KR20170044734A - 열수 처리와 함께 증기 터빈 플랜트를 동작시키기 위한 방법 및 어레인지먼트 - Google Patents

열수 처리와 함께 증기 터빈 플랜트를 동작시키기 위한 방법 및 어레인지먼트 Download PDF

Info

Publication number
KR20170044734A
KR20170044734A KR1020177008354A KR20177008354A KR20170044734A KR 20170044734 A KR20170044734 A KR 20170044734A KR 1020177008354 A KR1020177008354 A KR 1020177008354A KR 20177008354 A KR20177008354 A KR 20177008354A KR 20170044734 A KR20170044734 A KR 20170044734A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
raw water
steam turbine
evaporator
water
operating
Prior art date
Application number
KR1020177008354A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101915066B1 (ko
Inventor
알렉산데르 트레멜
마르쿠스 지크만
Original Assignee
지멘스 악티엔게젤샤프트
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 지멘스 악티엔게젤샤프트 filed Critical 지멘스 악티엔게젤샤프트
Publication of KR20170044734A publication Critical patent/KR20170044734A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101915066B1 publication Critical patent/KR101915066B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K13/00General layout or general methods of operation of complete plants
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K17/00Using steam or condensate extracted or exhausted from steam engine plant
    • F01K17/06Returning energy of steam, in exchanged form, to process, e.g. use of exhaust steam for drying solid fuel or plant

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

본 발명은, 열수 처리 플랜트와 함께 증기 터빈 플랜트를 동작시키기 위한 어레인지먼트 및 방법에 관한 것으로, 어레인지먼트는 증기 터빈의 배기 가스로부터 원수를 응축하기 위한 제 1 응축기, 원수 및 공기를 이용하여 동작하기 위한 증발기 ― 증발기에서 물질 및 열의 전달들이 발생함 ―, 증가된 농도들의 불순물들을 갖는 원수를 수용하기 위한 탱크, 증발기의 다운스트림의, 공기로부터 순수를 응축하기 위한 제 2 응축기, 정화된 물을 이용하여 동작하기 위한 적어도 하나의 증기 터빈을 갖는다.

