KR20220054547A - 증기터빈 배기열회수 복수 구성장치 및 운전방법 - Google Patents

증기터빈 배기열회수 복수 구성장치 및 운전방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에서는, 증기터빈 배기(증기)가 본 배기열회수 복수기에 유입되어, 냉매 R-134a 및 냉매 질소로 냉각되어 증기가 복수되고, 히트펌프 기술로, 이의 배기열이 초임계유체 (보일러) 급수로 회수되어, 높은 발전 효율이 구현되고, 막대한 터빈 배기열이 바다로 방출되지 않아 해양환경에 아무런 영향을 미치지 않으며, 또한 본 발명은 발전소 건설 입지조건으로부터 자유롭다.
본 발명에서는, 터빈 (증기) 110℃ 배기가, 도 2에 보인, 배기열회수 복수기에 유입되어, 이 복수기 입구 쪽에 위치한 배기열흡수기에서 튜브로 흐르는 냉매 R-134a로 냉각되고, 이 냉매 R-134a는 이의 배기열을 흡수하여 90℃로 승온한다. 이 증기는 이어, 증기냉각기에서 액상의 냉매 질소로 60℃ 이하로 더 냉각되어 복수된다. 이 60℃로 냉각된 복수는, 도시한 바와 같이, 상기 배기열흡수기에서 흡수한 배기열로, 히트펌프 기술이 적용되어, 155℃로 가열되고, 이어 탈기기(Deaerator)를 경유하여 보일러 급수펌프로 초임계유체로 가압되어, 보일러 급수예열기#1에 압송된다.
상기 배기열회수 복수기 입구에 위치한 배기열흡수기에서 터빈 배기를 냉각하며 이의 배기열을 흡수하여 90℃로 승온한, 상기 냉매 R-134a는 냉매 압축기로 30bar로 가압 250℃로 승온하고, 이어 상기 보일러 급수예열기#1로 압송된다. 이 급수예열기#1에서, 155℃ 초임계유체 급수는 230℃로 예열되고, 이어 냉매 질소 액화냉각 시스템의 보일러 급수예열기#2로 이송되어, 430℃로 더 예열되어 보일러에 공급된다.
상기 냉매 질소 액화냉각 시스템은 프랑스 클로드(Claude,1870~1960)가 개발한 공기액화법을 활용한 것이다. 즉, 공기 대신에 질소가 30bar로 압축되어 액상의 질소가 생산된다. 이 공기액화법 장치에서, 1978년 노벨 물리학상을 수상한 러시아 (Kapitza) 카피차가 피스톤 펌프 유형의 압축 공기 팽창기를 역터빈 (Inverse) 유형의 것으로 바꾸어 공기의 액화 효율을 크게 개선한 것을, 본 발명에서, 도시한 바와 같이, 로터리 피스톤 배큠펌프로 바꾸고, 원래 공기가 30bar로 압축되어 질소냉각기(2nd N2Cooler)에 해당하는 공기냉각기에서 냉각되었으나, 급수가열기#2가 추가되어, 앞서 설명한 바와 같이, 보일러에 공급되는 초임계유체 급수가 430℃로 더 예열되고, 30bar 450℃ 질소는 250℃로 냉각된 후, 상기 2차 질소냉각기(2nd N2Cooler)에서 또 더 냉각되어, 냉각 효율이 향상된다.
상기 보일러 급수예열기#1에서 250℃ 냉매 R-134a는 155℃ 급수를 230℃로 예열하며 190℃로 강온되고, 복수가열기에서, 60℃ 복수를 155℃로 가열하며 100℃로 강온 후, 냉매응축기에서, 액상의 냉매 질소로 냉각 86℃로 액화된다. 이 액상의 냉매 R-134a는 냉매증발기에서 1atm -26℃으로 팽창 후, 상기 배기열회수 복수기에 위치한 배기열흡수기에서, 앞서 설명한 바와 같이, 터빈 (증기) 배기를 냉각하며 이 배기열을 흡수하고, 배큠펌프를 경유하여 상기 냉매 압축기로 이송 재순환된다.

