KR20110031124A

KR20110031124A - 증기 발생 장치

Info

Publication number: KR20110031124A
Application number: KR1020100091325A
Authority: KR
Inventors: 마꼬또 니시무라; 히데아끼 구와바라; 하루유끼 마쯔다
Original assignee: 가부시키가이샤 고베 세이코쇼
Priority date: 2009-09-18
Filing date: 2010-09-17
Publication date: 2011-03-24
Also published as: JP2011064417A; JP4971399B2; CN102022714A; KR101249203B1; CN102022714B

Abstract

본 발명의 과제는 보다 높은 에너지 효율로 증기를 생산하는 것이다.
증기 발생 장치(1)는 제1 유체로(10), 제2 유체로(20), 열교환기(30), 압축기(40) 및 공급 장치(50)를 구비한다. 제1 유체로(10)의 내부에는 배수가 흐른다. 열교환기(30)는 제1 유체로(10) 및 제2 유체로(20)를 열적으로 접속하여, 제1 유체로(10)를 흐르는 유체의 열을, 제2 유체로(20)를 흐르는 유체로 전달하여 당해 유체를 기화시킨다. 압축기(40)는 제2 유체로(20)의 도중에 배치되어 있어, 제2 유체로(20)를 흐르는 유체를 압축한다. 공급 장치(50)는 압축기(40)를 통과한 후의 유체의 일부를, 제1 유체로(10)에 있어서의, 열교환기(30)의 상류 위치에 공급한다.

Description

증기 발생 장치{STEAM GENERATOR}

본 발명은 폐열을 이용하여 증기를 발생시키는 기술에 관한 것이다.

종래의 증기 발생 장치로서는 보일러가 일반적이다. 보일러에 있어서는, 연료를 연소시켜, 그 배기를 사용하여 물 등의 액체를 가열함으로써 증기가 얻어진다.

일반적으로, 보일러에 있어서의 에너지 효율(보일러로 공급된 1차 연료의 에너지에 대한, 생산 증기의 에너지의 비)은 0.8 정도이다. 그 이유에 대해 설명한다. 보일러로부터 배출되는 연소 배기 가스의 온도가 저하되면, 응축수가 발생하고, 그 응축수에 NOx나 SOx가 용해되어 질산이나 황산이 발생한다. 그리고, 이와 같은 산은 파이프 등의 부식의 원인이 된다. 그로 인해, 보일러에서는, 연소 배기 가스의 온도를, 상온 부근까지 저하시키는 운전은 행해지지 않는다. 따라서, 보일러의 에너지 효율은 약 8할로 되어 있다.

특허 문헌 1에 개시된 증기 발생 시스템은, 증기의 생산에 있어서의 에너지 효율을 향상시키는 기술의 일례이다. 이 시스템은 공급 경로 내의 피가열 매체를 가열하는 히트 펌프와, 히트 펌프로 가열된 피가열 매체를 압축하는 압축기를 구비한다. 그리고, 이 시스템에서는 히트 펌프로 가열된 피가열 매체가 압축기에 있어서 더욱 가열되어, 고압의 증기가 발생한다.

일본 특허 출원 공개 제2007-71419호 공보

상기한 특허 문헌 1의 기술에 있어서는, 히트 펌프 및 압축기를 병용함으로써 에너지 효율을 높이고 있다. 그러나, 더욱 높은 에너지 효율로 증기를 생산할 수 있는 것이 바람직하다.

본 발명이 해결하려고 하는 과제는 보다 높은 에너지 효율로 증기를 생산하는 것이다.

(1) 상기한 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 관한 증기 발생 장치는 내부를, 열원으로부터 배출된 유체가 흐르는 제1 유체로와, 내부를 유체가 흐르는 제2 유체로와, 상기 제1 유체로 및 상기 제2 유체로를 열적으로 접속하여, 상기 제1 유체로를 흐르는 유체의 열을, 상기 제2 유체로를 흐르는 유체로 전달하여, 당해 유체를 기화시키는 열교환기와, 상기 제2 유체로의 도중에 배치되어 있고, 상기 제2 유체로를 흐르는 유체를 압축하는 압축기와, 상기 압축기를 통과한 후의 유체의 일부를, 상기 제1 유체로에 있어서의, 상기 열교환기의 상류 위치에 공급하는 공급 장치를 구비한다.

증기 발생 장치에 있어서는, 압축기로 증기를 압축함으로써, 생산 증기의 압력 등이 조정된다. 또한, 압축기의 운전에 필요한 동력은 압축기의 급기압에 대한, 배기압의 비에 의해 정해진다. 예를 들어, 압축기로부터의 배기압을 어떤 목표치로 설정(고정)한 경우에 있어서는, 급기압이 낮을수록 압축기의 동력을 크게 할 필요가 있다.

상기한 구성에서는, 압축기를 통과한 고온의 유체가, 제1 유체로에 있어서의, 열교환기의 상류 위치에 공급되므로, 열교환기 상류의 유체의 온도가 올라간다. 그로 인해, 제2 유체로에 있어서의, 열교환기의 하류 위치(압축기의 상류 위치)에서 발생하는 증기의, 온도 및 압력(급기압)이 상승한다.

따라서, 본 구성에 따르면, 압축기로부터의 배기압을 어떤 목표치로 설정(고정)한 경우에 있어서, 압축기로 보내지는 증기의 급기압이 효율적으로 높아진다. 그 결과, 압축기의 운전에 필요한 동력을 저감시킬 수 있어, 높은 에너지 효율로 원하는 압력의 증기를 생산할 수 있다.

또한, 상기한 설명에 있어서의 「에너지 효율」이라 함은, 증기 발생 장치에 대해 투입한 에너지에 대한, 생산 증기의 에너지(회수 에너지)의 비이다.

상기한 「공급 장치」를 사용하여 보내지는 유체는 압축기를 통과한 유체 중, 일부라도 좋고, 전부라도 좋다. 또한, 이 유체는 기체라도 좋고, 액체라도 좋다. 또한, 이들의 혼합물이라도 좋다.

또한, 압축기에 냉각수가 공급되는 경우에는, 압축기를 통과하는 유체에는 냉각수가 포함된다.

「열교환기」로서는, 플레이트 타입, 쉘 앤드 튜브 타입 등을 이용할 수 있다.

「압축기」로서는, 스크류 타입(싱글, 트윈), 터보 타입, 레시프로 타입 등을 이용할 수 있다.