Description

열수 처리와 함께 증기 터빈 플랜트를 동작시키기 위한 방법 및 어레인지먼트{METHOD AND ARRANGEMENT FOR OPERATING A STEAM TURBINE PLANT IN COMBINATION WITH THERMAL WATER TREATMENT}
본 발명은 증기 터빈 프로세스(steam turbine process)의 배기 가스(exhaust gas)로부터의 응축물(condensate)을 정화하기 위한 열수 처리 플랜트(thermal water treatment plant)와 함께 증기 터빈 플랜트를 동작시키기 위한 방법 및 어레인지먼트(arrangement)에 관한 것이다.
증기 전력 플랜트(steam power plant)들은 발전(electricity generation)을 위한 두드러진 유형의 전력 플랜트들이다. 이러한 전력 플랜트들의 물 회로(water circuit)의 보일러 급수(boiler feed water)의 물 품질에 대한 높은 요구들이 있다. 보일러 급수가 증기로 기화되는 경우, 설계에 따라, 액상의 물(liquid water)은 고온 표면들 상에서 가스 상(gas phase)으로 완전히 변환된다. 이 경우, 모든 비-휘발성 보일러 급수 성분들은 이 고온 표면 상에 침착된다. 단점으로서, 상기 침착물들은 열 전달을 방해하거나, 예컨대 밸브(valve)들의 기계적 장애를 초래한다. 부가하여, 보일러 급수의 많은 무기 성분들은, 증기 회로 내의 컴포넌트(component)의 부식 경향이 추가로 증가되도록 야기한다. 이는 컴포넌트들, 특히 강으로 이루어진 컴포넌트들에서 응력 균열들을 초래할 수 있다.
증기 회로들의 물 및/또는 증기의 부식 성질들을 감소시키기 위해, 다양한 컨디셔닝(conditioning) 방법들이 존재한다. 이들은 주로, 물의 알칼리화(alkalization) 및 산소 미터링(oxygen metering)을 포함한다. 상승된 pH 및 감소된 산화 환원 전위(redox potential) 둘 모두는 산화철의 감소된 용해도를 초래한다. 그러나, 고체 알칼리화 에이전트(alkalization agent)들을 사용한 알칼리화는 불리하게, 연속-흐름 가열기들에서 사용될 수 없는데, 그 이유는, 여기서 물이 완전히 기화되고, 그에 따라 침착물들이 발생할 것이기 때문이다. 그러므로, 이 경우, 휘발성 알칼리화 에이전트로서 암모니아가 자주 사용된다.
보일러 급수에서 불순물(impurity)들을 없애기 위해, 다양한 처리 방법들이 알려져 있다. 이들 방법들은 일반적으로, 이온 교환(ion exchange)에 기반한다. 그러나, 이온 교환 프로세스(ion exchange process)들은 또한, 오염의 원인들로서 작용할 수 있다. 수지 재료의 분해 산물(breakdown product)들이 불리하게, 가열 증기 회로의 다양한 컴포넌트들의 건조한 표면들 상에 정착할 수 있다. 부가하여, 보일러 급수는 역삼투 프로세스(reverse osmosis process)를 사용하여 정화될 수 있다. 그러나, 역삼투에서, 원수(raw water)의 높은 로딩(loading)들은 불리하게, 역삼투에서 감소되는 플럭스(flux)를 초래한다. 부가하여, 알려진 방법들은 또한 매우 에너지-집약적(energy-intensive)이다.
본 발명의 목적은, 상기 단점들을 극복하는, 증기 회로를 위한 물의 처리를 위한 방법 및 어레인지먼트를 명시하는 것이다.
그 목적은 제 1 항에 따른 방법 및 제 9 항에 따른 어레인지먼트에 의해 달성된다.
본 발명에 따른, 열수 처리 플랜트와 함께 증기 터빈 플랜트를 동작시키기 위한 방법은 복수의 단계들을 포함한다. 먼저, 증기 터빈 플랜트로부터의 증기가 제 1 응축기에서 원수로 응축된다. 원수의 적어도 일 부분이 캐리어 가스(carrier gas)와 함께 증발기에 부가되며, 증발기에서 원수와 캐리어 가스 사이에 물질 전달(mass transfer) 및 열 교환(heat exchange)이 발생한다. 증발기에서 원수 및 캐리어 가스가 역류(counter flow)로 컨덕팅된다(conducted). 이 경우, 캐리어 가스는 증발기에서 가열되고, 캐리어 가스에 의해 원수로부터 순수(pure water)가 취해진다. 원수는 냉각되고, 불순물들, 특히 비-휘발성 불순물들이 원수에 농축된다. 농축된 불순물들을 가진 원수는 증발기의 다운스트림(downstream)의 탱크(tank)에서 수집된다. 순수가 로딩된(loaded) 캐리어 가스가 제 2 응축기로 컨덕팅된다. 제 2 응축기에서, 정화된 물이 캐리어 가스로부터 응축되고, 제 2 응축기는 탱크로부터의 원수를 이용하여 냉각된다. 그 다음에, 정화된 물은 증기 회로로 재순환된다. 제 2 응축기에서 사전가열된 원수는 제 1 가열기로 컨덕팅되고, 열이 증기 터빈 플랜트 또는 증기 회로로부터 사전가열된 원수로 전달된다. 사전가열된 원수는 그 후에, 가열기로부터 증발기로 컨덕팅된다.
