KR101737739B1

KR101737739B1 - Heat exchanger of energy the series of thermal discharge

Info

Publication number: KR101737739B1
Application number: KR1020160128812A
Authority: KR
Inventors: 최영근; 최우용
Original assignee: 최영근; 최우용
Priority date: 2016-10-06
Filing date: 2016-10-06
Publication date: 2017-05-18

Abstract

The present invention relates to a heat exchanger for water-heat energy of heated effluent. The present invention comprises: a fresh seawater plant (20) separating heated effluent, supplied from a heated effluent discharge line (11) after being used as cooling water for a thermal power or cogeneration plant (10), into salty water and fresh water; a salty water storage tank (100) receiving and storing the salty water, separated from the fresh water by the fresh seawater plant (20), and having good thermal conductivity and strong resistance against salt corrosion; an energy collection tank (110) installed outside the salt water storage tank (100) to include heated effluent waterways (111)(112) installed outside both side walls and on the floor of the salt water storage tank (100) to supply heat effluent to the heated effluent discharge line (11); and a salt water concentration increasing device (200) installed at a predetermined height to make a part of a wing piece (222) soaked in the salt water of the salt water storage tank and then removed from the salt water. As such, the present invention is capable of accelerating the evaporation of the salt water in the salt water storage tank through water-heat energy of the heated effluent and smooth air flow, and promoting the absorption of the water-heat energy through generated evaporative latent heat to easily obtain high concentration salt water. Especially, the salt water concentration increasing device (200) comprises: a rotor (220) rotated as dozens of wing pieces (222), installed on the outer surface of a wing frame (221) in a radial shape, are partially soaked in the salt water of the salt water storage tank (100) and then removed from the water; and a power generating part (230) comprising a waterwheel applying rotational power to the rotor (220). Thus, the present invention is capable of accelerating the evaporation of the salt water without the consumption of electricity, thereby reducing the time and costs for the maintenance of the salt water concentration increasing device.

Description

온배수의 수열에너지 열교환기{Heat exchanger of energy the series of thermal discharge}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a heat exchanger,

본 발명은 온배수의 수열에너지 열교환기에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 화력발전소나 열병합발전소에서 해수 원수를 취수하여 냉각수로 사용한 후 바다로 방류시키는 온배수를 해수담수화 플랜트의 함수저장조로 보내어 온배수의 수열에너지로 함수를 가열하고, 함수농도증가장치 수분 증발시의 냉각열로 수열에너지를 열교환으로 회수하여 고농도의 함수(소금물)를 손쉽게 얻을 수 있는 온배수의 수열에너지 열교환기에 관한 것이다.
The present invention relates to a water heat energy heat exchanger for a hot water discharge, and more particularly, to a water heat energy heat exchanger for a hot water power plant or a cogeneration power plant, which uses water as raw water for cooling water and discharges it to the sea to a function storage tank of a seawater desalination plant, (Hydrous) heat exchanger capable of easily obtaining a high-concentration function (salt water) by recovering heat energy by heat exchange with cooling heat at the time of evaporation of the moisture concentration in the apparatus.

일반적으로 화력발전소나 열병합발전소에서는 차가운 해수 원수를 취수하여 냉각수로 사용한 다음 뜨거워진 온배수(해수)를 바다로 방류하고 있다.Generally, thermal power plants and cogeneration plants use cold water as cool water, and then discharge heated hot water (sea water) to the sea.

즉, 도 1 은 종래의 해수를 이용하여 발전소 설비를 냉각시킨 후 바다로 온배수를 방류하는 상태를 보인 도면이다. 이와 같이 발전소의 냉각수로 사용하기 위해 바다에서 취수되는 해수의 평균 수온이 10~20℃ 정도이라고 할 때 발전소에서 냉각수로 사용된 후 바다로 방류되는 온배수는 약 20~30℃까지 상승 된 상태이다.That is, FIG. 1 is a view showing a state in which hot water is discharged to the sea after cooling the power plant facilities using conventional seawater. When the average water temperature of the seawater taken from the sea is about 10 ~ 20 ℃ for use as the cooling water of the power plant, the warm water discharged to the sea after being used as cooling water in the power plant is raised to about 20 ~ 30 ℃.

이와 같이 온도가 상승 된 온배수를 그대로 바다에 방류할 경우 주변 해수의 온도가 급격히 상승 되므로 생태계를 심각하게 훼손시키게 된다.When the warmed water with the increased temperature is discharged into the sea as it is, the temperature of the surrounding seawater rises sharply, seriously damaging the ecosystem.

그리고 해수담수화 플랜트는 해수 원수로 담수를 생산하려면 평균 수온이 10~20℃인 해수 원수를 담수 생산에 필요한 온도인 약 25℃ 정도까지 상승시켜야 하므로 수온을 상승시키는 승온 작업에 필요한 승온 에너지가 많이 소요되므로 담수를 생산할 때의 생산성 및 경제성이 떨어지게 된다.In order to produce desalinated water from seawater desalination plants, sea water with an average temperature of 10 to 20 ° C must be raised to about 25 ° C, which is the temperature required for fresh water production. The productivity and the economical efficiency in producing fresh water are lowered.

그러므로 해수로 담수를 생산할 때의 생산성 및 경제성을 높이려면 발전소에서 바다로 버려지는 온배수를 이용하는 것이 바람직하며, 도 2 는 아래 선행기술문헌에 개시된 특허문헌의 도면이다.Therefore, in order to increase productivity and economical efficiency in producing fresh water by seawater, it is preferable to use a warm water discharged from the power plant to the sea, and FIG. 2 is a view of the patent literature disclosed in the following prior art documents.