「공급 장치」는 제2 유체로에 있어서의 압축기의 하류 위치와, 제1 유체로에 있어서의 열교환기의 상류 위치를 접속한다. 공급 장치는, 예를 들어 관로를 포함하고 있어도 좋고, 관로 및 펌프를 포함하고 있어도 좋다.

열원으로부터 배출되어, 제1 유체로로 흘려지는 유체는 기체(배기 가스)라도 좋고, 액체(배수)라도 좋다. 또한, 이들의 혼합물이라도 좋다. 이는 제2 유체로를 흐르는 유체에 대해서도 마찬가지이다.

또한, 열원으로부터 배출되어, 제1 유체로를 흐르는 유체로서는, 공장, 발전소 등으로부터의 고온 배수 등을 이용할 수 있다. 이 유체의 온도는 50도 내지 300도 정도인 것이 바람직하다. 또한, 이 온도에 대해서는, 100도 이상인 것이 더욱 바람직하다.

또한, 제2 유체로를 흐르는 유체(피가열 유체)는 제1 유체로를 흐르는 유체로부터의 열을 받아 상변화(기화)하는 것이면 좋고, 이 유체로서는, 물, 플론계 냉매, 탄화수소계 냉매 등을 이용할 수 있다.

또한, 본 장치에 있어서 생산되는 증기는 포화 증기라도 좋고, 과열 증기라도 좋다. 또한, 이들의 혼합물이라도 좋다.

(2) 본 발명에 관한 상기 (1)의 증기 발생 장치에 있어서, 상기 공급 장치는 기체의 유로가 되는 기체관과, 당해 기체관에 있어서의 기체 유량을 조정하기 위한 기체 유량 조정 밸브를 갖고 있어도 좋다.

이 구성에 따르면, 압축기를 통과한 기체(증기)가, 열교환기의 상류 위치에 공급되어, 열교환기 상류의 유체 온도가 올라간다. 그리고, 높은 에너지 효율로 원하는 압력의 증기를 생산할 수 있다.

또한, 이 구성에서는 기체관을 흐르는 기체의 양을 조절함으로써, 생산 증기의 유량을 조정할 수 있다.

또한, 유량 조정 밸브는, 예를 들어 작업원에 의해 수동으로 조작되는 것이라도 좋고, 또한 제어 장치에 접속되어, 자동 제어되는 것이라도 좋다.

또한, 압축기의 하류에 기액 분리 장치가 설치되는 경우에는, 기체관은 제2 유체로에 있어서의, 기액 분리 장치의 하류 위치로부터 분기되어 형성된다.

(3) 본 발명에 관한 상기 (2)의 증기 발생 장치는 상기 압축기에 냉각수를 공급하는 냉각 장치를 더 구비하고 있어도 좋다.

또한, 상기 공급 장치는, (i) 상기 제2 유체로에 있어서의, 상기 압축기의 하류측, 또한 상기 기체관의 상류측의 위치에 배치된 기액 분리 장치와, (ii) 상기 기액 분리 장치에 있어서 분리한 액체의 유로가 되는 액체관과, (iii) 당해 액체관에 있어서의 액체 유량을 조정하기 위한 액체 유량 조정 밸브를 구비하고 있어도 좋다.

이 구성에서는, 냉각 장치에 의해, 압축기 및 생산 증기의 온도를 적절하게 조정할 수 있다.

또한, 액체 상태 그대로 압축기를 통과하는 냉각수에 대해서는, 기액 분리 장치에 의해 기체(증기)로부터 분리할 수 있다.

또한, 액체 냉각수의 열을 사용하여, 열교환기 상류의 유체의 온도를 상승시킴으로써, 액체 냉각수를 유효하게 이용할 수 있다.

또한, 이 구성에서는, 액체관을 흐르는 액체 냉각수의 양을 조절함으로써, 생산 증기의 유량을 조정할 수 있다.

또한, 「냉각 장치」는 냉각수의 유로가 되는 관로를 포함하고 있어도 좋고, 냉각수의 관로 및 펌프를 포함하고 있어도 좋다.

「기액 분리 장치」는 증기 중의 액체를 분리하는 장치로, 이 기액 분리 장치로서는, 예를 들어 사이클론식의 것을 이용할 수 있다.

냉각수는 기체(배기 가스)라도 좋고, 액체(배수)라도 좋다. 또한, 이들의 혼합물이라도 좋다.

또한, 냉각수는 압축기 등의 열을 받아서 상변화(기화)하는 것이 바람직하고 이 냉각수로서는, 물, 플론계 냉매, 탄화수소계 냉매 등을 이용할 수 있다.

유량 조정 밸브는, 예를 들어 작업원에 의해 수동으로 조작되는 것이라도 좋고, 또한 제어 장치에 접속되어 자동 제어되는 것이라도 좋다.

(4) 본 발명에 관한 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 하나의 증기 발생 장치는 상기 제2 유체로에 대해, 상기 제1 유체로를 흐르는 유체를 공급하는 유체 공급관을 더 구비하고 있어도 좋다.

또한, 상기 유체 공급관은 상기 제1 유체로에 있어서의, 상기 열교환기의 하류 위치와, 상기 제2 유체로에 있어서의, 상기 열교환기의 상류 위치를 접속해도 좋다.

이 구성에 의해, 배수로부터 증기를 생산하는 것이 가능해진다.

또한, 이 구성에서는 배수였던 것이 생산 증기로 된다. 그로 인해, 본 구성은, 특히 다음의 어느 하나의 경우에 유효하다.

(i) 배수에 불순물이 많이 포함되어 있는 경우에 있어서, 증기에 불순물이 포함되는 것이, 증기의 이용처에 있어서 큰 문제가 되지 않을 때

(ii) 배수가 충분히 청정한 경우

(5) 본 발명에 관한 상기 (3)의 증기 발생 장치에 있어서, 상기 냉각 장치에 의해 공급되는 냉각수는 상기 제1 유체로를 흐르는 유체이고, 상기 냉각 장치는 상기 제1 유체로에 있어서의, 상기 열교환기의 하류 위치로부터 분기되어 형성되어 있어도 좋다.

이 구성에 의해, 압축기의 냉각수로서 배수를 이용할 수 있다.

또한, 이 구성에서는, 배수였던 것이 생산 증기로 된다. 그로 인해, 본 구성은, 특히 다음의 어느 하나의 경우에 유효하다.

