KR20130110840A - 선박의 폐열 회수 시스템 - Google Patents

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김종화
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    • B63J2/12—Heating; Cooling
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Abstract

본 발명은 보일러를 가동시키지 않고도 발전용 엔진에서 발생하는 폐기 가스를 이용하여 히팅이 필요한 히팅 장치들을 히팅할 수 있는 폐열 회수 시스템에 관한 것으로, 기존에 대기 중에 버려졌던 발전용 엔진의 폐기 가스를 회수하여 재활용함으로써 선박의 운행에 소요되는 화석 연료의 사용량과 화석 연료 사용에 따른 대기오염물질의 생성을 줄일 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

선박의 폐열 회수 시스템{WASTE HEAT RECOVERY SYSTEM FOR SHIP}
본 발명은 선박의 폐열 회수 시스템에 관한 것으로, 더 자세하게는 보일러를 가동시키지 않고도 발전용 엔진에서 발생하는 폐기 가스를 이용하여 히팅이 필요한 히팅 장치들을 히팅할 수 있는 폐열 회수 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 선박의 기관실에는 중연료유(Heavy Fuel Oil) 등을 보관, 급유,정제하는 각종 탱크들이 위치한다. 선박의 연료로 사용되어지는 중연료유(Heavy Fuel Oil)는 상온(약 20˚C)에서 점도가 매우 높기 때문에 펌핑(pumping)이 잘되지 않는다.
따라서, 중연료유(Heavy Fuel Oil)의 온도를 약 40˚C ~ 50˚C로 유지하여야 원할한 펌핑이 가능하기 때문에 중연료유(Heavy Fuel Oil)를 취급하는 각종 탱크들은 일정온도를 유지하기 위한 히팅이 필요하다.
또한, 윤할유를 공급하는 탱크, 선저 폐유 탱크등도 상기와 같은 이유로 히팅이 필요하고, 슬러지(Sludge) 탱크도 슬러지가 굳지 않도록 히팅이 필요하며, 이외에 냉난방 시설, 온수 가열장치(Calorifier) 등 히팅이 필요한 많은 장치들이 있다.
도 1은 종래에 선박 내에서 히팅이 필요한 장치들의 히팅 방식을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래에는 보일러에서 발생한 스팀의 열을 이용하여 히팅이 필요한 엔진 재킷 예열 히터, 냉난방 시설, 연료유 히터(벙커 탱크 히터, 중연료유 히터)를 히팅하는 방식을 채용하고 있다.
그러나, 이러한 히팅 방식은 히팅을 위해 보일러의 연료 소모가 필수적으로 요구되므로, 선박의 운행 비용이 상승하게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 보일러를 가동시키지 않고도 발전용 엔진에서 발생하는 폐기 가스를 이용하여 히팅이 필요한 장치들을 히팅할 수 있도록 하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 폐열 회수 시스템은, 외부의 청수 저장 탱크로부터 청수를 공급받아 절탄기로 유입시키는 청수 공급 라인 및 청수 공급 펌프와, 발전용 엔진으로부터 배출되는 폐기 가스의 열을 이용하여 상기 청수 공급 라인 및 상기 청수 공급 펌프로부터 유입된 청수를 가열하여 증기를 생성하고, 상기 생성된 증기를 히팅 라인을 통해 히팅이 필요한 히팅 장치로 공급하는 절탄기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 히팅 장치를 거친 증기를 다시 청수로 액화시켜 상기 청수 공급 라인 및 상기 청수 공급 펌프를 통해 상기 절탄기로 유입시키는 드레인 쿨러를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 히팅 라인은 히트 파이프로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 기존에 대기 중에 버려졌던 발전용 엔진의 폐기 가스를 회수하여 재활용함으로써, 선박의 운행에 소요되는 연료의 사용량을 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 선박에서 고온의 증기를 생성하기 위한 보일러의 가동률을 낮출 수 있으므로, 보일러의 화석 연료 사용에 따른 대기오염물질의 생성을 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래에 선박 내에서 히팅이 필요한 장치들의 히팅 방식을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 폐열 회수 시스템을 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하기로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하거나 간략하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 폐열 회수 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 폐열 회수 시스템(200)은, 청수 공급 라인(210), 청수 공급 펌프(220), 절탄기(節炭器, economizer)(230), 히팅 라인(240) 및 드레인 쿨러(250)를 포함하여 구성된다.
먼저, 상기 청수 공급 라인(210)과 상기 청수 공급 펌프(220)는 외부의 청수 저장 탱크(FWEXP : Fresh Water Expansion)로부터 청수(Fresh Water)를 공급받아 상기 절탄기(230)로 유입시킨다.
상기 절탄기(230)는 발전용 엔진(D/G)에서 배출되는 폐기 가스의 열을 이용하여 고온의 증기를 생성하여 히팅 라인(240)을 통해 히팅이 필요한 장치(H)로 공급한다.
좀 더 자세히 설명하면, 상기 절탄기(230)는 발전용 엔진(D/G)으로부터 고온의 폐기 가스를 공급받아 상기 청수 공급 라인(210)과 상기 청수 공급 펌프(220)로부터 유입된 청수를 가열하여 고온의 증기를 생성하고, 생성된 고온의 증기를 히팅 라인(240)을 통해 히팅이 필요한 히팅 장치(H)로 공급한다.
여기에서, 상기 히팅 라인(240)으로는 히트 파이프를 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어 탱크에 저장된 히팅이 필요한 중연료와 같은 유체는 히트 파이프와 접촉함으로써 열을 전달받는다.
그리고, 상기 히팅 장치(H)는 상기 절탄기(230)에서 생성되는 증기의 양을 고려하여 중연료유 히터, 벙커 탱크 히터 등의 소형 히터인 것이 바람직하다.
한편, 히팅 장치(H)를 거친 고온의 증기는 드레인 쿨러(250)에 의해 다시 청수로 액화되며, 액화된 청수는 다시 상기 청수 공급 라인(210)과 상기 청수 공급 펌프(220)를 통해 상기 절탄기(230)로 유입된다.
즉, 종래에는 히팅 장치들의 히팅을 위해 보일러를 가동해야 하지만, 본 발명에 의하면 대기중에 그대로 버려졌던 발전용 엔진(D/G)의 폐기 가스를 이용하여 히팅 장치들을 히팅할 수 있으며, 이에 따라 보일러를 가동하지 않아도 되므로 선박의 운행에 소요되는 연료의 사용량을 줄일 수 있다.
또한, 선박에서 고온의 증기를 생성하기 위한 보일러의 가동률을 낮출 수 있으므로, 보일러의 화석 연료 사용에 따른 대기오염물질의 생성을 줄일 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 설명하였다. 그러나, 본 발명의 실시예는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공 되어지는 것으로, 본 발명의 범위가 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 여러 가지 다른 형태로 변형이 가능함은 물론이다.
200 : 선박의 폐열 회수 시스템
210 : 청수 공급 라인
220 : 청수 공급 펌프
230 : 절탄기
240 : 히팅 라인
250 : 드레인 쿨러

