생산시 발생하는 고온 고압의 폐가스를 배출하는 연도(120) 및 연돌(130), 이 폐회로 보일러(110)와 연결되어 열매체를 공급하는 공급배관(140), 공급배관(140)과 연결되어 폐회로 보일러(110)에서 생산된 열매체를 사용하는 사우나, 세탁실 또는 탈취 공정용 식품 공장 등의 열 사용처(150) 및 열 사용처(150)에 공급된 열매체가 열교환에 의해 응축되어 폐회로 보일러(110)로 회수되는 회수배관(160)을 포함하여 구성된다.As shown, the waste heat recovery system of the closed circuit boiler according to the prior art is a closed
이와 같이 구성된 종래 기술에 따른 폐회로 보일러의 폐열 회수 시스템은 버너(112)와 송풍기(114)를 구동하여 폐회로 보일러(110)에서 열매체를 생산하고, 생 산된 열매체는 공급배관(140)을 통해 열 사용처(150)로 공급하여 열 사용처(150)에서 이 열매체를 각각의 목적물에 공급하고, 공급된 열매체는 저온의 외부 공기에 의해 열교환이 이루어지면서 응축되어 고온의 응축수로 변환되면, 이 응축수는 회수배관(160)을 통해 폐회로 보일러(110)로 회수되어 재사용되도록 구성되는 것이다.The waste heat recovery system of the closed circuit boiler according to the prior art configured as described above drives the
하지만, 종래 기술에 따른 폐회로 보일러의 폐열 회수 시스템(100)은 폐회로 보일러(110)의 구동시 송풍기(114)에 의해 공급되는 공기가 저온의 외부 공기를 제공하기 때문에, 연료의 연소 작용이 미흡하여 미연소 가스의 배출량이 높고, 연료의 이용율 또한 저조한 문제점이 있었다.However, in the waste heat recovery system 100 of the closed circuit boiler according to the prior art, since the air supplied by the
또한, 폐회로 보일러(110)에서 열매체를 생산한 뒤 배출되는 고온의 배기가스가 연도(120) 및 연돌(130)을 통해 외부로 방출되어 배기가스에 포함된 열량의 손실로 인하여 결국 에너지가 낭비되는 결과를 초래하는 문제점이 있었다.In addition, the high temperature exhaust gas discharged after producing the heat medium in the closed-
한편, 전술한 고온의 배기가스의 폐열을 회수하기 위해 별도의 폐열 회수장치를 폐회로 보일러(110) 또는 연도(130)에 설치하는 다양한 폐열 회수 시스템(100)이 개발되고 있으나, 이는 대부분 폐회로 보일러(110)에서 배출되는 배기가스 자체를 회수하여 재사용하는 시스템을 적용하고 있다.On the other hand, in order to recover the waste heat of the above-described high-temperature exhaust gas has been developed a variety of waste heat recovery system 100 to install a separate waste heat recovery device in the closed
하지만, 배기가스 자체를 회수하여 폐열을 재사용한다 하더라도 이는 폐회로 보일러(110)의 내부 압력을 상승시켜 폐회로 보일러(110)의 내구성이 떨어지는 문제점이 있었으며, 폐열 회수장치가 폐회로 보일러(110)에 별도로 설치되는 방식이기 때문에 폐회로 보일러(110)의 생산 및 설치 비용, 그리고 폐회로 보일러(110)의 유지 보수 비용이 상승하는 문제점이 있었다.However, even if the waste heat is reused by recovering the exhaust gas itself, the internal pressure of the closed
이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 버너 및 송풍기에 급기 예열용 열교환기를 설치하여 회수되는 응축수가 이 열교환기에 의해 열교환되면서 저온의 외부 공기를 소정의 온도까지 가열함으로써, 폐회로 보일러의 버너의 연소작용을 촉진하여 연소 효율을 극대화함에 따라 미연소 가스의 배출량을 최소화함은 물론, 연료의 이용률을 향상시키는 데 그 목적이 있다.In order to solve this problem, the present invention installs a heat exchanger for supplying air to the burner and the blower, thereby recovering the combustion operation of the burner of the closed circuit boiler by heating the outside air of a low temperature to a predetermined temperature while the condensed water recovered is exchanged by the heat exchanger. By promoting the combustion efficiency by maximizing the minimization of the emission of unburned gas, as well as to improve the fuel utilization.