(ii) 배수가 충분히 청정한 경우

(6) 본 발명에 관한 상기 (3)의 증기 발생 장치에 있어서, 상기 냉각 장치에 의해 공급되는 냉각수는 상기 제1 유체로를 흐르는 유체이고, 상기 냉각 장치는 상기 제1 유체로에 있어서의, 상기 열교환기의 상류 위치로부터 분기되어 형성되어 있어도 좋다.

이 구성에 의해, 압축기의 냉각수로서, 배수를 이용할 수 있다.

또한, 열교환 전의 배수(즉, 고온측의 배수)의 온도는 높고, 비점에 비교적 가깝기 때문에, 열교환 전의 배수를 냉각수로서 사용함으로써 냉각수가 기화되기 쉽다. 그로 인해, 저온의 냉각수를 사용하는 경우에 비해, 생산 증기의 유량이 증대한다.

(ii) 배수가 충분히 청정한 경우

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 증기 발생 장치를 도시하는 개략도.
도 2는 증기 발생 장치에 있어서의 리사이클 스팀량과 증기 유량의 관계를 나타내는 그래프.
도 3은 증기 발생 장치에 있어서의 리사이클 스팀량과 압축기로부터의 증기 유량의 관계를 나타내는 그래프.
도 4는 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 증기 발생 장치를 도시하는 개략도.
도 5는 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 증기 발생 장치를 도시하는 개략도.
도 6은 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 증기 발생 장치를 도시하는 개략도.

(제1 실시 형태)

이하, 본 발명의 제1 실시 형태에 대해 설명한다. 본 실시 형태에 관한 증기 발생 장치(1)는 배수의 열을 이용하여(즉, 폐열을 이용하여) 증기를 발생시켜, 방출하는 장치로, 제1 유체로(10), 제2 유체로(20), 열교환기(30), 압축기(40), 공급 장치(50) 및 냉각 장치(60)를 구비한다. 이하, 증기 발생 장치(1)로부터 방출되는 증기를 「생산 증기」라고 기재한다.

제1 유체로(10)에는 공장 등의 열원(도시하지 않음)으로부터의 배수가 흘려진다. 열교환기(30)에 있어서, 제1 유체로(10)를 흐르는 유체의 열이, 제2 유체로(20)의 물(피가열 유체)로 전달되고, 이 물이 기화된다. 이 증기는 냉각수와 함께, 압축기(40)의 내부에서 압축된다. 압축기(40)를 통과한 유체는, 그 후, 증기 발생 장치(1)로부터 방출되어, 다른 시설(도시하지 않음)에 있어서 이용된다. 또한, 압축기(40)를 통과한 후의 유체는 기액 분리 장치(52)를 통해, 액체와 기체로 분리된 상태로 열교환기(30)의 상류 위치에 공급된다. 이에 의해, 높은 에너지 효율로 증기를 생산할 수 있다. 이하, 각 부의 상세에 대해 설명한다.

(제1 유체로)

제1 유체로(10)는 3개의 연속된 파이프[파이프(10a), 파이프(10b) 및 파이프(10c)]로 이루어진다. 제1 유체로(10)의 내부에 있어서는, 열원으로부터 배출된 유체(배수)가 흐른다. 또한, 파이프(10a)의 도중에는 배수를 먼저 보내기 위한 펌프(10p)가 설치되어 있다. 또한, 파이프(10a) 및 파이프(10c)는 도시하지 않은 열원에 접속되어 있다.

제1 유체로(10)를 구성하는 파이프는 상류측으로부터, 파이프(10a), 파이프(10b) 및 파이프(10c)의 순서로 접속되어 있고, 유체는 제1 유체로(10)의 내부를 이 순서로 흐른다. 또한, 파이프(10b)는 후술하는 열교환기(30)의 내부를 통과하고 있다.

파이프(10a)에는 기체관(51)(후술) 및 액체관(53)(후술)이 접속되어 있고, 압축 후의 유체가, 제1 유체로(10)에 합류하도록 되어 있다. 그로 인해, 제1 유체로(10)의 내부의 유체에는, (i) 배수, (ii) 제2 유체로(20)로부터 보내지는 증기(피가열 유체 및 냉각수) 및 (iii) 제2 유체로(20)로부터 보내지는 액체 냉각수가 포함된다.

(제2 유체로)

제2 유체로(20)는 4개의 파이프[파이프(20a), 파이프(20b), 파이프(20c) 및 파이프(20d)]로 이루어진다. 제2 유체로(20)의 내부에 있어서는, 피가열 유체로서, 물(H₂O)이 흘러나오고 있다. 이 물은 열교환기(30)에 있어서의 열교환에 의해 기화(증발)되고, 압축기(40)에 있어서 압축되고, 그 증기의 일부(또는 전부)가 생산 증기로서 방출된다.

파이프(20a), 파이프(20b) 및 파이프(20c)는 상류측으로부터 이 순서로 연속되어 있다. 또한, 압축기(40)(후술)를 통해, 파이프(20c)와 파이프(20d)가 연속되어 있다. 그리고, 유체는 제2 유체로(20)의 내부를, 파이프(20a), 파이프(20b), 파이프(20c) 및 파이프(20d)의 순서로 흐른다. 또한, 파이프(20b)는 후술하는 열교환기(30)의 내부를 통과하고 있다.

파이프(20a)의 도중에는 물을 먼저 보내기 위한 펌프(20p)가 설치되어 있다. 또한, 파이프(20d)로부터는, 후술하는 바와 같이 기체관(51) 및 액체관(53)이 분기되어 있다.

압축기(40)의 하류 영역에 있어서는, 피가열 유체에 추가하여, 압축기(40)의 냉각수가 흐른다. 그로 인해, 제2 유체로(20)의 내부에 있어서는, (i) 피가열 유체(물) 및 (ii) 냉각수(물)의 2종류의 유체가 흐른다.

(열교환기)

열교환기(30)는 제1 유체로(10) 및 제2 유체로(20)를 열적으로 접속하는 것이다. 열교환기(30)의 내부에, 제1 유체로(10)의 파이프(10b)와, 제2 유체로(20)의 파이프(20b)가 배치되어 있고, 이들은 열적으로 접속된 상태로 되어 있다. 그리고, 증기 발생 장치(1)의 운전 시에는, 열교환기(30)의 내부에 있어서, 제1 유체로(10)의 유체로부터, 제2 유체로(20)의 피가열 유체(물)로 열이 전달되어, 피가열 유체가 기화된다. 즉, 증기 발생 장치(1)에 있어서, 그 가열 유체의 증발 잠열은 제1 유체로(10)의 유체로부터 얻어진다.

