KR101695029B1 - Apparatus of heat recovery from CO2 capture apparatus using dry regenerable sorbents for power plant - Google Patents
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Abstract
본 발명은 발전소 건식 재생용 이산화탄소 분리회수장치로부터의 열 회수장치에 관한 것이다. 본 발명은 기존에 소규모에서 적용되었던 열원의 공급 및 회수방식에 대한 문제점을 개선하고, 건식 재생용 이산화탄소 분리회수장치 공정의 스케일 업을 통하여 발전소에 적용 시 발생하는 문제점을 해결하고 회수기술의 경제성을 크게 향상시킬 수 있다. 즉, 본 발명에서는 흡수탑에서 발생되는 반응열과 흡수제를 냉각시킬 때 발생되는 냉각열을 회수하여 발전소의 효율을 높이고, 재생탑에서 흡수제의 재생에 필요한 가열증기를 발전소로부터 추출할 때 발생되는 발전소 효율저하를 최소화할 수 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat recovery apparatus from a carbon dioxide separation and recovery apparatus for dry plant regeneration. The present invention improves the problem of supplying and recovering the heat source which has been applied in a small scale and solves the problem of application to the power plant through the scale-up of the dry regeneration carbon dioxide separation and recovery apparatus, Can greatly improve. That is, in the present invention, the efficiency of a power plant is improved by collecting the heat of reaction generated in the absorption tower and the cooling heat generated when the absorbent is cooled, and the efficiency of the power plant generated when extracting the heating steam required for regeneration of the absorbent in the regeneration tower from the power plant The degradation can be minimized.
Description
본 발명은 발전소 건식 재생용 이산화탄소 분리회수장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 본 발명은 발전소의 배가스로부터 이산화탄소를 회수하기 위한 건식 재생용 이산화탄소 분리회수장치를 발전소에 적용 시 분리회수장치로부터 발생되는 반응열, 냉각열 및 재생열에 대하여 발전소와 효율적으로 통합할 수 있는 발전소 건식 재생용 이산화탄소 분리회수장치로부터의 열 회수장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
지구 온난화의 주범인 이산화탄소의 배출을 억제하기 위해 이산화탄소의 분리회수기술, 이산화탄소를 이용하거나 고정화시키는 기술, 이산화탄소를 배출하지 않는 신재생 에너지기술 등의 다양한 연구개발이 진행되고 있으며, 이산화탄소 분리회수 기술 중 재생용 건식 흡수제(dry regenerable sorbents)에 의한 회수처리 방법은 다른 회수방법에 비해 혁신적인 처리 방법으로 부각되고 있다.To suppress the emission of carbon dioxide, which is the main cause of global warming, various research and development such as separation and recovery technology for carbon dioxide, technology for using or fixing carbon dioxide, and renewable energy technology for not emitting carbon dioxide are being carried out. Recovery methods using dry regenerable sorbents are emerging as innovative treatment methods compared to other recovery methods.
재생용 건식 흡수제를 이용한 회수처리 방법은 발전소와 같은 대량의 배가스에 있는 이산화탄소를 유동층 또는 고속유동층 공정 내에 고체흡수제를 연속적으로 빠르게 순환시키면서 경제적으로 이산화탄소를 회수할 수 있는 기술이다.The recovery process using a dry absorbent for regeneration is a technology capable of economically recovering carbon dioxide while continuously circulating carbon dioxide in a large amount of flue gas such as a power plant in a fluidized bed or a fast fluidized bed process continuously and continuously.
도 1은 종래의 건식 재생용 이산화탄소 분리회수장치의 공정도이다.1 is a process diagram of a conventional dry regeneration carbon dioxide separation and recovery apparatus.
