KR20180041914A - Boiler system - Google Patents

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KR20180041914A
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Abstract

According to one embodiment of the present invention, a boiler system comprises: an arrangement recovery unit generating steam by using exhaust gas from an engine provided in a ship; a plurality of steam turbines generating electricity using the steam generated in the arrangement recovery unit; and a heater heating the steam discharged from any one among the steam turbines by an exhaust path of the engine discharged from the arrangement recovery unit and delivering the steam to the other steam turbine.

Description

보일러 시스템{Boiler system}Boiler system

본 발명은 보일러 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a boiler system.

선박은 급수를 가열하여 필요한 스팀이나 열수(급수)를 공급하기 위하여 보일러 시스템이 설치되는데, 이러한 보일러 시스템의 효율을 높임과 아울러 에너지 절약을 위하여 선박으로부터 발생되는 배기가스의 열을 이용하여 보일러로 공급되는 급수를 가열시키기 위한 이코노마이저(Economizer)가 설치된다.The boiler system is installed to heat the water supply and supply the necessary steam or hot water. In order to save energy, the boiler system is installed in the boiler using heat of the exhaust gas generated from the ship. An economizer for heating the supplied water is installed.

즉, 보일러 시스템은, 선박의 추진력을 제공하는 메인엔진으로부터 배출되는 배기가스의 폐열을 보일러수와 열교환하는 이코노마이저와, 이코노마이저로부터 열교환된 스팀/보일러수를 공급받아 스팀을 분리/생산하는 보일러로 구성된다.That is, the boiler system is composed of an economizer for exchanging waste heat of the exhaust gas discharged from the main engine providing the propulsion power of the ship with the boiler water, and a boiler for separating / producing steam by receiving the steam / boiler water heat exchanged from the economizer do.

여기서, 메인엔진은 선박의 추진력을 제공하는 기관으로서, 디젤연소 후 고온의 배기가스가 발생하게 된다. 이때 발생되는 배기가스는 이코노마이저로 보내져 보일러수와 열교환된 후 방출된다.Here, the main engine is an engine that provides the propulsion of the ship, and a high temperature exhaust gas is generated after the diesel combustion. The exhaust gas generated at this time is sent to the economizer and is heat-exchanged with the boiler water and then discharged.

이와 같이, 이코노마이저는 보일러 측으로부터 저온의 보일러수를 공급받아 고온의 스팀/보일러수로 열교환시킨 후 보일러 측으로 다시 보내 순환되도록 하나, 보일러 시스템의 효율을 높이기 위해 지속적인 연구, 개발이 이루지고 있는 실정이다.As described above, the economizer receives low-temperature boiler water from the boiler side, exchanges heat with high-temperature steam / boiler water, and then returns to the boiler side. However, the economizer has been continuously studied and developed to improve the efficiency of the boiler system .

본 발명은 종래기술을 개선하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 버려지는 배기가스를 이코노마이저로 보내 보일러수를 예열할 뿐만 아니라, 스팀터빈으로 공급되는 급수를 예열할 수 있는 히터에서 배기와 열교환하고, 보일러로 공급되는 급수를 별도의 이코노마이저에서 예열하여 공급함으로써, 배기가스를 효율적으로 활용하여 연료사용을 절감할 수 있는 보일러 시스템을 제공하기 위한 것이다.The object of the present invention is to improve the prior art. It is an object of the present invention to provide a steam turbine that not only preheats boiler water by discharging exhaust gas to an economizer, but also performs heat exchange with exhaust gas from a heater capable of preheating the water supplied to the steam turbine And to provide a boiler system which can preheat and supply the water supplied to the boiler in a separate economizer so as to efficiently utilize the exhaust gas to reduce fuel consumption.

본 발명의 일 실시예에 따른 보일러 시스템은, 선박에 마련되는 기관의 배기를 이용하여 스팀을 생성하는 배열회수부; 상기 배열회수부에서 발생하는 스팀을 이용하여 전기를 생성하는 복수 개의 스팀터빈; 및 어느 하나의 상기 스팀터빈에서 배출되는 스팀을 상기 배열회수부에서 배출되는 상기 기관의 배기로로 가열하여 다른 상기 스팀터빈으로 전달하는 히터(Reheater)를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a boiler system including: an arrangement recovery unit configured to generate steam using exhaust gas from an engine provided in a ship; A plurality of steam turbines generating electricity using steam generated in the arrangement recovery unit; And a heater for heating the steam discharged from any one of the steam turbines to an exhaust path of the engine exhausted from the arrangement recovery unit and delivering the steam to the other steam turbine.

구체적으로, 상기 스팀터빈은, 이용하는 스팀의 압력이 서로 다른 복수 개의 스팀터빈을 포함할 수 있다.Specifically, the steam turbine may include a plurality of steam turbines having different pressures of steam to be used.

구체적으로, 상기 히터에서 가열된 스팀을 이용하는 스팀터빈은, 상기 히터로 스팀을 전달하는 어느 하나의 스팀터빈 대비 이용하는 스팀의 압력이 낮을 수 있다.Specifically, the steam pressure of the steam turbine using the steam heated by the heater may be lower than that of any one of the steam turbines transmitting the steam to the heater.

구체적으로, 상기 스팀터빈은, 고압의 스팀을 이용하는 고압 스팀터빈(HP), 중압의 스팀을 이용하는 중압 스팀터빈(IP) 및 저압의 스팀을 이용하는 저압 스팀터빈(LP) 중 적어도 둘 이상을 포함할 수 있다.Specifically, the steam turbine includes at least two of a high pressure steam turbine (HP) using high pressure steam, a medium pressure steam turbine (IP) using medium pressure steam, and a low pressure steam turbine (LP) using low pressure steam .

구체적으로, 상기 히터는, 상기 고압 스팀터빈에서 배출되는 스팀을 상기 배열회수부에서 상기 기관의 배출되는 배기로 가열하여 상기 중압 스팀터빈 또는 상기 저압 스팀터빈으로 전달할 수 있다.Specifically, the heater may heat the steam discharged from the high-pressure steam turbine to exhaust the exhaust gas from the engine to the intermediate-pressure steam turbine or the low-pressure steam turbine.

구체적으로, 상기 배열회수부는, 상기 기관의 배기를 이용하여 스팀을 생성하는 이코노마이저; 및 버너를 이용하여 스팀을 생성하는 보일러를 포함하며, 상기 스팀터빈은, 상기 보일러에서 생성된 스팀 및 상기 이코노마이저에서 생성된 스팀을 이용하여 전기를 생성할 수 있다.Specifically, the arrangement recollecting unit includes an economizer for generating steam using the exhaust of the engine; And a boiler for generating steam using a burner, wherein the steam turbine can generate electricity using steam generated in the boiler and steam generated in the economizer.

구체적으로, 상기 배열회수부는, 상기 기관의 배기를 이용하여 물을 가열하는 이코노마이저; 및 버너를 이용하여 상기 물을 스팀으로 바꾸는 보일러를 포함하고, 상기 보일러는, 상기 물의 흐름을 기준으로 상기 이코노마이저의 하류에 직렬로 마련될 수 있다.Specifically, the arrangement recollecting unit includes an economizer for heating water using exhaust gas from the engine; And a boiler for converting the water to steam using a burner, wherein the boiler can be provided in series downstream of the economizer based on the flow of water.

구체적으로, 상기 배열회수부는, 상기 기관의 배기를 이용하여 스팀을 생성하는 이코노마이저; 및 상기 스팀을 저장하거나 버너를 이용하여 상기 스팀을 가열하는 보일러를 포함하고, 상기 보일러는, 상기 스팀의 흐름을 기준으로 상기 이코노마이저의 하류에 직렬로 마련될 수 있다.Specifically, the arrangement recollecting unit includes an economizer for generating steam using the exhaust of the engine; And a boiler for storing the steam or heating the steam using a burner, wherein the boiler can be provided in series downstream of the economizer based on the flow of the steam.

구체적으로, 상기 히터는, 상기 기관의 배기의 흐름을 기준으로 상기 배열회수부의 상류에 직렬로 마련될 수 있다.Specifically, the heater may be provided in series in the upstream of the arrangement recovery unit on the basis of the flow of exhaust gas from the engine.

본 발명에 따른 보일러 시스템은, 버려지는 배기가스를 열교환 매체로 이용하여 연료의 낭비를 방지할 수 있도록, 배기가스를 기준으로 히터와, 2개의 이코노마이저가 직렬로 마련되어, 히터에서 배기와 열교환하여 스팀터빈으로 급수를 공급하고, 제1 이코노마이저에서 배기와 급수를 열교환시켜 보일러로 공급하며, 제2 이코노마이저에서 배기와 열교환하여 급수가 저정되는 공기분리기로 공급하여, 급수를 가열 및 스팀을 생성시키기 위한 연료 사용량을 절감시킬 수 있다.The boiler system according to the present invention includes a heater and two economizers in series in order to prevent waste of fuel by using waste exhaust gas as a heat exchange medium, The water is supplied to the turbine, the exhaust water and the water are exchanged in the first economizer to the boiler, and the second economizer is heat-exchanged with the exhaust gas to supply the air to the air separator in which the water supply is maintained. The amount of use can be reduced.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러 시스템에서 히터와 스팀터빈을 경유하는 스팀의 흐름도를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러 시스템에서 히터, 제1 이코노마이저, 제2 이코노마이저 각각을 경유하는 급수 및 스팀의 흐름을 도시한 도면이다.1 is a view illustrating a boiler system according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a flow of steam through a heater and a steam turbine in a boiler system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a view showing the flow of water and steam through each of the heater, the first economizer, and the second economizer in the boiler system according to the embodiment of the present invention.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The objects, particular advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG. It should be noted that, in the present specification, the reference numerals are added to the constituent elements of the drawings, and the same constituent elements are assigned the same number as much as possible even if they are displayed on different drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.

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

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러 시스템을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러 시스템에서 히터와 스팀터빈을 경유하는 스팀의 흐름도를 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러 시스템에서 히터, 제1 이코노마이저, 제2 이코노마이저 각각을 경유하는 급수 및 스팀의 흐름을 도시한 도면이다.FIG. 1 is a view showing a boiler system according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a view showing a flow of steam through a heater and a steam turbine in a boiler system according to an embodiment of the present invention, 3 is a view showing the flow of water and steam through each of the heater, the first economizer, and the second economizer in the boiler system according to one embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 보일러 시스템(100)은 배열회수부(110), 스팀터빈(120) 및 히터(130)(Reheater)를 포함한다.1 to 3, a boiler system 100 according to an embodiment of the present invention includes an arrangement recovery unit 110, a steam turbine 120, and a heater 130 (Reheater).

배열회수부(110)는 기관(도시하지 않음)의 폐열을 이용하는 구성으로서, 기관의 배기를 이용하여 스팀을 생성할 수 있으며, 이코노마이저(111)와 보일러(112)를 포함하여 이루어질 수 있다.The arrangement recovery unit 110 is configured to use waste heat of an engine (not shown), and can generate steam using the exhaust of the engine, and can include the economizer 111 and the boiler 112.

여기서, 기관은 선박에 마련되며, 일례로 선박의 추진력을 발생시키는 엔진 또는 터빈으로 이루어질 수 있다. 이러한, 기관은 연료를 소모한 이후 고온의 배기가스(배기)가 발생하며, 이때 발생되는 배기가스가 배열회수부(110) 및 히터(130)로 공급되어 배열회수부(110) 및 히터(130) 각각에서 열교환될 수 있다.Here, the engine is provided on the ship, and may be, for example, an engine or a turbine that generates propulsion of the ship. The exhaust gas generated at this time is supplied to the exhaust heat collecting unit 110 and the heater 130 to be supplied to the exhaust heat collecting unit 110 and the heater 130 Respectively.

구체적으로, 이코노마이저(111)는 기관의 배기가스가 통과되어 배기가스의 열을 이용하여 급수를 가열할 수 있고, 보일러(112)는 연료를 이용하여 급수를 가열하는데, 버너(내부에 연소실이 마련될 수 있음)를 포함하여 스팀을 생성할 수 있으며, 보일러(112)로 공급되는 물은 공기분리기(1001)(deaerator)로부터 공급되어 보일러(112)에서 가열된 이후, 선박에서 필요한 스팀이나 열수를 공급할 수 있다. Specifically, the economizer 111 is capable of heating the feed water using the heat of the exhaust gas through the exhaust gas of the engine, and the boiler 112 heats the feed water using the fuel. The burner And the water supplied to the boiler 112 is supplied from the air separator 1001 (deaerator) and heated by the boiler 112, Can supply.

여기서, 공기분리기(1001)는 보일러(112) 등의 부식을 방지하기 위해 공기를 제거하는 구성이며, 보일러(112) 등으로 공급되는 급수를 저장하는 저장탱크 및/또는 압력퍼버탱크(1001A)를 포함하는 하나의 유닛을 의미할 수 있다. 이하에서는 설명 및 이해의 편의상 공기분리기(1001)가 탱크(1001A)를 포함하여, 탱크(1001A)에 저장된 급수 및 탱크(1001A)로 회수되는 급수가 공기분리기(1001)를 통해 수행되는 것으로 설명하나 이와 달리 탱크(1001A)를 통해 직접 이루어질 수 있음은 물론이다.The air separator 1001 is configured to remove air to prevent corrosion of the boiler 112 and the like and includes a storage tank and / or a pressure pervapor tank 1001A for storing feed water supplied to the boiler 112 and the like May refer to a single unit that includes. Hereinafter, for convenience of explanation and understanding, it is explained that the air separator 1001 includes the tank 1001A, the water supply stored in the tank 1001A and the water supplied to the tank 1001A through the air separator 1001 But may alternatively be made directly through the tank 1001A.

게다가, 본 실시예의 배열회수부(110)는 보일러(112)가 쌍으로 이루어지고, 보일러(112)로 공급되는 급수를 예열하기 위한 이코노마이저(111) 또한 보일러(112)에 대응하여 그 수가 마련될 수 있다. In addition, the arrangement recycle section 110 of the present embodiment includes a pair of boilers 112, and an economizer 111 for preheating the water supplied to the boiler 112 is also provided corresponding to the boiler 112 .

아울러, 보일러(112), 이코노마이저(111), 공기분리기(1001) 각각을 연결하는 배관(부호 도시하지 않음)이 마련될 수 있고, 배관 상에는 복수의 밸브(부호 도시하지 않음)가 마련되어 밸브의 개도 조절을 통해 급수의 흐름이 조절될 수 있다. (Not shown) for connecting each of the boiler 112, the economizer 111 and the air separator 1001 may be provided and a plurality of valves (not shown) may be provided on the piping, The flow of the water supply can be adjusted by adjusting.

그뿐만 아니라, 한 쌍의 보일러 각각에 연결되는 배관은 서로 연통되어 한 쌍의 보일러 또는 한 쌍의 이코노마이저 중 어느 하나가 고장나는 경우 정상 가동되는 보일러 또는 이코노마이저를 이용할 수 있도록 급수의 흐름이 제어될 수 있음은 물론이다.In addition, the piping connected to each of the pair of boilers is in communication with one another so that the flow of water can be controlled so that either a boiler or a pair of economisers can use a normally operating boiler or economizer Of course it is.

여기서, 하나의 보일러(112)에 연계되는 이코노마이저(111)는 예를 들어 2개 이상으로 마련될 수 있고, 본 실시예에서는 제1 이코노마이저(111)와 제2 이코노마이저(111) 2개가 구비되는 것을 예로 들어 설명하며, 기관에서 배출되는 배기의 열이 제1 이코노마이저(111)와 제2 이코노마이저(111) 각각을 직렬로 경유할 수 있다.Here, the economizer 111 associated with one boiler 112 may be provided for, for example, two or more, and in this embodiment, two first economizers 111 and two second economizers 111 are provided The heat of exhaust discharged from the engine can pass through the first economizer 111 and the second economizer 111 in series.

특히, 본 실시예에서는 피드 워터 펌프(1003)(피딩 펌프)를 통해 공급되는 급수가 보일러(112)로 직접 공급되지 않고, 제1 이코노마이저(111)를 경유한 이후 보일러(112)로 공급되어, 제1 이코노마이저(111)에서 급수가 배기와 열교환된 이후 보일러(112)로 공급됨으로써, 보일러(112)에서 급수를 가열하기 위한 에너지가 감소되어 스팀을 생성하기 위한 연료량을 줄일 수 있다.Particularly, in this embodiment, the feed water supplied through the feed water pump 1003 (feeding pump) is not directly supplied to the boiler 112 but is supplied to the boiler 112 after passing through the first economizer 111, In the first economizer 111, the water is supplied to the boiler 112 after the water is exchanged with the exhaust, so that the energy for heating the water in the boiler 112 is reduced, thereby reducing the amount of fuel for generating steam.

게다가, 배기가스의 흐름을 기준으로, 제1 이코노마이저(1111), 제2 이코노마이저(1112)가 직렬로 마련될 수 있어, 배기가스는 제1 이코노마이저(1111), 제2 이코노마이저(1112) 각각을 차례로 경유하며 열교환이 이루어질 수 있다.In addition, the first economizer 1111 and the second economizer 1112 can be provided in series on the basis of the flow of the exhaust gas, and the exhaust gas is supplied to the first economizer 1111 and the second economizer 1112 in order And heat exchange can be achieved.

이때, 제2 이코노마이저(111)에는 공기분리기(1001)로부터 배출되는 급수가 공급될 수 있는데, 공기분리기(1001)에서 공급되는 급수는 제1 이코노마이저(111)로 공급되는 급수로부터 분기되어 제2 이코노마이저(111)로 공급될 수 있다. 이와 같이, 공기분리기(1001)에서 제2 이코노마이저(111)로 공급된 급수는 제1 이코노마이저(111)에서 열교환된 배기와 열교환되어 온도가 상승된 이후 다시 공기분리기(1001)로 공급될 수 있다. 즉, 공기분리기(1001) 내의 급수는 제2 이코노마이저(111)를 통해 순환되는데, 제2 이코노마이저(111)에서 배기와 열교환되어 예열이 이루어질 수 있다.At this time, the water supplied from the air separator 1001 may be supplied to the second economizer 111. The water supplied from the air separator 1001 is branched from the water supplied to the first economizer 111, (Not shown). In this way, the water supplied from the air separator 1001 to the second economizer 111 can be supplied to the air separator 1001 after the temperature of the water is heat-exchanged with the exhaust exchanged in the first economizer 111, and then the temperature is raised. That is, the water in the air separator 1001 is circulated through the second economizer 111, and is heat-exchanged with the exhaust gas in the second economizer 111 to be preheated.

이와 같이, 공기분리기(1001)에서 배열회수부(110)로 공급되는 급수는 제2 이코노마이저(111)를 통해 배기와 열교환으로 온도가 상승된 상태로 공급되는 것은 물론, 제1 이코노마이저(111)에서 배기와 열교환되어 예열이 된 이후 보일러(112)로 공급됨으로써, 보일러(112)에서 급수를 가열하기 위해 사용되는 에너지가 절감될 수 있다.In this way, the water supplied from the air separator 1001 to the arrangement recovery unit 110 is supplied in a state where the temperature is raised by the exhaust and heat exchange through the second economizer 111, and is supplied from the first economizer 111 After being preheated by heat exchange with the exhaust, the energy is supplied to the boiler 112, so that the energy used to heat the water in the boiler 112 can be saved.

즉, 제1 이코노마이저(111)는 보일러(112)로 공급되는 급수에 온도를 가하여 예열시키거나 스팀을 생성시킬 수 있고, 제2 이코노마이저(111)는 제1 이코노마이저(111)로 공급될 급수를 예열하기 위해 공기분리기(1001)에 저장되는 급수를 예열시킬 수 있다.That is, the first economizer 111 may preheat or generate steam by applying a temperature to the water supplied to the boiler 112, and the second economizer 111 may preheat the water to be supplied to the first economizer 111 The water stored in the air separator 1001 can be preheated.

이러한, 제1 이코노마이저(1111)와 제2 이코노마이저(1112)는 배기가스의 흐름을 기준으로 제1 이코노마이저(111)가 먼저 배기가스와 열교환되고 그 이후 제2 이코노마이저(111)가 열교환되어, 상대적으로 온도가 더 높은 상태의 배기가스와 제1 이코노마이저(111)가 열교환된 이후 상대적으로 온도가 더 낮은 상태의 배기가스와 제2 이코노마이저(111)가 열교환되어, 외부로 배출되는 과정에서 열교환으로 배기가스의 온도가 감소되나, 상대적으로 온도가 낮아진 배기가스를 최대한 활용하여 연료의 소모량을 줄일 수 있다.The first economizer 1111 and the second economizer 1112 are arranged such that the first economizer 111 is first subjected to heat exchange with the exhaust gas and then the second economizer 111 is heat exchanged based on the flow of the exhaust gas, The exhaust gas having a higher temperature is exchanged with the exhaust gas having a relatively lower temperature after the first economizer 111 is exchanged with the second economizer 111 and the exhaust gas is discharged from the second economizer 111 to the outside, The temperature of the exhaust gas is reduced, but the consumption of the fuel can be reduced by making maximum use of the exhaust gas whose temperature is relatively low.

스팀터빈(120)은 배열회수부(110)에서 발생하는 스팀을 이용하여 전기를 생성하며, 복수 개로 이루어질 수 있다. 여기서, 복수개의 스팀터빈(120)은 이용하는 스팀의 압력이 서로 다르게 이루어질 수 있다. The steam turbine 120 generates electricity using steam generated in the array recovery unit 110, and may be a plurality of steam turbines. Here, the steam pressures of the plurality of steam turbines 120 may be different from each other.

일례로, 히터(130)에서 가열된 스팀을 이용하는 스팀터빈(120)은, 히터(130)로 스팀을 전달하는 어느 하나의 스팀터빈(120) 대비 이용하는 스팀의 압력이 낮을 수 있다.For example, a steam turbine 120 using steam heated by a heater 130 may have a low pressure of steam to be used for a steam turbine 120 that transmits steam to the heater 130.

구체적으로, 도 2를 참조하면, 스팀터빈(120)은, 고압의 스팀을 이용하는 고압 스팀터빈(121)(HP, High pressure), 중압의 스팀을 이용하는 중압 스팀터빈(122)(IP, Intermediate pressure) 및 저압의 스팀을 이용하는 저압 스팀터빈(123)(LP, Low pressure) 중 둘 이상을 포함하여 이루어질 수 있는데, 본 실시예에서는 설명 및 이해의 편의상 고압 스팀터빈(121), 중압 스팀터빈(122), 저압 스팀터빈(123) 각각을 모두 구비하는 것으로 설명하나, 이 중 어느 하나가 생략될 수 있다.2, the steam turbine 120 includes a high pressure steam turbine 121 (HP) using high pressure steam, a medium pressure steam turbine 122 (IP) using medium pressure steam, And a low pressure steam turbine 123 (LP, low pressure) using low pressure steam. In the present embodiment, the high pressure steam turbine 121, the intermediate pressure steam turbine 122 And the low-pressure steam turbine 123, but any one of them may be omitted.

이러한, 스팀터빈(120)은 보일러(112)에서 생성된 스팀 및 이코노마이저(111)에서 생성된 스팀을 이용하여 전기를 생성할 수 있으며, 히터(130)에 의해 예열이 이루어질 수 있고, 스팀의 흐름을 기준으로 보일러(112), 고압 스팀터빈(121), 히터(130), 중압 스팀터빈(122), 저압 스팀터빈(123)이 일렬로 마련되고, 중압 스팀터빈(122)은 고압 스팀터빈(121)과 축이 연결될 수 있다.The steam turbine 120 generates electricity using the steam generated in the boiler 112 and the steam generated in the economizer 111. The steam can be preheated by the heater 130, Pressure steam turbine 122 and a low-pressure steam turbine 123 are arranged in a row and the intermediate-pressure steam turbine 122 is connected to the high-pressure steam turbine 122 121 and the shaft can be connected.

히터(130)(Reheater)는 어느 하나의 스팀터빈(120)에서 배출되는 스팀을 배열회수부(110)에서 배출되는 기관의 배기로 가열하여 다른 스팀터빈(120)으로 전달하고, 히터(130)는 기관의 배기의 흐름을 기준으로 배열회수부(110)의 상류에 직렬로 마련될 수 있다(도 1 참조). 즉, 히터(130)는 제1 이코노마이저(111)의 상류에 마련되어 제1 이코노마이저(111)보다 높은 온도의 배기와 열교환될 수 있다.The heater 130 heats the steam discharged from one of the steam turbines 120 with the exhaust of the engine discharged from the arrangement recovery unit 110 and transfers the steam to the other steam turbine 120, May be provided in series in the upstream of the sequence recovery unit 110 on the basis of the exhaust flow of the engine (see FIG. 1). That is, the heater 130 is provided upstream of the first economizer 111 and can be heat-exchanged with exhaust gas having a temperature higher than that of the first economizer 111.

여기서, 스팀터빈(120)이 고압 스팀터빈(121), 중압 스팀터빈(122), 저압 스팀터빈(123)으로 이루어지는 경우, 히터(130)는 고압 스팀터빈(121)에서 배출되는 스팀을 배기로 가열하여 중압 스팀터빈(122) 또는 저압 스팀터빈(123)으로 전달할 수 있다.When the steam turbine 120 is composed of the high-pressure steam turbine 121, the intermediate-pressure steam turbine 122 and the low-pressure steam turbine 123, the heater 130 supplies steam, which is discharged from the high-pressure steam turbine 121, And may be transferred to the intermediate-pressure steam turbine 122 or the low-pressure steam turbine 123 by heating.

예를 들어, 보일러(112)에서 배출된 스팀의 압력과 온도는 100bar 및 560℃를 이루는데, 이러한 스팀이 고압 스팀터빈(121)으로 공급되어 고압 스팀터빈(121)을 구동시키면 압력과 온도는 30bar와 345℃로 낮아지게 되어, 장비(200)에서 요구되는 온도를 이루지 못하여 재가열이 필요하다. For example, the pressure and temperature of the steam discharged from the boiler 112 are 100 bar and 560 ° C. When the steam is supplied to the high-pressure steam turbine 121 to drive the high-pressure steam turbine 121, 30 bar and 345 deg. C, so that it is impossible to achieve the required temperature in the apparatus 200 and reheating is required.

이때, 본 실시예에서는 연료(오일)의 사용량을 줄이기 위해, 고압 스팀터빈(121)에서 배출되는 스팀을 히터(130)를 이용하여 560℃로 예열시킨 후 저압 스팀터빈(123)으로 공급하여 바로 이용할 수 있다. In this embodiment, the steam discharged from the high-pressure steam turbine 121 is pre-heated to 560 ° C using the heater 130, and then supplied to the low-pressure steam turbine 123 to reduce the amount of fuel (oil) Can be used.

여기서, 히터(130)를 통해 배출된 스팀이 저압 스팀터빈(123)으로 공급되기 이전 중압 스팀터빈(122)을 경유한 이후 공급될 수 있는데, 중압 스팀터빈(122)은 고압 스팀터빈(121)과 연결되어, 고압 스팀터빈(121)을 보조할 수 있음은 물론, 중압 스팀터빈(122)과 고압 스팀터빈(121)이 각각 구동됨으로써 효율이 향상될 수 있다.The steam discharged from the heater 130 may be supplied after passing through the intermediate pressure steam turbine 122 before the steam is supplied to the low pressure steam turbine 123. The intermediate pressure steam turbine 122 is supplied to the high pressure steam turbine 121, Pressure steam turbine 121 can be assisted, and the efficiency can be improved by driving the medium-pressure steam turbine 122 and the high-pressure steam turbine 121, respectively.

이와 같이, 장비(200)에서 요구하는 온도로 스팀을 가열하기 위해 히터(130)를 사용하되, 히터(130)는 폐열인 배기가스를 이용하여 스팀을 예열하게 되므로, 스팀을 가열하기 위한 연료 사용을 줄일 수 있어, 에너지 낭비를 방지할 수 있다.In this way, the heater 130 is used to heat the steam to the temperature required by the equipment 200, and the heater 130 preheats the steam using exhaust gas, which is the waste heat, so that the use of the fuel for heating the steam And it is possible to prevent waste of energy.

아울러, 제1 이코노마이저(111), 제2 이코노마이저(111), 히터(130) 각각으로 공급되는 급수 또는 스팀의 흐름은 아래와 같이 이루어질 수 있다. In addition, the flow of water or steam supplied to each of the first economizer 111, the second economizer 111, and the heater 130 may be as follows.

공기분리기(1001)에서 제2 이코노마이저(111)로의 급수의 흐름은, 공기분리기(1001)와 제2 이코노마이저(111) 사이에는 듀얼 펌프(1002)가 마련되어 듀얼 펌프(1002)에 의해 급수가 강제 공급될 수 있고, 제1 이코노마이저(111)로 공급되는 급수의 흐름은 보일러(112)로 급수를 공급하기 위한 피드 워터 펌프(1003)의 상류에 제1 이코노마이저(111)가 마련됨으로써 피드 워터 펌프(1003)에 의해 급수 또는 스팀의 흐름이 이루어질 수 있다. A water supply from the air separator 1001 to the second economizer 111 is performed by providing a dual pump 1002 between the air separator 1001 and the second economizer 111, And the flow of the water supplied to the first economizer 111 is controlled such that the first economizer 111 is provided upstream of the feed water pump 1003 for supplying the water to the boiler 112, ) Can be used to feed water or steam.

그리고 히터(130)를 경유하는 스팀의 흐름은 기체 상태의 스팀이 배기에 의해 온도가 상승되어 스팀터빈(120)으로 공급이 이루어질 수 있으므로 별도로 펌프가 구비될 필요가 없다.The steam flowing through the heater 130 can be supplied to the steam turbine 120 by raising the temperature of the steam in the gaseous state by exhaust, so that the pump need not be provided separately.

이와 같이, 본 실시예는 이코노마이저(111)에서 물을 가열하고(스팀을 생성시킬 수도 있음), 가열된 물 및/또는 스팀이 보일러(112)에 공급/저장될 수 있다. As such, the present embodiment can heat (and produce steam) water in the economizer 111, and heated water and / or steam can be supplied / stored in the boiler 112.

여기서, 이코노마이저(111) 및 보일러(112) 각각이 급수를 가열하여 스팀을 직접 생성하거나, 이코노마이저(111)에서 급수의 온도를 올린 후 보일러(112)로 공급하여 급수를 스팀으로 생성할 수 있다.Here, each of the economizer 111 and the boiler 112 may generate steam directly by heating the water supply, or may supply the water to the boiler 112 after raising the temperature of the water supplied from the economizer 111 to generate steam.

예를 들어, 이코노마이저(111)와 보일러(112) 각각이 스팀을 생성시키는 경우, 스팀은 합류하여 스팀터빈(120)으로 공급될 수 있는데, 이때 이코노마이저(111)와 보일러(112)를 경유하는 급수/스팀이 개별로 스팀터빈(120)으로 공급되거나, 이코노마이저(111)에서 생성된 스팀이 보일러(112)를 경유/합류하여 스팀터빈(120)으로 공급될 수 있다. 또는 이코노마이저(111)에서 급수의 온도를 높인 후 보일러(112)로 공급되기만 할 수도 있는 바와 같이, 다양한 변형예가 가능하다.For example, when each of the economizer 111 and the boiler 112 generates steam, the steam may be combined and supplied to the steam turbine 120, at which time the water supplied via the economizer 111 and the boiler 112 Steam may be supplied individually to the steam turbine 120 or the steam generated in the economizer 111 may be supplied to the steam turbine 120 via the boiler 112. Or may be supplied to the boiler 112 after raising the temperature of the water in the economizer 111, as various modifications are possible.

즉, 이코노마이저(111)가 기관의 배기를 이용하여 물을 가열만 하거나 가열 및 스팀을 직접 생성할 수 있고, 보일러(112)는 스팀을 저장하거나 버너를 이용하여 스팀을 가열 및/또는 생성할 수 있다.That is, the economizer 111 can only use the exhaust of the engine to heat water or directly generate heat and steam, and the boiler 112 can store steam or use a burner to heat and / or generate steam have.

그리고, 도 3을 참조하면, 보일러(112)는 스팀의 흐름을 기준으로 이코노마이저(111)의 하류에 직렬로 마련될 수 있으며, 이코노마이저(111)의 상류에는 피드 워터 펌프(1003)가 마련되어, 피드 워터 펌프(1003)에 의해 펌핑된 급수가 이코노마이저(111)를 경유하여 보일러(112)로 공급될 수 있다.3, the boiler 112 may be provided in series downstream of the economizer 111 based on the flow of the steam. A feed water pump 1003 is provided upstream of the economizer 111, The water pumped by the water pump 1003 can be supplied to the boiler 112 via the economizer 111. [

아울러, 배기가스의 흐름을 기준으로, 히터(130), 제1 이코노마이저(1111), 제2 이코노마이저(1112)가 직렬로 마련될 수 있으며, 이때 배기가스는 히터(130), 제1 이코노마이저(1111), 제2 이코노마이저(1112)를 차례로 경유하며 열교환이 이루어질 수 있다.In addition, the heater 130, the first economizer 1111, and the second economizer 1112 may be provided in series based on the flow of the exhaust gas, wherein the exhaust gas includes the heater 130, the first economizer 1111 ), And the second economizer 1112 in that order.

즉, 배기가스와 열교환된 히터(130) 내부의 급수는 기관 일례로 터빈으로 공급될 수 있고, 배기가스와 열교환된 제1 이코노마이저(111) 내부의 급수는 가열된 물 또는 스팀 상태로 보일러(112)로 공급될 수 있다. 그리고 제2 이코노마이저(111) 내부의 급수는 배기가스와 열교환되어 예열이 된 이후 공기분리기(1001)로 공급될 수 있다. That is, the water supply inside the heater 130 heat-exchanged with the exhaust gas can be supplied to the turbine as an example of the engine, and the water supply inside the first economizer 111 heat-exchanged with the exhaust gas is supplied to the boiler 112 ). ≪ / RTI > The water in the second economizer 111 can be supplied to the air separator 1001 after being preheated by heat exchange with the exhaust gas.

여기서, 공기분리기(1001)로 공급된 급수는, 공기분리기(1001)에 저장되어 있다가 산소가 제거된 이후 제1 이코노마이저(111) 및 제2 이코노마이저(1112)로 공급될 수 있다.The water supplied to the air separator 1001 is stored in the air separator 1001 and then supplied to the first economizer 111 and the second economizer 1112 after oxygen is removed.

이와 같이 본 실시예는, 히터(130)와, 배열회수부(110)인 2개의 이코노마이저(111)가 마련되어, 히터(130), 이코노마이저(111), 이코노마이저(111)와 같은 3층의 예열구조를 이룸으로써, 연료 효율성을 증가시켜 보일러(112) 작동을 위한 연료를 절감시킬 수 있다.As described above, in the present embodiment, the heater 130 and the two economizers 111, which are the arrangement recovery unit 110, are provided, and a three-layer preheating structure such as the heater 130, the economizer 111, and the economizer 111 Fuel efficiency can be increased to save fuel for boiler 112 operation.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the present invention. It is obvious that the modification and the modification are possible.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

100: 보일러 시스템 1001: 공기분리기
1002 : 듀얼 펌프 1003 : 피드 워터 펌프
110 : 배열회수부 111 : 이코노마이저
1111 : 제1 이코노마이저 1112 : 제2 이코노마이저
112 : 보일러 120 : 스팀터빈
121 : 고압 스팀터빈 122 : 중압 스팀터빈
123 : 저압 스팀터빈 130 : 히터
200 : 장비100: boiler system 1001: air separator
1002: Dual pump 1003: Feed water pump
110: array retrieving unit 111: economizer
1111: first economizer 1112: second economizer
112: boiler 120: steam turbine
121: High pressure steam turbine 122: Medium pressure steam turbine
123: low pressure steam turbine 130: heater
200: Equipment

Claims (9)

선박에 마련되는 기관의 배기를 이용하여 스팀을 생성하는 배열회수부;
상기 배열회수부에서 발생하는 스팀을 이용하여 전기를 생성하는 복수 개의 스팀터빈; 및
어느 하나의 상기 스팀터빈에서 배출되는 스팀을 상기 배열회수부에서 배출되는 상기 기관의 배기로 가열하여 다른 상기 스팀터빈으로 전달하는 히터(Reheater)를 포함하는 것을 특징으로 하는 보일러 시스템.An arrangement recovery unit for generating steam by using exhaust gas from an engine provided in a ship;
A plurality of steam turbines generating electricity using steam generated in the arrangement recovery unit; And
And a heater for heating the steam discharged from any one of the steam turbines by the exhaust of the engine discharged from the arrangement recovery unit and delivering the steam to the other steam turbine. 제1항에 있어서, 상기 스팀터빈은,
이용하는 스팀의 압력이 서로 다른 복수 개의 스팀터빈을 포함하는 것을 특징으로 하는 보일러 시스템.The steam turbine according to claim 1,
And a plurality of steam turbines having different pressures of steam to be used. 제2항에 있어서,
상기 히터에서 가열된 스팀을 이용하는 스팀터빈은,
상기 히터로 스팀을 전달하는 어느 하나의 스팀터빈 대비 이용하는 스팀의 압력이 낮은 것을 특징으로 하는 보일러 시스템.3. The method of claim 2,
The steam turbine using the steam heated by the heater,
Wherein the pressure of the steam to be used is lower than that of any one of the steam turbines transmitting the steam to the heater. 제3항에 있어서, 상기 스팀터빈은,
고압의 스팀을 이용하는 고압 스팀터빈(HP), 중압의 스팀을 이용하는 중압 스팀터빈(IP) 및 저압의 스팀을 이용하는 저압 스팀터빈(LP) 중 적어도 둘 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 보일러 시스템.The steam turbine according to claim 3,
A high pressure steam turbine (HP) using high pressure steam, a medium pressure steam turbine (IP) using medium pressure steam, and a low pressure steam turbine (LP) using low pressure steam. 제4항에 있어서, 상기 히터는,
상기 고압 스팀터빈에서 배출되는 스팀을 상기 배열회수부에서 배출되는 상기 기관의 배기로 가열하여 상기 중압 스팀터빈 또는 상기 저압 스팀터빈으로 전달하는 것을 특징으로 하는 보일러 시스템.The apparatus as claimed in claim 4,
And the steam discharged from the high-pressure steam turbine is heated by the exhaust of the engine exhausted from the exhaust heat recovery unit and is delivered to the intermediate-pressure steam turbine or the low-pressure steam turbine. 제1항에 있어서,
상기 배열회수부는,
상기 기관의 배기를 이용하여 스팀을 생성하는 이코노마이저; 및
버너를 이용하여 스팀을 생성하는 보일러를 포함하며,
상기 스팀터빈은,
상기 보일러에서 생성된 스팀 및 상기 이코노마이저에서 생성된 스팀을 이용하여 전기를 생성하는 것을 특징으로 하는 보일러 시스템.The method according to claim 1,
The array-
An economizer for generating steam using the exhaust of the engine; And
And a boiler for generating steam using a burner,
The steam turbine includes:
Wherein electricity is generated using steam generated in the boiler and steam generated in the economizer. 제1항에 있어서,
상기 배열회수부는,
상기 기관의 배기를 이용하여 물을 가열하는 이코노마이저; 및
버너를 이용하여 상기 물을 스팀으로 바꾸는 보일러를 포함하고,
상기 보일러는,
상기 물의 흐름을 기준으로 상기 이코노마이저의 하류에 직렬로 마련되는 것을 특징으로 하는 보일러 시스템.The method according to claim 1,
The array-
An economizer for heating the water using the exhaust of the engine; And
And a boiler for converting the water into steam using a burner,
In the boiler,
Wherein the boiler system is provided in series downstream of the economizer based on the flow of water. 제1항에 있어서,
상기 배열회수부는,
상기 기관의 배기를 이용하여 스팀을 생성하는 이코노마이저; 및
상기 스팀을 저장하거나 버너를 이용하여 상기 스팀을 가열하는 보일러를 포함하고,
상기 보일러는,
상기 스팀의 흐름을 기준으로 상기 이코노마이저의 하류에 직렬로 마련되는 것을 특징으로 하는 보일러 시스템.The method according to claim 1,
The array-
An economizer for generating steam using the exhaust of the engine; And
And a boiler for storing the steam or heating the steam using a burner,
In the boiler,
Wherein the boiler system is provided in series downstream of the economizer based on the steam flow. 제1항에 있어서,
상기 히터는,
상기 기관의 배기의 흐름을 기준으로 상기 배열회수부의 상류에 직렬로 마련되는 것을 특징으로 하는 보일러 시스템.
The method according to claim 1,
The heater
Is arranged in series on the upstream side of the arrangement recovery section based on the exhaust flow of the engine.
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