(압축기)

압축기(40)는 제2 유체로(20)의 도중[파이프(20c)와 파이프(20d) 사이]에 배치되어 있어, 제2 유체로(20)를 흐르는 유체를 압축한다. 압축기(40)는 싱글 스크류형이다. 또한, 압축기(40)에는 후술하는 냉각 장치(60)에 의해 냉각수가 공급된다.

압축기(40)에 있어서 압축되는 것은, 열교환기(30)에 있어서 기화된 물 및 압축기(40)에 공급된 냉각수이다. 압축기(40)에 있어서 유체를 압축함으로써, 최종적으로 얻어지는 생산 증기의 유량을 조정할 수 있다.

(공급 장치)

공급 장치(50)는 제2 유체로(20)의 내부의 유체를, 제1 유체로(10)에 공급하는 것으로, 기체관(51), 기체 유량 조정 밸브(51v), 액체관(53), 액체 유량 조정 밸브(53v) 및 기액 분리 장치(52)로 이루어진다. 그리고, 공급 장치(50)는 압축기(40)를 통과한 후의 유체의 일부를, 제1 유체로(10)에 있어서의, 열교환기(30)의 상류 위치에 공급한다.

기체관(51) 및 액체관(53)의 각각은 제2 유체로(20)에 있어서의 압축기(40)의 하류 위치[파이프(20d)]와, 제1 유체로(10)에 있어서의 열교환기(30)의 상류 위치[파이프(10a)]를 접속한다.

또한, 기체관(51) 및 액체관(53)의 각각은 제2 유체로(20)에 있어서의, 기액 분리 장치(52)의 하류 위치로부터 분기되어 있다. 또한, 제2 유체로(20)에 있어서, 기체관(51)의 쪽이, 액체관(53)보다도 하류측으로부터 분기되어 있다.

기체관(51)은 기체(증기)의 유로가 되는 파이프이다. 기체관(51)의 도중에는 기체 유량 조정 밸브(51v)가 설치되어 있고, 이 기체 유량 조정 밸브(51v)를 사용하여, 기체관(51)에 있어서의 기체 유량을 조정할 수 있다.

기액 분리 장치(52)는 사이클론식 분리 장치로, 파이프(20d)의 도중에 배치되어 있다. 구체적으로는, 기액 분리 장치(52)는 제2 유체로(20)에 있어서의, 압축기(40)보다도 하류 위치에 배치되고, 또한 기체관(51)보다도 상류 위치에 배치되어 있다. 그리고, 기액 분리 장치(52)는 압축기(40)를 통과한 유체로부터, 그것에 포함되는 액체 성분을 추출하여 액체관(53)으로 송출한다.

액체관(53)은 기액 분리 장치(52)에 있어서 추출된 액체 냉각수의 유로가 되는 파이프이다. 액체관(53)의 도중에는 액체 유량 조정 밸브(53v)가 설치되어 있고, 이 액체 유량 조정 밸브(53v)를 사용하여 액체관(53)에 있어서의 액체 유량을 조정할 수 있다.

유량 조정 밸브[기체 유량 조정 밸브(51v) 및 액체 유량 조정 밸브(53v)]는 수동으로의 조작이 가능한 것이다. 그러나, 이들에 대해서는, 제어 장치에 의해 자동 제어되는 것이라도 좋다.

예를 들어, CPU(Central Processing Unit) 및 기억 장치[RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), 하드 디스크 등]를 포함하는 컴퓨터(제어 장치)가, 기체 유량 조정 밸브(51v) 및 액체 유량 조정 밸브(53v)의 개방도를 제어하도록 되어 있어도 좋다. 이에 의해, 제2 유체로(20)로부터, 기체관(51) 또는 액체관(53)으로 흐르는 유체의 유량이 조정된다.

또한, 유량 조정 밸브는 원격 조작할 수 있는 것이라도 좋다.

(냉각 장치)

냉각 장치(60)는 압축기(40)에 냉각수를 공급하는 장치로, 본 실시 형태에 있어서는, 냉각수 저장 탱크(도시하지 않음), 공급관(61) 및 펌프(도시하지 않음)로 이루어진다.

냉각 장치(60)로부터 공급된 냉각수는 압축기(40)의 내부로 보내진다. 이에 의해, 압축기(40)의 케이싱 등의 과열이 억제된다. 또한, 이 냉각수에 의해, 압축기(40)의 내부에 있어서의 증기의 온도를, 소정 온도(예를 들어, 베어링의 내열 온도)까지 냉각할 수 있다. 또한, 피가열 유체로부터의 열을 받아 냉각수가 기화되므로, 증기 유량을 증대할 수 있다.

(증기 발생 장치의 동작에 대해)

다음에, 증기 발생 장치(1)의 동작에 대해 설명한다. 우선, 열원으로부터의 배수가, 파이프(20a)의 유입구로부터 제1 유체로(10)로 흘려진다. 또한, 파이프(20a)의 유입구로부터 제2 유체로(20)로 피가열 유체인 물(액체)이 흘려진다. 그리고, 펌프(10p) 및 펌프(20p)를 동작시키면, 제1 유체로(10) 및 제2 유체로(20)의 내부에 유체(전열 매체)가 흐르고 있는 상태로 된다.

이하, 증기 발생 장치(1)에 있어서의 유체의 흐름에 대해, 압축기(40)로부터 순서대로 설명한다.

압축기(40) 내부 유체[피가열 유체 및 압축기(40)에 공급된 냉각수]는 압축기(40)에 있어서 압축되어, 고온ㆍ고압으로 된다. 그리고, 압축기(40)로부터 파이프(20d)로, (i) 액체 상태의 냉각수, (ii) 기체 상태의 냉각수 및 (iii) 기체 상태의 피가열 유체로 이루어지는 혼합 유체가 송출된다.

또한, 압축기(40)에 있어서는, 냉각 장치(60)로부터 공급된 냉각수와의 열교환에 의해 압축열이 제거된다.