열수 처리 플랜트와 함께 증기 터빈 플랜트의 동작을 위한 어레인지먼트는, 원수를 형성하기 위해 증기 터빈 플랜트로부터의 증기를 응축하기 위한 제 1 응축기를 포함한다. 부가하여, 어레인지먼트는 원수 및 캐리어 가스를 이용하여 동작하기 위한 증발기를 포함하고, 증발기에서 물질 전달 및 열 교환이 발생한다. 부가하여, 어레인지먼트는 오염물들로 농축된 원수를 수집하기 위한 탱크를 포함한다. 어레인지먼트는, 증발기의 다운스트림에, 캐리어 가스로부터 순수를 응축하기 위한 제 2 응축기를 더 포함한다. 어레인지먼트는 또한, 정화된 물의 적어도 일부분을 이용하여 동작하기 위한 적어도 하나의 증기 터빈을 포함한다.
본 발명에 따른 방법 및 어레인지먼트는 바람직하게, 증기 터빈 프로세스 및 증기 회로, 특히 증기 발생기로부터의 열뿐만 아니라 증기 터빈의 배기 가스의 성분들, 특히 증기를 또한 활용한다. 증기 터빈의 배기 가스로부터의 원수의 증발은 강제 대류(forced convection)의 원리에 의해 동작한다. 원수에 의해 냉각된 제 2 응축기는 유리하게, 증발의 열의 회수를 보장한다. 물 및 캐리어 가스는 유리하게, 증발기를 통해 역류로 컨덕팅된다. 이 경우, 캐리어 가스의 온도는 역류 프로세스 동안 증가되는 반면, 원수의 온도는 떨어진다. 증발기의 높이 또는 분리 스테이지(stage)에서, 공기 온도는 원수의 온도보다 더 낮다. 유리하게, 열 스트림(heat stream)들을 커플링(coupling)함으로써, 증기 터빈의 보일러 급수의 정화 프로세스(cleanup process)의 낮은 전기 에너지(electrical energy) 수요 및 낮은 다양한 동작 비용들이 달성된다. 부가하여, 원수의 품질과 무관하게, 방법을 사용하여, 비-휘발성 성분들의 정화된 완전 탈염수(completely demineralized water)를 일정한 제품 품질을 갖는 제품으로서 획득하는 것이 가능하다. 유리하게, 열은 단지 저온 레벨(level)로 제공될 필요가 있다. 물 처리는 사실상 부가적인 전기 에너지 입력 없이 성공한다. 요구되는 열 에너지는 유리하게, 증기 터빈 플랜트 또는 증기 회로로부터 취해진다. 증기 회로는 통상적으로, 적어도 하나의 증기 발생기, 복수의 응축기들 및 가열기를 포함한다.
본 발명의 유리한 개선에서, 원수는 증기 터빈 프로세스를 위한 보일러 급수를 위해 컨디셔닝 에이전트(conditioning agent)로서 암모니아를 포함한다. 부가하여, 원수의 pH는, 증발기 내의 암모니아가 원수에 잔존하는 방식으로 증발기의 업스트림(upstream)에서 산성(acidic)이도록 조정된다. 암모니아 그 자체는 매우 휘발성의 성분이다. 암모니아가 암모늄 이온(ammonium ion)으로서 존재하는 방식으로, 물 중의 암모니아가 컨디셔닝될(conditioned) 수 있다. 이는 9.2의 암모니아의 pKa 값보다 적어도 하나의 pH 단위 아래의 낮은 pH들에 대한 경우이다. 암모니아가 암모늄 이온으로서 가수분해된 물에 존재하는 경우, 암모니아는 자신의 휘발성을 상실한다. 결과적으로, 암모니아가 가스 상(gas phase)으로 변환되지 않기 때문에, 암모니아가 증발기에서 분리될 수 있다.
물의 부식 속성들에 영향을 미치기 위해, 정화 후에도 암모니아가 물에 존재해야 한다는 것이 마찬가지로 고려가능하다. 본 발명의 이러한 유리한 개선에서, 암모니아의 pKa를 초과하도록 pH가 높게 선택되어서, 매우 휘발성이고 캐리어 가스와 동시에 전달되며, 그에 따라, 정화된 물과 함께 응축기에서 회수될 수 있다. 이 경우, 이전에 컨디셔닝된 물은 보일러 급수로서 이용가능하다.
본 발명의 실시예에서, 새로운(fresh) 원수가 탱크에 부가될 수 있다. 상기 원수는 특히, 증기 터빈의 배기 가스의 응축으로부터의 물이다. 원수는 또한, 하천수(river water), 해수(seawater) 또는 폐수(wastewater)이거나, 또는 추가의 수원(water source)으로부터 비롯될 수 있다. 증발 프로세스로 인해, 심지어 매우 오염된 폐수를 사용하는 것도 가능하다. 이러한 방식으로, 증기 터빈의 배기 가스의 응축으로부터 발생하는 원수의 양에 따라, 더욱 더 많은 물이 프로세스에 공급될 수 있다.
