KR20180078039A - Waste heat recovery system using absorption heat pump - Google Patents

Waste heat recovery system using absorption heat pump Download PDF

Info

Publication number
KR20180078039A
KR20180078039A KR1020160183001A KR20160183001A KR20180078039A KR 20180078039 A KR20180078039 A KR 20180078039A KR 1020160183001 A KR1020160183001 A KR 1020160183001A KR 20160183001 A KR20160183001 A KR 20160183001A KR 20180078039 A KR20180078039 A KR 20180078039A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
steam
heat
supplied
heating
refrigerant
Prior art date
Application number
KR1020160183001A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101902083B1 (en
Inventor
성종국
박석환
이재준
윤형철
Original Assignee
포스코에너지 주식회사
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 포스코에너지 주식회사 filed Critical 포스코에너지 주식회사
Priority to KR1020160183001A priority Critical patent/KR101902083B1/en
Publication of KR20180078039A publication Critical patent/KR20180078039A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101902083B1 publication Critical patent/KR101902083B1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B17/00—Sorption machines, plants or systems, operating intermittently, e.g. absorption or adsorption type
    • F25B17/02—Sorption machines, plants or systems, operating intermittently, e.g. absorption or adsorption type the absorbent or adsorbent being a liquid, e.g. brine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B15/00—Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type
    • F25B15/02—Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type without inert gas
    • F25B15/06—Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type without inert gas the refrigerant being water vapour evaporated from a salt solution, e.g. lithium bromide
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K27/00—Plants for converting heat or fluid energy into mechanical energy, not otherwise provided for
    • F01K27/02—Plants modified to use their waste heat, other than that of exhaust, e.g. engine-friction heat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K7/00—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
    • F01K7/16—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being only of turbine type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N5/00—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy
    • F01N5/02—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy the devices using heat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D10/00—District heating systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00—Details
    • F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • F24D19/1009—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating
    • F24D19/1039—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating the system uses a heat pump
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F24F11/80—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air
    • F24F11/83—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling the supply of heat-exchange fluids to heat-exchangers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F24F11/80—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air
    • F24F11/83—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling the supply of heat-exchange fluids to heat-exchangers
    • F24F11/84—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling the supply of heat-exchange fluids to heat-exchangers using valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0007—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning
    • F24F5/0014—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning using absorption or desorption
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B27/00—Machines, plants or systems, using particular sources of energy
    • F25B27/02—Machines, plants or systems, using particular sources of energy using waste heat, e.g. from internal-combustion engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B39/00—Evaporators; Condensers
    • F25B39/04—Condensers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D21/0001—Recuperative heat exchangers
    • F28D21/0014—Recuperative heat exchangers the heat being recuperated from waste air or from vapors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2200/00—Heat sources or energy sources
    • F24D2200/16—Waste heat
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
    • Y02A30/274—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies using waste energy, e.g. from internal combustion engine
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/17—District heating
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/62—Absorption based systems
    • Y02B30/625—Absorption based systems combined with heat or power generation [CHP], e.g. trigeneration
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y02T10/166—

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

The present invention relates to a waste heat recovery system using an absorption heat pump capable of effectively recovering heat from discharged steam of low temperature and pressure and easily controlling the entire system. The waste heat recovery system according to the present invention comprises: a heat pump having an evaporator, an absorber, a regenerator and a condenser; a first heat source unit for providing energy required for evaporating refrigerant of the heat pump; and a second heat source unit for providing energy required for separating an absorbent, which absorbed the refrigerant in the absorber, into the refrigerant and the absorbent. The first heat source part receives energy from steam discharged after a steam turbine is operated, and the second heat source unit receives energy from working steam generated from a steam generator, which generates steam to be supplied to the steam turbine.

Description

흡수식 히트펌프를 이용한 폐열회수 시스템 {WASTE HEAT RECOVERY SYSTEM USING ABSORPTION HEAT PUMP}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a waste heat recovery system using an absorption type heat pump,

본 발명은 흡수식 히트펌프를 이용한 폐열회수 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a waste heat recovery system using an absorption type heat pump.

발전 시스템에서 폐열의 회수는 매우 중요하다. 그런데 발전 시스템 중의 스팀터빈에서 배출되는 배출증기는 여전히 열을 보유하고 있음에도, 낮은 온도와 압력으로 인해 열의 회수가 용이하지 않다. 그리고 스팀터빈은 배출증기의 응축에 사용되는 복수기의 압력에 많은 영향을 받기 때문에, 스팀터빈에서 배출되는 배출증기를 폐열회수에 직접 활용하는 것은 제어의 측면에서 많은 어려움이 따른다. Recovery of waste heat in power generation systems is very important. However, even though the exhaust vapors from steam turbines in the power generation system still have heat, recovery of heat is not easy due to low temperature and pressure. Since the steam turbine is heavily influenced by the pressure of the condenser used to condense the exhaust steam, direct use of the exhaust steam discharged from the steam turbine for waste heat recovery has many difficulties in terms of control.

따라서 본 발명은 위와 같은 문제들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 과제는 낮은 온도와 압력의 배출증기에서 효율적으로 열을 회수하고, 시스템 전체의 제어를 용이하게 수행할 수 있는 폐열회수 시스템을 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a waste heat recovery system capable of efficiently recovering heat in exhaust steam of low temperature and pressure, .

일 예에서 흡수식 히트펌프를 이용한 폐열회수 시스템은, 증발기, 흡수기, 재생기 및 응축기를 구비하는 히트펌프, 상기 증발기에서 상기 히트펌프의 냉매가 증발되기 위해 요구되는 에너지를 제공하는 제1 열원부, 및 상기 흡수기에서 상기 냉매를 흡수한 흡수제가 상기 재생기에서 상기 냉매와 상기 흡수제로 분리되기 위해 요구되는 에너지를 제공하는 제2 열원부를 포함하고, 상기 제1 열원부는, 스팀터빈의 운전 후에 배출된 배출증기에서 에너지를 제공받고, 상기 제2 열원부는, 상기 스팀터빈으로 공급될 스팀을 생성하는 스팀생성장치에서 기원된 작동스팀에서 에너지를 제공받는다. In one example, a waste heat recovery system using an absorption heat pump comprises a heat pump having an evaporator, an absorber, a regenerator and a condenser, a first heat source for providing the energy required for the refrigerant in the evaporator to evaporate from the evaporator, And a second heat source for providing energy required for the absorbent absorbing the refrigerant in the absorber to be separated into the refrigerant and the absorbent in the regenerator, wherein the first heat source comprises: an exhaust steam discharged after the operation of the steam turbine And the second heat source is supplied with energy from an operation steam generated from a steam generator that generates steam to be supplied to the steam turbine.