그 후, 기액 분리 장치(52)에 있어서, 파이프(20d)를 흐르는 혼합 유체로부터, 액체 상태의 냉각수가 추출되고, 이 냉각수는 액체관(53)을 통해 열교환기(30)의 상류[파이프(10a)]로 보내진다.

다음에, 기액 분리 장치(52)를 통과한 증기(기체 상태의 냉각수 및 기체 상태의 피가열 유체)의 일부가, 기체관(51)을 통해 열교환기(30)의 상류로 보내진다. 그리고, 남은 증기[액체관(53)으로 보내지지 않았던 증기]가 파이프(20d)를 통해 생산 증기로서 증기 발생 장치(1)의 밖으로 방출된다. 액체관(53)으로 보내지는 증기의, 생산 증기로서 방출되는 증기에 대한 비율은 액체 유량 조정 밸브(53v)의 개방도에 따라서 변화된다.

또한, 제1 유체로(10)의, 열교환기(30)의 상류 위치에 있어서는, (i) 파이프(10a)를 흐르는 배수와, (ii) 기체관(51) 및 액체관(53)으로부터의 고온 유체가 합류하여 혼합 유체로 된다. 그리고, 이 고온의 혼합 유체를 파이프(10b)에 흘림으로써, 열교환기(30)의 내부에 있어서, 제2 유체로(20)를 흐르는 피가열 유체가 기화된다. 그리고, 그 증기가 파이프(20c)를 통해 압축기(40)로 공급된다. 그 후, 상기와 같이, 압축기(40)에 있어서 증기가 압축되어, 그 일부가 장치 밖으로 방출된다. 이상과 같이 하여, 증기 발생 장치(1)에 있어서 생산 증기가 얻어진다.

(증기 발생 방법)

다음에, 증기 발생 방법에 대해 설명한다. 우선, 제1 유체로(10)에 열원으로부터의 배수를 흘린다. 또한, 제2 유체로(20)에 피가열 유체인 물을 흘린다(전열 유체 공급 공정).

다음에, 압축기(40)에 냉각수를 공급한다(냉각수 공급 공정).

다음에, 압축기(40)를 사용하여 제2 유체로(20)의 물을 압축한다(압축 공정).

다음에, 압축기(40)를 통과한 유체(기체 및 액체)의 일부를, 공급 장치(50)를 사용하여 열교환기(30)의 상류 위치에 공급한다(고온 유체 공급 공정).

다음에, 열교환기(30)를 사용하여 제1 유체로(10)의 유체의 열을, 제2 유체로(20)의 물로 전달하여 물을 증발시킨다(기화 공정).

그 후, 이 증기를 압축한다(상기한 압축 공정 참조).

이상과 같이 하여 생산한 증기(생산 증기)를 파이프(20d)로부터 취출한다. 본 방법에 의해, 효율적으로 증기를 생산할 수 있다.

(증기 유량과 리사이클 스팀량의 관계에 대해)

다음에, 도 2 및 도 3에 대해 설명한다. 도 2 및 도 3은 증기 발생 장치(1)를 사용하여, 0.8㎫의 생산 증기를 발생시키는 경우에 있어서의, 생산 증기의 유량의 계산 결과를 나타내고 있다. 또한, 도 2 및 도 3의 계산은 액체관(53)에 있어서의 액체 유량을 임의의 유량으로 고정하고, 기체관(51)의 유량만을 변화시켜 행한 것이다.

도 2 및 도 3의 「액비율」은 다음의 식으로 나타내어진다.

CRL : 압축기(40)로부터 액체 상태 그대로 방출되는 냉각수의 유량

CF : 압축기(40)에 공급되는 냉각수의 유량

액비율의 수치와, 대응하는 상태의 관계는 다음과 같이 되어 있다.

액비율 ＝ 0.0 ; 냉각수 전체가 기화된 상태에서 압축기(40)로부터 방출된다.

액비율 ＝ 0.5 ; 공급된 냉각수 중, 50％가 기화된 상태이고, 남은 50％가 액체 상태이고, 압축기(40)로부터 방출된다.

액비율 ＝ 1.0 ; 냉각수 전체가 액체 상태 그대로 압축기(40)로부터 방출된다.

또한, 액비율은 증기 발생 장치(1)의 운전 조건[냉각수의 온도, 전후의 압력차, 압축기(40)의 압축비, 압축기(40)의 회전수 등]에 따라서 변화된다.

도 3의 「압축기 토출 증기 유량」은 압축기(40)로부터 방출되는 기체(증기)의 유량으로, 다음의 식으로 나타내어진다.

CG : 기체 상태의 냉각수의 유량

WG : 기체 상태의 피가열 유체의 유량

도면 중 「리사이클 스팀 유량」은 기체관(51)을 통해 열교환기(30)의 상류 위치로 보내지는 증기(피가열 유체 및 냉각수)의 유량이다.

또한, 액비율이 1.0일 때에는, 기화된 냉각수는 존재하지 않으므로, 기체관(51)을 통해 보내지는 증기는 피가열 유체만으로 된다.

도면 중의 「증기 유량」은 압축기 토출 증기 유량으로부터 리사이클 스팀 유량을 뺀 것으로, 최종적으로 사용자가 이용할 수 있는 증기의 유량(생산 증기 유량)에 상당한다.

도 3에 도시한 바와 같이, 압축기 토출 증기 유량은 액비율에 상관없이, 리사이클 스팀 유량의 증대와 함께 증대한다. 그러나, 리사이클 스팀 유량이 300㎏/h를 초과하는 부근으로부터, 압축 토출 증기 유량의 증가율(그래프의 각 점에 있어서의 기울기)이 작아진다.

그로 인해, 도 2에 도시한 바와 같이, 액비율에 상관없이, 리사이클 스팀 유량이 300 내지 400㎏/h일 때에 증기 유량이 최대로 된다.

이는, 액비율이 1.0인 경우에 있어서도 마찬가지이다.

또한, 도 2에 도시한 바와 같이, 증기 발생 장치(1)에서는 리사이클 스팀 유량을 변화시킴으로써, 생산 증기 유량을 제어할 수 있다. 그로 인해, 액체 유량 조정 밸브(53v)를 적절하게 조정함으로써, 원하는 유량의 생산 증기를 얻을 수 있다.

또한, 상기와 같이, 도 2 및 도 3은 액체 유량 조정 밸브(53v)의 개방도를 고정한 경우의 계산 결과를 나타내고 있다.