이를 참조하면, 이산화탄소를 함유하는 보일러 연소배기가스(9)는 이산화탄소 분리회수 장치의 흡수탑(1)에 유입된다. 이산화탄소 흡수탑(1)의 내부에서 연소배가스는 이산화탄소 흡수제와 접촉하여 연소배가스 중의 이산화탄소는 화학반응에 의해 흡수제에 흡수된다. 이때 흡수제와 이산화탄소가 반응할 때 많은 열이 발생하게 되는데 이로 인한 흡수탑(1)의 온도상승은 흡수제와 이산화탄소의 반응을 저해한다. 따라서, 상기 흡수탑(1) 내부의 온도를 흡수제의 반응에 필요한 온도(약 50℃~80℃)로 유지해 주기 위하여 흡수탑(1)의 내부 및 외벽에 냉각수(54)가 공급된다.Referring to this, the boiler
이산화탄소가 제거된 연소배가스(7)는 분리기(2)에서 흡수제와 분리되어 외부로 방출되고, 이산화탄소를 흡수한 흡수제는 루프실(3)을 거쳐 재생탑(4)으로 유입된다. 상기 재생탑(4)에서 이산화탄소를 흡수한 흡수제로부터 이산화탄소를 분리하기 위해서는 탈거에 필요한 온도(약 120℃~180℃)까지 온도를 높여 주어야 하며, 이를 위해 별도의 재생용 가열증기(41)가 재생탑에 공급된다. The carbon dioxide-depleted
상기 재생탑(4)에서 분리된 이산화탄소(8)는 분리기(6)를 통하여 외부로 방출되며, 이산화탄소와 분리된 흡수제는 다시 흡수탑(1)으로 들어간다. 이때, 이산화탄소의 탈거를 위해 재생탑(4)에서 온도가 높아진 흡수제는 흡수탑(1)에 들어가기 전 흡수탑(1)에서의 반응에 필요한 온도(약 50?~80?)로 냉각시키기 위해 흡수제 냉각기(5)가 설치되고 냉각수(54)가 공급된다.The
이상에서 살펴본 종래의 기술은 소규모 용량으로 운전되어 상기에서 언급된 재생 및 냉각에 필요한 열원을 외부에서 별도로 공급하였으며, 장치에서 발생되는 반응열, 냉각열, 재생열을 회수하지 않고 외부로 방출하였다. 하지만, 대용량으로 스케일 업(Scale-up)되어 발전소에 적용할 때는 외부에서 별도의 열원을 공급하는 것은 공정 및 운전이 복잡해지고 많은 비용이 추가되며, 흡수탑(1)에서의 반응열 및 흡수제 냉각에 따른 냉각열을 회수하지 못하면 열효율적으로 불리한 문제가 있다. The above-described conventional technology has been operated with a small capacity, and the heat source necessary for the above-mentioned regeneration and cooling is supplied separately from the outside, and the reaction heat, cooling heat, and regenerated heat generated in the apparatus are discharged without being recovered. However, when a large scale is scaled up and applied to a power plant, supplying a separate heat source from the outside increases the complexity of the process and operation and adds a lot of cost. In addition, the heat of reaction in the
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 건식 재생용 이산화탄소 분리회수장치를 발전소에 적용 시 흡수탑에서 발생되는 반응열 및 흡수제 냉각기에서의 냉각열을 발전소 급수를 공급하여 회수하고, 회수된 열을 연소용 공기를 예열하는데 사용함으로써 발전소 효율을 높이며, 재생탑에서 흡수제의 재생공정에 필요한 가열증기를 발전소로부터 직접 공급함으로써 외부로부터의 열원설치에 따른 추가비용을 없애며, 가열증기의 추출에 따른 발전소 열효율 저하를 최소화하기 위하여 각 열원을 효율적으로 통합하는 장치를 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to solve the problems of the prior art as described above, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for recovering carbon dioxide, And the recovered heat is used to preheat the combustion air to increase the efficiency of the power plant and to supply the heating steam required for the regeneration process of the absorbent in the regenerator directly from the power plant thereby eliminating the additional cost of installing the heat source from the outside And to provide an apparatus for efficiently integrating each heat source in order to minimize the deterioration of heat efficiency of the power plant due to the extraction of the heated steam.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the precise forms disclosed. Other objects, which will be apparent to those skilled in the art, It will be possible.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 흡수제가 이산화탄소를 흡수하는 반응이 발생하는 흡수탑과; 상기 흡수탑에서 이산화탄소를 흡수한 흡수제가 유입되고, 상기 흡수제에서 이산화탄소를 분리시키는 반응이 발생하는 재생탑과; 상기 재생탑에서 가열된 흡수제를 냉각시키기 위한 흡수제 냉각기와; 연료의 연소에 의해 증기를 발생시키고, 발생된 증기의 일부는 상기 재생탑의 재생용 가열증기로 사용되는 보일러와; 상기 보일러에서 발생된 증기가 공급되는 적어도 하나 이상의 증기터빈과; 상기 증기터빈에서 방출된 증기를 응축하기 위한 콘덴서와; 상기 콘덴서로 공급되는 급수를 저장하는 급수저장탱크를 포함하고, 상기 콘덴서로 보충되는 급수의 일부는 취출되어 상기 흡수탑 및 흡수제 냉각기의 냉각을 위한 냉각수로 사용됨을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an absorption tower comprising: an absorption tower in which a reaction occurs in which an absorbent absorbs carbon dioxide; A regeneration tower in which the absorbent absorbing carbon dioxide is introduced into the absorption tower and a reaction for separating carbon dioxide from the absorbent occurs; An absorber cooler for cooling the absorbent heated in the regeneration tower; A boiler for generating steam by combustion of fuel, and a part of the generated steam is used as regeneration heating steam for the regeneration tower; At least one steam turbine to which steam generated in the boiler is supplied; A condenser for condensing the vapor discharged from the steam turbine; And a water supply tank for storing water supplied to the condenser, wherein a part of the water supplied by the condenser is taken out and used as cooling water for cooling the absorption tower and the absorbent cooler.
상기 보일러에 공급되는 연소용 공기의 열교환을 위한 열교환기를 더 포함하고, 상기 흡수탑에서의 열교환으로 온도가 높아진 냉각수는 상기 열교환기를 거치면서 연소용 공기와 열교환이 이루어짐을 특징으로 한다.And a heat exchanger for exchanging heat of the combustion air supplied to the boiler, wherein the cooling water whose temperature is increased by the heat exchange in the absorption tower is heat exchanged with the combustion air while passing through the heat exchanger.
상기 보일러에 공급되는 연소용 공기의 열교환을 위한 열교환기를 더 포함하고, 상기 재생탑을 거친 증기는 급수 가열기의 가열증기로 사용되거나, 상기 열교환기를 거쳐 연소용 공기와 열교환이 이루어진 후에 상기 콘덴서로 회수됨을 특징으로 한다.Wherein the steam passing through the regeneration tower is used as heating steam of the feed water heater or after heat exchange with the combustion air via the heat exchanger is performed, .
상기 보일러는 1차 과열기와 2,3차 과열기로 구성되는데, 상기 1차 과열기에서 가열된 증기는 상기 재생탑의 재생용 가열증기로 사용됨을 특징으로 한다.The boiler is constituted by a first superheater and a second superheater, wherein the steam heated in the first superheater is used as a regeneration heating steam in the regeneration tower.
상기 증기터빈에서 발생된 증기의 일부를 사용하여 상기 콘덴서에서 응축된 급수를 가열하는 급수 가열기를 더 포함한다.And a water heater for heating the condensed water in the condenser using a part of the steam generated in the steam turbine.
상기 급수 가열기는 저압급수 가열기와 고압급수 가열기로 구성되고, 상기 저압급수 가열기와 고압급수 가열기의 사이에는 저압급수 가열기를 통과하는 저압의 급수를 고압으로 승압하기 위한 급수펌프가 설치됨을 특징으로 한다.The feedwater heater is constituted by a low-pressure feedwater heater and a high-pressure feedwater heater. Between the low-pressure feedwater heater and the high-pressure feedwater heater, a feedwater pump for raising the low-pressure feedwater passing through the low-pressure feedwater heater to high pressure is provided.
상기 증기터빈은 고압, 중압, 저압의 증기터빈으로 구성됨을 특징으로 한다.The steam turbine is composed of a high-pressure, medium-pressure, low-pressure steam turbine.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명은 흡수제가 이산화탄소를 흡수하는 반응이 발생하는 흡수탑과; 상기 흡수탑에서 이산화탄소를 흡수한 흡수제가 유입되고, 상기 흡수제에서 이산화탄소를 분리시키는 반응이 발생하는 재생탑과; 상기 재생탑에서 가열된 흡수제를 냉각시키기 위한 흡수제 냉각기와; 연료의 연소에 의해 증기를 발생시키는 보일러와; 상기 보일러에 공급되는 연소용 공기의 열교환을 위한 열교환기와; 상기 보일러에서 발생된 증기가 공급되고, 발생된 증기의 일부는 상기 재생탑의 재생용 가열증기로 사용되는 적어도 하나 이상의 증기터빈과; 상기 증기터빈에서 방출된 증기를 응축하기 위한 콘덴서를 포함하고, 상기 흡수탑에서의 열교환으로 온도가 높아진 냉각수는 상기 열교환기를 거치면서 연소용 공기와 열교환이 이루어짐을 특징으로 한다. According to another aspect of the present invention, there is provided an absorption tower comprising: an absorption tower in which a reaction in which an absorbent absorbs carbon dioxide occurs; A regeneration tower in which the absorbent absorbing carbon dioxide is introduced into the absorption tower and a reaction for separating carbon dioxide from the absorbent occurs; An absorber cooler for cooling the absorbent heated in the regeneration tower; A boiler for generating steam by combustion of fuel; A heat exchanger for heat exchange of the combustion air supplied to the boiler; At least one steam turbine in which steam generated in the boiler is supplied and part of the generated steam is used as regeneration heating steam in the regeneration tower; And a condenser for condensing the vapor discharged from the steam turbine, wherein the cooling water whose temperature has been raised by the heat exchange in the absorption tower is heat exchanged with the combustion air while passing through the heat exchanger.