즉, 본 출원인은 상기한 종래의 문제점 해결을 위해 화력발전소나 열병합발전소에서 냉각수로 사용한 후 바다로 버려지는 온배수를 해수담수화 플랜트의 원수로 사용하는 해수담수화 플랜트 운전방법을 개발하여 아래 특허문헌에 개시된 대한민국 등록특허공보 등록제10-1283343호(2013.7.9.공고) '발전소의 온배수를 이용한 해수담수화 플랜트 운전방법'으로 등록받은 바 있다.(이하 '선행기술'이라 칭함)That is, the applicant of the present invention has developed a method of operating a seawater desalination plant that uses a hot water discharged from the thermal power plant or a cogeneration plant as cooling water and then discharged to the sea as raw water for a seawater desalination plant, Registered Patent Registration No. 10-1283343 of Korea Registered as 'Method of operating a desalination plant using hot water of a power plant' (hereinafter referred to as 'prior art').

상기 선행기술은 해수를 이용하여 담수와 함수를 분리하는 해수담수화 플랜트를 화력발전소나 열병합발전소의 근접 지역에 갖추는 단계; 화력발전소나 열병합발전소의 온배수 배출관을 해수담수화 플랜트의 해수 취수라인과 연결하는 단계; 화력발전소나 열병합발전소의 온배수 배출관을 통해 방류되는 고온의 온배수를 해수 취수라인을 통해 해수담수화 플랜트로 공급하는 단계; 응집침전조와 필터부를 이용하여 해수담수화 플랜트로 공급된 온배수에서 부유물을 포함한 이물질을 침전 여과시켜 제거하는 전처리단계; 이물질이 제거된 온배수의 염분을 해수담수화 플랜트에 구비된 역삼투압공정부에서 제거하는 단계;로 이루어진 것으로서, 발전소에서 버려지는 온배수를 해수담수화 플랜트의 원수로 재사용하기 때문에 해수를 승온 시키는데 필요한 가동에너지를 절감하여 담수 생산에 따른 졍제성을 높인 것이다.
The prior art includes a step of preparing a seawater desalination plant for separating fresh water and a function using seawater in the vicinity of a thermal power plant or a combined heat and power plant; Connecting a hot water discharge pipe of a thermal power plant or a cogeneration plant with a seawater intake line of a seawater desalination plant; Supplying high temperature hot water discharged through a hot water discharge pipe of a thermal power plant or a combined heat and power plant to a desalination plant through a seawater intake line; A pretreatment step of filtering and removing impurities including suspended solids in the hot water supplied to the seawater desalination plant using the coagulating sedimentation tank and the filter unit; And removing the deionized water from the reverse osmosis pressure facility provided in the seawater desalination plant. In order to reuse the discharged hot water from the power plant as the raw water of the desalination plant, To increase the productivity of freshwater production.

대한민국 등록특허공보 등록제10-1283343호(2013.7.9.공고) '발전소의 온배수를 이용한 해수담수화 플랜트 운전방법'Korean Registered Patent Bulletin Registration No. 10-1283343 (Announcement of September 9, 2013) 'Method of operating a desalination plant using hot water from a power plant'

상기 선행기술의 온배수를 이용한 해수담수화 플랜트 운전방법은 염분 농도가 3 ~ 3.5%인 온배수를 담수와 함수로 분리시키게 되면 함수의 염분 농도는 약 7% 로 상승 되며, 이와 같이 염분 농도가 상승 된 함수를 그대로 바다에 방류할 경우 이 또한 주변 바닷물의 염분 농도를 급격히 상승시키게 되므로 생태계를 훼손시키게 된다.In the method of operating the seawater desalination plant using the prior art hot water, when the hot water having a salinity concentration of 3 to 3.5% is separated into fresh water and water, the salinity of the water is increased to about 7% To the sea as it is, it also raises the salt concentration of the surrounding seawater, thereby damaging the ecosystem.

그리고, 약 20~30℃ 온도에 달하는 온배수를 그대로 바다에 방류할 경우 주변 해수의 온도가 급격히 상승 되어 생태계를 훼손시키게 된다.When the hot water discharged at a temperature of about 20 to 30 ° C is directly discharged to the sea, the temperature of the surrounding seawater is rapidly increased and the ecosystem is damaged.

이에 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 개발된 것으로서, 본 발명의 목적은 화력발전소나 열병합발전소(이하 '발전소'라 칭함)에서 냉각수로 사용한 온배수의 수열에너지로 해수담수화 플랜트의 함수저장조를 가열하여 함수 온도를 승온시키고, 승온된 함수는 함수농도증가장치를 이용하여 수분증발이 가속화되게 함으로써, 고농도 고품질의 함수(소금물)를 손쉽게 얻을 수 있는 온배수의 수열에너지 열교환기를 제공하는데 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been developed in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a seawater desalination plant which is capable of heating a function storage tank of a desalination plant with thermal energy of hot water used as cooling water in a thermal power plant or a combined heat and power generation plant And a water concentration heat exchanger which is capable of easily obtaining a high concentration and high quality function (brine) by accelerating the evaporation of water by using a function concentration increasing device.

이와 같은 본 발명은 화력이나 열병합의 발전소의 온배수배출라인으로 공급받는 온배수를 함수와 담수로 분리시키는 해수담수화플랜트; 해수담수화플랜트에서 담수와 분리된 함수를 공급받아 저장하며, 열전도가 좋고 염분에 강한 함수저장조; 함수저장조의 양 측벽 외측과 바닥 밑으로 온배수용 수로가 구비되도록 함수저장조 외부에 설치되어 온배수배출라인의 온배수가 공급되는 에너지회수조; 함수저장조의 함수 속에 날개편 일부위가 잠겼다가 나오도록 일정 높이에 설치되는 함수농도증가장치; 로 구성하면 온배수의 수열에너지와 원활한 공기 흐름으로 함수저장조의 함수 수분 증발을 가속화시켜서 고농도의 함수(소금물)를 손쉽게 얻을 수 있으므로 상기 목적 달성이 가능하다.The present invention relates to a seawater desalination plant for separating hot water supplied from a hot water discharge line of a thermal power plant or a cogeneration plant into a function and fresh water; A seawater desalination plant receives and stores a function separated from fresh water, and has a good thermal conductivity and a salt-resistant function reservoir; An energy recovery tank provided outside the function storage tank for supplying hot water of a hot water discharge line so that a water tank for hot water is provided outside both side walls of the function storage tank and below the floor; A function concentration increasing device installed at a certain height so that a part of the upper part of the upper part is locked and out in the function of the function storage tank; It is possible to accelerate the water evaporation of the function storage tank by the water heat energy and the smooth air flow of the hot water, so that the high concentration function (salt water) can be obtained easily.

특히 날개틀 외주면에 방사형으로 설치된 수십개의 날개편 일부위가 함수저장조의 함수 속에 잠겼다가 나오면서 회전하는 회전체 및; 상기 회전체에 회전 동력을 부여하는 수차로 된 동력발생부;로 상기 함수농도증가장치를 구성하면 함수의 수분 증발을 가속화시킬 수 있어 고농도의 함수(소금물)를 얻는 시간을 단축하고, 함수농도증가장치 가동에 따른 유지비용을 절감할 수 있어 상기 목적을 효과적으로 달성할 수 있다.
Particularly, a rotating body rotating on a part of dozens of blade pieces radially installed on an outer peripheral surface of a blade frame is immersed in a function of a function storage tank and then comes out; The function concentration increasing device can accelerate water evaporation of the function, shortening the time for obtaining a high concentration function (brine), increasing the concentration of the function The maintenance cost due to the operation of the apparatus can be reduced and the above object can be effectively achieved.

이러한 본 발명은 화력발전소나 열병합발전소에서 해수를 냉각수로 사용한 후 바다로 버려지는 온배수를 해수담수화 플랜트의 함수저장조로 보내어 온배수의 수열에너지로 함수를 가열하고 함수농도증가장치 수분 증발시의 냉각열로 수열에너지를 회수함에 따라 고농도의 함수(소금물)를 신속하면서도 손쉽게 얻을 수 있는 것이다.In the present invention, the thermal power plant or the cogeneration plant uses the seawater as the cooling water and sends the hot water discharged to the sea to the water storage tank of the seawater desalination plant to heat the function with the thermal energy of the hot water. As the water heat energy is recovered, a high concentration function (salt water) can be obtained quickly and easily.

그리고 해수담수화 플랜트로 공급되는 온배수를 수열에너지로 이용함과 아울러 공기 흐름으로 함수 농축도를 향상시키는 함수농도증가장치를 이용하며, 함수의 수분 증발에 필요한 에너지를 수열에너지로 공급하여 고농도 고품질의 함수(소금물)를 얻을 수 있는 효과가 있다.In addition, it uses the hot water supplied to the seawater desalination plant as hydrothermal energy and the function concentration increasing device which improves the water concentration by the air flow, and supplies the energy required for water evaporation of the water to the water heat energy, ) Can be obtained.

그리고 에너지가 회수되어 온도가 낮아진 온배수를 최종적으로 방류하는 것이므로 종래처럼 온배수의 뜨거운 에너지로 인해 발전소 주변의 바닷물 수온이 급격히 상승되는 것을 방지할 수 있어 발전소 주변 바닷가의 생태계를 최대한 안전하게 보호할 수 있다.
Since the hot water discharged from the hot water of the power plant can be prevented from rising rapidly due to the hot energy of the hot water, the ecosystem of the beach around the power plant can be safely protected as much as possible.

도 1 은 종래의 해수를 이용하여 발전소 설비를 냉각시킨 후 바다로 온배수를 방류하는 상태를 보인 도면
도 2 는 선행기술의 해수로 발전소 설비를 냉각시킨 온배수를 해수담수화 플랜트로 보내 담수와 함수로 분리시키는 상태를 보인 도면
도 3a 는 본 발명에서 해수담수화 플랜트의 함수저장조에 함수농도증가장치가 설치된 상태를 개략적으로 보인 횡단면도
도 3b 는 본 발명의 함수농도증가장치가 함수저장조에 설치된 상태를 확대하여 보인 횡단면도
도 4 는 본 발명의 함수농도증가장치가 함수저장조에 설치된 상태를 보인 측단면도
도 5 는 본 발명의 함수저장조를 조립식으로 구성한 상태를 보인 사시도FIG. 1 is a view showing a state in which hot water is discharged to the sea after cooling a plant facility using conventional seawater
FIG. 2 is a view showing a state in which the hot water having been cooled by the power plant equipment with the prior art seawater is sent to a seawater desalination plant and separated into fresh water and a function
FIG. 3A is a cross-sectional view schematically showing a state in which a function concentration increasing device is installed in a function storage tank of a seawater desalination plant in the present invention. FIG.
FIG. 3B is a cross-sectional view showing an enlarged state of the state where the function concentration increasing apparatus of the present invention is installed in the function reservoir
4 is a side sectional view showing a state where the function concentration increasing apparatus of the present invention is installed in the function reservoir
5 is a perspective view showing a state in which the function storage tank of the present invention is constructed as a prefabricated type.

이하에서 본 발명의 상기 목적을 달성할 수 있는 기술 구성 및 작용을 바람직한 실시 예로 첨부한 도면에 의해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, description will be made in detail of preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings.

도 3a 는 본 발명의 함수저장조와 함수농도증가장치가 설치된 상태를 개략적으로 보인 횡단면도이고, 도 3b 는 본 발명의 함수농도증가장치와 함수저장조를 확대하여 보인 횡단면도이며, 도 4 는 본 발명의 함수농도증가장치와 함수저장조의 설치 상태를 보인 측단면도이다.FIG. 3A is a cross-sectional view schematically showing a state in which the function storage tank and the function concentration increasing apparatus of the present invention are installed, FIG. 3B is an enlarged cross-sectional view of the function concentration increasing apparatus and the function storage tank of the present invention, FIG. 3 is a side sectional view showing the installation of the concentration increasing device and the function storage tank.

이에 도시된 본 발명은, 화력이나 열병합의 발전소(10)에서 온배수배출라인(11)을 통해 공급받는 온배수를 함수와 담수로 분리시키는 해수담수화플랜트(20); 해수담수화플랜트(20)로부터 담수와 분리된 함수를 공급받아 저장하며, 열전도가 좋고 염분에 강한 금속재질로 형성된 함수저장조(100); 함수저장조(100)의 양 측벽과 바닥 밑으로 수로(111)(112)가 구비되도록 함수저장조(100) 외부에 설치되며, 수로(111)(112)에는 온배수배출라인(11)의 온배수가 일측에서 일정 높이로 공급되고 타측으로 배출되는 에너지회수조(110);로 구성된다.A seawater desalination plant 20 for separating the hot water supplied from the thermal power generation or cogeneration power plant 10 through the hot water discharge line 11 into a function and fresh water; A function storage tank (100) formed of a metal material which is supplied with a fresh water separated from the seawater desalination plant (20) and has good thermal conductivity and is resistant to salt; The water storage tank 100 is installed outside the function storage tank 100 such that the water storage tanks 111 and 112 are provided on both side walls and the bottom of the function storage tank 100. The hot water discharged from the hot water discharge line 11 is supplied to one side And an energy recovery tank 110, which is supplied at a predetermined height and discharged to the other side.

그리고 회전축(210)에 설치된 회전체(220)의 날개편(222) 일부위가 함수저장조(100)의 함소 속에 잠겼다가 나오도록 함수저장조(100)의 상면 일정 높이에 설치되어 함수의 농도를 증가시키는 함수농도증가장치(200);로 이루어진다.The function reservoir 100 is installed at a certain height on the upper surface of the function storage tank 100 so that a part of the blade piece 222 of the rotating body 220 installed on the rotary shaft 210 is immersed in the function storage tank 100, And a function concentration increasing device 200 for increasing the concentration.

상기 함수농도증가장치(200)는, 상기 회전축(210)에 끼워져 함께 회전되는 날개틀(221)의 외주면에 수십개의 날개편(222)을 소정 간격의 방사형을 이루도록 연속 설치하여 날개편(222)의 일부위가 함수저장조(100)의 함수 속에 잠겼다가 나오면 함수가 날개편(222)을 따라 흘러내리는 다수의 회전체(220) 및; 상기 회전체(220)에 회전 동력을 부여하는 동력발생부(230);로 구성함이 바람직하다.The function concentration increasing device 200 is provided with a plurality of blades 222 continuously arranged on the outer circumferential surface of a blades 221 that are inserted and rotated together with the rotating shaft 210 so as to form a radial shape with predetermined intervals, A plurality of rotors 220, the function of which drops down along the deflector 222 when a portion of the funnel is submerged in and out of the function of the function reservoir 100; And a power generating unit 230 for applying rotational power to the rotating body 220. [

여기서 함수농도증가장치(200)의 회전축(210)에 회전 동력을 부여하는 상기 동력발생부(230)는 일반 전동기를 사용할 수 있다. 그러나, 도 3b 와 같이 회전축(210)의 양쪽 끝단을 연장한 다음 온배수배출라인(11)의 온배수가 공급되면 회전되는 수차를 동력발생부(230)로 설치함이 바람직하며, 상기 동력발생부(230)를 회전축(210)의 중앙 부위에 구비하여 양쪽 회전축(210)에 설치된 회전체(220)를 중앙쪽 동력발생부(230)에 의해 모두 회전되게 할 수도 있다.Here, the power generating unit 230 that applies rotational power to the rotating shaft 210 of the function concentration increasing apparatus 200 may use a general motor. However, it is preferable that the power generating unit 230 is provided with an aberration that is rotated when both ends of the rotary shaft 210 are extended as shown in FIG. 3B and then the hot water discharged from the hot water discharge line 11 is supplied. 230 may be provided at a central portion of the rotary shaft 210 so that the rotary 220 installed on both rotary shafts 210 may be rotated by the central power generator 230.

상기 동력발생부(230)의 수차에 온배수배출라인(11)의 온배수가 공급되어 수차가 회전되는 동안 회전체(220)는 계속 전달되면서 날개편(222)들을 지속적으로 회전시켜 주므로 전력 소모 없이 함수농도증가장치(200)를 계속 구동시킬 수 있어 전기료 절감 효과가 뛰어난 것이다.The rotating body 220 continues to be transmitted while the aberrations are being rotated by supplying the hot water of the hot water discharge line 11 to the aberration of the power generating part 230 to continuously rotate the blade pieces 222, The concentration increasing apparatus 200 can be continuously driven, and the effect of reducing the electric power is excellent.

여기서 상기 회전축(210)은 염분에 강하여 쉽게 부식되지 않는 스테인레스 재질로 형성하는 것이 바람직하며, 날개틀(221)은 염분에 강하고 인체에 무해한 플라스틱이나 목재 재질로 형성함이 바람직하다.It is preferable that the rotary shaft 210 is made of stainless steel which is resistant to salt and is not easily corroded. The wing mold 221 is preferably formed of plastic or wood material resistant to salt and harmless to the human body.