기체 유량 조정 밸브(51v)의 조정에 추가하여, 액체 유량 조정 밸브(53v)를 조정함으로써, 증기 유량을, 더욱 폭넓게 제어하는 것이 가능해진다. 구체적으로는, 기체 유량 조정 밸브(51v)만을 정하는 경우에 비해, 증기 유량을 증대할 수 있다.

(효과)

다음에, 본 실시 형태에 관한 증기 발생 장치(1)에 의해 얻어지는 효과에 대해 설명한다. 증기 발생 장치(1)는 내부를, 열원으로부터 배출된 유체가 흐르는 제1 유체로(10)와, 내부를 유체가 흐르는 제2 유체로(20)와, 제1 유체로(10) 및 제2 유체로(20)를 열적으로 접속하여, 제1 유체로(10)를 흐르는 유체의 열을, 제2 유체로(20)를 흐르는 유체로 전달하여, 당해 유체를 기화시키는 열교환기(30)와, 제2 유체로(20)의 도중에 배치되어 있어, 제2 유체로(20)를 흐르는 유체를 압축하는 압축기(40)와, 압축기(40)를 통과한 후의 유체의 일부를, 제1 유체로(10)에 있어서의, 열교환기(30)의 상류 위치에 공급하는 공급 장치(50)를 구비한다.

상기한 구성에서는, 압축기(40)를 통과한 고온의 유체가, 제1 유체로(10)에 있어서의, 열교환기(30)의 상류 위치에 공급되므로, 열교환기(30)의 상류에 있어서의 유체의 온도가 올라간다. 그로 인해, 제2 유체로(20)에 있어서의, 열교환기(30)의 하류 위치[압축기(40)의 상류 위치]에서 발생하는 증기의 온도 및 압력(급기압)이 상승한다.

따라서, 본 구성에 따르면, 압축기(40)로부터의 배기압을 어떤 목표치로 설정(고정)한 경우에 있어서, 압축기(40)로 보내지는 증기의 급기압을 효율적으로 향상시킬 수 있다. 그 결과, 압축기(40)의 운전에 필요한 동력을 저감시킬 수 있어, 높은 에너지 효율로 원하는 압력의 증기를 생산할 수 있다.

또한, 증기 발생 장치(1)에 있어서, 공급 장치(50)는 기체의 유로가 되는 기체관(51)과, 당해 기체관(51)에 있어서의 기체 유량을 조정하기 위한 기체 유량 조정 밸브(51v)를 갖고 있다. 또한, 기체관(51)은 제2 유체로(20)에 있어서의, 기액 분리 장치(52)의 하류 위치로부터 분기되어 있다.

이 구성에 따르면, 압축기(40)를 통과한 기체(증기)가, 열교환기(30)의 상류 위치에 공급되어, 열교환기(30)의 상류에 있어서의 유체 온도가 올라간다. 그리고, 높은 에너지 효율로 원하는 압력의 증기를 생산할 수 있다.

또한, 이 구성에서는, 기체관(51)을 흐르는 기체의 양을 조절함으로써, 생산 증기의 유량을 조정할 수 있다.

증기 발생 장치(1)는 압축기(40)에 냉각수를 공급하는 냉각 장치(60)를 더 구비하고 있다.

또한, 공급 장치(50)는, (i) 제2 유체로(20)에 있어서의, 압축기(40)의 하류측, 또한 기체관(51)의 상류측의 위치에 배치된 기액 분리 장치(52)와, (ii) 기액 분리 장치(52)에 있어서 분리된 액체의 유로가 되는 액체관(53)과, (iii) 당해 액체관(53)에 있어서의 액체 유량을 조정하기 위한 액체 유량 조정 밸브(53v)를 구비하고 있다.

이 구성에서는, 냉각 장치(60)에 의해, 압축기(40) 및 생산 증기의 온도를 적절하게 조정할 수 있다.

또한, 액체 상태 그대로 압축기(40)를 통과하는 냉각수에 대해서는, 기액 분리 장치(52)에 의해 기체(증기)로부터 분리할 수 있다.

또한, 액체 냉각수의 열을 사용하여 열교환기(30)의 상류에 있어서의 유체의 온도를 상승시킴으로써, 액체 냉각수를 유효하게 이용할 수 있다.

또한, 이 구성에서는 액체관(53)을 흐르는 액체 냉각수의 양을 조절함으로써, 생산 증기의 유량을 조정할 수 있다.

(그 밖의 효과)

그 밖의 효과에 대해 설명한다. 증기 발생 장치(1)에 있어서는, 리사이클 스팀 유량[기체관(51)을 흐르는 증기의 유량]을 조정함으로써, 원하는 유량의 증기를 생산할 수 있다(도 2 참조).

또한, 증기 발생 장치(1)에 있어서는, 리사이클 스팀 유량의 조정에 추가하여, 액체관(53)을 흐르는 액체 냉각수의 유량을 조정함으로써, 생산 증기의 유량을 보다 폭넓게 제어할 수 있다.

(실시예)

다음에, 증기 발생 장치(1)의 실시예에 대해 설명한다. 증기 발생 장치(1)를, 하기의 조건으로 운전하는 것으로 한다.

ㆍ 제1 유체로(10)에 90℃의 폐수를 흘린다.

ㆍ 제2 유체로(20)에 0.1㎫, 25℃의 물(피가열 유체)을 공급한다.

ㆍ 열교환기(30)로 피가열 유체를 가열하여, 0.1㎫, 99℃의 포화 증기를 발생시킨다.

ㆍ 압축기(40)를 사용하여 유체를 압축하여, 0.4㎫, 154℃, 유량 760㎏/h의 생산 증기를 발생시킨다.

비교예로서, 일반적인 보일러[본 발명의 열교환기(30)에 상당]만을 사용하여, 25℃의 물을 공급하여, 0.4㎫, 154℃, 유량 760㎏/h의 증기를 발생시키는 것으로 한다. 이 경우에 필요한 에너지(1차 연료 소비량)는 568㎾로 된다. 여기서는, 보일러의 에너지 효율을 80％로 하여 계산하고 있다.

한편, 본 발명의 증기 발생 장치(1)를 사용하여, 25℃의 물을 공급하여, 0.4㎫, 154℃, 유량 760㎏/h의 증기를 발생시킨 경우에는, 필요해지는 에너지(증기 발생 장치 전체의 에너지)는 85㎾로 된다. 여기서는, 압축기(40)의 열 효율을 70％로 하여 계산하고 있다.

또한, 이 경우에, 1차 연료 소비량(에너지 환산치)은 발전단 효율을 38％로 하여 계산하면, 223㎾로 된다. 그로 인해, 증기 발생 장치(1)를 사용하여 상기를 발생시키면, 보일러를 사용하는 경우에 비해, 1차 연료 소비량을 약 64％ 삭감할 수 있다. 그리고, 보일러의 경우의, 약 절반의 에너지로 보일러와 동일한 유량의 증기를 생산할 수 있다.

(제2 실시 형태)

다음에, 본 발명의 제2 실시 형태에 대해, 도 4를 사용하여 설명한다. 또한, 상기한 실시 형태와 동일한 부분에 대해서는, 도면에 동일한 번호를 부여하여 그 설명을 생략한다.

이하, 상기한 제1 실시 형태와 다른 부분을 중심으로 설명한다. 도 4에 있어서, 부호 110, 부호 110c, 부호 120, 부호 120b, 부호 160, 부호 161을 부여한 부분은 각각 제1 실시 형태에 있어서, 부호 10, 부호 10c, 부호 20, 부호 20b, 부호 60, 부호 61을 부여한 부분에 상당한다.

본 실시 형태에 관한 증기 발생 장치(101)는 유체 공급관(171)을 더 구비한다. 그리고, 유체 공급관(171)은 제1 유체로(110)에 있어서의, 열교환기(30)의 하류 위치[파이프(110c)]와, 제2 유체로(120)에 있어서의, 열교환기(30)의 상류 위치[파이프(120b)의 상류단부]를 접속한다. 이 구성에 의해, 제2 유체로(120)에 대해, 제1 유체로(110)를 흐르는 유체(열교환 후의 유체)가 공급된다.

또한, 파이프(120b)의 도중에는 밸브(120v)가 설치되어 있고, 밸브(120v)의 개방도를 조절함으로써, 제2 유체로(120)에 공급되는 유체의 유량이 조정된다.

또한, 냉각 장치(160)에는 밸브(160v), 공급관(161) 및 접속관(162)이 포함되어 있다. 접속관(162)은 제1 유체로(110)에 있어서의, 열교환기(30)의 하류 위치[파이프(110c)]로부터 분기되어 형성되어 있다. 그리고, 접속관(162)은 파이프(110c)와, 공급관(161)을 접속하고 있다. 냉각 장치(160)에 의해 공급되는 냉각수는 제1 유체로(110)를 흐르는 유체(열교환 후의 유체)이다.

밸브(160v)는 공급관(161)의 도중에 설치되어 있어, 밸브(160v)의 개방도를 조정함으로써, 압축기(40)에 공급되는 냉각수의 양이 조정된다. 또한, 본 실시 형태의 냉각 장치(160)에 있어서는, 냉각수 저장 탱크 및 펌프는 불필요하므로 설치되어 있지 않다.

(효과)

본 실시 형태에 의한 효과에 대해 설명한다. 증기 발생 장치(101)는 제2 유체로(120)에 대해, 제1 유체로(110)를 흐르는 유체를 공급하는 유체 공급관(171)을 더 구비하고 있다.

또한, 유체 공급관(171)은 제1 유체로(110)에 있어서의, 열교환기(30)의 하류 위치와, 제2 유체로(120)에 있어서의, 열교환기(30)의 상류 위치를 접속하고 있다.

또한, 증기 발생 장치(101)에 있어서, 냉각 장치(160)에 의해 공급되는 냉각수는 제1 유체로(110)를 흐르는 유체이고, 냉각 장치(160)는 제1 유체로(110)에 있어서의, 열교환기(30)의 하류 위치로부터 분기되어 형성되어 있다.

이 구성에 의해, 압축기(40)의 냉각수로서, 배수를 이용할 수 있다.

(제3 실시 형태)

다음에, 본 발명의 제3 실시 형태에 대해, 도 5를 사용하여 설명한다. 또한, 상기한 실시 형태와 동일한 부분에 대해서는, 도면에 동일한 번호를 부여하여 그 설명을 생략한다.

이하, 상기한 제2 실시 형태와 다른 부분을 중심으로 설명한다. 도 5에 있어서, 부호 210, 부호 210c, 부호 260, 부호 262를 부여한 부분은 각각 상기한 실시 형태에 있어서, 부호 10, 부호 10c, 부호 160, 부호 162를 부여한 부분에 상당한다.

본 실시 형태에 관한 증기 발생 장치(201)에 있어서는, 냉각 장치(260)에, 밸브(160v), 공급관(161) 및 접속관(262)이 포함되어 있다. 접속관(262)은 제1 유체로(210)에 있어서의, 열교환기(30)의 상류 위치[파이프(10a)]로부터 분기되어 형성되어 있다. 그리고, 접속관(262)은 파이프(10a)와, 공급관(161)을 접속하고 있다. 냉각 장치(260)에 의해 공급되는 냉각수는 제1 유체로(210)를 흐르는 유체(열교환 전의 유체)이다.

접속관(262)은 제1 유체로(110)에 있어서, 기체관(51) 및 액체관(53)의 합류 위치[파이프(10a)와, 기체관(51) 및 액체관(53)의 각각의 접속 위치]보다도 상류의 위치로부터 분기되어 있다.

또한, 접속관(262)은 제1 유체로(110)에 있어서, 기체관(51) 및 액체관(53)의 합류 위치보다도 하류의 위치로부터 분기되어 있어도 좋다.

또한, 증기 발생 장치(201)는 상기와 마찬가지로, 유체 공급관(171)을 구비한다. 그리고, 유체 공급관(171)은 제1 유체로(110)에 있어서의, 열교환기(30)의 하류 위치[파이프(210c)]와, 제2 유체로(120)에 있어서의, 열교환기(30)의 상류 위치[파이프(120b)의 상류단부]를 접속한다.

또한, 본 실시 형태의 냉각 장치(260)에 있어서는, 냉각수 저장 탱크 및 펌프는 불필요하므로 설치되어 있지 않다.

(효과)

본 실시 형태에 의한 효과에 대해 설명한다.

증기 발생 장치(201)에 있어서, 냉각 장치(260)에 의해 공급되는 냉각수는 제1 유체로(210)를 흐르는 유체이다. 또한, 냉각 장치(260)는 제1 유체로(210)에 있어서의, 열교환기(30)의 상류 위치로부터 분기되어 형성되어 있다.

또한, 열교환 전의 배수(즉, 고온측의 배수)의 온도는 높고, 비점에 비교적 가깝기 때문에, 열교환 전의 배수를 냉각수로서 사용함으로써, 냉각수가 기화되기 쉽다. 그로 인해, 저온의 냉각수를 사용하는 경우에 비해, 생산 증기의 유량이 증대한다.

(제4 실시 형태)

다음에, 본 발명의 제4 실시 형태에 대해, 도 6을 사용하여 설명한다. 또한, 상기한 실시 형태와 동일한 부분에 대해서는, 도면에 동일한 번호를 부여하여 그 설명을 생략한다.

이하, 상기한 제1 실시 형태와 다른 부분을 중심으로 설명한다.

본 실시 형태에 관한 증기 발생 장치(301)에 있어서는, 열교환기가 2개로 나뉘어 있다. 즉, 증기 발생 장치(301)는 열교환기(30a) 및 열교환기(30b)를 구비하고 있다. 기체관(51) 및 액체관(53)은 파이프(54)를 통해 열교환기(30b)에 접속되어 있다. 또한, 열교환기(30b)와 열교환기(30a)를 연통시키는 파이프에 파이프(10a)가 접속되어 있다.

본 실시 형태에 따르면, 제2 유체로(20)를 흐르는 피가열 유체는 열교환기(30a)에 있어서, (i) 파이프(10a)를 흐르는 배수와, (ii) 기체관(151) 및 액체관(53)으로부터의 고온 유체의 혼합 유체로 가열된다. 그 후, 열교환기(30b)에 있어서, 기체관(51) 및 액체관(53)으로부터의 고온 유체로 가열된다.

(다른 실시 형태에 대해)

본 발명의 실시 형태는 상기한 실시 형태로는 한정되지 않는다. 예를 들어, 상기한 실시 형태에 있어서는, 냉각수를 압축기에 공급하고 있지만, 압축기가 아니라, 압축기의 하류의 증기를 냉각해도 좋다. 압축기의 하류 위치에 있어서, 생산 증기의 목표 온도보다도, 증기의 온도가 높은 경우(과열 상태인 경우)에는, 여기에 냉각수를 공급함으로써, (i) 증기의 온도가 목표 온도까지 저하되고, 또한, (ii) 그 열교환에 있어서 냉각수가 기화되어, 증기 유량이 증대한다.

또한, 냉각수를 압축기의 하류 위치에만 공급해도 좋고, 압축기 및 압축기의 하류 위치의 양쪽에 냉각수를 공급해도 좋다.

압축기를 냉각하지 않는 경우에는 압축기의 마찰 부분(회전축의 주위 등)에 있어서의 윤활유의 온도 관리가 필요해진다.

또한, 상기한 실시 형태에 있어서는, 공급 장치(50)에, 기액 분리 장치(52) 및 액체관(53)이 포함되지만, 기액 분리 장치(52) 및 액체관(53)은 없어도 된다.

본 발명은 난방, 발전 등에 사용되는 증기를 발생시키는 장치로서 이용할 수 있다.

1 : 증기 발생 장치
10 : 제1 유체로
10a, 10b, 10c : 파이프
10p : 펌프
20 : 제2 유체로
20a, 20b, 20c, 20d : 파이프
20p : 펌프
30 : 열교환기
40 : 압축기
50 : 공급 장치
51 : 기체관
51v : 기체 유량 조정 밸브
52 : 기액 분리 장치
53 : 액체관
53v : 액체 유량 조정 밸브
60 : 냉각 장치
61 : 공급관
161 : 공급관
162 : 접속관
262 : 접속관
171 : 유체 공급관

Claims

내부를, 열원으로부터 배출된 유체가 흐르는 제1 유체로(10)와,
내부를 유체가 흐르는 제2 유체로(20)와,
상기 제1 유체로 및 상기 제2 유체로를 열적으로 접속하여, 상기 제1 유체로를 흐르는 유체의 열을, 상기 제2 유체로를 흐르는 유체로 전달하여, 당해 유체를 기화시키는 열교환기(30)와,
상기 제2 유체로의 도중에 배치되어 있어, 상기 제2 유체로를 흐르는 유체를 압축하는 압축기(40)와,
상기 압축기를 통과한 후의 유체의 일부를, 상기 제1 유체로에 있어서의, 상기 열교환기의 상류 위치에 공급하는 공급 장치(50)를 구비하는 것을 특징으로 하는, 증기 발생 장치.
제1항에 있어서, 상기 공급 장치는 기체의 유로가 되는 기체관(51)과, 당해 기체관에 있어서의 기체 유량을 조정하기 위한 기체 유량 조정 밸브(51v)를 갖고 있는 것을 특징으로 하는, 증기 발생 장치.
제2항에 있어서, 상기 압축기에 냉각수를 공급하는 냉각 장치(60)를 더 구비하고,
상기 공급 장치는, (i) 상기 제2 유체로에 있어서의, 상기 압축기의 하류측, 또한 상기 기체관의 상류측의 위치에 배치된 기액 분리 장치(52)와, (ii) 상기 기액 분리 장치에 있어서 분리한 액체의 유로가 되는 액체관(53)과, (iii) 당해 액체관에 있어서의 액체 유량을 조정하기 위한 액체 유량 조정 밸브(53v)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는, 증기 발생 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 유체로에 대해, 상기 제1 유체로를 흐르는 유체를 공급하는 유체 공급관(171)을 더 구비하고,
상기 유체 공급관은, 상기 제1 유체로에 있어서의, 상기 열교환기의 하류 위치와, 상기 제2 유체로에 있어서의, 상기 열교환기의 상류 위치를 접속하는 것을 특징으로 하는, 증기 발생 장치.
제3항에 있어서, 상기 냉각 장치에 의해 공급되는 냉각수는 상기 제1 유체로를 흐르는 유체이고,
상기 냉각 장치는 상기 제1 유체로에 있어서의, 상기 열교환기의 하류 위치로부터 분기되어 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 증기 발생 장치.
제3항에 있어서, 상기 냉각 장치에 의해 공급되는 냉각수는 상기 제1 유체로를 흐르는 유체이고,
상기 냉각 장치는 상기 제1 유체로에 있어서의, 상기 열교환기의 상류 위치로부터 분기되어 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 증기 발생 장치.