본 발명에 따르면, 흡수식 히트펌프를 통해 효율적으로 배출증기의 폐열을 회수할 수 있고, 배출증기의 열을 간접적으로 히트펌프로 전달하기 때문에 시스템의 제어도 용이하다. According to the present invention, the waste heat of the exhaust steam can be efficiently recovered through the absorption heat pump and the heat of the exhaust steam is indirectly transferred to the heat pump, so that the control of the system is easy.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐열회수 시스템을 개념적으로 도시하고 있는 개념도이다.
도 2는 도 1의 폐열회수 시스템에 적용되는 흡수식 히트펌프를 개념적으로 도시하고 있는 개념도이다.
도 3은 스팀터빈, 가스터빈 및 배열회수 보일러를 채용한 복합발전 시스템을 도시하고 있는 도면이다. 1 is a conceptual diagram conceptually showing a waste heat recovery system according to an embodiment of the present invention.
2 is a conceptual view conceptually showing an absorption type heat pump applied to the waste heat recovery system of FIG.
3 shows a combined power generation system employing a steam turbine, a gas turbine, and an arrangement recovery boiler.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. It should be noted that, in adding reference numerals to the constituent elements of the drawings, the same constituent elements are denoted by the same reference symbols as possible even if they are shown in different drawings. In the following description of the embodiments of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the understanding why the present invention is not intended to be a complete disclosure.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐열회수 시스템을 개념적으로 도시하고 있는 개념도이고, 도 2는 도 1의 폐열회수 시스템에 적용되는 흡수식 히트펌프를 개념적으로 도시하고 있는 개념도이다. FIG. 1 is a conceptual view conceptually showing a waste heat recovery system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a conceptual view conceptually showing an absorption heat pump applied to the waste heat recovery system of FIG.

본 실시예에 따른 폐열회수 시스템은, 스팀터빈의 운전 후에 배출되는 저온 저압의 배출증기가 여전히 가지고 있는 폐열을 흡수식 히트펌프를 통해 회수하여 시스템 전체의 효율을 높인 점에 기본적인 특징이 있다. 이와 같은 특징을 구현하기 위해 본 실시예에 따른 폐열회수 시스템은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 히트펌프(100), 제1 열원부(200) 및 제2 열원부(300)를 포함한다. The waste heat recovery system according to the present embodiment is characterized in that the waste heat still retained by the low-temperature low-pressure discharge steam discharged after the operation of the steam turbine is recovered through the absorption type heat pump to increase the efficiency of the entire system. 1 and 2, the waste heat recovery system according to the present embodiment includes a heat pump 100, a first heat source unit 200, and a second heat source unit 300 do.

히트펌프Heat pump

우선, 도 2를 참조하여 히트펌프(100)에 대해 설명한다. 본 실시예에 따른 폐열회수 시스템에 적용되는 히트펌프(100)는 흡수식 히트펌프로서, 증발기(evaporator, 110), 흡수기(Absorber, 120), 재생기(Generator, 130) 및 응축기(Condenser, 140)를 구비한다.First, the heat pump 100 will be described with reference to FIG. The heat pump 100 applied to the waste heat recovery system according to the present embodiment is an absorption type heat pump and includes an evaporator 110, an absorber 120, a generator 130, and a condenser 140 Respectively.

증발기(110)는 액상의 냉매를 기상으로 증발시키기 위한 장치이다. 액상의 냉매는 후술할 응축기(140)에서 기상의 냉매가 난방수를 가열하는 중에 응축되어 생성되며, 이와 같이 생성된 액상의 냉매는 증발기(110)로 공급된다. 액상의 냉매를 증발시키기 위해 후술할 제1 열원부(200)가 증발기(110)에 에너지를 제공한다. 예를 들어, 액상의 냉매는 증발을 위해 제1 열원부(200)의 순환유로(220)로 분사될 수 있다. 여기서 에너지는 열 에너지일 수 있다. 이하의 에너지들도 동일하다. 그리고 냉매는 물(H2O)일 수 있다. The evaporator 110 is a device for evaporating the liquid refrigerant in a vapor phase. The liquid phase refrigerant is generated by condensing the vapor phase refrigerant in the condenser 140, which will be described later, while heating the heating water, and the liquid phase refrigerant thus generated is supplied to the evaporator 110. A first heat source 200, which will be described later, provides energy to the evaporator 110 to evaporate the liquid refrigerant. For example, the liquid refrigerant may be injected into the circulation flow passage 220 of the first heat source unit 200 for evaporation. Where the energy may be thermal energy. The following energies are also the same. And the refrigerant may be water (H 2 O).

흡수기(120)는 증발기(110)에서 생성된 기상의 냉매를 흡수제에 흡수시키기 위한 장치이다. 냉매를 흡수한 흡수제는 재생기(130)로 공급된다. 여기서 흡수제는 LiBr일 수 있다. 다만, 흡수제가 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 냉매의 종류에 따라 적절하게 선택될 수 있다. The absorber 120 is a device for absorbing gaseous refrigerant generated in the evaporator 110 into the absorbent. The absorbent absorbing the refrigerant is supplied to the regenerator 130. Here, the absorbent may be LiBr. However, the absorbent is not limited thereto, and may be appropriately selected depending on the kind of refrigerant, for example.

재생기(130)는 냉매를 흡수한 흡수제를 다시 냉매와 흡수제로 분리시키기 위한 장치이다. 이와 같은 분리를 위해 후술할 제2 열원부(300)가 재생기(130)에 에너지를 제공한다. 냉매를 흡수한 흡수제는 제2 열원부(300)에 의해 가열되어 기상의 냉매와 액상의 흡수제로 분리된다. 기상의 냉매는 응축기(140)로 공급되고, 액상의 냉매는 다시 흡수기(120)로 공급된다.The regenerator 130 is a device for separating the absorbent absorbing the refrigerant into the refrigerant and the absorbent again. For this sort of separation, the second heat source unit 300, which will be described later, provides energy to the regenerator 130. The absorbent absorbing the refrigerant is heated by the second heat source unit 300 and separated into a gaseous refrigerant and a liquid absorbent. The gaseous refrigerant is supplied to the condenser 140, and the liquid refrigerant is supplied to the absorber 120 again.

응축기(140)는 재생기(130)에서 생성된 기상의 냉매를 공급받아, 냉매의 응축을 통해 후술할 난방수 등을 가열하기 위한 장치이다. 본 실시예의 경우 난방수가 지역난방 후에 응축기(140)로 공급되어 가열된다. 이때 난방수는 도 2에 도시된 바와 같이 응축기(140) 전에 흡수기(120)를 먼저 거칠 수도 있다. The condenser 140 is a device for receiving the gaseous refrigerant generated by the regenerator 130 and heating the heating water or the like to be described later through the condensation of the refrigerant. In the case of this embodiment, the heating water is supplied to the condenser 140 and heated after the district heating. At this time, the heating water may be roughened to the absorber 120 before the condenser 140 as shown in FIG.

본 실시예에 적용되는 히트펌프(100)에는 전술한 바와 같이 두 개의 열원이 요구된다. 하나는 증발기(110)에서 요구되고, 다른 하나는 재생기(130)에서 요구되는데, 이들 열원들은 제1 열원부(200)와 제2 열원부(300)에 의해 구현된다. 이들 열원부(200, 300)는 모두 폐열의 회수를 통해 에너지를 제공받기 때문에, 본 실시예에 따른 시스템은 전체 시스템의 효율이 매우 우수하다. The heat pump 100 applied to this embodiment requires two heat sources as described above. One is required in the evaporator 110 and the other is required in the regenerator 130, which are implemented by the first heat source 200 and the second heat source 300. Since the heat source units 200 and 300 are all supplied with energy through the recovery of waste heat, the system according to the present embodiment has a very high efficiency of the entire system.

제1 열원부The first heat source unit

제1 열원부(200)는 스팀터빈(400)의 운전 후에 배출되는 배출증기에서 에너지를 제공받는다. 스팀터빈(400)의 주 목적은 전기를 생산하는 것이다. 이에 따라 스팀터빈(400)으로 공급되는 스팀은 스팀터빈(400)에서 대부분의 에너지를 소모하며, 스팀터빈(400)의 운전 후에 배출되는 배출증기는 일반적으로 저온 저압의 상태이다. 배출증기의 압력은 대략 0.2 기압(0.2 ATA)일 수 있다. 이와 같은 압력에서 배출증기는 대략 60 에서 기상일 수 있다. 이와 같이 낮은 압력과 온도로 인해 배출증기에서 직접 폐열을 회수하는 것에는 일반적으로 많은 제약이 따른다. The first heat source 200 receives energy from the exhaust steam discharged after the operation of the steam turbine 400. The main purpose of the steam turbine 400 is to produce electricity. Accordingly, the steam supplied to the steam turbine 400 consumes most energy from the steam turbine 400, and the steam discharged after the operation of the steam turbine 400 is generally in a low-temperature and low-pressure state. The pressure of the exhaust steam may be approximately 0.2 atmospheres (0.2 ATA). At such pressures, the exhaust vapors can be at a temperature of about 60 ° C. Due to this low pressure and temperature, there are generally many limitations in recovering waste heat directly from the exhaust vapors.

본 실시예에 따른 폐열회수 시스템은 흡수식 히트펌프를 채용하여 이와 같은 제약을 해결하고 있으며, 효율적으로 배출증기의 폐열을 회수할 수 있다. 또한 배출증기의 열을 후술할 작동유체를 통해 간접적으로 히트펌프로 전달하기 때문에 배출증기에서 직접 열을 회수할 때와 대비하여 시스템의 제어가 용이하다. 참고로, 히트펌프는 난방뿐만 아니라 냉방도 구현할 수 있다.The waste heat recovery system according to the present embodiment employs an absorption type heat pump to solve such a limitation, and it is possible to efficiently recover the waste heat of the exhaust steam. In addition, since the heat of the exhaust steam is indirectly transferred to the heat pump through a working fluid to be described later, it is easy to control the system in comparison with the case where heat is directly recovered from the exhaust steam. For reference, a heat pump can implement not only heating but also cooling.

보다 구체적으로 제1 열원부(200)는 도 1에 도시된 바와 같이, 열교환기(210)와 순환유로(220)를 포함할 수 있다. 열교환기(210)는 배출증기와 후술할 작동유체 사이의 열교환을 위한 장치이다. 이와 같은 열교환으로 작용유체는 가열될 수 있다. 열교환기(210)에서는 배출증기의 응축잠열이 회수될 수 있다. 순환유로(220)는 열교환기(210)와 증발기(110) 사이에서 작동유체를 순환시키기 위한 유로이다. More specifically, the first heat source unit 200 may include a heat exchanger 210 and a circulation channel 220, as shown in FIG. The heat exchanger 210 is a device for heat exchange between the exhaust steam and a working fluid to be described later. By such heat exchange, the working fluid can be heated. In the heat exchanger 210, the latent heat of condensation of the exhaust steam can be recovered. The circulation flow path 220 is a flow path for circulating the working fluid between the heat exchanger 210 and the evaporator 110.

도 1의 제1 열원부(200)는 배출증기에 의한 작동유체의 가열과, 작동유체에 의한 냉매의 가열로 나누어서 설명될 수 있다. The first heat source unit 200 of FIG. 1 can be explained by dividing the heating of the working fluid by the exhaust steam and the heating of the refrigerant by the working fluid.

먼저 도 1을 참조하여 배출증기에 의한 작동유체의 가열에 대해 살펴본다. First, the heating of the working fluid by the exhaust steam will be described with reference to FIG.

스팀터빈(400)의 배출증기는 복수기(410)로 공급된다. 복수기(410)는 배출증기를 응축시키기 위한 장치이다. 이와 같은 응축으로 후술할 제2 응축수가 생성된다. 복수기(410)는 팬을 이용하는 공냉식이거나, 또는 해수 등을 이용하는 수냉식일 수 있다. 수냉식의 복수기는 발전용량이 큰 시스템에 일반적으로 적용된다. 수냉식의 경우 발전용량이 크기 때문에, 스팀터빈(400)에서 복수기(410)로 배출증기를 안내하는 안내 파이프(420)도 매우 큰 직경으로 형성된다. The exhaust steam of the steam turbine 400 is supplied to the condenser 410. The condenser 410 is a device for condensing exhaust steam. By such condensation, a second condensed water to be described later is generated. The condenser 410 may be air-cooled using a fan, or water-cooled using sea water or the like. Water-cooled condensers are generally applied to systems with large generating capacity. Since the power generation capacity is large in the water-cooled type, the guide pipe 420 for guiding the exhaust steam from the steam turbine 400 to the condenser 410 is also formed with a very large diameter.

이에 따라 제1 열원부(200)의 열교환기(210)는 안내 파이프(420)의 내부에서 구현될 수 있다. 단순하게 순환유로(220)가 안내 파이프(420)의 내부를 경유하는 것을 상정할 수 있다. 이와 같은 경우 안내 파이프의 내부에 구비된 순환유로가 열교환기로서 기능한다. Accordingly, the heat exchanger 210 of the first heat source unit 200 can be implemented inside the guide pipe 420. It can be assumed that the circulating flow path 220 simply passes through the inside of the guide pipe 420. In this case, the circulating flow path provided inside the guide pipe functions as a heat exchanger.

이와 같이 안내 파이프(420)의 내부에 열교환기(210)를 마련하면, 약간의 작업만으로 종래의 발전 시스템에 그대로 본 실시예에 따른 폐열회수 시스템을 적용할 수 있으며, 또한 순환유로(220)를 따라 유동하는 작동유체에 대한 유량 제어만으로 용이하게 증발기(110)에 필요 에너지를 공급할 수 있다. In this way, by providing the heat exchanger 210 inside the guide pipe 420, the waste heat recovery system according to the present embodiment can be applied to the conventional power generation system with only a slight operation, The required energy can be easily supplied to the evaporator 110 only by controlling the flow rate of the working fluid flowing along the evaporator 110.

본 실시예에 따른 폐열회수 시스템은, 배출증기의 응축에 열교환기(210)도 도움을 준다. 따라서 복수기(410)가 소모하는 동력을 줄일 수 있다. 예를 들어, 복수기가 공냉식일 경우에는 팬의 소모동력을 줄일 수 있고, 복수기(410)가 수냉식일 경우에는 펌프의 소모동력을 줄일 수 있다. The waste heat recovery system according to this embodiment also helps the heat exchanger 210 to condense the exhaust vapors. Therefore, the power consumed by the condenser 410 can be reduced. For example, when the condenser is air-cooled, the consumption power of the fan can be reduced, and when the condenser 410 is water-cooled, the consumption power of the pump can be reduced.

다음으로 도 1, 2를 참조하여 작동유체에 의한 냉매의 가열에 대해 살펴본다. Next, the heating of the refrigerant by the working fluid will be described with reference to FIGS.

순환유로(220) 중의 작동유체는 열교환기(210)에서 배출증기에 의해 가열된 후에, 증발기(110)에서 냉매를 가열한다. 이들 가열은 배출증기와 작동유체 사이의 열교환에 의해, 그리고 작동유체와 냉매 사이의 열교환에 의해 달성된다. 여기서 작동유체는 물일 수 있다. The working fluid in the circulating flow passage 220 is heated by the exhaust steam in the heat exchanger 210, and then the refrigerant is heated in the evaporator 110. These heating is achieved by heat exchange between the exhaust vapors and the working fluid, and heat exchange between the working fluid and the refrigerant. Here, the working fluid may be water.

제2 열원부The second heat source unit

제2 열원부(300)는, 스팀터빈(400)으로 공급될 스팀을 생성하는 스팀생성장치(510)에서 기원된 작동스팀에서 에너지를 제공받는다. 여기서 작동스팀은 스팀생성장치(510)의 스팀드럼(520)에서 배출된 제1 응축수에서 생성될 수 있다. The second heat source unit 300 is supplied with energy from the steam generated from the steam generator 510 that generates steam to be supplied to the steam turbine 400. Where the working steam can be generated in the first condensate discharged from the steam drum 520 of the steam generator 510.

배열회수 보일러(HRSG)와 같은 스팀생성장치(510)는 보통 스팀드럼(520)을 포함한다. 스팀드럼(520)은 공급받은 기수(氣水)혼합물에서, 또는 공급받은 스팀이 부분적으로 응축되어 생성되는 기수혼합물에서 스팀과 포화액(제1 응축수)을 분리한다. 스팀에는 불순물이 혼입되기 어렵다. 따라서 기수혼합물 중의 불순물은 주로 포화액에 혼입되며, 불순물을 다량 함유한 포화액은 외부로 버려지는 것이 일반적이다. 이때의 포화액을 Continuous Blowdown이라고도 한다. 그러나 포화액은 온도와 압력이 높은 상태이다. 본 실시예에 따른 폐열회수 시스템은 이와 같은 포화액(제1 응축수)에서 폐열을 회수한다는 점에도 특징이 있다.A steam generator 510, such as an array recovery boiler (HRSG), typically includes a steam drum 520. The steam drum 520 separates the steam and the saturated liquid (first condensed water) from the supplied water-in-water mixture or from the water-based mixture in which the supplied steam is partially condensed. It is difficult for impurities to enter the steam. Therefore, the impurities in the mixture are mainly mixed with the saturated solution, and the saturated solution containing a large amount of impurities is generally discarded to the outside. This saturated liquid is also called continuous blowdown. However, the saturated liquid is in a state of high temperature and pressure. The waste heat recovery system according to the present embodiment is also characterized in that waste heat is recovered from the saturated liquid (first condensed water).

그런데 포화액은 압력이 높은 상태이기 때문에 외부로 버려지기 전에 압력을 강하시킬 수 있다. 압력 강하에 의해 포화액 중의 일부는 기화되어 기상 스트림으로 변화될 수 있다. 즉, 스팀생성장치(510)의 스팀드럼(520)에서 배출된 포화액(제1 응축수)은 압력 변화에 의해 기수혼합물로 변화될 수 있다. 본 실시예에 따른 시스템은 기수혼합물에서 기상 스트림과 액상 스트림을 분리하기 위해 기수분리부(530)를 더 포함할 수 있다. However, since the saturated liquid is in a high pressure state, the pressure can be lowered before it is discharged to the outside. Due to the pressure drop, some of the saturated liquid may be vaporized and converted to a vapor stream. That is, the saturated liquid (first condensed water) discharged from the steam drum 520 of the steam generator 510 can be changed into a radix mixture by a pressure change. The system according to the present embodiment may further include a water separator 530 to separate the gaseous stream and the liquid stream from the water mixture.

기수혼합물에서 분리된 기상 스트림은 작동스팀으로서 제2 열원부(300)에 에너지를 제공한다. 이와 같이, 제2 열원부(300)에 에너지를 제공하는 작동스팀은 스팀생성장치(510)에서 비롯될 수 있다.The gaseous stream separated from the radix mixture provides energy to the second heat source 300 as the working steam. In this way, the steam for supplying energy to the second heat source 300 can be generated from the steam generator 510.

한편, 기상 스트림만으로 제2 열원부(300)에 충분하게 에너지를 제공할 수 없을 경우에는 스팀생성장치(510)에서 생성된 스팀 중의 일부가 기수분리부(530)로 공급될 수 있다(도 1 중의 "추가 Steam" 참조). 즉, 스팀생성장치(510)에서 스팀터빈(400)으로 공급될 스팀 중의 일부가 바이패스 되어 기수분리부(530)로 공급될 수 있다. 스팀생성장치(510)에서 생성된 스팀은 매우 고온이기 때문에, 제2 열원부(300)에 에너지를 추가로 제공하는 데에 적합하다. On the other hand, when energy can not be sufficiently supplied to the second heat source unit 300 only by the vapor stream, a part of the steam generated in the steam generator 510 may be supplied to the water separation unit 530 (See "Additional Steam" in the previous section). That is, some of steam to be supplied to the steam turbine 400 from the steam generator 510 may be bypassed and supplied to the water separator 530. Since the steam generated in the steam generating apparatus 510 is very high in temperature, it is suitable for providing additional energy to the second heat source unit 300.

또는, 스팀터빈을 포함한 복합발전에서 주간에만 스팀터빈을 작동시키는 DSS(Daily Start-up and Stop) 운전을 진행하는 경우에는 다음의 두 가지 방식으로 추가 스팀이 기수분리부(530)에 공급될 수도 있다. Alternatively, in the case of performing a daily start-up and stop (DSS) operation in which the steam turbine is operated only during the daytime in the combined-cycle power generation including the steam turbine, additional steam may be supplied to the radewaste- have.

스팀터빈의 운전을 중단시키기 위해 갑자기 스팀의 공급을 중단하면 스팀터빈에 열 충격(Thermal shock)이 가해질 수 있다. 이를 방지하기 위해 스팀의 공급은 점차적으로 감소된다. 이를 위해 종래에는 스팀생성장치(510)에서 생성되어 스팀터빈(400)으로 공급될 스팀을 복수기(410)로 바이패스 시키되, 바이패스 되는 스팀의 양을 점차적으로 증가시켰다. 그런데 본 실시예에 따른 시스템은 이와 같이 버려지던 폐열을 회수하기 위해, 스팀을 복수기(410)가 아니라 기수분리부(530)로 바이패스 시킬 수 있다. 본 실시예에 따른 시스템은 이와 같은 추가 스팀을 기수분리부(530)로 공급하기 때문에, 종래에 비해 시스템 전체의 효율이 우수할 수 있다. If the supply of steam is suddenly stopped to stop the operation of the steam turbine, a thermal shock may be applied to the steam turbine. To prevent this, the supply of steam is gradually reduced. For this purpose, the steam generated by the steam generator 510 and supplied to the steam turbine 400 is bypassed to the condenser 410, and the amount of steam to be bypassed is gradually increased. However, in the system according to the present embodiment, steam can be bypassed to the water separator 530 instead of the condenser 410 in order to recover waste heat that has been discarded. Since the system according to the present embodiment supplies the additional steam to the water separator 530, the efficiency of the entire system can be improved as compared with the conventional system.

스팀터빈의 운전을 시작시킬 때도 열 충격의 발생을 방지하고 스팀터빈을 예열하기 위해 스팀의 공급이 점차적으로 증가된다. 이를 위해 종래에는 스팀생성장치(510)에서 생성되어 스팀터빈(400)으로 공급될 스팀을 복수기(410)로 바이패스 시키되, 바이패스 되는 스팀의 양을 점차적으로 감소시켰다. 그런데 본 실시예에 따른 시스템은 이와 같이 버려지던 폐열을 회수하기 위해, 스팀을 복수기(410)가 아니라 기수분리부(530)로 바이패스 시킬 수 있다. Even when starting the operation of the steam turbine, the supply of steam is gradually increased to prevent the occurrence of thermal shock and to preheat the steam turbine. To this end, steam, which is generated in the steam generator 510 and is to be supplied to the steam turbine 400, is bypassed to the condenser 410, and the amount of steam to be bypassed is gradually reduced. However, in the system according to the present embodiment, steam can be bypassed to the water separator 530 instead of the condenser 410 in order to recover waste heat that has been discarded.

본 실시예에 따른 폐열회수 시스템은, 폐열의 활용이 어려웠던 배출증기와 포화액(제1 응축수)에서 폐열을 회수하기 때문에, 전체 시스템의 효율이 매우 우수하다.The waste heat recovery system according to the present embodiment is excellent in the efficiency of the entire system because the waste heat is recovered from the exhaust steam and the saturated liquid (first condensed water), which are difficult to utilize waste heat.

난방수의 가열Heating of heating water

본 실시예에서 히트펌프(100)는 응축기(140)에서 지역난방의 난방수를 가열할 수 있다. 응축기(140)는 재생기(130)에서 흡수제로부터 분리된 냉매의 응축에 의해 난방수를 가열할 수 있다. 보다 구체적으로 지역난방 후의 난방수는 응축기(140)를 통해, 또는 흡수기(120)와 응축기(140)를 통해 가열될 수 있다. In the present embodiment, the heat pump 100 can heat the heating water of the district heating in the condenser 140. [ The condenser 140 can heat the heating water by condensing the refrigerant separated from the absorbent in the regenerator 130. More specifically, the heating water after the district heating can be heated through the condenser 140, or through the absorber 120 and the condenser 140.

가열부Heating section

본 실시예에 따른 폐열회수 시스템은, 복수기(410)에서 배출된 제2 응축수를 가열하는 가열부(540)를 더 포함할 수 있다. 가열부(540)는 스팀생성장치(510)로 제2 응축수를 공급하는 공급라인(430) 중에 마련된다. 제2 응축수는 스팀생성장치(510)에서 다시 스팀으로 기화되기 때문에, 스팀생성장치(510)로 공급되기 전에 가열되는 것이 바람직하다. 이와 같은 가열이 가열부(540)에서 수행되며, 가열부(540)로 인해 본 실시예에 따른 시스템은 전체 효율이 매우 우수할 수 있다. The waste heat recovery system according to the present embodiment may further include a heating unit 540 for heating the second condensed water discharged from the condenser 410. The heating unit 540 is provided in a supply line 430 for supplying the second condensed water to the steam generator 510. Since the second condensed water is vaporized again in the steam generator 510, it is preferable that the second condensed water is heated before being supplied to the steam generator 510. Such heating is performed in the heating unit 540, and the system according to the present embodiment can have a very high overall efficiency due to the heating unit 540.

가열부(540)는 제2 응축수의 가열에 필요한 에너지를, 기수분리부(530)에서 배출된 액상의 스트림에서 제공받을 수 있다. 즉, 액상의 스트림은 기수분리부(530)에서 배출되어 가열부(540)로 공급될 수 있다. 또한 가열부(540)는 작동스팀에서 에너지를 제공받을 수 있다. 이를 위해서 작동스팀은 제2 열원부(300)에 에너지를 제공하고 응축된 후에 가열부(540)로 공급되어 가열부(540)에 에너지를 제공할 수 있다. 본 실시예에 따른 시스템은 폐수로 버려지던 액상의 스트림 등에서도 폐열을 회수하기 때문에 전체 효율이 매우 우수할 수 있다.The heating unit 540 can receive the energy required for heating the second condensed water from the liquid stream discharged from the water separator 530. That is, the liquid stream may be discharged from the water separation unit 530 and supplied to the heating unit 540. Further, the heating unit 540 may be supplied with energy from the operation steam. To this end, the working steam may provide energy to the second heat source unit 300 and may be supplied to the heating unit 540 after being condensed to supply energy to the heating unit 540. The system according to the present embodiment can recover the waste heat even in a liquid stream or the like that has been thrown away into the waste water, so that the overall efficiency can be very excellent.

그리고 가열부(540)는 응축기(140)에서 가열된 난방수 중의 적어도 일부를 공급받을 수도 있다. 특히 여름철과 같이 난방수의 수요가 적을 때는 난방수의 전부를 가열부(540)로 공급할 수도 있다. 이를 통해 본 실시예에 따른 시스템은 여름철에도 난방수를 적절하게 활용할 수 있다.The heating unit 540 may be supplied with at least a part of the heated water heated in the condenser 140. In particular, when the demand for heating water is low as in the summer, all of the heating water may be supplied to the heating unit 540. Accordingly, the system according to the present embodiment can appropriately utilize the heating water even in summer.

스팀터빈과 스팀생성장치Steam turbines and steam generators

본 실시예에 따른 폐열회수 시스템에 연계되는 스팀터빈(400)은 스팀터빈을 이용한 발전 시스템 중의 스팀터빈이거나, 또는 스팀터빈, 가스터빈, 배열회수 보일러 등이 연계된 복합발전 시스템 중의 스팀터빈일 수 있다.The steam turbine 400 associated with the waste heat recovery system according to the present embodiment may be a steam turbine in a power generation system using a steam turbine or a steam turbine in a combined power generation system in which a steam turbine, have.

그리고 스팀생성장치는 배열회수 보일러(HRSG)일 수 있다. 복합발전 시스템은 도 3과 같이 스팀터빈, 가스터빈, 배열회수 보일러 등으로 구성될 수 있다. 본 실시예에 따른 폐열회수 시스템은 도 3의 시스템의 복수기(condenser)와 배열회수 보일러의 사이에서 구현될 수 있다. And the steam generator may be an arrangement recovery boiler (HRSG). The combined power generation system may include a steam turbine, a gas turbine, and an arrangement recovery boiler as shown in FIG. The waste heat recovery system according to the present embodiment can be implemented between the condenser of the system of FIG. 3 and the arrangement recovery boiler.

또한 스팀생성장치는 스팀 보일러일 수 있다. 가연성 쓰레기는 일반적으로 소각된다. 소각 중에 발생된 에너지를 이용하여 스팀 보일러에서 스팀을 생성할 수 있고, 생성된 스팀을 이용하여 스팀터빈을 작동시킬 수 있다. 이와 같은 시스템에서 폐열회수 시스템은, 스팀터빈(또는 스팀터빈의 복수기)과 스팀 보일러의 사이에서 구현될 수 있다.The steam generator may also be a steam boiler. Flammable wastes are generally incinerated. The energy generated during the incineration can be used to generate steam in the steam boiler, and the generated steam can be used to operate the steam turbine. In such a system, a waste heat recovery system may be implemented between a steam turbine (or a condenser of a steam turbine) and a steam boiler.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 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.The foregoing description of exemplary embodiments of the present invention has been provided for the purposes of illustration and description. It is to be noted that various changes and modifications may be made without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. 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.

100: 히트펌프
110: 증발기(Eva.)
120: 흡수기(Abs)
130: 재생기(Gen.)
140: 응축기(Con.)
200: 제1 열원부
210: 열교환기
220: 순환유로
300: 제2 열원부
400: 스팀터빈
410: 복수기
510: 스팀생성장치
520: 스팀드럼
530: 기수분리부100: Heat pump
110: Evaporator (Eva.)
120: absorber (Abs)
130: player (Gen.)
140: Condenser (Con.)
200: first heat source unit
210: heat exchanger
220: circulation channel
300: second heat source unit
400: steam turbine
410:
510: Steam generator
520: steam drum
530:

Claims (14)