Claims (3)

  1. 외부의 청수 저장 탱크로부터 청수를 공급받아 절탄기로 유입시키는 청수 공급 라인 및 청수 공급 펌프와,
    발전용 엔진으로부터 배출되는 폐기 가스의 열을 이용하여 상기 청수 공급 라인 및 상기 청수 공급 펌프로부터 유입된 청수를 가열하여 증기를 생성하고, 상기 생성된 증기를 히팅 라인을 통해 히팅이 필요한 히팅 장치로 공급하는 절탄기를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 폐열 회수 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 히팅 장치를 거친 증기를 다시 청수로 액화시켜 상기 청수 공급 라인 및 상기 청수 공급 펌프를 통해 상기 절탄기로 유입시키는 드레인 쿨러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 폐열 회수 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 히팅 라인은 히트 파이프로 구성되는 것을 특징으로 하는 선박의 폐열 회수 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102246459B1 (ko) * 2020-11-23 2021-04-30 (주)리트로핏코리아 선박용 증기발생 및 저장순환 시스템
KR20210124614A (ko) * 2020-04-06 2021-10-15 한국조선해양 주식회사 바이오 연료 시스템 및 이를 포함하는 해양구조물
KR102321171B1 (ko) * 2021-07-28 2021-11-02 손영준 선박용 관수전기가열시스템

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