또한, 본 발명은 고온의 배기가스가 배출되는 연도에 배기가스 냉각용 열교환기를 설치하여 급기 예열용 열교환기를 통해 열교환이 이루어진 응축수가 배기가스의 온도에 의해 열교환이 이루어져 소정의 온도까지 상승된 채로, 폐회로 보일러로 회수됨으로써, 폐회로 보일러에 있어 폐열 이용에 대한 효율을 극대화할 수 있음은 물론 열손실을 최소화하는 데 그 목적이 있다.In addition, the present invention by installing the heat exchanger for exhaust gas cooling in the year that the exhaust gas of the high temperature is discharged, the condensed water heat exchanged through the air supply preheating heat exchanger is heat-exchanged by the temperature of the exhaust gas is raised to a predetermined temperature, By returning to the closed-circuit boiler, it is possible to maximize the efficiency of the use of waste heat in the closed-loop boiler as well as to minimize the heat loss.
또한, 본 발명은 회수되는 응축수의 열교환을 통해 폐열을 회수하는 폐열 회수 시스템을 제공함으로써, 폐회로 보일러의 생산 비용 및 설치 비용을 절감할 수 있음은 물론, 폐회로 보일러의 유지 보수 비용 역시 절감하는 데 그 목적이 있다.In addition, the present invention by providing a waste heat recovery system for recovering waste heat through heat exchange of the condensate is recovered, it is possible to reduce the production cost and installation cost of the closed circuit boiler, as well as to reduce the maintenance cost of the closed circuit boiler. There is a purpose.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 버너 및 송풍기에 의해 연료를 연소시켜 열매체를 생산하는 폐회로 보일러; 상기 폐회로 보일러와 연결되어 열매체를 열 사용처로 공급하는 공급배관; 상기 열 사용처에서 사용된 열매체가 응축 된 응축수를 상기 폐회로 보일러로 회수시키는 회수배관; 상기 송풍기와 연결 설치되고, 상기 회수배관과 제 1 응축수 공급배관을 통해 연결되어 송풍기에서 흡입하는 저온의 외부 공기의 온도가 일정 온도까지 상승되도록 응축수와 열교환이 이루어지도록 하는 급기 예열용 열교환기; 및 상기 급기 예열용 열교환기와 제 2 응축수 공급배관을 통해 연결되어 이 급기 예열용 열교환기에 의해 열교환이 이루어진 응축수의 온도를 상기 회수배관을 통해 회수되는 응축수의 온도까지 상승되도록 상기 폐회로 보일러에서 배출되는 배기가스와 열교환이 이루어지도록 하는 배기가스 냉각용 열교환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐회로 보일러의 폐열 회수 시스템을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a closed-loop boiler for producing a heat medium by burning fuel by a burner and a blower; A supply pipe connected to the closed circuit boiler to supply a heat medium to a heat using place; A recovery pipe for recovering condensed water condensed with the heat medium used in the heat use to the closed-loop boiler; An air supply preheating heat exchanger installed in connection with the blower and connected with the recovery pipe and the first condensate water supply pipe so as to exchange heat with the condensate so that the temperature of the low temperature external air sucked by the blower is increased to a predetermined temperature; And an exhaust discharged from the closed-circuit boiler so that the temperature of the condensed water heat exchanged by the air supply preheating heat exchanger and the second condensed water supply pipe is raised to the temperature of the condensed water recovered through the recovery pipe. It provides a waste heat recovery system of a closed-circuit boiler comprising a heat exchanger for cooling the exhaust gas so that heat exchange with the gas.
또한, 본 발명은 상기 배기가스 냉각용 열교환기와 연결되는 상기 제 2 응축수 공급배관에는 상기 급기 예열용 열교환기에 의해 열교환이 이루어진 응축수의 공급량을 조절하는 응축수 조절수단이 추가로 구성되며, 특히 상기 응축수 조절수단은 상기 배기가스 냉각용 열교환기로 공급되는 상기 응축수의 공급량을 조절하는 솔레노이드 밸브와, 이 솔레노이드 밸브의 오작동에 의해 임시적으로 가동되도록 하는 리턴 밸브 및 상기 상기 리턴 밸브측으로 공급되도록 상기 솔레노이드 밸브의 전방 및 후방에 각각 설치되는 수동 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐회로 보일러의 폐열 회수 시스템을 제공한다.In addition, the second condensate water supply pipe connected to the heat exchanger for cooling the exhaust gas further comprises a condensate control means for adjusting the supply amount of the condensate heat exchanged by the air supply preheating heat exchanger, in particular the condensate control The means is provided with a solenoid valve for controlling the supply amount of the condensate supplied to the heat exchanger for cooling the exhaust gas, a return valve for temporarily actuating by a malfunction of the solenoid valve, and a front of the solenoid valve to be supplied to the return valve side. It provides a waste heat recovery system of a closed-circuit boiler, characterized in that it comprises a manual valve installed in the rear respectively.
또한, 본 발명은 상기 송풍기에서 흡입하는 저온의 외부 공기는 상기 급기 예열용 열교환기에 의해 240℃ ~ 260℃의 온도로 상승되며, 이 급기 예열용 열교환기를 통해 열교환이 이루어진 상기 응축수의 온도는 80℃ ~ 100℃까지 하강되어 상 기 배기가스 냉각용 열교환기로 공급되며, 상기 폐회로 보일러에서 배출되는 상기 배기가스의 온도는 350℃ ~ 370℃의 온도로 배출되며, 상기 배기가스 냉각용 열교환기로 공급되어 상기 배기가스와 열교환이 이루어지는 상기 응축수는 300℃ ~ 319℃까지 상승되어 상기 폐회로 보일러로 회수되는 것을 특징으로 하는 폐회로 보일러의 폐열 회수 시스템을 제공한다.In addition, the present invention is the low-temperature outside air sucked by the blower is raised to a temperature of 240 ℃ ~ 260 ℃ by the air supply preheating heat exchanger, the temperature of the condensate heat exchanged through the air supply preheating heat exchanger is 80 ℃ It is lowered to ~ 100 ℃ is supplied to the exhaust gas cooling heat exchanger, the temperature of the exhaust gas discharged from the closed loop boiler is discharged to a temperature of 350 ℃ ~ 370 ℃, the exhaust gas cooling is supplied to the heat exchanger The condensed water is heat exchanged with the exhaust gas is raised to 300 ℃ ~ 319 ℃ to provide a waste heat recovery system of the closed circuit boiler, characterized in that recovered to the closed circuit boiler.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 버너 및 송풍기에 급기 예열용 열교환기에 의해 응축수를 열교환시켜 폐회로 보일러의 버너의 연소작용을 촉진하여 연소 효율을 극대화함에 따라 미연소 가스의 배출량을 최소화함은 물론, 연료의 이용율을 극대화시키는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, by condensing the heat of the condensed water by a heat exchanger for supplying air to the burner and the blower to promote combustion of the burner of the closed circuit boiler, the combustion efficiency is maximized, as well as minimizing the emission of unburned gas. This has the effect of maximizing the utilization of fuel.
또한, 본 발명에 의하면, 급기 예열용 열교환기를 통해 열교환이 이루어진 응축수가 배기가스 냉각용 열교환기에 의해 열교환이 이루어져 폐회로 보일러로 회수됨으로써, 폐회로 보일러의 폐열의 효율을 극대화할 수 있음은 물론 열손실이 최소화하는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, the condensed water heat exchanged through the air supply preheating heat exchanger is heat exchanged by the exhaust gas cooling heat exchanger is recovered to the closed circuit boiler, it is possible to maximize the efficiency of the waste heat of the closed circuit boiler, as well as heat loss It has the effect of minimizing.
또한, 본 발명에 의하면, 회수되는 응축수의 열교환을 통해 폐열을 회수하는 폐열 회수 시스템을 제공함으로써, 폐회로 보일러의 생산 비용 및 설치 비용을 절감할 수 있음은 물론, 폐회로 보일러의 유지 보수 비용 역시 절감하는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, by providing a waste heat recovery system for recovering waste heat through the heat exchange of the condensate is recovered, it is possible to reduce the production cost and installation cost of the closed-circuit boiler, and also to reduce the maintenance cost of the closed-loop boiler It works.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, in adding reference numerals to the elements of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are used to refer to the same elements even though they are shown in different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 폐회로 보일러의 폐열 회수 시스템을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 폐회로 보일러의 폐열 회수 시스템을 통해 폐열을 회수하는 과정을 나타낸 도면이다.2 is a view showing a waste heat recovery system of a closed circuit boiler according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 3 is a view showing a process of recovering waste heat through the waste heat recovery system of a closed circuit boiler according to a preferred embodiment of the present invention. .
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 폐회로 보일러의 폐열 회수 시스템은 고온 고압의 증기, 온수 등의 열매체 또는 열매체유를 생산하는 폐회로 보일러(210), 폐회로 보일러(210)와 열 사용처(250)에 각각 연결되어 열매체를 열 사용처(250)로 이송하는 공급배관(240), 열 사용처(250)에서 사용된 열매체가 응축된 응축수를 폐회로 보일러(210)로 회수하는 제 1 응축수 회수배관(260), 폐회로 보일러(210)의 송풍기(214)와 연결 설치되어 제 1 응축수 회수배관(260)으로부터 회수되는 응축수와 외부 저온 공기가 열교환되는 급기 예열용 열교환기(270), 폐회로 보일러(210)에서 연소되어 배기되는 배기가스와 응축수를 열교환시키는 배기가스 냉각용 열교환기(280)를 포함하여 구성된다.As shown, the waste heat recovery system of the closed circuit boiler according to the present invention is a closed
폐회로 보일러(210)는 연료를 연소시키는 버너(212)와 연료 연소 효율을 향상시키기 위하여 외부 공기를 공급하는 송풍기(214)를 통해 연료를 연소시키면서 폐회로 보일러(210) 내의 응축수를 가열하여 고온 고압 상태의 증기 또는 온수 등의 열매체를 생산하고, 생산된 열매체는 공급배관(240)을 통해 열 사용처(250)의 목적물에 공급되도록 한다.The closed
이와 같은 폐회로 보일러(210)에는 제 1 응축수 회수배관(260)을 통해 회수되는 응축수와 송풍기(214)에서 흡입하는 저온 상태의 외부 공기가 열교환이 이루어지도록 하여 저온인 외부 공기의 온도를 일정 온도 이상으로 상승시켜 버너(212)의 연료 연소작용을 촉진하여 연소 효율을 극대화하고, 미연소 가스의 배출량을 최소화할 수 있도록 급기 예열용 열교환기(270)가 송풍기(214)와 연결 설치된다.In such a closed
여기서, 급기 예열용 열교환기(270)는 제 1 응축수 회수배관(260)을 통해 회수되는 응축수가 공급되어 저온의 외부 공기와 열교환이 이루어지도록 일단이 제 1 응축수 회수배관(260)과 분기관(290)을 통해 연결되며, 타단이 급기 예열용 열교환기(270)와 연결되어 회수되는 응축수를 공급하는 급기 예열용 제 1 응축수 공급배관(272)이 형성된다.Here, the air supply preheating
예를 들어, 공급배관(240)을 통해 공급되는 열매체가 열 사용처의 목적물에 사용되면서 약 300℃ ~ 319℃ 정도의 온도를 가지는 응축수 상태로 변환되고, 변환된 응축수는 에너지 절감을 위해 제 1 응축수 회수배관(260)을 통해 회수되는데, 이때, 급기 예열용 열교환기(270) 및 제 1 응축수 회수배관(260)과 연결되는 제 1 응축수 공급배관(272)을 통해 응축수가 급기 예열용 열교환기(270)측으로도 공급되 어 송풍기(214)에서 흡입하는 저온의 외부 공기와 열교환이 이루어져 외부 공기의 온도를 약 240℃ ~ 260℃ 정도까지 상승시킨 후 버너(212)로 공급함으로써, 버너(212)의 연료 연소작용을 촉진하여 연소 효율을 극대화하고, 미연소 가스의 배출량을 최소화할 수 있는 것이다.For example, the heat medium supplied through the
또한, 폐회로 보일러(210)는 연소실을 지나는 배기가스의 배기를 위해 연도(220)와 연결되어 이 연도(220)를 통해 배기가스가 배출되고, 배출된 배기가스는 연도(220)의 일단에 설치되는 연돌(230)에 의해 외부로 방출된다.In addition, the closed
이와 같은 폐회로 보일러(210)의 연도(220)에는 배기가스와 급기 예열용 열교환기(270)를 통해 일정 온도까지 냉각된 상태의 응축수 간의 열교환이 이루어지도록 하여 응축수의 온도를 상승시켜 폐회로 보일러(210)로 회수되도록 하는 배기가스 냉각용 열교환기(280)가 설치된다.In the
여기서, 배기가스 냉각용 열교환기(280)는 급기 예열용 열교환기(270)와 배기가스 냉각용 열교환기(280)를 연결하는 제 2 응축수 공급배관(282)을 통해서 급기 예열용 열교환기(270)에 의해 열교환이 이루어진 응축수가 공급되며, 배기가스 냉각용 열교환기(280)를 통해 열교환이 이루어진 응축수가 폐회로 보일러(210)로 회수되도록 열 사용처(250)와 폐회로 보일러(210)에 각각 연결되는 제 1 응축수 회수배관(260)과 분기관(290)을 통해 연결되는 제 2 응축수 회수배관(284)이 구비된다.Here, the exhaust gas
즉, 급기 예열용 열교환기(270)를 통해 열교환이 이루어진 응축수의 온도가 약 300℃ ~ 319℃ 사이의 약 309℃ 에서 80℃ ~ 100℃ 사이인 약 90℃ 의 온도로 하강된 상태로 제 2 응축수 공급배관(282)을 통해 배기가스 냉각용 열교환기(280)로 공급되면, 폐회로 보일러(210) 내의 응축수를 연소실에서 가열한 뒤, 연도(220)를 통해 약 350℃ ~ 370℃ 정도인 약 360℃의 온도로 배기되는 배기가스와 열교환이 이루어지게 되어 제 1 응축수 회수배관(260)을 통해 폐회로 보일러(210)로 공급되는 고온의 응축수의 온도인 약 309℃ 까지 상승된 채로 제 2 응축수 회수배관(284)에 의해 폐회로 보일러(210)로 공급되는 것이다. That is, the temperature of the condensed water heat exchanged through the air supply preheating
한편, 제 2 응축수 공급배관(282)에는 공급되는 응축수의 양을 조절하는 응축수 조절수단(310)이 설치된다.On the other hand, the second condensate
응축수 조절수단(310)은 밸브의 개폐량에 따라 공급되는 응축수의 공급량을 조절하는 솔레노이드 밸브(312)와, 솔레노이드 밸브(312)의 오작동 등에 의해 임시적으로 가동되도록 하는 리턴 밸브(316)를 포함하여 구성된다.Condensate control means 310 includes a
또한, 솔레노이드 밸브(312)의 전방 및 후방에는 각각 수동 밸브(314)가 형성되어 있어서, 솔레노이드 밸브(312)의 교체시 혹은 오작동시 제 2 응축수 공급배관(282)을 통해 배기가스 냉각용 열교환기(280)로 공급되는 응축수가 리턴 밸브(316)를 통해 공급되도록 한다.In addition, a
이와 같이 구성된 본 발명의 폐열 회수 시스템은 폐회로 보일러(210)를 통해 응축수를 열매체로 변환하기 위해 버너(212)와, 급기 예열용 열교환기(270)가 연결 설치되어 이 열교환기에 의해 저온 상태인 공기를 약 250℃ 정도까지 상승시키고, 온도가 상승된 외부 공기를 흡입하는 송풍기(214)를 통해 연료를 연소시켜 열매체를 생산하고, 생산된 열매체는 공급배관(240)을 통해 열 사용처(250)로 공급되어 각각의 목적물에 공급되도록 한다.In the waste heat recovery system of the present invention configured as described above, the
그리고, 공급배관(240)을 통해 열매체는 열 사용처(250) 각각의 목적물에 사용되면서 외부 공기와 접촉하게 되고 이에 따라 열매체가 응축되면서 응축수로 변환되면, 변환된 응축수는 열 사용처(250)의 일면에 연결된 제 1 응축수 회수배관(260)을 통해 폐회로 보일러(210)로 회수되는데, 이때 분기관(290)에 의해 제 1 응축수 회수배관(260)과 연결되는 제 1 응축수 공급배관(272)을 통해 회수되는 응축수 중 일부가 급기 예열용 열교환기(270)로 공급되어 송풍기(214)에서 흡입되는 저온의 외부 공기를 일정 온도까지 상승시키도록 1차 열교환이 이루어진다.And, through the
또한, 급기 예열용 열교환기(270)에서 1차 열교환이 이루어진 응축수는 약 90℃까지 하강된 채로 제 2 응축수 공급배관(282)을 통해 배기가스 냉각용 열교환기(280)로 공급되고, 공급된 응축수는 폐회로 보일러(210) 내의 연소실에서 연소되어 약 360℃ 정도의 온도로 배출되는 배기가스와 열교환이 이루어지면서 급기 예열용 열교환기(270)에 의해 일정 온도까지 하강된 응축수의 온도를 약 309℃까지 상승시켜 제 2 응축수 회수배관(284)을 통해 폐회로 보일러로 회수된다.In addition, the condensed water subjected to the first heat exchange in the air supply
이와 같은 본 발명의 폐열 회수 시스템은 버너(212) 및 송풍기(214)에 급기 예열용 열교환기(270)에 의해 응축수를 열교환시켜 폐회로 보일러(210)의 버너(212)의 연소작용을 촉진하여 연소 효율을 극대화함에 따라 미연소 가스의 배출량을 최소화함은 물론, 연료의 이용률을 극대화시킬 수 있으며, 급기 예열용 열교환기(270)를 통해 열교환이 이루어진 응축수가 배기가스 냉각용 열교환기(280)에 의해 열교환이 이루어져 폐회로 보일러(210)로 회수됨으로써, 폐회로 보일러(210) 의 폐열의 효율을 극대화할 수 있음은 물론 열손실을 최소화할 수 있으며, 회수되는 응축수의 열교환을 통해 폐열을 회수하는 폐열 회수 시스템을 제공함으로써, 폐회로 보일러(210)의 생산 비용 및 설치 비용을 절감할 수 있음은 물론, 폐회로 보일러(210)의 유지 보수 비용 역시 절감하는 효과가 있다.Such waste heat recovery system of the present invention heats the condensed water by the
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
도 1은 종래 기술에 따른 폐회로 보일러의 폐열 회수 시스템을 나타낸 도면,1 is a view showing a waste heat recovery system of a closed circuit boiler according to the prior art,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 폐회로 보일러의 폐열 회수 시스템을 나타낸 도면, 2 is a view showing a waste heat recovery system of a closed circuit boiler according to a preferred embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 폐회로 보일러의 폐열 회수 시스템을 통해 폐열을 회수하는 과정을 나타낸 도면이다.3 is a view showing a process of recovering the waste heat through the waste heat recovery system of the closed circuit boiler according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
210: 폐회로 보일러 212: 버너210: closed-loop boiler 212: burner
214: 송풍기 220: 연도214: blower 220: year
230: 연돌 240: 증기 공급배관230: stack 240: steam supply piping
250: 열 사용처 260: 제 1 응축수 회수배관250: heat used 260: first condensate return pipe
270: 급기 예열용 열교환기 272: 제 1 응축수 공급배관270: air supply preheating heat exchanger 272: first condensate supply pipe
280: 배기가스 냉각용 열교환기 282: 제 2 응축수 공급배관280: heat exchanger for cooling exhaust gas 282: second condensate supply pipe
284: 제 2 응축수 회수배관 290: 분기관284: second condensate recovery pipe 290: branch pipe
310: 응축수 조절수단 312: 솔레노이드 밸브310: condensate control means 312: solenoid valve
314: 수동 밸브 316: 리턴 밸브314: manual valve 316: return valve
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