본 발명의 추가의 실시예에서, 증발기의 원수의 온도는 60℃ 내지 100℃이다. 이러한 저온 레벨로 인해, 증기 회로, 특히 증기 발생기, 또는 증기 터빈의 배기 가스의 폐열에 의해서만 원수를 가열하는 것이 유리하게 가능하다. 이는 유리하게 매우 에너지-절약적이다.
본 발명의 추가의 유리한 실시예에서, 가열기는 증기 터빈 프로세스의 증기 발생기의 배기 가스의 열을 이용하여 동작된다. 그러므로, 물 처리는 유리하게 사실상 부가적인 전기 에너지 입력 없이 성공한다. 요구되는 열 에너지는 유리하게, 증기 회로 또는 증기 터빈 프로세스의 배기 가스로부터 완전히 회수된다.
본 발명의 추가의 실시예에서, 증발기는 강하막 증발기(falling-film evaporator) 또는 트리클-플로우 증발기(trickle-flow evaporator)이다. 이들 증발기 실시예들의 경우, 유리하게 캐리어 가스, 특히 공기와 원수 사이의 경계면은 물질 전달 및 열 전달을 허용하기 위해 특히 높다. 통상적으로, 캐리어 가스는 하부로부터 상부로 컨덕팅되고, 원수는 상부로부터 하부로 컨덕팅된다.
본 발명은 이후, 첨부된 도면들을 참조하여 예시적 실시예에 기반하여 설명될 것이다. 도면들에서:
도 1은 증기 회로, 터빈, 응축기들 및 열수 처리를 갖는 어레인지먼트를 도시하고;
도 2는 증발기 및 응축기를 갖는 열수 처리 어레인지먼트를 도시한다.
도 1은 열수 처리 어레인지먼트(5)에 증기 터빈 전력 플랜트가 커플링(coupling)되어 있는 어레인지먼트(1)를 도시한다. 예로서, 도 1에서, 단지 하나의 터빈 스테이지(2)만이 도시된다. 증기 발생기(4)는 열 공급(12), 통상적으로 외부 열원을 사용하여 보일러 급수(14)로부터 새로운 증기(7)를 발생한다. 그 다음에, 새로운 증기(7)는 발전을 위해 터빈(2)에 전달된다. 증기 발생기(4)에서 형성된 배기 가스(6)는 가열기(15)에 전달되고, 가열기(15)는 열수 처리 어레인지먼트(5)의 원수(10)를 가열한다. 증기(8)는 터빈(2)을 떠난 다음, 제 1 응축기(3)에서 응축되어 응축물(9)을 형성한다. 이 응축물(9)의 일부는 원수(10)로서 열수 처리(5)에 전달된다. 응축물(9) 전부를 열수 처리(5)에 컨덕팅(conduct)하는 것이 마찬가지로 가능하다. 열수 처리(5)의 경우, 다른 외부 소스(source)로부터 새로운 원수(11)가 또한 부가될 수 있다. 이는 예컨대, 해수 또는 하천수일 수 있다. 물 처리(5) 후에, 오염물들로 농축된 원수(19)는 열수 처리 어레인지먼트(5)를 떠난다. 부가하여, 정화된 물(22)이 열수 처리 어레인지먼트(5)를 떠난다. 그 다음에, 보일러 급수(14)가 차례로 증기 발생기(4)에 공급된다. 증기(8) 또는 응축물(9)의 오염의 정도에 따라, 보일러 급수(14)의 정화된 부분은 응축물(9)의 정화되지 않은 부분과 혼합되어, 보일러 급수(14)를 형성할 수 있다.
증기 발생기(4)에서의 증기 발생 후에 배기 가스(6)의 열이 불충분한 경우, 부가하여 복수의 터빈 스테이지들의 경우에서 증기 회로의 다양한 포인트(point)들에서, 또한 스테이지들 사이에서, 가열기(15)를 가열하기 위해 열이 취해질 수 있다.
도 2는 열수 처리 어레인지먼트(5)를 상세하게 도시한다. 열수 처리 어레인지먼트(5)의 핵심 부분은 증발기이다. 이 예에서, 특히 트리클-플로우 증발기(16)가 사용된다. 이 경우, 정화될 원수(10)는 구조화된 증발기 패킹(structured evaporator packing)을 통해 상부로부터 하부로 유동한다. 캐리어 가스로서 공기(13)는 트리클-플로우 증발기(16)를 통해 하부로부터 상부로 컨덕팅된다. 트리클-플로우 증발기(16)의 온도들은 60℃ 내지 100℃의 범위이다. 트리클-플로우 증발기(16)는 물의 대류성 지원 증발(convectively supported evaporation)에 의해 동작한다. 순수는 역류로 컨덕팅되는 공기(13) 중으로 증발하고, 그 다음에, 순수는 제 2 응축기(17)에서 다시 응축되어 깨끗한 물(22)로서 다시 증기 발생기(4)로 컨덕팅된다. 제 2 응축기(17)는 원수(10)를 이용하여 냉각된다. 그 다음에, 이미-가열된 원수(18)는, 원수를 트리클-플로우 증발기(16)에서 요구되는 온도에 이르게 하기 위해, 가열기(15)를 통해 컨덕팅된다. 그 다음에, 원수(18)는 적절한 증발기 재료 위로 트리클링된다(trickled). 사용되는 재료들은 특히,
Figure pct00001
내지
Figure pct00002