Description

증기터빈 배기열회수 복수 구성장치 및 운전방법 {Steam Turbine Exhaust Heat Recovery Condensing Makeup Device and Its Operation Method}
증기터빈 배기열회수 복수 구성장치 및 운전방법 {Steam Turbine Exhaust Heat Recovery Condensing Makeup Device and Its Operation Method}
본 발명은 증기터빈의 복수기에 있어서, 해양으로 방출되는 터빈 배기열을 회수하는 구성장치 및 이의 운전방법에 관한 것으로, 히트펌프 (Heat Pump) 기술이 적용되어, 냉매 R-134a로 터빈 (배기) 증기가 냉각되어 이의 배기열이 (선행 배기) 급수로 회수되어, 막대한 증기의 응축열이 바다로 방출되지 않고, 터빈에서 기계적 동력으로 변환되며, 해양환경에 어떠한 영향도 미치지 않는, 증기터빈 발전소 건설 입지조건으로부터 자유로운 것이 특징이다.
증기터빈에서는, 터빈에서 배기되는 증기가 복수기에서 냉각 복수됨으로써, 이 냉각 복수 효과로, 증기가 터빈 블레이드를 향하여 더 빠른 속도로 달려 블레이드에 충돌함에 따라, 터빈에서 동력이 고효율로 더 생산되어, 열효율이 가스터빈의 것보다 더 높다. 그러나 증기터빈에서는, 이 증기의 막대한 응축 열량이 바다로 방출되어 해양 환경에 영향을 미치며, 증기터빈 발전소의 입지조건이 가스터빈처럼 자유롭지 못한 문제가 있었다.
일반 가정의 에어컨에서는 냉매가 상당한 압력으로 압축되고 실외 열교환기로 압송되어 이 압축 발열이 (제거) 냉각된 후, 다시 에어컨으로 되돌아오고, 이 냉매가 에어컨 냉매증발기(Evaporator)에서 팽창하며 실외 열교환기에서 잃었던 열량을 흡수하므로, 냉매가 저온으로 강온되어, 결국 실내 열량이 실외로 이동하게 된다.
본 발명에서는, 이러한 히트펌프 (Heat Pump) 기술이 적용되어, 터빈 배기(증기)가 냉매 R-134a로 냉각 증기가 복수되고, 이 냉매 R-134a로 흡수한 터빈 (증기 응축열량) 배기열이 보일러 급수로 회수된다. 따라서 본 발명은 이 (증기가 복수되는) 배기열이 바다로 방출되지 않음으로, 증기터빈 발전소 입지조건으로부터 자유롭다.
본 발명에서는, 해양 환경에 어떠한 영향도 미치지 않고, 또 발전소 입지조건으로부터 자유롭도록, 증기터빈 복수기에서 터빈 배기가, 냉각수(바닷물)로 냉각되지 않고, 냉매로 냉각 복수되고, 이 냉매가 흡수한 증기의 응축열은 보일러 급수로 회수되어야 한다.
최근 보일러 급수는 초임계유체 압력으로 운전된다. 따라서 상기 배기열(응축열)은 보일러 급수 펌프 이후에, 초임계유체 압력의 급수로 회수되어야 한다.
히트펌프 기술을 적용하여, 터빈 배기(증기)를 냉매 R-134a로 냉각 복수하고, 이 (복수) 응축열량을 흡수한 냉매 R-134a를 20bar 가압하여, 230℃로 승온된 이 냉매 R-134a로 보일러 급수를 예열하여 이 배기열을 회수한다. 이 냉매 R-134a는 냉매 질소를 활용하여 액화하고, 이어 냉매 증발기에서 1기압으로 팽창 -26℃로 강온 후, 이 R-134a로 터빈 배기(증기)가 복수되도록 구성한다.
이미 냉매 질소로 사용된 질소로, 공기 액화법 기술을 활용하여, 액화냉각 시스템을 구성, 액상의 냉매 질소를 생산하여, 히트펌프 구성장치에서 냉매 질소로 사용하고, 이 냉매 질소 액화냉각 시스템에서, 이 초임계유체 보일러 급수를 430℃까지 예열되도록 구성한다.
본 발명은 증기터빈 발전소의 입지조건이 자유롭고, 터빈 배기열이 해양으로 방출되지 않아 해양 환경에 아무런 영향을 미치지 않으며, 이 배기열이 회수되어 터빈에서 고효율로 동력이 생산된다.
도 1은 본 발명의 개요를 보이기 위한 작동유체의 흐름을 보인 플로우 다이아그램이다.
도 2는 본 발명의 증기터빈의 배기열을 회수하는 배기열회수 복수기의 구조를 상징적으로 보인 도면이다.
도 3은 본 발명 배기열회수 복수기에 사용된 용융 산소 등 기체를 포집 배출하기 위한, 상업용 블로워의 블레이드 형상을 보인 도면이다.
도 4는 (도 5에 도시한) 초임계유체(H2O)에 의한 열교환기(급수예열기#2)의 요부를 도시한 도면이다.
도 5은 보일러에 공급되는 급수를 초임계유체로 예열하는 보일러 급수예열기#2의 구조를 상징적으로 도시한 도면이다.
도 1은 본 발명의 개요를 보이기 위한 작동유체의 흐름을 보인 플로우 다이아그램으로, 윗부분은 터빈 배기열을 회수하기 위한, 히트펌프 구성에 관한 것이고, 아래 부분은, 액상의 냉매 질소 생산을 위한, 냉매 질소 액화냉각 시스템을 도시한, 작동유체의 플로우다이아그램이다. 도시한 바와 같이, 본 발명에서는, 이 냉매 질소 액화냉각 시스템에, 로터리 피스톤 배큠펌프가 사용된다. 이 배큠펌프는 아직 상용화 되지는 않았으나, 특허 등록된 (1016714160000) '로터리 피스톤 터빈'의 형상과 같은 구조의 것으로, 도넛 형태의 환형 실린더에서 피스톤이 이 실린더에 밀착되어 회전하고 이 피스톤을 원반(Disk)이 가로막고 있으나, 이 피스톤과 원반은 (시계, 계기의 등의 톱니에 사용되는) 핀기어 (Pin Gear) 사이클로이드 곡선을 기본으로 하여, 이들이 서로 충돌하지 않고 회전하도록, (치차가 딱 하나인) 헬리컬 (Helical) 기어 형태로 구성되어 있어, 피스톤이 회전하면서 연속적으로 피스톤 뒤쪽에서는 작동유체(기체)가 흡입되고 피스톤 앞쪽의 작동유체는 가압되어 배출되는 것이 구현된다. 이러한 로터리 피스톤 배큠펌프는 (피스톤 펌프처럼 그러나 양수기처럼 연속적으로) 기체를 품어 내거나, 압축된 기체를 점진적으로 팽창시킨다. 이 냉매 질소 액화냉각 시스템은 다음에 자세히 설명된다.
극저온 물리학 분야에서 1978년 노벨 물리학상을 수상한 러시아 (Kapitza) 카피차가 공기를 액화하는 방법으로, 프랑스 클로드(Claude)가 개발한 공기액화법 장치에서, 피스톤 펌프 유형의 압축 공기 팽창기를 역터빈 (Inverse) 유형의 것으로 바꾸어 공기의 액화 효율을 크게 개선하였고, 이 공기 액화 방법은 현재에도 널리 사용되고 있다. 본 발명에서는, 이 공기 액화 방법을 활용하여, 이미 냉매로 사용된 질소가 저장된 후, 이 질소가 다시 냉각 액화되어 냉매로 사용된다. 도시한 바와 같이, 저장된 상온 1기압 질소는 30bar로 압축, 450℃로 승온하고, 이 압축 발열된 질소가, 이 카피차 냉각 시스템에서는, 원래 2차 질소냉각기에서 냉각되나, 본 발명에서는, 급수예열기#2(PreHtr#2)에서 보일러 급수로 1차 냉각된다. 즉, 1차 질소냉각기에서, 이 압축된 발열 질소가 냉각되면서 이 급수가 상기 고온의 질소로 예열된다. 이어, 이 질소는 2차 질소냉각기에서 (선행) 압축 팽창된 저온의 질소로 더 냉각되고, 이어 이 질소 80% 유량이 (카피차의 역터빈 팽창기가 아닌) 본 로터리 배큠 펌프에 의하여 점진적으로 단열 팽창함으로써, 이 질소의 온도는 크게 강온된다. 이 저온의 질소로, 나머지 질소 20% 분량이 질소응축기에서 튜브로 흐르면서 냉각되어 액화된다. 이 액상의 질소는 액체질소 냉각기로 이동, 튜브로 흐르며 더 냉각되고, 이 30bar 액상의 질소는, 증발기 베셀(Vessel)로 압송되어, 팽창 (Throttle Valve) 밸브를 통과하면서, 배큠펌프에 의하여 1기압으로 팽창함에 따라, 줄-톰슨 효과로, 이 질소의 온도가 (포화온도 -195.79℃) -196℃로 강온됨으로써, 팽창된 이 질소 중 일부는 -196℃로 액화되고, 나머지는 기화된다. 온도가 크게 하락한 이 기체 질소는, 상기 액체질소 냉각기에서, 튜브로 흐르는 후속 30bar 액상의 질소를 냉각하며, 상기 질소응축기에서 배출된 질소와 혼합되고, 이 혼합 질소가 상기 2차 질소냉각기에 진입하여, 후속 30bar 질소를 냉각한 후, 상기 배큠펌프에 흡입되고, 이어 상기 압축기에 주입 재순환된다. 이 증발기 베셀에서 1기압으로 액화된 이 냉매 질소는 저압 펌프로, 도시한 바와 같이, 배기열회수 복수기 및 냉매응축기에 공급된다.
도 2는 본 발명에서 증기터빈의 배기열을 회수하는 복수기의 구조를 상징적으로 묘사한 도면이다. 본 발명에서는, 터빈 (증기) 배기가 본 배기열회수 증기복수기에 유입되어 증기가 모두 냉각 복수되고, 이의 배기열은 보일러 급수로 회수된다. 본 배기열회수 증기복수기에 유입된 110℃ 터빈 (100mol% 증기) 배기는 입구에 위치한 배기열흡수기에서, 튜브로 흐르는 냉매 70mol% R-134a로 냉각되고, 이 냉매 R-134a는 배기열을 흡수하며 90℃로 승온하고, 이어 증기냉각기에서 튜브로 흐르는, 앞서 설명한 냉매 질소 액화냉각 시스템에서 공급된, 액상의 냉매 (285mol%) 질소로 (0.2bar 포화온도 60.06℃) 60℃ 이하로 더 냉각되어 복수되며, 이 액상의 -196℃ 질소는 60℃로 승온하여, 증기가 냉각되어 복수되는 응축열량과 평형을 이룬다. 이 60℃ 승온한 질소는, 도시한 바와 같이, 질소 저장탱크에 저장된다. 이 배기열이 회수되는 증기복수기의 구조와 유입 터빈 배기의 냉각 과정은 다음에 자세히 구체적으로 설명된다. 이 증기는 (대기압 기준 539kcal/kg) (복수) 응축열량이 막대하여 보통의 열교환 방법으로 이 복수 열량을 회수할 수 없어, 바다로 방출된다. 그러나 본 발명에서는, 히트펌프 기술로, 이 터빈 배기열이 아래와 같이 회수된다.
도 1에 도시한 바와 같이, (도 2에 보인) 배기열회수 증기복수기 입구에 위치한 배기열흡수기에서 배기열을 흡수하고 90℃로 승온한 냉매 R-134a는 배큠펌프를 경유하여, 냉매압축기에서 30bar로 가압되어 250℃로 승온하고, 보일러 급수예열기#1로 압송된다. 또 이 배기열회수 증기복수기에서 60℃ 이하로 냉각된 복수는 복수펌프로 복수가열기로 압송되어, 상기 급수로 155℃로 가열되고, 이어 탈기기(Deaerator)로 이송되며, 이어 보일러 급수펌프로 초임계유체 압력 250bar로 가압되어, 상기 급수예열기#1로 압송된다. 이 155℃ 초임계유체 (100mol%) 급수는 급수예열기#1에서 상기 250℃ (70mol%) R-134a로 230℃로 예열되고, 이 R-134a는 열평형을 이루는 온도 190℃로 강온된다. 이어 이 냉매 190℃ R-134a는 복수가열기로 이송되어, 상기 60℃ 복수를 155℃로 가열하고, 열균형을 이루는 온도 100℃로 강온된다. 이어 이 냉매 R-134a는, 냉매응축기로 이송되어, 도시한 바와 같이, 액상의 냉매 (62mol%) 질소로 냉각 (포화온도 86.22℃) 86℃로 액화되며, 이 냉매 질소는 90℃로 승온, 질소 저장탱크에 저장된다. 이 액상의 냉매 R-134a는 냉매응축기로 압송되어, 상기 배큠펌프에 의하여 1atm으로 팽창 -26℃로 강온되고, 이어 상기 배기열흡수기에서, 앞서 설명한 바와 같이, 터빈 (증기) 배기를 냉각하며, 이의 배기열을 흡수하고 90℃로 승온 후, 압축기로 30bar로 가압되어, 상기 보일러 급수예열기#1로 이송, 보일러 초임계유체 급수를 230℃로 예열하게 된다. 이 230℃ 급수는, 도시한 바와 같이, 냉매 질소 액화냉각 시스템의 급수예열기#2에서, 30bar 450℃ (550mol%) 질소로 430℃로 예열된 후, 보일러에 공급된다. 이로써, 본 발명에서는, 바다에 방출되었던 터빈 배기열이 회수되어, 터빈에서 동력이 높은 열효율로 생산되고, 게다가 발전소 입지조건으로부터 자유롭다. 도 1에 보인, 냉매응축기, 팽창밸브 (Throttle Valve), 냉매응축기, 급수예열기 등 열교환기는 공지의 기술로 실현 가능하여, 기호로 간단히 묘사되었다.
도 2에 도시한, 본 배기열회수 증기복수기에서, 배기열흡수기 및 증기냉각기는, 소형 증기터빈 발전 플랜트에서, 에어핀(Air Fin) 쿨러 유형의 열교환기와 유사한 구조로 구성된다. 이 에어핀 쿨러에서는 냉각핀이 형성되어 있는 이 튜브로 포화증기가 흐르고 외부로 대기가 흘러 이 포화증기가 응축된다. 그러나 이 배기열흡수기의 튜브로 (터빈 배기) 증기가 흐르고, 증기냉각기에서는 튜브로 액상의 냉매 질소가 공급되어 흐르고, 쉘(Shell) 공간으로 이 증기복수기에 유입된 터빈 (증기) 배기가 흐르면서 이 배기가 냉각 복수된다. 이러한 증기복수기의 구체적인 구조는 아래에서 자세히 설명된다.
터빈 배기가 유입되는, 본 배기열회수 증기복수기의 입구 쪽에, 냉매 R-134a가 튜브로 흐르면서 터빈 배기가 냉각되고, 이의 배기열이 흡수되는 배기열흡수기가 설치되어 있으며, 다음에, 맨 우측 쉘 천장에서 냉기가 흡입되어, 이 배기열흡수기 뒤쪽 위 천장으로 이 냉기를 내품는, 다수의 냉기 순환 배관이 설치되어 있으며, 이 순환 배관 흡입구 위 T-분기점에 이 냉기를 순환시키는 순환 (도 3에 도시한) 블레이드(Blade)가 장치되어 있고, 이 T-분기점에 위에 (수증기보다 가벼운) 용융 산소 따위 기체가 모이는, 불응축 기체 포집 공간이 형성되어 있으며, 이 불응축 기체를 흡입하여 외부로 배출하는 배큠펌프가 장착되어 있다. 이 순환 블레이드가 회전하면, 맨 우측 쉘 천장으로 산소 등 수증기보다 가벼운 불응축 기체 및 소량의 수증기가 흡입되어, 무거운 (질량이 큰) 수증기는 이 블레이드 원주 외곽 쪽 순환 배관으로 흐르고, 가벼운 불응축 기체는 중앙 위쪽 불응축 기체 포집 공간으로 올라가, 도시한 바와 같이, 대기로 방출된다. 이러한 순환 배관 다음에, 이미 냉각되어 응축된 저온의 복수로 수증기 물보라를 내품는 다수의 물분사 노즐이 설치되어 있으며, 다음, 냉매 질소가 튜브로 흐르면서, 이 수증기 물보라가 60℃ 이하로 냉각되는 증기냉각기가 설치되어 있다.
이와 같이 구성된 본 배기냉각기에 유입된 110℃ 정도인 터빈 배기는, 도 1, 2에 보인 바와 같이, 입구에 위치한 배기열흡수기에서, 튜브에 주입된 -26℃ 냉매 R-134a로 냉각되고, 이 R-134a는 90℃로 승온, 터빈 배기열을 흡수하게 된다. 이어 이 유입 (증기) 배기는 중앙 쪽으로 진입하면서 천장에서 내품는 냉기와 상기 물분사 노즐에서, 이미 냉각된 복수로 내품는, 수증기 물보라로 직접 냉각되고, 이어 증기냉각기로 진입하면서 튜브에 공급된 액상의 냉매 질소로 (배압 0.2bar 포화온도 60.06℃) 60℃ 이하로 더 냉각되어 복수된다. 즉, 상기 순환 배관에서 내품는 냉기와 상기 물분사 노즐에서 분출되는 물보라 수증기가 순환되면서 본 증기복수기에 유입된 증기가 이 증기냉각기에서 효과적으로 복수된다.
도 1에 도시한 바와 같이, 보일러 초임계유체 급수는, 급수예열기#1에서 230℃로 1차 예열되고, 30bar 450℃ 냉매 질소로, 급수예열기#2에서 430℃로 2차 예열된다. 이 급수예열기#2의 열교환기로써, 통상의 쉘-튜브 (Shell-Tube) 유형의 열교환기가 사용될 수도 있으나, 도 4,5에 도시한, 본 발명 초임계유체(급수) 열교환기가 사용되면, 보다 더 효율적으로 이 급수가 예열된다. 도 4는 상기 초임계유체 급수를 예열하기 위한, 급수예열기#2의 요부를 도시한 도면이고, 도 5은 급수예열기#2의 구조를 상징적으로 도시한 도면이다. 보통 초임계유체 열교환기로 인쇄기판형 열교환기가 사용되나, 이 인쇄기판형 열교환기에서는, 대항 (Counter) 유체가 냉각되면서 이의 체적이 3차원으로 급속히 줄어들지 않으나, 도 4,5에 도시한, 급수예열기#2에서는, 대항유체(질소)가 초임계유체 급수를 예열하면서 냉각되어 이의 체적이 3차원으로 급속히 줄어든다. 본 발명 급수예열기#2는, 튜브 내경은 인쇄기판형 유로처럼 수 mm로 작고, 재질이, 예를 들어, (ASME) Alloy 617인 튜브가, 도 4에 도시한 바와 같이, 코일스프링 모양으로 형성되고, 쉘에서 (예를 들어) 45°로 배열되어, 냉매 질소가 쉘에서 흐르면서, 이의 체적이 냉각되면서 급속히 줄어들도록, 또 이 코일스프링 형상의 튜브와 빈번히 부딪치고 열교환을 이루는 면적이 많아지도록, 구성된다. 따라서 보일러에 공급되는 이 초임계유체 급수는, 도 4,5에 도시한, 급수예열기#2에서, 30bar 질소로 430℃ 초임계유체로 예열되면서, 이 냉매 질소가 냉각되어 이의 체적이 줄어듦으로, 이 질소를 압축하는 압축기의 부하(Load)가 크게 줄어들게 된다.
원자력, 석탄 화력 등 증기터빈 발전소에서는, 증기가 복수되어 터빈에서 높은 열효율로 동력이 생산되나, 터빈 배기의 냉각 복수 열량이 바다로 방출되어, 에너지손실을 초래할 뿐만 아니라 해양 환경에 상당한 영향을 미친다. 그러나 본 발명에서는, 이 터빈 배기가 지닌 배기열이 회수되어 발전 열효율이 높아지면서도 해양 환경에 어떠한 영향도 미치지 않는다. 게다가, 본 발명은 증기터빈처럼 바닷가에 위치해야할 필요가 없는, 즉, (입지조건) 위치로부터 자유롭다.
본 발명은, 증기터빈에서, 바다로 방출되는 터빈 (증기) 배기열이 보일러 급수로 회수되어, 터빈의 발전 열효율이 높아질 뿐만 아니라, 이의 배기열이 바다로 방출되지 않아 해양환경에 아무런 영향을 미치지 않고, 게다가 발전소 건설 입지조건으로부터 자유롭다.
부호 설명 없음.

Claims (3)

  1. 발전소 증기터빈 복수기에 있어서, 터빈 (증기) 배기가 (2항) 본 배기열회수 복수기에 유입되어, 냉각, 복수되고, (도 1에 보인) 히트펌프 기술이 적용되어, 이의 배기열이 보일러 급수예열기#1 및 복수가열기에서 보일러 급수로 회수되고, 냉매 질소 액화냉각 시스템의 보일러 급수예열기#2에서 430℃ 정도로 예열되어, 보일러에 공급되도록 구성된, 증기터빈 배기열회수 운전방법.
  2. 제 1항에 있어서, (도 2 도시한) 본 배기열회수 복수기 입구 쪽에, 배기열흡수기가 설치되어 있고, 이다음에, 다수의 냉기 순환 배관이 설치되어 있으며, 다음에 다수의 물분사 노즐이 설치되어 있으며, 이다음에 증기냉각기가 설치되어 있는 구조의 것으로,
    위의 배기열흡수기 및 증기냉각기는, 소형 증기터빈에서 복수기용으로 흔히 사용되는 에어핀 쿨러의 튜브 형상과 유사한, 냉각핀(Cooling Fin)이 형성되어 있는, 튜브로, 냉매로써 R-134a, 질소가 흐르고 외부 쉘(Shell) 공간으로 유입된 배기가 흘러 열교환이 이뤄지는, 통상의 쉘-튜브 유형의 열교환기로 구성되어 있으며,
    맨 우측 증기냉각기 쉘 위 천장으로 냉기가 흡입되어 배기열흡수기 뒤쪽 천장으로 이 냉기가 내품어지도록, 또 용융 산소 등 불응축 기체가 위 불응축 기체 포집 공간에 포집되어 배출되도록, 이 순환 배관 흡입구 위 T-분기점에 순환 (도 3에 도시한) 블레이드가 장치되어, 이 블레이드의 회전에 따라, (하기) 수증기 및 불응축 기체가 흡입되어, 수증기가 순환 배관으로 순환되고, 불응축 기체가 포집 배출되며, 상기 물분사 노즐에서 (선행) 냉각 복수로 수증기 물보라가 분출되도록, 구성되어,
    본 배기열회수 복수기에 유입된 터빈 (증기) 배기가 상기 배기열흡수기에서 냉매 R-134a로 냉각되면서, 이 R-134a로 배기열이 흡수되고, 이어 이 (배기) 증기가 천장에서 내품는 냉기와 수증기 물보라 및 증기냉각기 튜브로 흐르는 냉매 질소로 냉각되어 복수되도록 구성된, 증기터빈 배기열회수 복수기 구성장치.
  3. 제 1항에 있어서, 보일러 급수예열기#2는, (도 4,5) 초임계유체 열교환기로써, 튜브 내경은 인쇄기판형 유로처럼 수 mm로 작고, 재질이, 예를 들어, (ASME) Alloy 617인 튜브가, 코일스프링 모양으로 형성되고, 쉘에서 (예를 들어) 45°로 배열되어, 대항 (Counter) 유체가 쉘에서 흐르면서, 이의 체적이 냉각되면서 급속히 줄어들도록, 또 이 코일스프링 형상의 튜브와 빈번히 부딪치고 열교환을 이루는 면적이 많아지도록, 구성된 증기터빈 배기열회수 초임계유체 열교환기 구성장치.
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