이와 같이 형성된 본 발명의 장치에 의해 고농도 고품질의 함수(소금물)을 얻는 과정을 설명하면 다음과 같다.A process of obtaining a high concentration and high quality function (salt water) by the apparatus of the present invention thus formed will be described as follows.

먼저 평균 수온이 10~20℃ 정도인 해수 원수를 끌어들여 이물질을 여과한 후 발전소(10)의 발전 설비를 냉각하고, 그런 다음 온배수배출라인(11)을 통해 온배수를 배출하게 되는데, 이때 배출되는 온배수는 염분 농도가 3~3.5%이고 평균 수온은 약20~30℃까지 상승된 상태이다. First, the seawater raw water having an average water temperature of about 10 to 20 ° C is drawn in, and the foreign matter is filtered. Then, the power generation facility of the power plant 10 is cooled and then the discharged hot water is discharged through the discharged hot water discharge line 11. The salinity of the warm water is 3 ~ 3.5% and the average water temperature is increased to 20 ~ 30 ℃.

온배수배출라인(11)을 통해 배출되는 온배수 중 일부는 도 3a 와 같이 해수담수화플랜트(20)로 필요한 수량만큼 공급하고, 일부 온배수는 함수저장조(100)의 수로(111)(112)나 함수농도증가장치(200)의 동력발생부(230)인 수차로 필요한 수량만큼 공급하여 사용하며, 그 나머지 온배수는 바다로 방류된다.Some of the hot water discharged through the hot water discharge line 11 is supplied to the seawater desalination plant 20 by a necessary amount as shown in FIG. 3A, and a part of the hot water is supplied to the water storage tank 100 through the water passages 111 and 112, The power generation unit 230 of the augmentor 200, and the remaining warm water is discharged to the sea.

이러한 온배수를 온배수배출라인(11)을 통해 해수담수화플랜트(20)로 공급하면, 해수담수화플랜트(20)에서는 공급된 온배수의 이물질을 침전 여과하는 전처리와 역삼투압공정부에서 염분 제거 작업을 행하여 염분이 제거된 담수와 염분 농도가 6~7%로 상승된 함수로 분리시킨다.When the warm water is supplied to the seawater desalination plant 20 through the hot water discharge line 11, the seawater desalination plant 20 performs a pretreatment for sediment filtration of foreign matter of the supplied hot water and a desalination work in the reverse osmosis pressure cleaner, The removed fresh water and salinity are separated by a function that is increased to 6-7%.

그 후 상기 염분 농도가 6~7%로 상승된 함수를 함수저장조(100)로 보내 일정 수위로 저장하고, 온배수배출라인(11)의 약20~30℃에 달하는 온배수를 에너지회수조(110)의 수로(111)(112)로 공급한다. Thereafter, the function of increasing the salinity concentration to 6 to 7% is sent to the function storage tank 100 to be stored at a certain level, and the warmed water reaching about 20 to 30 ° C of the hot water discharge line 11 is stored in the energy recovery tank 110, (111) (112).

그러면 에너지회수조(110) 내부의 함수저장조(100)는 알루미늄과 같이 열전도가 좋고 염분에 강한 금속재질로 형성되었으므로 수로(111)(112)에 채워져 흐르는 약20~30℃에 달하는 온배수의 열을 받아 내부의 함수에 고르게 전달하게 된다.Since the function storage tank 100 in the energy recovery tank 110 is formed of a metal material having good thermal conductivity and strong resistance to salt such as aluminum, the heat of the hot water reaching the temperature of about 20 to 30 ° C. It will be passed to the internal function evenly.

이러한 상태일 때, 함수저장조(100)의 함수농도증가장치(200)를 구동시키면 온배수 열을 받아 온도가 상승된 함수에는 회전체(220)의 수십개 날개편(222)들이 연속하여 들어갔다가 나와서 위로 올라가는 과정을 반복하게 되며, 그러는 동안 상부 위치의 날개편(222)에 묻었던 함수들은 아래로 흘러내리면서 함수의 수분을 증발시켜 준다.In this state, when the function concentration increasing apparatus 200 of the function storing tank 100 is driven, the dozens of blades 222 of the rotating body 220 continuously enter and exit the function having the increased temperature due to the heat of the heating water, The functions of the upper position blade 222 are caused to flow down to evaporate the moisture of the function.

여기서 상기 날개편(222)은 날개틀(221)처럼 플라스틱이나 목재 재질로 형성하여도 되지만, 물이 흡수되지 않으면서 잘 흘러내리는 대나무 판재 재질로 형성하는 것이 바람직하며, 특히 날개편(222)을 탄화시킨 대나무 판재로 형성하면 함수가 묻는 표면 면적이 더 커지고 태양열 흡수를 촉진하기 때문에 그만큼 많은 함수를 묻혀 외부로 올라간 후 흘러내리게 하여 함수의 수분 증발을 가속화시켜 줄 수 있어 바람직하다.The blade piece 222 may be formed of a plastic or wood material as in the case of the blade frame 221 but may be formed of a bamboo plate material that flows down without water being absorbed. It is preferable to use a bamboo plate made of carbonized material because the surface area of the bamboo plate is larger and the absorption of solar heat is promoted. Therefore, it is preferable to immerse more functions so as to flow to the outside and then flow down to accelerate water evaporation of the function.

그리고 회전체(220)에 회전 동력을 부여하는 동력발생부(230)는 일반 전동기를 사용하여도 되지만 도 4b 와 같이 수로(111)에 수차를 설치하여 그 수차를 동력발생원으로 이용하는 것이 바람직하다.The power generating unit 230 for applying the rotational power to the rotating body 220 may be a general motor, but it is preferable to provide an aberration in the water channel 111 as shown in FIG. 4B and use the aberration as a power generating source.

즉, 수차로 된 동력발생부(230)는 온배수배출라인(11)에서 공급되는 온배수에 의해 천천히 회전되면서 회전체(220)를 함수의 수분 증발에 적당한 회전속도로 회전시켜주며, 동력발생부(230)의 수차를 회전시킨 온배수는 수로(111)(112)의 온배수와 합류되어 함수저장조(100)의 함수를 데워준 후 에너지회수조(110)에서 수온이 떨어진 상태로 바다에 방류된다.That is, the power generating unit 230, which is an aberration, is rotated slowly by the hot water supplied from the hot water discharge line 11 to rotate the rotating body 220 at a rotational speed suitable for evaporating moisture of the function, 230 are combined with the warm water of the water passages 111, 112 to warm the function of the function storage tank 100 and then discharged to the sea in a state where the water temperature is lowered in the energy collecting tank 110.

따라서, 상기와 같이 온배수로 회전되는 수차를 이용하여 회전체(220)를 회전시키면 전력 소모를 최대한 줄일 수 있어 상당한 유지 가동비를 절감할 수 있다.Accordingly, if the rotating body 220 is rotated using the aberration rotated by the high-temperature water as described above, the power consumption can be minimized, and the maintenance operation ratio can be significantly reduced.

이러한 본 발명은 함수저장조(100)의 함수를 펌프로 펌핑하여 회전되는 회전체(220)에 살포하여 주는 함수살포수단을 더 구비할 수 있다.The present invention may further include a function spreading unit for pumping a function of the function storage tank 100 to a rotating body 220 by rotating the rotating body 220.

상기 함수살포수단에 의해 회전체(220)의 수십개 날개편(222)들에 함수저장조(100)의 함수를 살포하여 주면 살포된 함수들은 대기 중에서 각 회전체(220)의 수십개 날개편(222)들에 묻었다가 흘러내리게 되며, 이때 상기 날개편(222)이 판재표면을 탄화시킨 대나무 판재일 경우 그 탄화된 표면의 면적이 크기 때문에 날개편(222) 표면에 살포된 함수들은 흘러내리는 동안 함수의 수분 증발 효과가 매우 가속화된다.The functions distributed by applying the function of the function storage tank 100 to the dozens of blade blades 222 of the rotating body 220 by means of the function spreading means are distributed in the atmosphere by a few dozen blade blades 222 of the rotating body 220, When the blade piece 222 is a carbonized bamboo plate, the area of the carbonized surface is large, so that the functions sprayed on the blade piece 222 surface are not influenced by the function The water evaporation effect is greatly accelerated.

일례로, 우리나라의 염전 등지에서 평균 일조량 대비 1일 평균 증발량은 약 4mm(4ℓ/㎡)로 알려져 있다.For example, in Korea, the average daily evaporation amount per day is about 4mm (4ℓ / ㎡).

그러나 상기와 같이 발전소(10)에서 공급되는 약 20~30℃ 온도의 온배수를 함수저장조(100) 외부의 수로(111)(112)로 통과시키면 열전도가 양호한 금속재질의 함수저장조(100)가 그 열을 저장된 함수에 전달하여 데워주고, 회전체(220)의 수십개 날개편(222)들이 그러한 함수를 묻혀서 연속하여 흘러내리게 하므로 양호한 수분 증발을 가속화시켜서 함수 농축도를 향상시켜 주는 것으로서, 이를 계산하여 보면 아래와 같다.However, when the hot water at a temperature of about 20 to 30 ° C supplied from the power plant 10 is passed through the water passages 111 and 112 outside the function storage tank 100 as described above, the function storage tank 100 made of a metal, The heat is transferred to the stored function to warm up and the dozens of blade pieces 222 of the rotating body 220 are continuously buried with such a function so as to accelerate the good water evaporation to improve the degree of function enrichment. It is as follows.

- 1세트(10조) 설치를 위한 면적을 9㎡ (3×3m)이라고 할 때 그 면적(9㎡)에 1㎡ 당 일일 평균 증발량(약 4ℓ)를 곱하면 9㎡ × 약 4ℓ= 약 36ℓ이고,- Assuming that the area for installation (10 sets) is 9 square meters (3 square meters), multiply the area (9 square meters) by the daily average evaporation amount per square meter (about 4 liters) ego,

- (폭) 15cm × (길이) 1.2m 인 날개편 72장이 방사형으로 설치된 회전체(220) 1세트(10조)를 설치하면 그 1세트 날개편들의 전체 면적은 0.15 × 1.2 × 72장 × 양면 × 10조 = 약 260㎡ 이므로 - When a set (10 sets) of rotating bodies (220) in which 72 pieces of radially arranged pieces having a width of 15 cm × (length) of 1.2 m is provided is installed, the total area of the pieces of one set blade is 0.15 × 1.2 × 72 pieces × 10 sets = about 260 square meters

- 이러한 1세트(10조) 날개편들의 면적을 이용한 일일증발량은 260㎡ × 4ℓ/㎡ = 약 1040ℓ이다. - The daily evaporation amount using the area of these one set (10 sets) blade pieces is 260 square meters × 4 liters / ㎡ = about 1040 liters.

이를 함수저장조(100) 면적(9㎡)의 일일 평균 증발량(36ℓ)으로 나누면 즉, 1040ℓ÷ 36ℓ= 28.88 로서, 우리나라의 평균 일조량 대비 함수저장조 면적의 일평균 증발량(9㎡×4ℓ=36ℓ)에 비해 약 29배(1040ℓ)에 달하는 증발량을 이룰 수 있어 그만큼 함수농도를 신속하게 증가시킬 수 있으므로 함수 농도 27~28%(소금 형성 직전 상태)인 고농도의 함수를 신속하면서도 손쉽게 얻을 수 있다.The average daily evaporation amount (9 ㎡ × 4 ℓ = 36 ℓ) of the average storage capacity of the functional storage tank area compared to the average sunshine quantity of Korea is 1040 ℓ / 36 ℓ = 28.88 by dividing this by the average daily evaporation amount (36 ℓ) (1040 L) evaporation rate can be achieved, so that the concentration of water can be increased rapidly, so that a high concentration function of 27 to 28% (just before salt formation) can be obtained quickly and easily.

이러한 본 발명은 상기 에너지회수조(110)에 함수저장조(100)를 설치할 때 함수저장조(100) 밑면에 알루미늄 프로파일로 된 받침각재(120)가 구비되도록 설치하면 받침각재(120)에 의해 에너지회수조(110)와 함수저장조(100) 간의 간격이 그대로 유지되므로 에너지회수조(110)로 유입되는 온배수의 흐름이 원활하게 된다.In the present invention, when the function storage tank 100 is installed in the energy recovery tank 110, a support plate 120 made of aluminum profile is provided on the bottom of the function storage tank 100, The distance between the bath 110 and the function storage tank 100 is maintained, and the flow of the hot water flowing into the energy recovery tank 110 is smooth.

상기 에너지회수조(110)와 함수저장조(100) 간의 간격 조절은 설치되는 받침각재(120)의 폭 길이에 따라 손쉽게 조절할 수 있다. The gap between the energy recovery tank 110 and the function storage tank 100 can be easily adjusted according to the width of the support shoe 120 installed.

그리고, 상기 함수저장조(100)는 열전도가 좋고 염분에 강한 금속판체로 박스 형태를 이루도록 형성하는 것이 좋다. The function storage tank 100 may be formed in a box shape using a metal plate having good thermal conductivity and resistance to salt.

즉, 도 5 는 본 발명의 함수저장조를 조립식으로 구성한 상태를 보인 사시도로서, 이에 도시한 바와 같이 상기 금속판체로 된 바닥판(101)의 사방 테두리면에 판재삽입홈(131)이 구비된 알루미늄 재질의 연결용 지주각재(130)를 일정 간격으로 이격시켜 설치하고, 지주각재(130)와 지주각재(130) 간의 판재삽입홈(131)에는 상기 금속판체로 된 벽체(102)를 탈착식으로 조립하여 상면이 개방된 박스 형태를 이루도록 형성하면 된다.That is, FIG. 5 is a perspective view showing the function storage tank of the present invention as a prefabricated type. As shown in FIG. 5, the bottom plate 101 of the metal plate body is made of aluminum material And the wall member 102 made of the metal plate body is detachably assembled into the plate member insertion groove 131 between the column support plate 130 and the column support plate 130 so that the upper surface May be formed in an open box shape.

상기와 같이 지주각재(130)의 판재삽입홈(131)을 이용하여 벽체(102)를 끼워 조립하기만 하면 되므로 함수저장조(100)를 신속하면서도 손쉽게 만들 수 있으며, 필요시 벽체(102)를 지주각재(130)의 판재삽입홈(131)으로부터 손쉽게 빼내 교체하면 되므로 유지 보수하기가 편리한 것이다.It is possible to quickly and simply make the function storage tank 100 and to secure the wall body 102 to the supporting structure 110 by using the plate member insertion groove 131 of the column support plate 130 as described above. It can be easily removed and replaced from the plate material insertion groove 131 of the wood material 130, which is convenient for maintenance.

그리고 지주각재(130) 사이에 조립되는 금속판체로 된 벽체(102)와 바닥판(101)이 서로 접촉되는 부위 및 벽체(102)와 지주각재(130)의 접촉부위는 용접 또는 실리콘과 같은 밀봉재로 밀봉시켜 주면 함수저장조(100)에 저장된 함수가 에너지회수조(110)의 수로(111)(112) 쪽으로 누수 될 우려가 없어 고농도 고품질의 함수(소금물)를 보다 신속하게 얻을 수 있다.
The portion where the wall body 102 and the bottom plate 101 made of a metal plate assembled between the column supporting members 130 and the wall plate 102 are in contact with each other and the contacting portion between the wall body 102 and the column supporting plate 130 are welded or sealed with a sealing material such as silicon The function stored in the function storage tank 100 can be prevented from leaking toward the water passages 111 and 112 of the energy recovery tank 110, so that a function of high concentration and high quality (brine) can be obtained more quickly.

10 : 발전소 11 : 온배수배출라인
20 : 해수담수화플랜트 100 : 함수저장조
101 : 바닥판 102 : 벽체
111,112: 수로 110 : 에너지회수조
120 : 받침각재 130 : 지주각재
131 : 판재삽입홈 200 : 함수농도증가장치
210 : 회전축 220 : 회전체
221 : 날개틀 222 : 날개편
230 : 동력발생부10: Power plant 11: Hot water discharge line
20: Seawater desalination plant 100: Function storage tank
101: bottom plate 102: wall
111, 112: channel 110: energy recovery tank
120: Support beam 130: Support beam
131: plate material insertion groove 200: function concentration increasing device
210: rotating shaft 220: rotating body
221: blade frame 222: blade blade
230:

Claims

화력이나 열병합의 발전소(10)의 온배수배출라인(11)을 통해 공급받는 온배수를 함수와 담수로 분리시키는 해수담수화플랜트(20);
해수담수화플랜트(20)로부터 담수와 분리된 함수를 공급받아 저장하며, 열전도가 좋고 염분에 강한 함수저장조(100);
함수저장조(100)의 양 측벽 외측과 바닥 밑으로 수로(111)(112)가 구비되도록 함수저장조(100) 외부에 설치되며, 수로(111)(112)에는 온배수배출라인(11)의 온배수가 일측에서 일정 높이로 공급되고 타측으로 배출되는 에너지회수조(110);
함수저장조(100)의 함수 속에 회전체(220)의 날개편(222) 일부위가 잠겼다가 나오도록 함수저장조(100)의 상면 일정 높이에 설치되어 함수의 농도를 증가시키는 함수농도증가장치(200);로 이루어지며,
에너지회수조(110)와 함수저장조(100) 사이에는 간격 유지용 받침각재(120)를 설치하여 온배수의 흐름이 원활하게 되도록 하고,
함수저장조(100)는 열전도가 좋고 염분에 강한 금속체의 바닥판(101)과 벽체(102)로 박스 형태를 이루도록 하되, 바닥판(101)의 사방 테두리면에는 판재삽입홈(131)이 구비된 지주각재(130)를 일정 간격으로 설치하고, 금속판체로 된 벽체(102)를 지주각재(130) 사이에 탈착식 또는 융착으로 연속 조립하여
온배수의 수열에너지와 원활한 공기 흐름으로 함수저장조의 함수 수분을 증발시켜 고농도의 함수(소금물)를 손쉽게 얻을 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 온배수의 수열에너지 열교환기.
A seawater desalination plant 20 for separating the hot water supplied through the hot water discharge line 11 of the thermal power plant 10 or the cogeneration plant 10 into a function and fresh water;
A function storage tank (100) which receives and stores a function separated from fresh water from a seawater desalination plant (20) and has good thermal conductivity and is resistant to salt;
The water storage tank 100 is provided outside the function storage tank 100 such that the water storage tank 100 is provided with water passages 111 and 112 at the outer side of the sidewall and at the bottom of the water storage tank 100. In the water passages 111 and 112, An energy recovery tank 110 supplied at a predetermined height from one side and discharged to the other side;
A function concentration increasing device 200 for increasing the concentration of the function is installed at a predetermined height on the upper surface of the function storage tank 100 so that a part of the blade piece 222 of the rotating body 220 is locked and released in the function of the function storage tank 100 ), &Lt; / RTI >
A gap holding support member 120 is provided between the energy recovery tank 110 and the function storage tank 100 to smooth the flow of the hot water,
The function storage tank 100 is formed into a box shape by a bottom plate 101 and a wall body 102 having a good thermal conductivity and resistance to salt and a plate material insertion groove 131 is provided on the four sides of the bottom plate 101 And the wall body 102 made of a metal plate body is continuously assembled by being detached or fused between the columnar stiffeners 130
Wherein the function water of the function storage tank is evaporated by the water heat energy of the hot water water and the smooth air flow so that the high concentration function (brine water) can be easily obtained.

제 1 항에 있어서,
함수농도증가장치(200)는,
회전축(210)과 함께 회전되는 날개틀(221) 외주면에 수십개의 날개편(222)을 소정 간격의 방사형을 이루도록 연속 설치하여 날개편(222)의 일부위가 함수 속에 잠겼다가 나오면 함수가 날개편(222)을 따라 흘러내리는 다수의 회전체(220) 및;
상기 회전체(220)에 회전 동력을 부여하는 동력발생부(230);
로 이루어져 함수의 수분 증발을 가속화시키는 것임을 특징으로 하는 온배수의 수열에너지 열교환기.
The method according to claim 1,
The function concentration increasing device (200)
A plurality of blades 222 are continuously installed on the outer circumferential surface of the blades 221 rotated together with the rotary shaft 210 so as to form a radial shape with a predetermined gap therebetween so that a part of the blade blades 222 is immersed in the function, A plurality of rotating bodies 220 flowing along the rotating body 222;
A power generating unit 230 for applying rotational power to the rotating body 220;
To accelerate the water evaporation of the function. &Lt; RTI ID = 0.0 > [10] < / RTI >

제 2 항에 있어서,
함수농도증가장치(200)의 동력발생부(230)는,
온배수배출라인(11)에서 공급되는 온배수를 이용하여 회전동력을 발생하는 수차로 구성하여
함수농도증가장치(200) 가동에 따른 유지비용을 절감할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 온배수의 수열에너지 열교환기.
3. The method of claim 2,
The power generating unit 230 of the function concentration increasing apparatus 200,
And a water turbine generating rotational power by using the hot water supplied from the hot water discharge line (11)
And the maintenance cost of the function concentration increasing device (200) can be reduced.

제 2 항에 있어서,
함수농도증가장치(200)의 날개틀(221)과 날개편(222)은 염분에 강하고 인체에 무해한 플라스틱이나 목재 재질로 형성하고,
상기 날개편(222)은 표면적이 크도록 탄화된 대나무 판재로 형성하여 함수가 흘러내릴 때 수분 증발이 가속화되게 한 것을 특징으로 하는 온배수의 수열에너지 열교환기.
3. The method of claim 2,
The wing molds 221 and the blade pieces 222 of the function concentration increasing device 200 are formed of a plastic or wood material resistant to salt and harmless to the human body,
Wherein the blade piece (222) is formed of a carbonized bamboo plate so as to have a large surface area so that evaporation of water is accelerated when the function flows down.

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제 1 항에 있어서,
함수저장조(100)의 상부에는
함수저장조(100)의 함수를 펌프로 펌핑하여 함수농도증가장치(200)의 회전체(220)에 살포하여 주는 함수살포수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 온배수의 수열에너지 열교환기.The method according to claim 1,
In the upper part of the function storage tank 100
Further comprising function spreading means for pumping a function of the function storage tank (100) to a rotating body (220) of the function concentration increasing apparatus (200) by pumping the function.