의 특정 표면적을 갖는 플라스틱(plastic), 금속 또는 셀룰로오스(cellulose)로 이루어진 구조화된 패킹들이다.
트리클-플로우 증발기(16)는 역류로 동작된다. 이는, 증발 및 공기 가열에 의해 물로부터 에너지가 회수되기 때문에, 하향으로 유동하는 원수(18)의 온도가 트리클-플로우 증발기(16)의 상부에서 최하부(foot) 쪽으로 감소된다는 것을 의미한다. 대조적으로, 역류 공기의 온도는 트리클-플로우 증발기(16)의 최하부로부터 상부 쪽으로 증가된다. 분리 스테이지에서, 즉, 트리클-플로우 증발기(16)에서의 높이에서, 공기의 온도는 항상 원수의 온도보다 더 낮게 유지된다. 이로써, 열 전달은 하강하는 물로부터 상승하는 공기로 진행되며, 상승하는 온도에 대응하여, 공기는 트리클-플로우 증발기(16)의 더 상부 구역에서 더 많은 증기를 취할 수 있다. 오염물들로 농축된 원수(19)는 부분적으로는 저장을 위해 탱크(20)에 채워지고, 부분적으로는 시스템(system) 밖으로 이송된다. 보일러 급수(14)의 요구량 및 농축된 원수(19)의 품질에 따라, 탱크(20)는 새로운 원수(11)로 채워진다. 새로운 원수(11)는 한편으로는 터빈(2)으로부터의 응축수일 수 있지만, 다른 한편으로는 또한, 예컨대 하천수, 해수 또는 하수 처리장의 폐수와 같은 다른 수원들로부터의 물일 수 있다. 사용되는 증발 방법의 이점은, 심지어 매우 오염된 폐수들의 처리도 가능하다는 것이다.
보일러 급수(14)는 통상적으로, 부식 경향이 감소되는 방식으로 증기 터빈의 동작을 위해 증기 발생의 업스트림에서 컨디셔닝된다(conditioned). 이는, 예컨대 휘발성 알칼리화 에이전트들, 특히 암모니아의 부가로 발생한다. 일반적인 암모니아 농도들은 절차에 따라,
Figure pct00003
내지
Figure pct00004
(인산염 첨가) 또는
Figure pct00005
초과(인산염 첨가 없음)의 범위이다. 그러나, 암모니아는 과도한 농도들로 인산염과 같은 외부 이온들의 존재에서, 특히 가열 증기 회로에서의 암모니아염(ammonia salt)들의 형성으로 인해 결국 부식을 초래할 수 있다. 그러므로, 절차에 따라, 열수 처리 어레인지먼트(5)의 시스템으로부터 암모니아를 제거하는 것이 필요할 수 있다. 암모니아는 휘발성 성분이며, 원수의 컨디셔닝 없이, 트리클-플로우 증발기(16)에서 가스 상(gas phase)으로 변환되고, 그에 따라, 정화된 물을 오염시킬 것이다. 이를 방지하기 위해, 원수(18)의 pH는 9.2의 암모니아의 pKa보다 적어도 하나의 pH 단위 아래가 되는 방식으로 조정된다. 이 pH 범위에서, 암모니아는 암모늄 이온으로서 물에 존재한다. 암모늄 이온은 가수분해되고, 결과적으로 휘발성이 더 적다. 그러므로, 트리클-플로우 증발기(16)에서, 이는 가스 상(gas phase)으로 전달되는 것이 아니라, 트리클-플로우 증발기(16)에 농축된 원수(19)를 남긴다. 그 다음에, 암모니아는 다시 보일러 급수(14)에 원하는 농도로 부가될 수 있다.
암모니아가 원수(10)에서 제거되지 않는 경우, 9.2의 pKa보다 적어도 하나의 pH 단위가 높은 pH가 선택될 수 있다. 따라서, 암모니아는 정화된 물이 로딩된(loaded) 공기(21)와 함께 제 2 응축기(17)로 컨덕팅될 수 있다. 상기 물은 컨디셔닝된 보일러 급수(14)로서 터빈(2)의 증기 회로로 직접적으로 재순환될 수 있다. 그러나, 이러한 동작 모드(mode)에서, 암모니아는 물 처리 플랜트의 응축에서 그것의 높은 증기 압력으로 인해 농축된다.
암모니아를 제거할 필요성은 몇몇 팩터(factor)들에 따른다. 먼저, 보일러 급수 컨디셔닝의 유형이 중요하다. 암모니아 농도가 제한되는 경우, 도 1에 도시된 바와 같이, 터빈(2)의 다운스트림에서 응축물(9)의 일부가 다시 증기 발생기(4)로 직접적으로 컨덕팅되는지의 여부에 주의할 필요가 있다. 응축물(9)의 일부가 처리 없이 증기 발생기(4)로 직접적으로 컨덕팅되는 경우, 정화는 또한, 사용되는 원수(10)의 양에 대한 상기 응축물(9)의 양의 비율에 따른다. 정화되지 않은 이 응축물(9)은 암모니아를 정의된 농도로 포함한다. 상기 농도에 따라, 이제 열수 처리(5)에서, 보일러 급수(14)에서 원하는 암모니아 농도를 설정하기 위해, 암모니아가 상응하게 감소되어야 한다.
암모니아가 원수(10)로부터 완전히 제거되지 않을 뿐만 아니라, 원수(10)에 완전히 잔존하지 않거나 또는 심지어 농축되는 경우,
Figure pct00006
의 범위 내에서의 pH의 대응하는 선택에 의해, 원하는 암모니아 농도를 설정할 가능성이 있다.