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 본 발명은 흡수제가 이산화탄소를 흡수하는 반응이 발생하는 흡수탑과; 상기 흡수탑에서 이산화탄소를 흡수한 흡수제가 유입되고, 상기 흡수제에서 이산화탄소를 분리시키는 반응이 발생하는 재생탑과; 상기 재생탑에서 가열된 흡수제를 냉각시키기 위한 흡수제 냉각기와; 연료의 연소에 의해 증기를 발생시키는 보일러와; 상기 보일러에 공급되는 연소용 공기의 열교환을 위한 열교환기와; 상기 보일러에서 발생된 증기가 공급되고, 발생된 증기의 일부는 상기 재생탑의 재생용 가열증기로 사용되는 적어도 하나 이상의 증기터빈과; 상기 증기터빈에서 방출된 증기를 응축하기 위한 콘덴서와; 상기 증기터빈에서 발생된 증기의 일부를 사용하여 상기 콘덴서에서 응축된 급수를 가열하는 급수 가열기를 포함하고, 상기 재생탑을 거친 증기는 급수 가열기의 가열증기로 사용되거나, 상기 열교환기를 거쳐 연소용 공기와 열교환이 이루어진 후에 상기 콘덴서로 회수됨을 특징으로 한다.According to still another aspect of the present invention, there is provided an absorption tower comprising: an absorption tower in which a reaction occurs in which an absorbent absorbs carbon dioxide; A regeneration tower in which the absorbent absorbing carbon dioxide is introduced into the absorption tower and a reaction for separating carbon dioxide from the absorbent occurs; An absorber cooler for cooling the absorbent heated in the regeneration tower; A boiler for generating steam by combustion of fuel; A heat exchanger for heat exchange of the combustion air supplied to the boiler; At least one steam turbine in which steam generated in the boiler is supplied and part of the generated steam is used as regeneration heating steam in the regeneration tower; A condenser for condensing the vapor discharged from the steam turbine; And a feedwater heater for heating the condensed feedwater in the condenser by using a part of the steam generated in the steam turbine, wherein the steam passing through the regenerator is used as a heating steam of the feedwater heater, And then recovered by the condenser after the heat exchange is performed.
본 발명에 의하면, 본 발명에 따른 발전소 건식 재생용 이산화탄소 분리회수장치로부터의 반응열, 냉각열, 재생열 회수장치는 건식 재생용 이산화탄소 분리회수장치를 발전소에 적용시 흡수탑에서 발생되는 반응열과 흡수제를 냉각시킬 때 발생되는 냉각열을 회수하여 발전소의 효율을 높이고, 또한 재생탑에서 흡수제의 재생에 필요한 가열증기를 발전소로부터 추출할 때 발생되는 발전소 성능저하를 최소화 함으로써 회수기술의 경제성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the reaction heat, the cooling heat, and the regenerated heat recovering apparatus from the carbon dioxide separation and recovery apparatus for dry plant regeneration according to the present invention can be used as a heat recovery apparatus, It is possible to improve the efficiency of the power generation plant by recovering the cooling heat generated during cooling and to minimize the performance degradation of the power generation plant when the heating steam required for regeneration of the absorbent in the regeneration tower is extracted from the power generation plant, It is effective.
도 1은 종래의 건식 재생용 이산화탄소 분리회수장치의 공정도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발전소 건식 재생용 이산화탄소 분리회수장치로부터의 열 회수장치를 보인 공정도.1 is a process diagram of a conventional dry regeneration carbon dioxide separation and recovery apparatus.
BACKGROUND OF THE
이하 본 발명에 의한 발전소 건식 재생용 이산화탄소 분리회수장치로부터의 열 회수장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of a heat recovery apparatus for recovering carbon dioxide from a plant according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발전소 건식 재생용 이산화탄소 분리회수장치로부터의 열 회수장치를 보인 공정도이다. 2 is a process diagram showing a heat recovery apparatus from a carbon dioxide separation and recovery apparatus for dry plant regeneration according to an embodiment of the present invention.
참고로, 본 도면에서는 주요설비만을 도시하였고 일부 부속설비는 생략하였다. 그리고, 필요에 따라 탱크류, 팬류, 펌프류, 열교환기 등이 설치되어 있다. 또한, 저압터빈(31)은 통상 2기를 쌍으로 하여 설치되어 있으나, 이것도 단독의 기호로 표시 하였고, 이것에 부착된 발전기도 생략하였다. For reference, only the main equipment is shown in this figure, and some accessory equipment is omitted. Tanks, fans, pumps, heat exchangers, and the like are provided as needed. The low-
일반적인 발전소의 프로세스에 따르면, 보일러(21)에 공급된 급수(22)는 보일러(21)에서 연료의 연소에 의해 증기가 발생된다. 이때, 연소에 필요한 공기는 보일러 통풍팬(23)에 의하여 공급된다. According to the process of a general power plant, the
그리고, 상기 보일러(21)에서 발생된 증기는 1차 과열기(24)와 2,3차 과열기(25)를 각각 거쳐 고온 및 고압의 증기(26)로 변환되어 고압증기터빈(27)으로 공급된다. The steam generated in the
한편, 상기 고압증기터빈(27)으로 공급된 증기(26)는 고압증기터빈(27)을 구동 후 보일러(21)에 재순환되어 보일러(21)의 재열기(28)로 공급된다. 그리고, 상기 재열기(28)에서 다시 가열된 증기(29)는 중압증기터빈(30) 및 저압증기터빈(31)을 거친 후 증기터빈 하부에 설치된 콘덴서(32)로 방출된다. 본 실시예에서 상기 증기터빈(27,30,31)은 압력의 차이에 따라 고압증기터빈(27), 중압증기터빈(30) 및 저압증기터빈(31)으로 구성된다. 물론, 상기 증기터빈(27,30,31)의 수는 발전소 설비 규모 등에 따라 달라질 수 있다.The
상기 콘덴서(32)는 상기 증기터빈(27,30,31)을 거친 고온, 고압의 상태인 증기를 응축하기 위한 부분으로서, 증기를 응축하기 위하여 튜브 내부에 해수가 공급된다. 상기 콘덴서(32)에서 응축된 복수는 복수펌프(33)에 의해 저압급수 가열기(34)를 거치면서 증기터빈(27,30,31)에서 취출된 일부의 증기에 의해 가열된다.The
또한, 상기 저압급수 가열기(34)를 거쳐 나온 급수는 급수펌프(35)에 의해 고압으로 승압되며, 고압급수 가열기(36)를 거치면서 증기터빈(27,30,31)에서 취출된 일부의 증기에 의해 가열된 후 다시 보일러(21)에 공급된다. The feed water discharged from the steam turbine (27, 30, 31) is fed to the high pressure feedwater heater (36) through the feed pump (35) And then supplied to the
이상에서 설명한 순환과정에서 급수 및 증기의 일부는 발전소에 필요한 보조증기 및 급수로 사용되며, 이렇게 손실된 급수를 보충하기 위하여 급수보충펌프(52)가 설치되어 급수가 저장된 급수저장탱크(51)로부터 콘덴서(32)에 지속적으로 급수(53)를 공급한다.In the above-described circulation process, a part of the water supply and steam is used as an auxiliary steam and water supply necessary for the power plant. In order to supplement the lost water supply, a water
도 2에서 이산화탄소 분리회수장치의 흡수탑(1) 및 흡수제 냉각기(5)에 필요한 냉각수(54)는 상기 콘덴서(32)에 보충되는 급수(53) 중의 일부를 취출하여 공급한다. 따라서, 별도의 냉각수가 필요하지 않고 발전소 프로세스를 통하여 흡수탑(1) 및 흡수제 냉각기(5)에 냉각수(54)를 공급할 수 있다. 2, the
또한, 상기 흡수탑(1) 및 흡수제 냉각기(5)에서의 열교환으로 온도가 높아진 냉각수(55)의 잠열을 이용하기 위하여 보일러(21)에 연소용 공기를 공급하는 보일러 통풍팬(23)의 후단에 연소용 공기 열교환기(37)를 설치하여 열을 회수한 후, 저압급수 가열기(34)측의 급수측 또는 콘덴서(32)로 회수한다. 도 2에서 냉각수(55)는 ⓑ 경로를 통해 열교환기(37)를 통과하고 열교환기(37)를 통과한 증기는 ⓒ 경로를 통해 하단에 위치한 저압급수 가열기(34) 또는 상단에 위치한 콘덴서(32)로 회수된다.The rear end of the
일반적으로 보일러 연소용 공기의 온도가 높을수록 보일러 효율은 높아지며, 500MW 발전소에서 연소용 공기온도가 약 10? 높아지면 보일러의 효율은 약 0.23% 증가된다. 또한, 상기 콘덴서(32)에 보충되는 급수(53) 및 보일러(21)에 공급되는 급수(22)의 온도가 높을수록 보일러의 효율 역시 높아진다.Generally, the higher the temperature of the boiler combustion air, the higher the boiler efficiency. In a 500 MW power plant, the combustion air temperature is about 10? The efficiency of the boiler is increased by about 0.23%. The efficiency of the boiler increases as the temperature of the feed water (53) supplemented to the condenser (32) and the feed water (22) supplied to the boiler (21) increases.
도 2에서 이산화탄소 분리회수장치의 재생탑(4)에서의 재생용 가열증기(41)는 보일러 1차 과열기(24)(ⓐ 경로 참조) 및 중압(30), 저압증기터빈(31)으로부터 취출된 증기를 사용한다. 2, the
재생에 필요한 온도는 상술한 바와 같이 상기 재생탑(4)을 거쳐 나온 증기는 비교적 온도가 높으므로(약 120?~180?) 콘덴서(32)로 회수 시에 열손실이 발생할 수 있다. 따라서, 재생탑(4)을 거쳐 나온 증기는 저압급수 가열기(34) 또는 고압급수 가열기(36)의 가열증기로 사용하거나, 또는 보일러에 공급되는 연소용 공기를 가열하기 위한 열교환기(37)로 보내져(ⓑ 경로 참조) 재차 열회수를 하게 되며 상기 열교환기(37)에서 열교환을 한 후에 콘덴서(32)로 회수된다. As described above, the temperature required for regeneration is high because the steam passing through the
한편, 가열증기로 보일러의 2,3차 과열기(25) 및 고압증기터빈(27)에서 배출된 증기를 사용하는 방법을 고려해 볼 수도 있으나, 재생탑(4)에 필요한 온도는 약 120?~180?로써 너무 고온의 증기를 사용할 경우 재생탑(4) 내부의 가열튜브의 온도가 과열되고 저압 및 고압급수 가열기(34,36)의 급수 및 콘덴서(32)에 응축수와 혼합함으로써 시스템 전체의 에너지 균형상 바람직하지 않다.Meanwhile, it is possible to consider using steam discharged from the second and
본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.The scope of the present invention is not limited to the embodiments described above, but may be defined by the scope of the claims, and those skilled in the art may make various modifications and alterations within the scope of the claims It is self-evident.
1 : 흡수탑 2 : 분리기
4 : 재생탑 5 : 흡수제 냉각기
21 : 보일러 23 : 통풍팬
24 : 1차 과열기 25 : 2,3차 과열기
27 : 고압증기터빈 28 : 재열기
30 : 중압증기터빈 31 : 저압증기터빈
32 : 콘덴서 33 : 복수펌프
34 : 저압급수 가열기 35 : 급수펌프
36 : 고압급수 가열기 37 : 열교환기
41 : 재생용 가열증기 51 : 급수저장탱크
52 : 급수보충펌프 53 : 급수
54 : 냉각수1: absorber 2: separator
4: regeneration tower 5: absorbent cooler
21: boiler 23: ventilation fan
24: Primary superheater 25: Second and third superheater
27: High-pressure steam turbine 28: Reheating
30: Medium pressure steam turbine 31: Low pressure steam turbine
32: condenser 33: multiple pump
34: low-pressure feedwater heater 35: feed pump
36: high-pressure feedwater heater 37: heat exchanger
41: heating steam for regeneration 51: water storage tank
52: water supply pump 53: water supply
54: Cooling water
Claims (15)
상기 흡수탑에서 이산화탄소를 흡수한 흡수제가 유입되고, 상기 흡수제에서 이산화탄소를 분리시키는 반응이 발생하는 재생탑과;
상기 재생탑에서 가열된 흡수제를 냉각시키기 위한 흡수제 냉각기와;
연료의 연소에 의해 증기를 발생시키고, 발생된 증기의 일부는 상기 재생탑의 재생용 가열증기로 사용되는 보일러와;
상기 보일러에서 발생된 증기가 공급되는 적어도 하나 이상의 증기터빈과;
상기 증기터빈에서 방출된 증기를 응축하기 위한 콘덴서와;
상기 콘덴서로 공급되는 급수를 저장하는 급수저장탱크를 포함하고,
상기 콘덴서로 보충되는 급수의 일부는 취출되어 상기 흡수탑 및 흡수제 냉각기의 냉각을 위한 냉각수로 사용되고,
상기 보일러에 공급되는 연소용 공기의 열교환을 위한 열교환기를 더 포함하고,
상기 흡수탑에서의 열교환으로 온도가 높아진 냉각수는 상기 열교환기를 거치면서 연소용 공기와 열교환이 이루어짐을 특징으로 하는 발전소 건식 재생용 이산화탄소 분리회수장치로부터의 열 회수장치.An absorption tower in which a reaction occurs in which the absorbent absorbs carbon dioxide;
A regeneration tower in which the absorbent absorbing carbon dioxide is introduced into the absorption tower and a reaction for separating carbon dioxide from the absorbent occurs;
An absorber cooler for cooling the absorbent heated in the regeneration tower;
A boiler for generating steam by combustion of fuel, and a part of the generated steam is used as regeneration heating steam for the regeneration tower;
At least one steam turbine to which steam generated in the boiler is supplied;
A condenser for condensing the vapor discharged from the steam turbine;
And a water supply tank for storing water supplied to the condenser,
A part of the feed water replenished with the condenser is taken out and used as cooling water for cooling the absorber and the absorber cooler,
Further comprising a heat exchanger for heat exchange of combustion air supplied to the boiler,
Wherein the cooling water whose temperature has been raised by the heat exchange in the absorption tower is exchanged with the combustion air while passing through the heat exchanger.
상기 재생탑을 거친 증기는 급수 가열기의 가열증기로 사용되거나, 상기 열교환기를 거쳐 연소용 공기와 열교환이 이루어진 후에 상기 콘덴서로 회수됨을 특징으로 하는 발전소 건식 재생용 이산화탄소 분리회수장치로부터의 열 회수장치.The method according to claim 1,
Wherein the steam passing through the regeneration tower is used as heating steam of a feedwater heater or is recovered to the condenser after the heat exchange with the combustion air is performed through the heat exchanger.
상기 보일러는 1차 과열기와 2,3차 과열기로 구성되는데, 상기 1차 과열기에서 가열된 증기는 상기 재생탑의 재생용 가열증기로 사용됨을 특징으로 하는 발전소 건식 재생용 이산화탄소 분리회수장치로부터의 열 회수장치.The method according to claim 1,
Wherein the boiler is composed of a first superheater and a second superheater, wherein the steam heated in the first superheater is used as regeneration heating steam in the regeneration tower. Recovery device.
상기 증기터빈에서 발생된 증기의 일부를 사용하여 상기 콘덴서에서 응축된 급수를 가열하는 급수 가열기를 더 포함하는 발전소 건식 재생용 이산화탄소 분리회수장치로부터의 열 회수장치.The method according to claim 1,
Further comprising a feedwater heater for heating the condensed feedwater in the condenser using a portion of the steam generated in the steam turbine.
상기 급수 가열기는 저압급수 가열기와 고압급수 가열기로 구성되고, 상기 저압급수 가열기와 고압급수 가열기의 사이에는 저압급수 가열기를 통과하는 저압의 급수를 고압으로 승압하기 위한 급수펌프가 설치됨을 특징으로 하는 발전소 건식 재생용 이산화탄소 분리회수장치로부터의 열 회수장치.5. The method of claim 4,
Wherein the water feeder is composed of a low pressure feedwater heater and a high pressure feedwater heater and a water feed pump is provided between the low pressure feedwater heater and the high pressure feedwater heater for raising the low pressure feedwater passing through the low pressure feedwater heater to high pressure. A heat recovery device from a carbon dioxide separation and recovery device for dry regeneration.
상기 증기터빈은 고압, 중압, 저압의 증기터빈으로 구성됨을 특징으로 하는 발전소 건식 재생용 이산화탄소 분리회수장치로부터의 열 회수장치.6. The method according to any one of claims 1 to 5,
Wherein the steam turbine comprises a high-pressure, medium-pressure, low-pressure steam turbine.
상기 흡수탑에서 이산화탄소를 흡수한 흡수제가 유입되고, 상기 흡수제에서 이산화탄소를 분리시키는 반응이 발생하는 재생탑과;
상기 재생탑에서 가열된 흡수제를 냉각시키기 위한 흡수제 냉각기와;
연료의 연소에 의해 증기를 발생시키고, 발생된 증기의 일부는 상기 재생탑의 재생용 가열증기로 사용되는 보일러와;
상기 보일러에 공급되는 연소용 공기의 열교환을 위한 열교환기와;
상기 보일러에서 발생된 증기가 공급되는 적어도 하나 이상의 증기터빈과;
상기 증기터빈에서 방출된 증기를 응축하기 위한 콘덴서를 포함하고,
상기 흡수탑에서의 열교환으로 온도가 높아진 냉각수는 상기 열교환기를 거치면서 연소용 공기와 열교환이 이루어짐을 특징으로 하는 발전소 건식 재생용 이산화탄소 분리회수장치로부터의 열 회수장치.An absorption tower in which a reaction occurs in which the absorbent absorbs carbon dioxide;
A regeneration tower in which the absorbent absorbing carbon dioxide is introduced into the absorption tower and a reaction for separating carbon dioxide from the absorbent occurs;
An absorber cooler for cooling the absorbent heated in the regeneration tower;
A boiler for generating steam by combustion of fuel, and a part of the generated steam is used as regeneration heating steam for the regeneration tower;
A heat exchanger for heat exchange of the combustion air supplied to the boiler;
At least one steam turbine to which steam generated in the boiler is supplied;
And a condenser for condensing the vapor discharged from the steam turbine,
Wherein the cooling water whose temperature has been raised by the heat exchange in the absorption tower is exchanged with the combustion air while passing through the heat exchanger.
상기 보일러는 1차 과열기와 2,3차 과열기로 구성되는데, 상기 1차 과열기에서 가열된 증기는 상기 재생탑의 재생용 가열증기로 사용됨을 특징으로 하는 발전소 건식 재생용 이산화탄소 분리회수장치로부터의 열 회수장치.8. The method of claim 7,
Wherein the boiler is composed of a first superheater and a second superheater, wherein the steam heated in the first superheater is used as regeneration heating steam in the regeneration tower. Recovery device.
상기 증기터빈에서 발생된 증기의 일부를 사용하여 상기 콘덴서에서 응축된 급수를 가열하는 급수 가열기를 더 포함하는 발전소 건식 재생용 이산화탄소 분리회수장치로부터의 열 회수장치.8. The method of claim 7,
Further comprising a feedwater heater for heating the condensed feedwater in the condenser using a portion of the steam generated in the steam turbine.
상기 급수 가열기는 저압급수 가열기와 고압급수 가열기로 구성되고, 상기 저압급수 가열기와 고압급수 가열기의 사이에는 저압급수 가열기를 통과하는 저압의 급수를 고압으로 승압하기 위한 급수펌프가 설치됨을 특징으로 하는 발전소 건식 재생용 이산화탄소 분리회수장치로부터의 열 회수장치.10. The method of claim 9,
Wherein the water feeder is composed of a low pressure feedwater heater and a high pressure feedwater heater and a water feed pump is provided between the low pressure feedwater heater and the high pressure feedwater heater for raising the low pressure feedwater passing through the low pressure feedwater heater to high pressure. A heat recovery device from a carbon dioxide separation and recovery device for dry regeneration.
상기 증기터빈은 고압, 중압, 저압의 증기터빈으로 구성됨을 특징으로 하는 발전소 건식 재생용 이산화탄소 분리회수장치로부터의 열 회수장치.11. The method according to any one of claims 7 to 10,
Wherein the steam turbine comprises a high-pressure, medium-pressure, low-pressure steam turbine.
상기 흡수탑에서 이산화탄소를 흡수한 흡수제가 유입되고, 상기 흡수제에서 이산화탄소를 분리시키는 반응이 발생하는 재생탑과;
상기 재생탑에서 가열된 흡수제를 냉각시키기 위한 흡수제 냉각기와;
연료의 연소에 의해 증기를 발생시키고, 발생된 증기의 일부는 상기 재생탑의 재생용 가열증기로 사용되는 보일러와;
상기 보일러에 공급되는 연소용 공기의 열교환을 위한 열교환기와;
상기 보일러에서 발생된 증기가 공급되는 적어도 하나 이상의 증기터빈과;
상기 증기터빈에서 방출된 증기를 응축하기 위한 콘덴서와;
상기 증기터빈에서 발생된 증기의 일부를 사용하여 상기 콘덴서에서 응축된 급수를 가열하는 급수 가열기를 포함하고,
상기 재생탑을 거친 증기는 급수 가열기의 가열증기로 사용되거나, 상기 열교환기를 거쳐 연소용 공기와 열교환이 이루어진 후에 상기 콘덴서로 회수됨을 특징으로 하는 발전소 건식 재생용 이산화탄소 분리회수장치로부터의 열 회수장치.An absorption tower in which a reaction occurs in which the absorbent absorbs carbon dioxide;
A regeneration tower in which the absorbent absorbing carbon dioxide is introduced into the absorption tower and a reaction for separating carbon dioxide from the absorbent occurs;
An absorber cooler for cooling the absorbent heated in the regeneration tower;
A boiler for generating steam by combustion of fuel, and a part of the generated steam is used as regeneration heating steam for the regeneration tower;
A heat exchanger for heat exchange of the combustion air supplied to the boiler;
At least one steam turbine to which steam generated in the boiler is supplied;
A condenser for condensing the vapor discharged from the steam turbine;
And a water heater for heating the condensed water in the condenser using a part of the steam generated in the steam turbine,
Wherein the steam passing through the regeneration tower is used as heating steam of a feedwater heater or is recovered to the condenser after the heat exchange with the combustion air is performed through the heat exchanger.
상기 보일러는 1차 과열기와 2,3차 과열기로 구성되는데, 상기 1차 과열기에서 가열된 증기는 상기 재생탑의 재생용 가열증기로 사용됨을 특징으로 하는 발전소 건식 재생용 이산화탄소 분리회수장치로부터의 열 회수장치.13. The method of claim 12,
Wherein the boiler is composed of a first superheater and a second superheater, wherein the steam heated in the first superheater is used as regeneration heating steam in the regeneration tower. Recovery device.
상기 증기터빈은 고압, 중압, 저압의 증기터빈으로 구성됨을 특징으로 하는 발전소 건식 재생용 이산화탄소 분리회수장치로부터의 열 회수장치.
The method according to claim 12 or 13,
Wherein the steam turbine comprises a high-pressure, medium-pressure, low-pressure steam turbine.
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