증발기, 흡수기, 재생기 및 응축기를 구비하는 히트펌프;
상기 증발기에서 상기 히트펌프의 냉매가 증발되기 위해 요구되는 에너지를 제공하는 제1 열원부; 및
상기 흡수기에서 상기 냉매를 흡수한 흡수제가 상기 재생기에서 상기 냉매와 상기 흡수제로 분리되기 위해 요구되는 에너지를 제공하는 제2 열원부를 포함하고,
상기 제1 열원부는, 스팀터빈의 운전 후에 배출된 배출증기에서 에너지를 제공받고,
상기 제2 열원부는, 상기 스팀터빈으로 공급될 스팀을 생성하는 스팀생성장치에서 기원된 작동스팀에서 에너지를 제공받는, 흡수식 히트펌프를 이용한 폐열회수 시스템.A heat pump having an evaporator, an absorber, a regenerator and a condenser;
A first heat source unit for providing energy required for the refrigerant of the heat pump to evaporate in the evaporator; And
And a second heat source portion for providing energy required for the absorbent absorbing the refrigerant in the absorber to separate into the refrigerant and the absorbent in the regenerator,
The first heat source is supplied with energy from exhaust steam discharged after operation of the steam turbine,
Wherein the second heat source is supplied with energy from an operation steam generated from a steam generator for generating steam to be supplied to the steam turbine. 청구항 1에 있어서,
상기 응축기는, 상기 재생기에서 상기 흡수제로부터 분리된 냉매의 응축에 의해 지역난방의 난방수를 가열하는, 흡수식 히트펌프를 이용한 폐열회수 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the condenser heats the heating water of the district heating by condensing the refrigerant separated from the absorbent in the regenerator. 청구항 1에 있어서,
상기 제1 열원부는, 상기 배출증기와 작동유체 사이의 열교환을 위한 열교환기, 및 상기 열교환기와 상기 증발기 사이에서 상기 작동유체가 순환하기 위한 순환유로를 포함하고,
상기 냉매는, 상기 순환유로 내의 상기 작동유체에 의해 상기 증발기에서 증발되는, 흡수식 히트펌프를 이용한 폐열회수 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the first heat source unit includes a heat exchanger for heat exchange between the exhaust steam and the working fluid and a circulation flow path for circulating the working fluid between the heat exchanger and the evaporator,
Wherein the refrigerant is evaporated in the evaporator by the working fluid in the circulation channel. 청구항 3에 있어서,
상기 열교환기는, 상기 스팀터빈에서 배출된 상기 배출증기를, 상기 배출증기를 응축시키는 복수기로 안내하는 안내 파이프의 내부에 구비되는, 흡수식 히트펌프를 이용한 폐열회수 시스템.The method of claim 3,
Wherein the heat exchanger is provided inside a guide pipe for guiding the exhaust steam discharged from the steam turbine to a condenser for condensing the exhaust steam. 청구항 1에 있어서,
상기 작동스팀은, 상기 스팀생성장치의 스팀드럼에서 배출된 제1 응축수에서 생성되는, 흡수식 히트펌프를 이용한 폐열회수 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the operating steam is generated in the first condensed water discharged from the steam drum of the steam generating apparatus. 청구항 5에 있어서,
상기 스팀생성장치의 스팀드럼에서 배출된 제1 응축수로부터 압력의 변화에 생성된 기수혼합물에서 기상 스트림과 액상 스트림을 분리하는 기수분리부를 더 포함하고,
상기 기상의 스트림은 상기 작동스팀으로서 상기 제2 열원부에 에너지를 제공하는, 흡수식 히트펌프를 이용한 폐열회수 시스템.The method of claim 5,
Further comprising a water separator for separating the vapor stream and the liquid stream from the water vapor mixture produced in the pressure change from the first condensed water discharged from the steam drum of the steam generator,
Wherein the gaseous stream provides energy to the second heat source as the operating steam. 청구항 6에 있어서,
상기 스팀생성장치에서 생성된 스팀 중의 일부는, 상기 제2 열원부에 에너지를 추가로 제공하는 것이 요구될 때, 상기 기수분리부로 공급되는, 흡수식 히트펌프를 이용한 폐열회수 시스템.The method of claim 6,
Wherein part of the steam generated by the steam generator is supplied to the water separator when it is required to further provide energy to the second heat generator. 청구항 6에 있어서,
상기 스팀터빈의 운전을 중단시키려 할 때, 상기 스팀생성장치에서 생성되어 상기 스팀터빈으로 공급될 스팀의 적어도 일부는 상기 기수분리부로 바이패스 되되 바이패스 되는 스팀의 양은 점차적으로 증가되는, 흡수식 히트펌프를 이용한 폐열회수 시스템.The method of claim 6,
Wherein at least a part of steam generated in the steam generator and supplied to the steam turbine is bypassed to the water separator and the amount of steam to be bypassed is gradually increased when the operation of the steam turbine is stopped, Waste heat recovery system using. 청구항 6에 있어서,
상기 스팀터빈의 운전을 시작시키려 할 때, 상기 스팀생성장치에서 생성되어 상기 스팀터빈으로 공급될 스팀의 적어도 일부는 상기 기수분리부로 바이패스 되되 바이패스 되는 스팀의 양은 점차적으로 감소되는, 흡수식 히트펌프를 이용한 폐열회수 시스템.The method of claim 6,
Wherein at least a part of steam generated in the steam generator and supplied to the steam turbine is bypassed to the water separator while the amount of steam to be bypassed is gradually reduced when the operation of the steam turbine is started, Waste heat recovery system using. 청구항 6에 있어서,
상기 스팀터빈의 운전 후에 배출된 배출증기를 응축시키는 복수기에서 배출된 제2 응축수를 상기 스팀생성장치로 공급하는 공급라인 중에 구비되어, 상기 제2 응축수를 열교환에 의해 가열하는 가열부를 더 포함하는, 흡수식 히트펌프를 이용한 폐열회수 시스템.The method of claim 6,
Further comprising a heating unit which is provided in a supply line for supplying the steam generated by the condensed water discharged from the condenser for condensing the discharged steam discharged after the operation of the steam turbine and for heating the second condensed water by heat exchange, Waste Heat Recovery System Using Absorption Heat Pump. 청구항 10에 있어서,
상기 가열부는, 상기 기수분리부에서 배출된 상기 액상의 스트림에서 에너지를 제공받는, 흡수식 히트펌프를 이용한 폐열회수 시스템.The method of claim 10,
Wherein the heating unit is supplied with energy from the liquid stream discharged from the water separation unit. 청구항 10에 있어서,
상기 작동스팀은, 상기 제2 열원부에 에너지를 제공하고 응축된 후에, 상기 가열부로 공급되어 상기 가열부에 에너지를 제공하는, 흡수식 히트펌프를 이용한 폐열회수 시스템.The method of claim 10,
Wherein the operating steam supplies energy to the second heat source unit and is supplied to the heating unit to supply energy to the heating unit after being condensed. 청구항 10에 있어서,
상기 응축기는, 상기 재생기에서 상기 흡수제로부터 분리된 냉매의 응축에 의해 지역난방의 난방수를 가열하고,
상기 응축기에서 가열된 난방수 중의 적어도 일부는, 상기 가열부로 공급되어 상기 가열부에 에너지를 제공하는, 흡수식 히트펌프를 이용한 폐열회수 시스템.The method of claim 10,
Wherein the condenser heats the heating water of the district heating by the condensation of the refrigerant separated from the absorbent in the regenerator,
Wherein at least a part of the heating water heated by the condenser is supplied to the heating unit to supply energy to the heating unit. 청구항 1에 있어서,
상기 스팀생성장치는 배열회수 보일러(HRSG)이거나 스팀 보일러인, 흡수식 히트펌프를 이용한 폐열회수 시스템.

The method according to claim 1,
Wherein the steam generating device is an arrangement recovery boiler (HRSG) or a steam boiler.

KR1020160183001A 2016-12-29 2016-12-29 Waste heat recovery system using absorption heat pump KR101902083B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160183001A KR101902083B1 (en) 2016-12-29 2016-12-29 Waste heat recovery system using absorption heat pump

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160183001A KR101902083B1 (en) 2016-12-29 2016-12-29 Waste heat recovery system using absorption heat pump

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180078039A true KR20180078039A (en) 2018-07-09
KR101902083B1 KR101902083B1 (en) 2018-09-27

Family

ID=62919246

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160183001A KR101902083B1 (en) 2016-12-29 2016-12-29 Waste heat recovery system using absorption heat pump

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101902083B1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109520073A (en) * 2018-11-21 2019-03-26 珠海格力电器股份有限公司 New energy air conditioner and its progress control method
CN110131919A (en) * 2019-04-02 2019-08-16 深圳市奥宇节能技术股份有限公司 The recovery method of cooling circulating water waste heat
CN110630378A (en) * 2019-09-25 2019-12-31 任海军 Self-generating waste heat recovery new energy power device
CN111256204A (en) * 2020-02-28 2020-06-09 上海电力大学 Heat supply optimization method of coupling absorption heat pump of thermal power plant
KR20230082897A (en) * 2021-12-02 2023-06-09 한화오션 주식회사 Air Conditioning System for Polar Ship

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0821210A (en) * 1994-07-06 1996-01-23 Hitachi Zosen Corp Power generating facility in incinerator
JP2003336924A (en) * 2002-05-20 2003-11-28 Meidensha Corp Defrosting device of absorption refrigerating machine and absorption heat pump
JP2003343937A (en) * 2002-05-27 2003-12-03 Meidensha Corp Defroster for absorption refrigerating machine and absorption heat pump
JP3650112B2 (en) * 1993-09-30 2005-05-18 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト Gas turbine cooling medium cooling system for gas / steam turbine combined equipment
JP3961626B2 (en) * 1997-06-30 2007-08-22 株式会社ぱど Steam plant
KR100975276B1 (en) * 2009-12-01 2010-08-12 주식회사 코와 Local heating water feeding system using absorbing type heat pump
KR20130086397A (en) * 2012-01-25 2013-08-02 (주) 씨테크놀로지시스템 The power efficiency improvement by using absorption heat pump in power plant system
KR101295806B1 (en) * 2012-09-07 2013-08-12 포스코에너지 주식회사 Combined cycle power plant utilizing absorption heat pump for improving generating efficiency, and method for controlling thereof
KR101435585B1 (en) * 2013-04-17 2014-08-29 한국에너지기술연구원 Cogeneration system including absorption heating and cooling device
KR20150019977A (en) * 2013-08-17 2015-02-25 (주) 씨테크놀로지시스템 Hybrid condenser cooling system

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3650112B2 (en) * 1993-09-30 2005-05-18 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト Gas turbine cooling medium cooling system for gas / steam turbine combined equipment
JPH0821210A (en) * 1994-07-06 1996-01-23 Hitachi Zosen Corp Power generating facility in incinerator
JP3961626B2 (en) * 1997-06-30 2007-08-22 株式会社ぱど Steam plant
JP2003336924A (en) * 2002-05-20 2003-11-28 Meidensha Corp Defrosting device of absorption refrigerating machine and absorption heat pump
JP2003343937A (en) * 2002-05-27 2003-12-03 Meidensha Corp Defroster for absorption refrigerating machine and absorption heat pump
KR100975276B1 (en) * 2009-12-01 2010-08-12 주식회사 코와 Local heating water feeding system using absorbing type heat pump
KR20130086397A (en) * 2012-01-25 2013-08-02 (주) 씨테크놀로지시스템 The power efficiency improvement by using absorption heat pump in power plant system
KR101295806B1 (en) * 2012-09-07 2013-08-12 포스코에너지 주식회사 Combined cycle power plant utilizing absorption heat pump for improving generating efficiency, and method for controlling thereof
KR101435585B1 (en) * 2013-04-17 2014-08-29 한국에너지기술연구원 Cogeneration system including absorption heating and cooling device
KR20150019977A (en) * 2013-08-17 2015-02-25 (주) 씨테크놀로지시스템 Hybrid condenser cooling system

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109520073A (en) * 2018-11-21 2019-03-26 珠海格力电器股份有限公司 New energy air conditioner and its progress control method
CN110131919A (en) * 2019-04-02 2019-08-16 深圳市奥宇节能技术股份有限公司 The recovery method of cooling circulating water waste heat
CN110131919B (en) * 2019-04-02 2021-02-05 深圳市奥宇节能技术股份有限公司 Method for recovering waste heat of cooling circulating water
CN110630378A (en) * 2019-09-25 2019-12-31 任海军 Self-generating waste heat recovery new energy power device
CN111256204A (en) * 2020-02-28 2020-06-09 上海电力大学 Heat supply optimization method of coupling absorption heat pump of thermal power plant
CN111256204B (en) * 2020-02-28 2021-05-11 上海电力大学 Heat supply optimization method of coupling absorption heat pump of thermal power plant
KR20230082897A (en) * 2021-12-02 2023-06-09 한화오션 주식회사 Air Conditioning System for Polar Ship

Also Published As

Publication number Publication date
KR101902083B1 (en) 2018-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101902083B1 (en) Waste heat recovery system using absorption heat pump
RU2121118C1 (en) Device for and method for generation of electric power from geothermal liquid resources
JP4972421B2 (en) Heat pump steam / hot water generator
JP3166033B2 (en) Power plant for power generation operated by steam and power generation method
KR101280519B1 (en) Rankine cycle system for ship
US9410535B2 (en) Binary power generation system
JP2007064047A (en) Waste heat recovery facility for steam turbine plant
KR20120047795A (en) Rankine cycle integrated with absorption chiller
CN102859147A (en) Method for removal of entrained gas in a combined cycle power generation system
JP2014047675A (en) Cooling water supply system and binary generator with the same
JP2003232226A (en) Gas turbine power generation equipment
EP2828492A2 (en) Combined cycle power plant
KR101591628B1 (en) Hybrid heat pump system using low temperature sea water
KR20150019977A (en) Hybrid condenser cooling system
KR101917430B1 (en) Power generating apparatus
KR101902082B1 (en) Waste heat recovery system using absorption heat pump
KR101481010B1 (en) Ocean thermal energy conversion system and operation method thereof
JPH0821210A (en) Power generating facility in incinerator
JP2007322028A (en) Absorption type refrigerating system
JP6666148B2 (en) Electrical installation having a cooled fuel cell with an absorption heat engine
JP2010096414A (en) Ammonia absorption refrigeration type power generating device
KR101351316B1 (en) Apparatus for collecting co₂
JP2753347B2 (en) Steam turbine system and energy supply system
KR20150033567A (en) elctronic power generator using heat pump and driving method thereof
KR20160036685A (en) Combined cycle power generation system

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant