KR20180073998A - Self generating boiler plant for ironworks - Google Patents

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Abstract

The present invention provides a self-generating boiler facility for ironworks, comprising: a boiler generating steam by combusting fuels; a turbine generator receiving steam generated from the boiler and operating a turbine to produce power; a steam returning line for returning the steam generating the turbine generator to the boiler; a process steam supply line connected to the steam returning line such that the steam returning through the steam returning line can be partially supplied as process steam; and a decompression turbine installed in the process steam supply line and decompressing the steam while producing power.

Description

제철소용 자가발전 보일러 설비{SELF GENERATING BOILER PLANT FOR IRONWORKS}{SELF GENERATING BOILER PLANT FOR IRONWORKS}

본 발명은 제철소용 자가발전 보일러 설비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 터빈 발전기로부터 배출되는 스팀의 일부를 이용하여 추가적으로 전력을 생산하고, 예열장치의 열원으로도 활용하여 에너지 효율을 향상시킨 제철소용 자가발전 보일러 설비에 관한 것이다.The present invention relates to a self-generating boiler facility for a steelworks, and more particularly, to a self-generating boiler facility for a steelworks, in which an electric power is produced using a part of steam discharged from a turbine generator, Power boiler installation.

일반적으로, 제철소용 자가발전 보일러는 철강 제조과정에서 부생되는 기체 가스인 BFG(blast furnace gas), COG(cokes oven gas), LDG(linz donawts gas) 등을 연소실에서 연소하여 스팀을 생산하고, 생산된 스팀으로 터빈 발전기를 가동하여 제철소 조업용 전력으로 공급하거나 제철소 내의 프로세스 스팀으로 이용하고 있다.Generally, self-generated boilers for steelworks are produced by burning blast furnace gas, COG (coke oven gas), and LDG (linz donawts gas), which are by-produced gases in steel manufacturing processes, The turbine generator is operated by steam, which is supplied to the power for the steelworks or used as process steam in the steelworks.

상기와 같은 자가발전 보일러 설비는, 부생 가스를 받아들여 연소하는 보일러와, 상기 보일러에 연소 공기를 공급하는 송풍 팬, 상기 보일러로부터 연소된 폐가스를 배기하여 방산하는 배기 팬과 스택(Stack), 상기 보일러에서 생성된 고압 스팀을 감압하여 저압 스팀을 생성시키는 플래시 탱크(Flash tank), 수중의 용존 가스를 제거하여 급수 펌프를 통해 상기 보일러에 공급하는 탈기기, 공급되는 스팀의 증발열을 냉각수와의 열교환을 통해 물로 환원시키기는 복수기, 및 상기 복수기 속의 복수를 펌핑하여 탈기기에 공급하는 복수 펌프 등을 포함한다.The self-powered boiler facility includes a boiler for receiving and burning by-product gas, a blowing fan for supplying combustion air to the boiler, an exhaust fan and a stack for exhausting exhaust gas burned from the boiler, A flash tank for generating low-pressure steam by decompressing the high-pressure steam generated in the boiler, a deaerator for removing the dissolved gas from the water and supplying the steam to the boiler through a feed pump, heat- And a plurality of pumps for pumping a plurality of the devices in the condenser and supplying the same to deaerators.

또한, 상기 보일러에서 생성된 고압 스팀은 고압 터빈(HP; High Pressure turbine)과 중압 터빈(IP; Intermediate Pressure turbine) 및 저압 터빈(LP; Low Pressure turbine)으로 공급되어 터빈 발전기를 통해 전력을 생산하고, 상기 중압 터빈을 작동시킨 후 배출되는 스팀은, 감압 밸브를 통해 감압된 다음에 제철소 내의 프로세스 스팀으로 사용되고 있다.The high pressure steam generated in the boiler is supplied to a high pressure turbine (HP), an intermediate pressure turbine (IP) and a low pressure turbine (LP) to produce electric power through a turbine generator The steam discharged after operating the intermediate-pressure turbine is used as process steam in the steelworks after being reduced in pressure through the pressure reducing valve.

그런데, 상기와 같은 종래의 제철소용 자가발전 보일러 설비에서는, 터빈 발전기를 작동시킨 후 보일러로 순환되는 고압 스팀의 일부를 제철소 내의 프로세스 스팀으로 활용하기 위해 저압 스팀으로 감압하는 과정에 에너지 손실을 발생시키고, 또한 고온 스팀을 저온 스팀으로 감온하는 과정에서 발생되는 열을 별도로 회수하지 않고 폐열로 처리하여 에너지 손실을 발생시키므로, 에너지의 효율적인 측면에서 미흡한 결점이 있었다.However, in the conventional self-powered boiler system for the steelworks as described above, energy loss is generated in the process of reducing pressure to low-pressure steam in order to utilize part of the high-pressure steam circulated to the boiler after operating the turbine generator as process steam in the steelworks In addition, since the heat generated in the process of warming the high-temperature steam to the low-temperature steam is not recovered separately but is treated as waste heat to generate energy loss, there is a drawback in terms of energy efficiency.

본 발명의 실시 예는 상기한 사정을 감안하여 안출된 것으로, 터빈 발전기의 중압 터빈으로부터 배출되어 보일러로 순환되는 스팀의 일부를 이용하여, 감압 터빈을 작동시켜 추가적으로 전력을 생산할 수 있고, 부생 가스 예열장치 및 스팀 에어 히터에서 열원으로 활용해서 에너지 효율을 향상시킬 수 있는 제철소용 자가발전 보일러 설비를 제공하는 데에 그 목적이 있다.The embodiments of the present invention have been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a steam turbine that is capable of generating additional power by operating a reduced pressure turbine by using a part of steam discharged from a medium pressure turbine of a turbine generator, The object of the present invention is to provide a self-heating boiler facility for a steelworks which can improve energy efficiency by utilizing the heat source as a heat source in a device and a steam air heater.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned here can be understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 실시 예에 따른 제철소용 자가발전 보일러 설비는, 연료를 연소하여 스팀을 생성하는 보일러; 상기 보일러로부터 생성된 스팀을 공급받아 터빈을 작동시켜 전력을 생산하는 터빈 발전기: 상기 터빈 발전기를 작동시킨 스팀을 상기 보일러로 복귀시키는 스팀 복귀 라인; 상기 스팀 복귀라인을 통해 복귀되는 스팀의 일부를 프로세스 스팀으로 공급하도록 상기 스팀 복귀 라인에 연결된 프로세스 스팀 공급라인; 및 상기 프로세스 스팀 공급라인에 설치되어 스팀을 감압하면서 전력을 생산하는 감압 터빈을 포함할 수 있다.The self-powered boiler equipment for a steelworks according to an embodiment of the present invention includes a boiler for burning fuel to generate steam; A turbine generator that receives steam generated from the boiler and operates the turbine to produce electric power; a steam return line for returning steam that operates the turbine generator to the boiler; A process steam supply line connected to the steam return line for supplying a part of steam returned through the steam return line to the process steam; And a reduced-pressure turbine installed in the process steam supply line to produce power while reducing the pressure of steam.

상기 보일러에는 연소 에어를 공급하는 에어 공급 라인이 구비되고; 상기 에어 공급 라인에는 스팀 에어 히터가 설치되며; 상기 프로세스 스팀 공급라인은 상기 감압 터빈을 경유한 스팀이 상기 스팀에어 히터를 경유할 수 있다.The boiler is provided with an air supply line for supplying combustion air; A steam air heater is installed in the air supply line; And the steam passing through the reduced-pressure turbine may pass through the steam-air heater.

상기 보일러로 연료를 공급하는 연료 공급라인이 구비되고; 상기 연료 공급라인에서 연료를 예열하는 예열장치가 설치되며; 상기 프로세스 스팀 공급라인은 상기 스팀 에어 히터를 경유한 스팀이 상기 예열장치를 경유할 수 있다.A fuel supply line for supplying fuel to the boiler is provided; A preheating device for preheating the fuel in the fuel supply line is provided; The process steam supply line may be connected to the preheating device via the steam-air heater.

상기 보일러의 연료는 BFG(blast furnace gas) 혹은 COG(cokes oven gas) 혹은 LDG(linz donawts gas)일 수 있다.The fuel of the boiler may be a blast furnace gas (BFG), a coke oven gas (COG) or a linz donwts gas (LDG).

상기 보일러에서 생성된 스팀을 제1스팀 라인을 통해 공급받아 감압하여 저압 스팀을 회수하는 플래시 탱크가 더 구비되고; 상기 예열장치는 상기 프로세스 스팀 공급라인으로부터 분지된 분지라인을 통해 상기 플래시 탱크와 연결될 수 있다.Further comprising: a flash tank for supplying steam generated in the boiler through a first steam line to reduce pressure to recover low-pressure steam; The preheater may be connected to the flash tank via a branch line branched from the process steam supply line.

상기 분지라인을 통한 스팀의 유동을 조절하는 조절밸브가 상기 분지라인에 설치될 수 있다.A regulating valve for regulating the flow of steam through the branch line may be installed in the branch line.

상기 프로세스 스팀 공급라인에는 상기 프로세스 스팀의 공급을 조절하는 조절밸브가 구비될 수 있다.The process steam supply line may be provided with a regulating valve for regulating the supply of the process steam.

상기 보일러에 급수하는 탈기기가 연결되고; 상기 탈기기는 상기 플래시 탱크와 제2스팀 라인을 통해 연결될 수 있다.A deaerator for supplying water to the boiler is connected; The deaerator may be connected to the flash tank through a second steam line.

상기 탈기기에는 복수기로부터 물을 펌핑하여 공급하는 복수 펌프가 연결될 수 있다.In the deaeration apparatus, a plurality of pumps for pumping and supplying water from the condenser may be connected.

상기 터빈 발전기는 상기 보일러로부터 스팀을 공급받아 작동되는 고압 터빈; 상기 고압 터빈과 직결된 중압 터빈; 상기 중압 터빈과 연결된 저압 터빈; 및 상기 저압 터빈으로부터 회전력을 전달받아 전력을 생산하는 발전기를 포함할 수 있다.The turbine generator includes: a high pressure turbine that is operated by receiving steam from the boiler; A medium pressure turbine directly connected to the high pressure turbine; A low pressure turbine connected to the intermediate pressure turbine; And a generator that receives rotational force from the low-pressure turbine to produce electric power.

상기 보일러로부터 연속된 연소 가스를 배기하는 배기 라인이 구비되고; 상기 배기 라인에는 가스 에어 히터와 배기 팬 및 스택이 각각 순차적으로 배치될 수 있다.An exhaust line is provided for exhausting the continuous combustion gas from the boiler; A gas air heater, an exhaust fan, and a stack may be sequentially disposed in the exhaust line.

본 발명의 실시 예에 따른 제철소용 자가발전 보일러 설비에 의하면, 터빈 발전기를 작동시킨 후에 다시 보일러로 순환되는 고온 및 고압 스팀의 일부를 감압 터빈으로 공급하여 감압 터빈을 통해 추가적으로 전력을 생산할 수 있다.According to the self-powered boiler system for a steelworks according to the embodiment of the present invention, a part of the high-temperature and high-pressure steam circulated to the boiler after operating the turbine generator can be supplied to the reduced- pressure turbine to produce additional power through the reduced- pressure turbine.

상기 감압 터빈을 작동시킨 고온의 스팀을 스팀 에어 히터 및 부생 가스 예열장치로 순차적으로 공급되게 하여, 스팀 에어 히터 및 부생 가스 예열장치의 열원으로 활용해서 고온 스팀의 열에너지를 회수함으로써, 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.The high-temperature steam operated by the decompression turbine is sequentially supplied to the steam air heater and the by-product gas preheating device to recover heat energy of the high-temperature steam by utilizing the steam as the heat source of the steam air heater and the by- .

상기 부생 가스 예열장치를 통과한 스팀을 제철소내의 프로세스 스팀으로 활용하여 계절에 관계없이 프로세스 스팀을 공급할 수 있고, 스팀 에어 히터를 통해 보일러 공급 에어 히팅장치의 저온 부식 방지 및 이물질 탈착을 방지하여 열효율을 향상할 수 있다.The steam passing through the by-product gas preheating device can be used as process steam in steelworks to supply process steam irrespective of the seasons. Prevention of low-temperature corrosion of the boiler feed air heating device and detachment of foreign matter through the steam air heater, Can be improved.

또한, 예열장치를 통해 부생 가스를 미리 예열하여 보일러로 공급되게 함으로써, 부생 가스의 연소 효율을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라 방산 배기량도 저감할 수 있다.Further, by preheating the by-product gas through the preheating device in advance and supplying it to the boiler, it is possible not only to improve the combustion efficiency of the by-product gas, but also to reduce the amount of exhaust gas emission.

본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.The various and advantageous advantages and effects of the present invention are not limited to the above description, and can be more easily understood in the course of describing a specific embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 제철소용 자가발전 보일러 설비의 구성도이다.FIG. 1 is a configuration diagram of a self-powered boiler facility for a steelworks according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예를 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명 실시 예를 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 실시 예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the embodiments of the present invention are not intended to be limited to the specific embodiments but include all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the embodiments.

제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 실시 예의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 2 구성 요소는 제 1 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 1 구성 요소도 제 2 구성 요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms including ordinals, such as first, second, etc., may be used to describe various elements, but the elements are not limited to these terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the embodiments, the second component may be referred to as a first component, and similarly, the first component may also be referred to as a second component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명 실시 예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to limit the embodiments of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

실시 예의 설명에 있어서, 어느 한 element가 다른 element의 "상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element 사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 "상(위) 또는 하(아래)(on or under)"으로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.In the description of the embodiments, in the case where one element is described as being formed "on or under" another element, the upper (upper) or lower (lower) or under are all such that two elements are in direct contact with each other or one or more other elements are indirectly formed between the two elements. Also, when expressed as "on or under", it may include not only an upward direction but also a downward direction with respect to one element.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like or corresponding elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof will be omitted.

도 1를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 제철소용 자가발전 보일러 설비는, 공급되는 연료를 연소할 수 있는 보일러(10)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the self-powered boiler equipment for a steelworks according to an embodiment of the present invention may include a boiler 10 capable of combusting supplied fuel.

보일러(10)에는 연료를 공급받을 수 있도록 하나 이상의 연료 주입구(12)가 구비될 수 있다.The boiler 10 may be provided with one or more fuel inlets 12 to receive fuel.

연료 주입구(12)에는 보일러의 연료로서 부생 가스, 예를 들면 BFG(blast furnace gas), COG(cokes oven gas), LDG(linz donawts gas) 등이 연료 공급 라인(11)을 통해 공급되어 보일러(10)의 연소실에서 연소될 수 있다.Byproduct gas such as BFG (blast furnace gas), COG (coke oven gas), LDG (linz donaw gas), etc. is supplied as fuel of the boiler through the fuel supply line 11 to the fuel inlet 12, 10). ≪ / RTI >

보일러(10)의 상부에는 공급받은 물을 상기 연소실의 열로 기화시켜 생성한 고온 스팀을 저장할 수 있는 드럼(14)이 구비될 있다.A drum (14) is provided in the upper part of the boiler (10) to store the generated high temperature steam generated by vaporizing the supplied water by the heat of the combustion chamber.

드럼(14)으로부터 고온 및 고압 스팀을 공급받아 감압하여 저압 스팀을 회수하는 플래시 탱크(20; Flash tank)가 드럼(14)에 제1스팀 라인(13)을 통해 연결될 수 있다.A flash tank 20 for supplying the high-temperature and high-pressure steam to the drum 14 and reducing the pressure of the low-pressure steam may be connected to the drum 14 through the first steam line 13.

보일러의 연소실에서 연소된 배기 가스를 배출하기 위한 배기 라인(16)과, 보일러의 연소실에 연소 에어를 공급하기 위한 에어 공급 라인(18)이 각각 구비될 수 있다.An exhaust line 16 for exhausting the exhaust gas burned in the combustion chamber of the boiler, and an air supply line 18 for supplying combustion air to the combustion chamber of the boiler, respectively.

배기 라인(16)에는 보일러(10)로부터 순서대로 가스 에어 히터(30)와 배기 팬(32) 및 스택(34; Stack)이 배치될 수 있다.The gas air heater 30, the exhaust fan 32, and the stack 34 (Stack) may be disposed in order from the boiler 10 in the exhaust line 16.

에어 공급 라인(18)에는 보일러(10)로부터 순서대로 가스 에어 히터(30)와 스팀 에어 히터(40) 및 송풍 팬(42)이 배치될 수 있다.The gas air heater 30, the steam air heater 40 and the air blowing fan 42 may be disposed in order from the boiler 10 in the air supply line 18.

보일러(10)에는 물을 급수하기 위한 급수 라인(19)이 구비될 수 있다.The boiler 10 may be provided with a water supply line 19 for supplying water.

급수 라인(19)에는 수중의 용존 가스를 제거하여 급수 펌프(50)를 통해 보일러(10)에 공급하는 탈기기(52)가 배치될 수 있고, 탈기기(52)에 급수를 위해 복수 펌프(54)가 연결될 수 있다.The water supply line 19 may be provided with a deaerator 52 for removing the dissolved gas from the water and supplying the deaerator 52 to the boiler 10 through the water feed pump 50, 54 may be connected.

복수 펌프(54)는, 공급되는 스팀의 증발열을 냉각수와의 열교환을 통해 물로 환원시키기는 복수기(56)와 연결되어, 복수기(56)로부터 물을 펌핑하여 탈기기(52)에 공급할 수 있다.The multiple pump 54 is connected to a condenser 56 for reducing the heat of evaporation of the supplied steam to water through heat exchange with the cooling water so that water can be pumped from the condenser 56 and supplied to the deaerator 52.

상기 플래시 탱크(20)에 의해 회수된 저압 스팀을 상기 탈기기(52)에 공급하기 위해 플래시 탱크(20)가 제2스팀 라인(17)을 통해 탈기기(52)에 연결될 수 있다.The flash tank 20 can be connected to the deaerator 52 through the second steam line 17 to supply the low pressure steam recovered by the flash tank 20 to the deaerator 52. [

한편, 보일러(10)에서 생성된 고온 및 고압의 스팀을 이용하여 전력을 생산하기 위해 터빈 발전기가 구비될 수 있다.Meanwhile, a turbine generator may be provided to generate electric power using the high-temperature and high-pressure steam generated in the boiler 10.

터빈 발전기는 보일러(10)로부터 고온 및 고압 스팀을 공급받아 작동되는 고압 터빈(HP; High Pressure turbine; 60)과, 고압 터빈(60)과 직결된 중압 터빈 (IP; Intermediate Pressure turbine; 62), 중압 터빈(62)과 연결된 저압 터빈 (LP; Low Pressure turbine; 64) 및, 저압 터빈(64)으로부터 회전력을 전달받아 전력을 생산하는 발전기(66)를 각각 포함할 수 있다.The turbine generator includes a high pressure turbine (HP) 60 operated by receiving high temperature and high pressure steam from the boiler 10, an intermediate pressure turbine (IP) 62 directly connected to the high pressure turbine 60, A low pressure turbine (LP) 64 connected to the intermediate pressure turbine 62, and a generator 66 receiving the rotational force from the low pressure turbine 64 to generate electric power.

보일러(10)에서 생성된 고온 및 고압 스팀은 먼저 고압 터빈(60)으로 유입된 다음에 중압 터빈(62)을 거쳐서 스팀 복귀 라인(68)을 통해 다시 보일러(10)로 순환될 수 있다.The high temperature and high pressure steam generated in the boiler 10 may first be introduced into the high pressure turbine 60 and then circulated back to the boiler 10 via the steam return line 68 via the intermediate pressure turbine 62.

또한, 스팀 복귀 라인(68)을 통해 보일러(10)로 순환되는 스팀의 일부를 이용하여 제철소 내의 프로세스 스팀으로 활용하기 위해 스팀 복귀 라인(68)에는 프로세스 스팀 공급라인(70)이 분지될 수 있다.In addition, the process steam supply line 70 may be branched to the steam return line 68 to utilize part of the steam circulated to the boiler 10 through the steam return line 68 as process steam in the steelworks .

프로세스 스팀 공급라인(70)을 통한 프로세스 스팀의 공급을 조절하기 위해 조절밸브(72)가 프로세스 스팀 공급라인(70)에 설치될 있다.A regulating valve 72 is installed in the process steam supply line 70 to regulate the supply of process steam through the process steam supply line 70.

한편, 중압 터빈(62)을 작동시킨 후에 스팀 복귀 라인(68)으로 복귀되는 스팀은 고온 및 고압이고, 프로세스 스팀은 상대적으로 저압이 필요하므로, 고온 및 고압 스팀을 적절히 감압해주어야 한다.On the other hand, since the steam returned to the steam return line 68 after operating the intermediate pressure turbine 62 is high temperature and high pressure and the process steam is required to be relatively low, it is necessary to appropriately depressurize the high temperature and high pressure steam.

이에 본 발명에서는 프로세스 스팀 공급라인(70)에 감압 터빈(74)이 설치되고, 이 감압 터빈(74)에는 도시되지 않은 발전기가 연결되어, 중압 터빈(62)을 작동시킨 후에 스팀 복귀 라인(68)을 거쳐서 프로세스 스팀 공급라인(70)으로 공급되는 고온 및 고압 스팀의 일부는 감압 터빈(74)을 작동시키면서 그 압력이 적절히 감압되고, 감압 터빈(74)은 스팀의 압력을 이용하여 추가적으로 전력을 생산하게 된다.In the present invention, a reduced pressure turbine 74 is installed in the process steam supply line 70, and a generator (not shown) is connected to the reduced pressure turbine 74 to operate the intermediate pressure turbine 62, A portion of the high-temperature and high-pressure steam supplied to the process steam supply line 70 is supplied to the reduced-pressure turbine 74 while the reduced-pressure turbine 74 is operated, and the reduced-pressure turbine 74 further increases the power .

또한, 감압 터빈(74)을 작동시킨 후에 상대적으로 저압으로 감압된 스팀은 여전히 고온의 열에너지를 보유하고 있으므로, 이를 적절히 이용해서 열에너지 이용 효율을 향상시키기 위해, 프로세스 스팀 공급라인(70)은 상기 스팀 에어 히터(40)를 경유하게 되어 있다.Further, since the steam depressurized to a relatively low pressure after operating the decompression turbine 74 still retains high-temperature thermal energy, in order to appropriately use the steam, the process steam supply line 70 may supply the steam And is passed through the air heater 40.

즉, 감압 터빈(74)을 작동시킨 저압 및 고온 스팀은 스팀 에어 히터(40)로 유입되어 스팀 에어 히터(40)의 열원으로 작용함에 따라 열에너지 이용 효율을 향상시킬 수 있다.That is, the low-pressure and high-temperature steam operated by the decompression turbine 74 flows into the steam-air heater 40 and acts as a heat source of the steam-air heater 40, thereby improving the utilization efficiency of heat energy.

한편, 연료 공급라인(11)을 통해 보일러(10)로 공급되는 부생 가스를 적절히 예열하면, 연소 효율을 향상시킬 수 있는 바, 이를 위해 연료 공급라인(11)에는 연료 예열장치(15)가 설치될 수 있다.Meanwhile, by appropriately preheating the byproduct gas supplied to the boiler 10 through the fuel supply line 11, the combustion efficiency can be improved. To this end, the fuel preheating device 15 is installed in the fuel supply line 11 .

또한, 스팀 에어 히터(40)를 경유한 프로세스 스팀 공급라인(70)은 상기 연료 예열장치(15)를 경유하도록 하여, 스팀 에어 히터(40)에서 열원으로 작용한 스팀은 다시 연료 예열장치(15)에서도 열원으로 작용하도록 함으로써, 열에너지 이용 효율을 향상시킬 수 있다.The process steam supply line 70 passed through the steam air heater 40 is passed through the fuel preheating device 15 so that the steam acting as a heat source in the steam air heater 40 is again supplied to the fuel preheating device 15 , The heat energy utilization efficiency can be improved.

한편, 연료 예열장치(15)를 경유한 프로세스 스팀 공급라인(70)으로부터 분지라인(80)이 분지되어 상기 플래시 탱크(20)와 연결될 수 있고, 이 분지라인(80)을 통한 스팀의 유동을 조절하기 위해 조절밸브(82)가 분지라인(80)에 설치될 수 있다.On the other hand, the branch line 80 can be branched from the process steam supply line 70 via the fuel preheating device 15 to be connected to the flash tank 20 and the flow of steam through the branch line 80 A regulating valve 82 may be installed in the branch line 80 to regulate.

즉, 상기 조절밸브(82)가 개방되면, 프로세스 스팀 공급라인(70)을 따라 유동하는 스팀의 일부가 상기 플래시 탱크(20)로 공급되어 다시 저압으로 회수될 수 있다.That is, when the control valve 82 is opened, a part of the steam flowing along the process steam supply line 70 may be supplied to the flash tank 20 and recovered at a low pressure again.

상기와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 제철소용 자가발전 보일러 설비에서는, 터빈 발전기를 작동시킨 후에 다시 보일러(10)로 순환되는 고온 및 고압 스팀의 일부를 감압 터빈(74)으로 공급하여, 감압 터빈(74)을 통해 추가적으로 전력을 생산할 수 있으므로, 스팀의 이용 효율을 향상시킬 수 있다.As described above, in the self-powered boiler system for the steelworks according to the embodiment of the present invention, after the turbine generator is operated, a part of the high-temperature and high-pressure steam circulated to the boiler 10 is supplied to the reduced- The power can be additionally generated through the steam generator 74, so that the utilization efficiency of the steam can be improved.

또한 감압 터빈(74)을 작동시킨 고온의 스팀을 스팀 에어 히터(40) 및 부생 가스 예열장치(15)로 순차적으로 경유하게 하여, 스팀 에어 히터(40) 및 부생 가스 예열장치(15)의 열원으로 활용해서 스팀의 열에너지를 회수함으로써, 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.The high-temperature steam operated by the decompression turbine 74 is sequentially passed through the steam air heater 40 and the by-product gas preheating device 15 so that the heat of the steam air heater 40 and the heat of the by- To recover the thermal energy of the steam, so that the energy efficiency can be improved.

상기 부생 가스 예열장치(15)를 통과한 스팀을 제철소내의 프로세스 스팀으로 활용하여 계절에 관계없이 프로세스 스팀을 공급할 수 있고, 예열장치(15)를 통해 부생 가스를 미리 예열하여 보일러로 공급되게 함으로써, 부생 가스의 연소 효율을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라 방산 배기량도 저감할 수 있다.By using the steam passing through the by-product gas preheating device 15 as process steam in the steelworks, the process steam can be supplied regardless of the season, and the by-product gas is preheated through the preheating device 15 before being supplied to the boiler, It is possible not only to improve the combustion efficiency of the by-product gas, but also to reduce the amount of exhaust gas.

이상으로 본 발명의 실시 예에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보았다.The embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the accompanying drawings.

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 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 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.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, substitutions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. will be. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are intended to illustrate and not to limit the technical spirit of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and the accompanying drawings . The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

10: 보일러
11: 연료 공급라인
14: 드럼
15: 부생 가스 예열장치
20: 플래시 탱크
30: 가스 에어 히터
32: 배기 팬
34: 스택
40: 스팀 에어 히터
42: 송풍 팬
50: 급수 펌프
52: 탈기기
54: 복수 펌프
56: 복수기
60: 고압 터빈
62: 중압 터빈
64: 저압 터빈
66: 발전기
70: 프로세스 스팀 공급라인
74: 감압 터빈10: Boiler
11: fuel supply line
14: Drums
15: by-product gas preheating device
20: Flash tank
30: Gas air heater
32: Exhaust fan
34: Stack
40: Steam air heater
42: blowing fan
50: Feed pump
52: Deaerator
54: Multiple pump
56: Converters
60: High pressure turbine
62: Medium pressure turbine
64: Low pressure turbine
66: generator
70: Process steam supply line
74: Pressure reducing turbine

Claims (11)

연료를 연소하여 스팀을 생성하는 보일러;
상기 보일러로부터 생성된 스팀을 공급받아 터빈을 작동시켜 전력을 생산하는 터빈 발전기:
상기 터빈 발전기를 작동시킨 스팀을 상기 보일러로 복귀시키는 스팀 복귀 라인;
상기 스팀 복귀라인을 통해 복귀되는 스팀의 일부를 프로세스 스팀으로 공급하도록 상기 스팀 복귀 라인에 연결된 프로세스 스팀 공급라인; 및
상기 프로세스 스팀 공급라인에 설치되어 스팀을 감압하면서 전력을 생산하는 감압 터빈;
을 포함하는 제철소용 자가발전 보일러 설비.A boiler for burning fuel to produce steam;
A turbine generator that receives steam generated from the boiler and operates the turbine to produce electric power;
A steam return line for returning steam, which operates the turbine generator, to the boiler;
A process steam supply line connected to the steam return line for supplying a part of steam returned through the steam return line to the process steam; And
A reduced-pressure turbine installed in the process steam supply line for producing steam while reducing pressure;
Self-generating boiler facility for steelworks. 제1항에 있어서,
상기 보일러에는 연소 에어를 공급하는 에어 공급 라인이 구비되고;
상기 에어 공급 라인에는 스팀 에어 히터가 설치되며;
상기 프로세스 스팀 공급라인은 상기 감압 터빈을 경유한 스팀이 상기 스팀 에어 히터를 경유하도록 된 것을 특징으로 하는 제철소용 자가발전 보일러 설비.The method according to claim 1,
The boiler is provided with an air supply line for supplying combustion air;
A steam air heater is installed in the air supply line;
Wherein the steam is supplied to the process steam supply line by way of the steam air heater. 제2항에 있어서,
상기 보일러로 연료를 공급하는 연료 공급라인이 구비되고;
상기 연료 공급라인에서 연료를 예열하는 예열장치가 설치되며;
상기 프로세스 스팀 공급라인은 상기 스팀 에어 히터를 경유한 스팀이 상기 예열장치를 경유하도록 된 것을 특징으로 하는 제철소용 자가발전 보일러 설비.3. The method of claim 2,
A fuel supply line for supplying fuel to the boiler is provided;
A preheating device for preheating the fuel in the fuel supply line is provided;
Wherein the steam is supplied to the process steam supply line via the preheating device. 제3항에 있어서,
상기 보일러의 연료는 BFG(blast furnace gas) 혹은 COG(cokes oven gas) 혹은 LDG(linz donawts gas)인 것을 특징으로 하는 제철소용 자가발전 보일러 설비.The method of claim 3,
Characterized in that the fuel of the boiler is a blast furnace gas (BFG), a coke oven gas (COG) or a linz donwts gas (LDG). 제3항에 있어서,
상기 보일러에서 생성된 스팀을 제1스팀 라인을 통해 공급받아 감압하여 저압 스팀을 회수하는 플래시 탱크가 더 구비되고;
상기 예열장치는 상기 프로세스 스팀 공급라인으로부터 분지된 분지라인을 통해 상기 플래시 탱크와 연결된 것을 특징으로 하는 제철소용 자가발전 보일러 설비.The method of claim 3,
Further comprising: a flash tank for supplying steam generated in the boiler through a first steam line to reduce pressure to recover low-pressure steam;
Wherein the preheater is connected to the flash tank via a branch line branched from the process steam supply line. 제5항에 있어서,
상기 분지라인을 통한 스팀의 유동을 조절하는 조절밸브가 상기 분지라인에 설치된 것을 특징으로 하는 제철소용 자가발전 보일러 설비.6. The method of claim 5,
Wherein a regulating valve for regulating the flow of steam through the branch line is installed in the branch line. 제1항에 있어서,
상기 프로세스 스팀 공급라인에는 프로세스 스팀의 공급을 조절하는 조절밸브가 구비된 것을 특징으로 하는 제철소용 자가발전 보일러 설비.The method according to claim 1,
Characterized in that the process steam supply line is provided with a regulating valve for regulating the supply of process steam. 제5항에 있어서,
상기 보일러에 급수하는 탈기기가 연결되고;
상기 탈기기는 상기 플래시 탱크와 제2스팀 라인을 통해 연결된 것을 특징으로 하는 제철소용 자가발전 보일러 설비.6. The method of claim 5,
A deaerator for supplying water to the boiler is connected;
And the deaerator is connected to the flash tank through a second steam line. 제8항에 있어서,
상기 탈기기에는 복수기로부터 물을 펌핑하여 공급하는 복수 펌프가 연결된 것을 특징으로 하는 제철소용 자가발전 보일러 설비.9. The method of claim 8,
And a plurality of pumps for pumping and supplying water from the condenser are connected to the deaeration device. 제1항에 있어서,
상기 터빈 발전기는
상기 보일러로부터 스팀을 공급받아 작동되는 고압 터빈;
상기 고압 터빈과 직결된 중압 터빈;
상기 중압 터빈과 연결된 저압 터빈; 및
상기 저압 터빈으로부터 회전력을 전달받아 전력을 생산하는 발전기;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 제철소용 자가발전 보일러 설비.The method according to claim 1,
The turbine generator
A high pressure turbine which is operated by receiving steam from the boiler;
A medium pressure turbine directly connected to the high pressure turbine;
A low pressure turbine connected to the intermediate pressure turbine; And
A generator for receiving rotational force from the low-pressure turbine to generate electric power;
Wherein the boiler is a boiler. 제1항에 있어서,
상기 보일러로부터 연속된 연소 가스를 배기하는 배기 라인이 구비되고;
상기 배기 라인에는 가스 에어 히터와 배기 팬 및 스택이 각각 순차적으로 배치된 것을 특징으로 하는 제철소용 자가발전 보일러 설비.The method according to claim 1,
An exhaust line is provided for exhausting the continuous combustion gas from the boiler;
Wherein the gas line heater, the exhaust fan, and the stack are sequentially disposed in the exhaust line.
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