Claims (10)

  1. 열수 처리 플랜트(thermal water treatment plant)(5)와 함께 증기 터빈 플랜트(steam turbine plant)를 동작시키기 위한 방법으로서,
    상기 증기 터빈 플랜트로부터의 증기를 제 1 응축기(3)에서 원수(raw water)로 응축하는 단계,
    상기 원수(10)의 적어도 일 부분 및 캐리어 가스(carrier gas)(13)를 증발기(16)에 부가하는 단계 ― 상기 증발기(16)에서 상기 원수(10)와 상기 캐리어 가스(13) 사이에 물질 전달(mass transfer) 및 열 교환(heat exchange)이 발생함 ―,
    상기 증발기(16)에서 상기 원수(10) 및 상기 캐리어 가스(13)를 역류(counter flow)로 컨덕팅(conducting)하는 단계 ― 상기 캐리어 가스(13)는 상기 증발기(16)에서 가열되고 그리고 상기 원수(10)로부터 순수(pure water)를 취하고, 그리고 상기 원수(10)는 냉각되고 그리고 오염물들이 농축됨 ―,
    상기 증발기(16)의 다운스트림(downstream)에서 농축된 오염물들(19)을 갖는 상기 원수(10)를 탱크(tank)(20)에 수집하는 단계,
    순수가 로딩된(loaded) 상기 캐리어 가스(21)를 제 2 응축기(17)로 컨덕팅하는 단계,
    상기 제 2 응축기(17)에서 상기 캐리어 가스(21)로부터, 정화된 물(22)을 응축하는 단계 ― 상기 제 2 응축기(17)는 상기 탱크(20)로부터의 상기 원수(10)에 의해 냉각됨 ―,
    상기 정화된 물(22)을 상기 증기 터빈 플랜트(2)의 증기 회로로 컨덕팅하는 단계,
    사전가열된 원수(18)를 상기 제 2 응축기(17)로부터 제 1 가열기(15)로 컨덕팅하는 단계 ― 상기 증기 터빈 플랜트 또는 상기 증기 회로로부터의 열은 상기 사전가열된 원수(18)로 전달됨 ―,
    상기 사전가열된 원수(18)를 상기 가열기(15)로부터 상기 증발기(16)로 컨덕팅하는 단계를 갖는,
    열수 처리 플랜트(5)와 함께 증기 터빈 플랜트를 동작시키기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 원수(10)는 암모니아를 포함하고, 그리고
    상기 증발기(16) 내의 암모니아가 상기 원수(10)에 잔존하는 방식으로, 상기 원수(10)의 pH는 산성(acidic)이도록 조정되는,
    열수 처리 플랜트(5)와 함께 증기 터빈 플랜트를 동작시키기 위한 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 원수(10)는 암모니아를 포함하고, 그리고
    상기 암모니아가 상기 캐리어 가스(13)로 전달되는 방식으로, 상기 원수(10)의 pH가 염기성(basic)으로 조정되는,
    열수 처리 플랜트(5)와 함께 증기 터빈 플랜트를 동작시키기 위한 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    새로운(fresh) 원수(11)가 상기 탱크(20)에 부가되는,
    열수 처리 플랜트(5)와 함께 증기 터빈 플랜트를 동작시키기 위한 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 새로운 원수(11)는 상기 증기 터빈의 배기 가스로부터의 응축수(condensate water), 하천수(river water), 해수(seawater) 또는 폐수(wastewater)인,
    열수 처리 플랜트(5)와 함께 증기 터빈 플랜트를 동작시키기 위한 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 증발기(16)에서의 상기 원수(18)의 온도는 60℃ 내지 100℃의 범위인,
    열수 처리 플랜트(5)와 함께 증기 터빈 플랜트를 동작시키기 위한 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가열기(15)는 상기 증기 회로의 증기 발생기(4)의 배기 가스(6)의 열을 이용하여 동작되는,
    열수 처리 플랜트(5)와 함께 증기 터빈 플랜트를 동작시키기 위한 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    공기가 캐리어 가스(13)로서 사용되는,
    열수 처리 플랜트(5)와 함께 증기 터빈 플랜트를 동작시키기 위한 방법.
  9. 열수 처리 플랜트(5)와 함께 증기 터빈 플랜트를 동작시키기 위한 어레인지먼트(arrangement)로서,
    상기 증기 터빈 플랜트로부터의 증기를 원수(10)로 응축하기 위한 제 1 응축기(3),
    원수(10) 및 캐리어 가스(13)를 이용하여 동작하기 위한 증발기(16) ― 상기 증발기(16)에서 물질 전달 및 열 교환이 발생함 ―,
    오염물들로 농축된 원수(19)를 수집하기 위한 탱크(20),
    상기 증발기(16)의 다운스트림에서, 상기 캐리어 가스(21)로부터 순수를 응축하기 위한 제 2 응축기(17),
    정화된 물(22)의 적어도 일 부분을 이용하여 동작하기 위한 적어도 하나의 증기 터빈(2)을 갖는,
    열수 처리 플랜트(5)와 함께 증기 터빈 플랜트를 동작시키기 위한 어레인지먼트.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 증발기는 강하막 증발기(falling-film evaporator) 또는 트리클-플로우 증발기(trickle-flow evaporator)(16)인,
    열수 처리 플랜트(5)와 함께 증기 터빈 플랜트를 동작시키기 위한 어레인지먼트.
KR1020177008354A 2014-08-29 2015-05-11 열수 처리와 함께 증기 터빈 플랜트를 동작시키기 위한 방법 및 어레인지먼트 KR101915066B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014217280.2 2014-08-29
DE102014217280.2A DE102014217280A1 (de) 2014-08-29 2014-08-29 Verfahren und Anordnung einer Dampfturbinenanlage in Kombination mit einer thermischen Wasseraufbereitung
PCT/EP2015/060321 WO2016030029A1 (de) 2014-08-29 2015-05-11 Verfahren und anordnung zum betrieb einer dampfturbinenanlage in kombination mit einer thermischen wasseraufbereitung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170044734A true KR20170044734A (ko) 2017-04-25
KR101915066B1 KR101915066B1 (ko) 2018-11-05

Family

ID=53267317

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020177008354A KR101915066B1 (ko) 2014-08-29 2015-05-11 열수 처리와 함께 증기 터빈 플랜트를 동작시키기 위한 방법 및 어레인지먼트

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20170306799A1 (ko)
EP (1) EP3140519B1 (ko)
KR (1) KR101915066B1 (ko)
CN (1) CN106605042B (ko)
DE (1) DE102014217280A1 (ko)
WO (1) WO2016030029A1 (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014220666A1 (de) 2014-10-13 2016-04-14 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung und Verfahren zur Kühlung einer thermischen Aufbereitungsanlage mittels Verdunstung
WO2017157487A1 (de) * 2016-03-15 2017-09-21 Siemens Aktiengesellschaft Rohwasseraufbereitung
WO2017157488A1 (de) * 2016-03-15 2017-09-21 Siemens Aktiengesellschaft Ammoniumreduktion im abwasser von kraftwerken
DE102016214019A1 (de) * 2016-07-29 2018-02-01 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung zum Abtrennen von Produktwasser aus verunreinigtem Rohwasser und Verfahren zum Betrieb dieser Vorrichtung
DE102016218347A1 (de) 2016-09-23 2018-03-29 Siemens Aktiengesellschaft Kraftwerksanlage
DE102018207875A1 (de) * 2018-05-18 2019-11-21 Siemens Aktiengesellschaft Kombinierte Nutzung von Abwärme und Abwasser/Sole zur Trinkwasserproduktion in Gas- und Dampf-Kraftwerken
DE102022109435A1 (de) 2022-04-19 2023-10-19 Oliver Kerschgens System zur wasseraufbereitung und entsalzung

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0874602A (ja) * 1994-09-02 1996-03-19 Kawasaki Heavy Ind Ltd ガスタービンコージェネレーションシステム
JP2006103561A (ja) * 2004-10-07 2006-04-20 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 船舶の造水装置、排気ガス熱温水変換装置及び造水方法。
JP2008212900A (ja) * 2007-03-07 2008-09-18 Miura Co Ltd 濃縮、冷却、脱気を行う装置およびこれを用いたコージェネレーションシステム

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE505083A (ko) *
US3438202A (en) * 1967-10-27 1969-04-15 Saline Water Conversion Corp Condensing power plant system
DE3427302A1 (de) * 1984-07-20 1986-01-30 Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim Dampfkraftanlage zur erzeugung von dampf aus salzhaltigem rohwasser
HUT47173A (en) * 1988-08-19 1990-01-30 Energiagazdalkodasi Intezet Apparatus for replacing the feedwater of power plant
US5405503A (en) * 1993-11-05 1995-04-11 Simpson; Gary D. Process for desalinating water while producing power
DE19549139A1 (de) * 1995-12-29 1997-07-03 Asea Brown Boveri Verfahren und Apparateanordnung zur Aufwärmung und mehrstufigen Entgasung von Wasser
US5896740A (en) 1996-09-12 1999-04-27 Shouman; Ahmad R. Dual cycle turbine engine having increased efficiency and heat recovery system for use therein
DE10230610A1 (de) 2001-07-23 2003-02-13 Alstom Switzerland Ltd Verfahren und Vorrichtung zur Verhinderung von Ablagerungen in Dampfsystemen
EP1662096A1 (de) * 2004-11-30 2006-05-31 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Betrieb einer Dampfkraftanlage, insbesondere einer Dampfkraftanlage eines Kraftwerks zur Erzeugung von zumindest elektrischer Energie, und entsprechende Dampfkraftanlage
US7531096B2 (en) * 2005-12-07 2009-05-12 Arizona Public Service Company System and method of reducing organic contaminants in feed water
GB2436128B (en) 2006-03-16 2008-08-13 Rolls Royce Plc Gas turbine engine
FR2906529B1 (fr) * 2006-10-02 2009-03-06 Air Liquide Procede et usine de production conjointe d'electricite, de vapeur et d'eau desalinisee.
EP2246531A1 (en) * 2009-04-30 2010-11-03 Alstom Technology Ltd Power plant with CO2 capture and water treatment plant
DE102009022491A1 (de) 2009-05-25 2011-01-05 Kirchner, Hans Walter, Dipl.-Ing. Kombinierter Kraftwerksprozess mit STIG- und Hochdruckdampfturbine
US9114406B2 (en) * 2009-12-10 2015-08-25 Ex-Tar Technologies Steam driven direct contact steam generation
EP2534104A1 (en) * 2010-02-10 2012-12-19 Basf Se Water treatment process
US20130269347A1 (en) * 2012-04-12 2013-10-17 General Electric Company Combined power and water production system and method
WO2013170915A2 (de) * 2012-05-14 2013-11-21 Siemens Aktiengesellschaft Nutzung der abwärme des maschinentransformators für die joule-thomson-gasvorwärmung
DE102012217717A1 (de) * 2012-09-28 2014-04-03 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Rückgewinnung von Prozessabwässern einer Dampfkraftanlage
DE102013208002A1 (de) * 2013-05-02 2014-11-06 Siemens Aktiengesellschaft Thermische Wasseraufbereitung bei STIG Kraftwerkskonzepten

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0874602A (ja) * 1994-09-02 1996-03-19 Kawasaki Heavy Ind Ltd ガスタービンコージェネレーションシステム
JP2006103561A (ja) * 2004-10-07 2006-04-20 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 船舶の造水装置、排気ガス熱温水変換装置及び造水方法。
JP2008212900A (ja) * 2007-03-07 2008-09-18 Miura Co Ltd 濃縮、冷却、脱気を行う装置およびこれを用いたコージェネレーションシステム

Also Published As

Publication number Publication date
US20170306799A1 (en) 2017-10-26
DE102014217280A1 (de) 2016-03-03
WO2016030029A1 (de) 2016-03-03
EP3140519A1 (de) 2017-03-15
EP3140519B1 (de) 2018-07-25
KR101915066B1 (ko) 2018-11-05
CN106605042B (zh) 2018-05-11
CN106605042A (zh) 2017-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101915066B1 (ko) 열수 처리와 함께 증기 터빈 플랜트를 동작시키기 위한 방법 및 어레인지먼트
CN107108294B (zh) 脱盐水处理系统中的选择性结垢及相关方法
JP6224235B2 (ja) 多段気泡搭加湿器
US20200001197A1 (en) Stacked type falling film evaporator, zero liquid discharge system comprising the same, and zero liquid discharging method using the same
US9328601B2 (en) System and method for enhanced recovery of oil from an oil field
CN204303367U (zh) 一种低水平放射性废液处理系统
SK392000A3 (en) Mechanical vapour recompression separation process
KR101753295B1 (ko) 고온 연수화를 이용한 피처리수 증발농축 장치 및 이를 이용한 증발농축 방법
US20130264185A1 (en) Method and Means of Production Water Desalination
KR101781521B1 (ko) 고온 연수화를 이용한 피처리수 증발농축 장치 및 이를 이용한 증발농축 방법
KR102095276B1 (ko) 증기 발전 설비의 공정 폐수 회수 방법
JPH03262585A (ja) 超純水製造装置および方法
JPH11503959A (ja) 蒸気の浄化方法及び装置
US9909401B2 (en) Method of flash-cooling produced water and heating steam generator feedwater
CN208440312U (zh) 一种脱硫废水的处理系统
EP3353346B1 (en) System and process for stripping volatile organic compounds from foul condensate
JP2013245833A (ja) 発電プラント
CN208562029U (zh) 一种超超临界cfb锅炉脱硫废水零排放处理系统
US10065859B2 (en) Hydrochloric acid production system
JPH11244843A (ja) 蒸気圧縮式純水製造装置
JP5900745B2 (ja) 淡水製造方法および淡水製造装置
SE502916C2 (sv) Sätt att rena och återvinna avloppsvatten från en process för framställning av fiberboard
CN207143012U (zh) 一种高盐废水处理系统
JP2000167535A (ja) 蒸留法純水製造装置
Bronskaya et al. Improving the efficiency of the water treatment system at the thermal station

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant