KR102236531B1 - Steam suplly system and method for steam supplying - Google Patents

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Abstract

본 출원은 화학공정의 스팀히트펌프를 활용한 스팀공급시스템 및 스팀공급방법에 대한 것으로, 본 출원의 스팀공급시스템 및 스팀공급방법을 통하여 화학 공정에서 사용되는 스팀의 사용량을 절감할 수 있다.The present application relates to a steam supply system and a steam supply method using a steam heat pump in a chemical process, and the amount of steam used in a chemical process can be reduced through the steam supply system and steam supply method of the present application.

Description

스팀히트펌프를 활용한 스팀공급시스템 및 스팀공급방법. {STEAM SUPLLY SYSTEM AND METHOD FOR STEAM SUPPLYING}Steam supply system and steam supply method using a steam heat pump. {STEAM SUPLLY SYSTEM AND METHOD FOR STEAM SUPPLYING}

본 출원은 화학공정의 스팀히트펌프를 활용한 스팀공급시스템 및 스팀공급방법에 대한 것이다.The present application relates to a steam supply system and a steam supply method using a steam heat pump in a chemical process.

화학 공정에서 스팀은 에너지 공급을 위한 열원으로, 반응물 또는 생성물의 운송 및 건조, 공정의 불순물을 제거하기 위한 스트리핑용으로, 탱크나 배관의 방열손실에 의해 제품이 굳거나 점도가 상승하는 것을 방지하기 위한 스팀 트레이싱용 등으로 다양하게 사용되고 있다. 또한 제품이나 원료를 수송하기 위한 펌프, 압축기의 구동원으로 모터 대신 터빈을 사용하는 경우도 있다. 이러한 스팀은 생산 원가에서 많은 부분을 차지하는 에너지 자원임과 동시에 효율적인 에너지 원으로 사용되며 다량의 스팀이 사용되고 있다,In chemical processes, steam is a heat source for energy supply, transport and drying of reactants or products, stripping to remove impurities in the process, and to prevent product hardening or viscosity increase due to heat dissipation loss in tanks or pipes. It is used in various ways, such as for steam tracing. In addition, there are cases where a turbine is used instead of a motor as a driving source for pumps and compressors to transport products or raw materials. This steam is an energy resource that occupies a large part of the production cost and is used as an efficient energy source, and a large amount of steam is used.

공정에서 사용되는 스팀은 유증기를 냉각하는 과정에서 발생하는 스팀을 활용하거나, 열병합 발전소 등의 외부로부터 공급받거나 또는 스팀보일러를 통하여 생산된다. 특히, 화학 공정에서는, 고온, 고압의 스팀이 주로 사용되고 있으며 많은 양의 에너지 소모를 필요로 한다. 따라서 공정에서 사용되는 스팀을 효율적으로 관리하여 사용량을 줄이는 것이 요구된다.The steam used in the process utilizes steam generated in the process of cooling the oil vapor, is supplied from outside such as a cogeneration power plant, or is produced through a steam boiler. In particular, in the chemical process, high-temperature and high-pressure steam is mainly used, and a large amount of energy is consumed. Therefore, it is required to reduce the amount of steam used in the process by efficiently managing it.

특허 문헌 1: 일본 공개특허공보 제 2009-198072호Patent Document 1: Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2009-198072

본 출원은 스팀을 사용하는 공정에서 스팀사용량을 줄인 효율적인 스팀공급시스템 및 상기 스팀공급시스템을 활용한 스팀공급방법을 제공한다.The present application provides an efficient steam supply system in which steam consumption is reduced in a process using steam, and a steam supply method using the steam supply system.

본 출원은 스팀공급시스템 및 스팀공급방법에 관한 것이다.The present application relates to a steam supply system and a steam supply method.

본 출원의 스팀공급시스템에 의하면, 산업 현장 또는 다양한 화학 공정에서 사용되는 스팀을, 스팀 수요 장치에서 사용 후 응축시키고 이를 히트 펌프의 열원으로 사용하거나, 기타 공정의 폐열을 히트 펌프의 열원으로 사용하여, 공정에서 사용되기 위한 스팀의 사용량을 절감할 수 있어, 에너지 절감 효율을 극대화시킬 수 있다.According to the steam supply system of the present application, steam used in industrial sites or various chemical processes is condensed after being used in a steam demand device and used as a heat source for a heat pump, or waste heat from other processes is used as a heat source for a heat pump. , As the amount of steam used in the process can be reduced, energy saving efficiency can be maximized.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 출원을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present application will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

첨부된 도면은 본 출원의 예시적인 실시형태를 도시한 것으로, 이는 본 출원의 이해를 돕도록 하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 출원의 기술적 범위가 한정되는 것은 아니다The accompanying drawings illustrate exemplary embodiments of the present application, which are provided only to aid understanding of the present application, and the technical scope of the present application is not limited thereto.

본 명세서에서 각 장치들은 배관을 통하여 연결되어 있을 수 있고, 「라인」은 실질적으로 배관과 같은 의미일 수 있으며, 「흐름」은 라인 또는 배관을 통한 유체의 이동을 의미할 수 있고, 본 명세서에서 라인, 배관 및 흐름은 동일한 도면 부호를 공유할 수 있다.In the present specification, each device may be connected through a pipe, and ``line'' may have substantially the same meaning as a pipe, and ``flow'' may refer to a movement of fluid through a line or pipe, and in the present specification Lines, piping and flows may share the same reference numerals.

도 1은 본 출원의 예시적인 스팀공급시스템을 모식적으로 나타낸 개략도이다. 도 1을 참조하면, 본출원에 따른 예시적인 스팀공급시스템은 스팀 발생 장치, 스팀 분배 장치, 스팀 수요 장치 및 히트 펌프를 포함할 수 있다, 상기 스팀 공급 시스템은 상기 스팀 발생 장치에서 제 1 스팀이 생산되며, 이를 스팀 분배 장치에서 스팀 수요 장치로 분배하여 공급할 수 있다. 상기 스팀 수요 장치에서 사용된 스팀은 고온의 유체로 배출되며, 상기 유체는 히트 펌프로 공급되고, 상기 히트 펌프는 상기 유체의 폐열을 이용하여 제 2 스팀을 생산하여 이를 스팀 분배 장치로 공급할 수 있다. 1 is a schematic diagram schematically showing an exemplary steam supply system of the present application. Referring to FIG. 1, an exemplary steam supply system according to the present application may include a steam generating device, a steam distribution device, a steam demand device, and a heat pump. It is produced, and it can be supplied by distributing it from the steam distribution device to the steam demand device. The steam used in the steam demand device is discharged as a high-temperature fluid, the fluid is supplied to a heat pump, and the heat pump may produce second steam using waste heat of the fluid and supply it to the steam distribution device. .

상기 스팀 발생 장치는 스팀을 생산하여 공급할 수 있는 장치로 종류 및 형태 등은 특별히 제한되지 않으며, 상기 스팀 분배 장치는 스팀 발생 장치에서 공급된 스팀을 하나 이상의 스팀 수요 장치로 분배하여 공급하는 장치일 수 있고, 예를 들어 스팀 배관일 수 있다. 상기 스팀 수요 장치는 스팀을 사용하는 다양한 장치가 포함될 수 있으며, 예를들어 스팀을 열원으로 사용하는 가열 장치 등을 포함할 수 있다.The steam generator is a device capable of producing and supplying steam, and the type and form are not particularly limited, and the steam distribution device may be a device that distributes and supplies steam supplied from the steam generator to one or more steam demand devices. There may be, for example, a steam pipe. The steam demand device may include various devices that use steam, and may include, for example, a heating device that uses steam as a heat source.

상기 히트 펌프는 냉매의 압축 및 팽창을 이용하여 저온의 열원으로부터 열을 흡수하여 고온의 열을 방출하는 장치로, 기술분야에서 알려진 다양한 히트펌프를 사용할 수 있으며, 예를들어 오픈루프 히트 펌프 또는 클로즈드 루프 히트 펌프일 수 있다. 상기 히트 펌프는 상기 스팀 수요 장치에서 사용후 배출되는 유체 또는 기타 공정의 폐열을 열원으로 사용하여, 외부로부터 유입되는 물 또는 사용된 스팀의 응축수를 가열하고 제 2 스팀으로 유출시킬 수 있다. 상기 히트 펌프에서 유출되는 제 2 스팀은 상기 스팀 분배 장치로 유입되어 스팀 수요 장치로 공급될 수 있다. 이와 같이 공정의 폐열을 회수하여 스팀을 생산함으로써 전체 스팀 사용량을 절감할 수 있다.The heat pump is a device that absorbs heat from a low-temperature heat source using compression and expansion of a refrigerant to release high-temperature heat, and various heat pumps known in the art may be used, for example, an open loop heat pump or a closed It may be a loop heat pump. The heat pump may use a fluid discharged after use from the steam demand device or waste heat of other processes as a heat source, to heat water introduced from the outside or condensed water of the used steam, and discharge it as the second steam. The second steam discharged from the heat pump may be introduced into the steam distribution device and supplied to the steam demand device. In this way, by recovering the waste heat of the process to produce steam, it is possible to reduce the total amount of steam used.

본 출원의 열 회수 장치 및 방법에 의하면, 산업 현장 또는 다양한 화학 공정, 예를 들면 석유 화학 제품의 제조 공정에서 배출되는 120℃ 이하의 저급 열원을 버리지 않고 이용하여 스팀을 생성할 수 있으며, 생성된 스팀을 다양한 공정에 사용할 수 있으므로, 반응기 또는 증류탑에 사용되기 위한 외부 열원인 고온 스팀의 사용량을 절감할 수 있어, 에너지 절감 효율을 극대화시킬 수 있다.According to the heat recovery apparatus and method of the present application, steam can be generated by using a low-grade heat source of 120°C or lower discharged from an industrial site or various chemical processes, for example, a manufacturing process of petrochemical products, and Since steam can be used in various processes, the amount of high-temperature steam, which is an external heat source for use in a reactor or a distillation column, can be reduced, thereby maximizing energy saving efficiency.

도 1은 본 출원의 스팀 공급 시스템을 모식적으로 나타낸 개략도이다.
도 2는 종래의 스팀공급시스템을 설명하는 구성도이다.
도 3은 본 출원의 예시적인 실시형태에 따른 스팀공급시스템을 적용한 구성도이다.1 is a schematic diagram schematically showing the steam supply system of the present application.
2 is a block diagram illustrating a conventional steam supply system.
3 is a configuration diagram to which a steam supply system according to an exemplary embodiment of the present application is applied.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 출원을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present application will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

첨부된 도면은 본 출원의 예시적인 실시형태를 도시한 것으로, 이는 본 출원의 이해를 돕도록 하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 출원의 기술적 범위가 한정되는 것은 아니다.The accompanying drawings illustrate exemplary embodiments of the present application, which are provided only to aid understanding of the present application, and thus the technical scope of the present application is not limited thereto.

도 3은 본 출원의 예시적인 실시형태에 따른 스팀 공급 시스템을 모식적으로 나타낸 도면이다. 도 3을 참조하면, 본 출원에 따른 스팀 공급 시스템은 스팀 발생 장치, 스팀 분배 장치, 스팀 수요 장치 및 히트 펌프를 포함할 수 있다.3 is a diagram schematically showing a steam supply system according to an exemplary embodiment of the present application. Referring to FIG. 3, the steam supply system according to the present application may include a steam generating device, a steam distribution device, a steam demand device, and a heat pump.

예를들어, 상기 스팀 발생 장치(101)는 석탄 보일러, 가스 보일러, 반응기 열회수 장치 혹은 가스 터빈의 열회수 장치일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 스팀 분배 장치(201, 301, 400)는 공급된 스팀을 하나 이상의 스팀 수요 장치로 나누어 공급하는 장치일 수 있으며, 예를들어 하나 이상의 스팀 배관을 포함할 수 있다. 상기 스팀 수요 장치(501, 601, 701)는 증류탑의 리보일러, 반응기의 가열기 혹은 각종 히터일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.For example, the steam generating device 101 may be a coal boiler, a gas boiler, a reactor heat recovery device, or a heat recovery device of a gas turbine, but is not limited thereto. The steam distribution devices 201, 301, and 400 may be devices that divide and supply the supplied steam into one or more steam demand devices, and may include, for example, one or more steam pipes. The steam demand devices 501, 601, and 701 may be a reboiler of a distillation column, a heater of a reactor, or various heaters, but are not limited thereto.

상기에서 히트펌프는 오픈 루프 히트펌프 혹은 클로즈드 루프 히트펌프일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.In the above, the heat pump may be an open loop heat pump or a closed loop heat pump, but is not limited thereto.

상기의 예시에서, 스팀공급시스템은 상기 스팀 발생 장치에서 유출된 스팀을 상기 스팀 분배 장치(201)로 유입시키고, 상기 스팀 분배 장치에서 유출된 스팀을 상기 스팀 수요 장치(501)로 유입시키며, 상기 스팀 수요 장치에서 사용된 스팀의 응축수를 히트 펌프로 유입시키도록 유체연결(fluidically connected) 되어 있을 수 있다.In the above example, the steam supply system introduces the steam discharged from the steam generating device to the steam distribution device 201, and introduces the steam discharged from the steam distribution device to the steam demand device 501, and the It may be fluidically connected to introduce condensed water from the steam used in the steam demand device into the heat pump.

상기 히트펌프는 공정의 폐열을 열원으로 이용할 수 있으며, 예를들어 스팀 수요 장치에서 사용 후 응축된 응축수를 열원으로 이용할 수 있다. 상기 히트 펌프로 유입된 응축수는 상기 히트펌프의 냉매와 열교환하고, 상기 히트펌프의 냉매는 가열되어 외부로부터 공급되는 물 또는 사용된 스팀의 응축수와 열교환하며, 상기 외부로부터 공급되는 물 또는 사용된 스팀의 응축수는 스팀으로 변환되어 배출되고, 상기 배출되는 스팀은 압축기에서 가압되어 상기 스팀 분배 장치로 유입될 수 있다.The heat pump may use waste heat from a process as a heat source, and for example, condensed water condensed after use in a steam demand device may be used as a heat source. The condensed water introduced into the heat pump exchanges heat with the refrigerant of the heat pump, the refrigerant of the heat pump is heated to exchange heat with water supplied from the outside or condensed water of the used steam, and water or used steam supplied from the outside The condensed water is converted to steam and discharged, and the discharged steam may be pressurized by a compressor and introduced into the steam distribution device.

상기 압축기로는, 기상의 흐름을 압축시킬 수 있는 압축 장치라면, 기술 분야에서 알려진 다양한 압축 장치를 제한 없이 사용할 수 있으며, 하나의 예시에서, 상기 압축기는 콤프레셔일 수 있으나, 이에 제한되는 것은아니다.As the compressor, as long as it is a compression device capable of compressing the gaseous flow, various compression devices known in the art may be used without limitation, and in one example, the compressor may be a compressor, but is not limited thereto.

하나의 예시에서, 제 1 스팀 분배 장치(201)는 필요 압력이 다른 제 1 스팀 수요 장치(501)와 제 2 스팀 수요 장치(601) 및 압력 강하 장치(221)와 배관을 통해 유체연결될 수 있다. 상기 제 1 스팀 분배 장치(201)에서 분리 유출된 스팀은 상기 제 1 스팀 수요 장치(501) 및 상기 압력 강하 장치(221)로 유입되며, 상기 압력 강하 장치(221)를 통과한 스팀은 제 2 스팀 분배 장치(301)로 유입될 수 있다.In one example, the first steam distribution device 201 may be fluidly connected to the first steam demand device 501 and the second steam demand device 601 and the pressure drop device 221 having different required pressures through a pipe. . The steam separated and discharged from the first steam distribution device 201 is introduced into the first steam demand device 501 and the pressure dropping device 221, and the steam passing through the pressure dropping device 221 is second It may be introduced into the steam distribution device 301.

하나의 예시에서, 제 1 스팀 분배 장치(201)는 재증발기(531), 제 1 스팀 수요 장치(501), 제 2 스팀 수요 장치(601), 제 3 스팀 수요 장치(701), 제 2 스팀 분배 장치(301), 제 3 스팀 분배 장치(400), 제 1 압력 강하 장치(221) 및 제 2 압력 강하 장치(331)과 배관을 통하여 유체연결 될 수 있다. 상기 제 1 스팀 분배 장치(201)는 유입된 스팀을 상기 제 1 스팀 수요 장치(501) 및 상기 제 1 압력 강하 장치(221)로 분리 유출하고, 상기 제 1 압력 강하 장치(221)를 통해 감압된 스팀은 제 2 스팀 분배 장치(301)로 유입되며, 상기 제 2 스팀 분배 장치(301)로 유입된 스팀은 상기 제 2 스팀 수요 장치(601) 및 상기 제 2 압력 강하 장치(331)로 분리 유출되고, 상기 제 2 압력 강하 장치(331)를 통해 감압된 스팀은 상기 제 3 스팀 분배 장치(400)로 유입되어 제 3 스팀 수요 장치(701)로 유입될 수 있다. 상기 제 1 스팀 수요 장치(501)에서 유출되는 응축수는 재증발기(531)로 유입될 수 있으며, 상기 응축수에서 재증발된 스팀은 제 3 스팀 분배 장치(400)로 유입되고, 나머지 응축수는 회수될 수 있다. 또한, 상기 제 2 스팀 수요 장치(601)에서 유출되는 응축수는 재증발기(631)로 유입될 수 있으며, 상기 응축수에서 재증발된 스팀은 제 3 스팀 분배 장치(400)로 유입되고, 나머지 응축수는 회수될 수 있다. In one example, the first steam distribution device 201 is a re-evaporator 531, a first steam demand device 501, a second steam demand device 601, a third steam demand device 701, and a second steam. The distribution device 301, the third steam distribution device 400, the first pressure drop device 221, and the second pressure drop device 331 may be fluidly connected through a pipe. The first steam distribution device 201 separates and outflows the introduced steam to the first steam demand device 501 and the first pressure drop device 221, and depressurizes it through the first pressure drop device 221. The generated steam is introduced into the second steam distribution device 301, and the steam introduced into the second steam distribution device 301 is separated into the second steam demand device 601 and the second pressure drop device 331. The steam discharged and depressurized through the second pressure drop device 331 may be introduced into the third steam distribution device 400 and may be introduced into the third steam demand device 701. Condensed water discharged from the first steam demand device 501 may be introduced into the re-evaporator 531, and the steam re-evaporated from the condensed water flows into the third steam distribution device 400, and the remaining condensed water is recovered. I can. In addition, the condensed water discharged from the second steam demand device 601 may be introduced into the re-evaporator 631, and the steam re-evaporated from the condensed water flows into the third steam distribution device 400, and the remaining condensed water is Can be recovered.

상기 압력 강하 장치(221, 331)는, 예를 들어 상기 스팀 분배 장치에서 유출된 스팀이 흐르는 배관에 설치된 컨트롤 밸브일 수 있다. 상기 재증발기(531, 631)는 고온의 응축수를 감압하여 재증발증기와 응축수로 분리하는 장치일 수 있다. 상기 재증발기는 245℃의 응축수를 140 내지 160℃, 3.3 내지 4.2kg/cm2G의 스팀으로 분리 유출할 수 있다.The pressure dropping devices 221 and 331 may be, for example, control valves installed in a pipe through which steam discharged from the steam distribution device flows. The re-evaporators 531 and 631 may be devices for decompressing the high-temperature condensed water and separating the high-temperature condensed water into flash steam and condensed water. The re-evaporator may separate and discharge condensed water at 245°C into 140 to 160°C and 3.3 to 4.2kg/cm 2 G steam.

상기 히트 펌프는 냉매가 흐르는 배관을 통하여 유체 연결된 제 1 열교환기(1001), 압축기(2001), 제 2 열교환기(1101), 제 3 열교환기(1201) 및 압력 강하 장치(1121)를 포함하고, 상기 제 1 열교환기(1001)로 유입되는 냉매 흐름은 제 1 유체(831)와 열교환되며, 상기 제 1 열교환기(1001)에서 유출되는 냉매 흐름(1011)은 상기 제 3 열교환기(1101)로 유입된 후에 상기 압축기(2001)로 유입되고, 상기 압축기(2001)에서 유출되는 냉매 흐름(2011)은 상기 제 2 열교환기(1201)로 유입되어 상기 제 2 열교환기(1201)로 유입되는 제 2 유체 흐름(1221)과 열교환되며, 상기 제 2 열교환기(1201)에서 유출되는 냉매 흐름(1211)은 상기 제 3 열교환기(1101)로 유입된 후에 상기 압력 강하 장치(1121)로 유입되고, 상기 압력 강하 장치(1121)에서 유출되는 냉매 흐름(1131)은 상기 제 1 열교환기(1001)로 유입되며, 상기 제 1 열교환기(1001)에서 유출되는 냉매 흐름(1011)과 상기 제 2 열교환기(1201)에서 유출되는 냉매 흐름(1211)은 상기 제 3 열교환기(1101)에서 열교환될 수 있다. The heat pump includes a first heat exchanger 1001, a compressor 2001, a second heat exchanger 1101, a third heat exchanger 1201, and a pressure dropping device 1121 fluidly connected through a pipe through which a refrigerant flows. , The refrigerant flow flowing into the first heat exchanger 1001 is heat-exchanged with the first fluid 831, and the refrigerant flow 1011 flowing out of the first heat exchanger 1001 is the third heat exchanger 1101 After flowing into the compressor 2001, the refrigerant flow 2011 flowing out of the compressor 2001 flows into the second heat exchanger 1201 and flows into the second heat exchanger 1201. 2 Heat exchange with the fluid flow 1221, the refrigerant flow 1211 flowing out of the second heat exchanger 1201 flows into the third heat exchanger 1101 and then flows into the pressure dropping device 1121, The refrigerant flow 1131 flowing out of the pressure dropping device 1121 flows into the first heat exchanger 1001, and the refrigerant flow 1011 and the second heat exchanger flowing out of the first heat exchanger 1001 The refrigerant flow 1211 flowing out of 1201 may be heat-exchanged in the third heat exchanger 1101.

상기 제 1 열교환기(1001)는, 냉매 흐름과 외부에서 유입되는 유체 흐름을 열교환시키기 위하여, 본 출원의 히트펌프에 포함되며, 상기 열교환을 통하여, 냉매는 기화된 후 상기 제 1 열교환기(1001)로 유입되는 냉매 흐름보다 상대적으로 고온의 기상 흐름으로 상기 제 1 열교환기(1001)로부터 유출될 수 있다. 상기에서 「기상」은 냉매 흐름 전체 성분 중 기체 성분 흐름이 농후(rich)한 상태를 의미하며, 예를 들어, 상기 냉매 흐름 전체 성분 중 기체 성분 흐름의 몰분율이 0.9 내지 1.0인 상태를 의미한다.The first heat exchanger 1001 is included in the heat pump of the present application to heat exchange between the flow of refrigerant and the flow of fluid flowing from the outside. Through the heat exchange, the refrigerant is vaporized and then the first heat exchanger 1001 ) May flow out of the first heat exchanger 1001 as a gaseous flow having a relatively higher temperature than the flow of the refrigerant flowing into the ). In the above, "gas phase" means a state in which a gas component flow is rich among all components of the refrigerant flow, for example, a molar fraction of the gas component flow among the total components of the refrigerant flow is 0.9 to 1.0.

상기 제 1 열교환기(1001)로 유입되는 제 1 유체 흐름(831)은, 예를 들어, 폐열 흐름 또는 응축기를 통과한 응축수의 흐름일 수 있으며, 상기 폐열 흐름은, 예를 들어, 발열 반응기의 냉각수일 수 있으나, 이제 제한되는 것은 아니다. 본 출원에서는 특히, 120℃ 이하, 예를 들어, 50 내지 120℃ 수준의 현열 상태의 저급 열원의 폐열 흐름을 바람직하게 사용할 수 있다.The first fluid flow 831 flowing into the first heat exchanger 1001 may be, for example, a waste heat flow or a flow of condensed water passing through a condenser, and the waste heat flow is, for example, of the exothermic reactor. It may be cooling water, but is not limited thereto. In the present application, in particular, a waste heat flow of a low-grade heat source in a sensible heat state of 120°C or less, for example, 50 to 120°C may be preferably used.

예를 들어, 상기 제 1 열교환기(1001)로는 유체 연결된 배관을 통하여 냉매 흐름(1131) 및 폐열 흐름 등의 제 1 유체 흐름(831)이 유입될 수 있으며, 유입된 상기 냉매 흐름(1131) 및 제 1 유체 흐름(831)은 상기 제 1 열교환기(1001) 에서 상호 열교환된 후에, 상기 유체 연결된 배관을 통하여 상기 제 1 열교환기(1001)에서 각각 유출될 수 있다.For example, a first fluid flow 831 such as a refrigerant flow 1131 and a waste heat flow may be introduced into the first heat exchanger 1001 through a fluid connected pipe, and the introduced refrigerant flow 1131 and After the first fluid flows 831 are mutually heat-exchanged in the first heat exchanger 1001, each of the first fluid flows 831 may flow out from the first heat exchanger 1001 through the fluid-connected pipe.

상기 제 1 열교환기(1001)로 유입되는 제 1 유체 흐름(831)의 온도는 50℃ 내지 120℃, 예를 들어, 55℃ 내지 75℃, 90℃ 내지 105℃, 60℃ 내지 85℃ 또는 70℃ 내지 100℃일 수 있으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 상기 제 1 열교환기(1001)에서 유출되는 냉매 흐름(1021)의 온도는, 40℃ 내지 110℃, 예를 들어, 45℃ 내지 65℃, 80℃ 내지 95℃, 50℃ 내지 75℃, 또는 60℃ 내지 90℃일 수 있으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다.The temperature of the first fluid flow 831 flowing into the first heat exchanger 1001 is 50°C to 120°C, for example, 55°C to 75°C, 90°C to 105°C, 60°C to 85°C or 70 It may be in the range of ℃ to 100 ℃, but is not particularly limited thereto. In addition, the temperature of the refrigerant flow 1021 flowing out of the first heat exchanger 1001 is 40°C to 110°C, for example, 45°C to 65°C, 80°C to 95°C, 50°C to 75°C, Alternatively, it may be from 60° C. to 90° C., but is not particularly limited thereto.

이 경우, 상기 제 1 열교환기(1001)에서 상기 냉매 흐름과 열교환된 후에 유출되는 상기 제 1 유체 흐름(1011)의 온도는 45℃ 내지 115℃, 예를 들어, 50℃ 내지 70℃, 85℃ 내지 100℃, 55℃ 내지 80℃, 또는 65℃ 내지 95℃일 수 있으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다.In this case, the temperature of the first fluid flow 1011 that flows out after being heat-exchanged with the refrigerant flow in the first heat exchanger 1001 is 45°C to 115°C, for example, 50°C to 70°C, 85°C. To 100°C, 55°C to 80°C, or 65°C to 95°C, but is not particularly limited thereto.

상기 제 2 열교환기(1201)는, 상기 압축기(2001)에서 유출된 냉매 흐름(2011)과 외부에서 유입되는 제 2 유체 흐름(1221)을 열교환시키기 위하여, 본 출원의 히트펌프에 포함되며, 상기 열교환을 통하여, 냉매는 응축된 후 상기 압축기에서 유출되는 냉매 흐름(2011)에 비하여 상대적으로 저온의 액상 흐름으로 유출될 수 있으며, 상기 제 2 유체 흐름(1221)은 상기 냉매가 응축시에 발생하는 잠열을 흡수할 수 있다. 상기에서 「액상」은 냉매 흐름 전체 성분 중 액체 성분 흐름이 농후한 상태를 의미하며, 예를 들어, 상기 냉매 흐름 전체 성분 중 액체 성분 흐름의 몰분율이 0.9 내지 1.0인 상태를 의미한다.The second heat exchanger 1201 is included in the heat pump of the present application to heat exchange the refrigerant flow 2011 discharged from the compressor 2001 and the second fluid flow 1221 introduced from the outside. Through heat exchange, the refrigerant may be condensed and then discharged as a relatively low-temperature liquid flow compared to the refrigerant flow 2011 discharged from the compressor, and the second fluid flow 1221 is generated when the refrigerant is condensed. It can absorb latent heat. In the above, "liquid phase" refers to a state in which a liquid component flow is rich among all components of the refrigerant flow, for example, a state in which the molar fraction of the liquid component flow among the total components of the refrigerant flow is 0.9 to 1.0.

하나의 예시에서, 상기 제 2 열교환기(1201)로 유입되는 제 2 유체(831)는 물(make-up water) 또는 사용된 스팀의 응축수일 수 있으며, 이 경우, 상기 제 2 열교환기(1201)에서 열교환된 물 또는 응축수는 상기 냉매가 응축시에 발생하는 잠열을 흡수하여 기화되고, 제 2 스팀으로 배출될 수 있다.In one example, the second fluid 831 flowing into the second heat exchanger 1201 may be make-up water or condensed water of used steam. In this case, the second heat exchanger 1201 ), the water or condensed water heat-exchanged by absorbing latent heat generated when the refrigerant is condensed is vaporized, and may be discharged as second steam.

예를 들어, 상기 제 2 열교환기(1201)로는 유체 연결된 배관을 통하여 압축기(2001)로부터 유출된 냉매 흐름(2011) 및 상기 냉매 흐름(2011)을 열교환 시키기 위한 제 2 유체 흐름(1221)이 유입될 수 있으며, 유입된 상기 냉매 흐름(2011) 및 제 2 유체 흐름(1221)은 상기 제 2 열교환기(1201)에서 상호 열교환된 후에, 상기 유체 연결된 배관을 통하여 상기 제 2 열교환기(1201)에서 각각 유출될 수 있다.For example, a refrigerant flow 2011 flowing out from the compressor 2001 and a second fluid flow 1221 for exchanging heat exchange of the refrigerant flow 2011 flows into the second heat exchanger 1201 through a fluid-connected pipe. The refrigerant flow 2011 and the second fluid flow 1221 that have been introduced are exchanged with each other in the second heat exchanger 1201, and then in the second heat exchanger 1201 through the fluid connected pipe. Each can be leaked.

상기 제 2 열교환기(1201)로 유입되는 제 2 유체 흐름(1221)의 온도 및 압력은 특별히 제한되지 않으며, 다양한 온도 및 압력의 제 2 유체 흐름을 상기 제 2 열교환기(1201)로 유입시킬 수 있다. 예를 들어, 20℃ 내지 120℃, 20℃ 내지 80℃, 또는 70℃ 내지 100℃의 온도 및 0.1 내지 20 kgf/cm2g, 예를 들어, 2 내지 10 kgf/cm2g의 압력으로 제 2 유체 흐름(1221)을 상기 제 2 열교환기(1201)로 유입될 수 있다.The temperature and pressure of the second fluid flow 1221 flowing into the second heat exchanger 1201 are not particularly limited, and the second fluid flow of various temperatures and pressures can be introduced into the second heat exchanger 1201. have. For example, 20 ℃ to 120 ℃, 20 ℃ to 80 ℃, or at a temperature of 70 ℃ to 100 ℃ and 0.1 to 20 kgf / cm 2 g, for example, 2 to 10 kgf / cm 2 g The 2 fluid flow 1221 may be introduced into the second heat exchanger 1201.

하나의 예시에서, 상기 압축기(2001)에서 유출된 고온 고압의 냉매(2011)와 상기 제 2 열교환기(1201)에서 열교환된 제 2 유체 흐름(1231)은 100℃ 내지 140℃, 예를 들어, 100℃ 내지 110℃, 105℃ 내지 125℃, 또는 110℃ 내지 130℃의 온도 및 0 내지 2.5 kgf/cm2g, 예를 들어, 1 내지 2 kgf/cm2g의 압력을 가지는 스팀으로 상기 제 2 열교환기(1201)에서 유출될 수 있다.In one example, the high-temperature and high-pressure refrigerant 2011 flowing out of the compressor 2001 and the second fluid flow 1231 heat-exchanged in the second heat exchanger 1201 are 100° C. to 140° C., for example, 100°C to 110°C, 105°C to 125°C, or 110°C to 130°C and a pressure of 0 to 2.5 kgf/cm 2 g, for example, 1 to 2 kgf/cm 2 g. 2 It may flow out from the heat exchanger 1201.

하나의 예시에서, 상기 제 2 열교환기(1201)에서 유출되는 제 2 스팀은 압축기(4001, 4101)로 유입될 수 있다. 상기 제 2 열교환기(1201)에서 유출되는 스팀은 스팀 분배 장치(3001)을 통과하며 분리 유출되어 중압 압축기(4001) 및 저압 압축기(4101)로 유입될 수 있다. 상기 압축기(4001, 4101)에서 유출되는 스팀은 제 2 스팀 분배 장치(301) 또는 제 3 스팀 분배 장치(400)으로 유입될 수 있다. 상기 중압 압축기(4001)에서 유출되어 상기 제 2 스팀 분배 장치(301)로 유입되는 스팀은 170℃ 내지 350℃, 예를 들어, 160℃ 내지 175℃, 170℃ 내지 200℃, 또는 180℃ 내지 190℃의 온도 및 7 내지 20 kgf/cm2g, 예를 들어, 8 내지 12 kgf/cm2g의 압력을 가지는 스팀일 수 있다. 또한 상기 저압 압축기(4101)에서 유출되어 상기 제 3 스팀 분배 장치(301)로 유입되는 스팀은 150℃ 내지 240℃, 예를 들어, 155℃ 내지 175℃, 180℃ 내지 220℃, 또는 185℃ 내지 215℃의 온도 및 3 내지 7 kgf/cm2g, 예를 들어, 4 내지 5.5 kgf/cm2g의 압력을 가지는 스팀일 수 있다.In one example, the second steam discharged from the second heat exchanger 1201 may be introduced into the compressors 4001 and 4101. The steam discharged from the second heat exchanger 1201 passes through the steam distribution device 3001 and is separated and discharged to be introduced into the medium pressure compressor 4001 and the low pressure compressor 4101. Steam discharged from the compressors 4001 and 4101 may be introduced into the second steam distribution device 301 or the third steam distribution device 400. Steam flowing out of the medium pressure compressor 4001 and flowing into the second steam distribution device 301 is 170°C to 350°C, for example, 160°C to 175°C, 170°C to 200°C, or 180°C to 190°C. It may be steam having a temperature of °C and a pressure of 7 to 20 kgf/cm 2 g, for example, 8 to 12 kgf/cm 2 g. In addition, the steam flowing out of the low pressure compressor 4101 and flowing into the third steam distribution device 301 is 150°C to 240°C, for example, 155°C to 175°C, 180°C to 220°C, or 185°C to It may be steam having a temperature of 215° C. and a pressure of 3 to 7 kgf/cm 2 g, for example, 4 to 5.5 kgf/cm 2 g.

본 출원의 또한 스팀공급방법을 제공한다.The present application also provides a steam supply method.

예시적인 스팀공급방법은, 전술한 스팀공급시스템에 의해 수행될 수 있으며, 이를 통하여, 전술한 바와 같이, 산업 현장 또는 다양한 화학 공정, 예를 들면 석유 화학 제품의 제조 공정에서 배출되는 120℃ 이하의 저급 열원을 버리지 않고 이용하여 스팀을 생성할 수 있으며, 생성된 스팀을 다양한 공정에 사용할 수 있으므로, 반응기 또는 증류탑에 사용되기 위한 외부 열원인 고온 스팀의 사용량을 절감할 수 있어, 에너지 절감 효율을 극대화 시킬 수 있다.An exemplary steam supply method may be performed by the above-described steam supply system, through which, as described above, at an industrial site or various chemical processes, for example, 120° C. or less discharged from the manufacturing process of petrochemical products. Steam can be generated by using a low-grade heat source without discarding, and since the generated steam can be used in various processes, it is possible to reduce the amount of use of high-temperature steam, which is an external heat source for use in a reactor or distillation tower, maximizing energy saving efficiency. I can make it.

본 출원의 일 실시예에 따른 스팀공급방법은, 상기 스팀공급시스템을 활용하여 스팀을 공급하는 방법으로서, 제 1 스팀 발생 장치로부터 공급되는 제 1 스팀을 스팀 분배 장치에서 분리 유출하고, 상기 스팀 분배 장치로부터 분리 유출된 스팀을 하나 이상의 스팀 수요 장치로 유입시키며, 상기 스팀 수요 장치로부터 사용된 후 유출되는 응축수를 히트펌프로 유입시기고, 상기 응축수의 폐열을 이용하여 상기 히트펌프에서 제 2 스팀을 생산하는 단계; 및 상기 제 2 스팀을 상기 스팀 분배 장치로 유입시키는 단계를 포함할 수 있다.A steam supply method according to an embodiment of the present application is a method of supplying steam using the steam supply system, wherein the first steam supplied from the first steam generating device is separated and discharged from the steam distribution device, and the steam is distributed. The steam separated and discharged from the device is introduced into one or more steam demand devices, the condensed water that is discharged after being used from the steam demand device is introduced into a heat pump, and the second steam is supplied from the heat pump using the waste heat of the condensed water. Producing; And introducing the second steam into the steam distribution device.

본 출원의 스팀공급방법에서, 상기 스팀 분배 장치, 스팀 공급 장치, 히트펌프 및 압축기에 관한 자세한 설명은, 전술한 스팀공급시스템에서 설명한 바와 동일한 바, 생략하기로 한다.In the steam supply method of the present application, detailed descriptions of the steam distribution device, the steam supply device, the heat pump, and the compressor are the same as those described in the above-described steam supply system, and will be omitted.

하나의 예시에서, 상기 히트펌프로 유입되는 응축수의 온도는 50℃ 내지 120℃, 예를 들어, 55℃ 내지 75℃, 90℃ 내지 105℃, 60℃ 내지 85℃ 또는 70℃ 내지 100℃로 조절할 수 있으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다. In one example, the temperature of the condensed water flowing into the heat pump may be adjusted to 50°C to 120°C, for example, 55°C to 75°C, 90°C to 105°C, 60°C to 85°C, or 70°C to 100°C. However, it is not particularly limited thereto.

하나의 예시에서, 상기 압축기(2001)에서 유출된 고온 고압의 냉매(2011)와 상기 제 2 열교환기(1201)에서 열교환된 물(1231)은 100℃ 내지 140℃, 예를 들어, 100℃ 내지 110℃, 105℃ 내지 125℃, 또는 110℃ 내지 130℃의 온도 및 0 내지 2.5 kgf/cm2g, 예를 들어, 1 내지 2 kgf/cm2g의 압력을 가지는 제 2 스팀으로 상기 제 2 열교환기(1201)에서 유출될 수 있다.In one example, the high-temperature and high-pressure refrigerant 2011 discharged from the compressor 2001 and the water 1231 heat-exchanged in the second heat exchanger 1201 are 100°C to 140°C, for example, 100°C to 110 ℃, 105 ℃ to 125 ℃, or 110 ℃ to 130 ℃ temperature, and 0 to 2.5 kgf / cm2g, for example, a group and the second heat exchanger to the second steam having a pressure of 1 to 2 kgf / cm 2 g It may leak from (1201).

하나의 예시에서, 상기 히트펌프에서 유출되는 제 2 스팀은 압축기(4001, 4101)로 유입될 수 있다. 상기 히트펌프에서 유출되는 제 2 스팀은 스팀 분배 장치(3001)을 통과하며 분리 유출되어 중압 압축기(4001) 및 저압 압축기(4101)로 유입될 수 있다. 상기 압축기(4001, 4101)에서 유출되는 스팀은 제 2 스팀 분배 장치(301) 또는 제 3 스팀 분배 장치(400)으로 유입될 수 있다. 상기 중압 압축기(4001)에서 유출되어 상기 제 2 스팀 분배 장치(301)로 유입되는 스팀은 170℃ 내지 350℃, 예를 들어, 160℃ 내지 175℃, 170℃ 내지 200℃, 또는 180℃ 내지 190℃의 온도 및 7 내지 20 kgf/cm2g, 예를 들어, 8 내지 12 kgf/cm2g의 압력을 가지는 스팀일 수 있다. 또한 상기 저압 압축기(4101)에서 유출되어 상기 제 3 스팀 분배 장치(301)로 유입되는 스팀은 150℃ 내지 240℃, 예를 들어, 155℃ 내지 175℃, 180℃ 내지 220℃, 또는 185℃ 내지 215℃의 온도 및 3 내지 7 kgf/cm2g, 예를 들어, 4 내지 5.5 kgf/cm2g의 압력을 가지도록 조절할 수 있다.In one example, the second steam discharged from the heat pump may be introduced into the compressors 4001 and 4101. The second steam discharged from the heat pump passes through the steam distribution device 3001 and is separated and discharged to be introduced into the medium pressure compressor 4001 and the low pressure compressor 4101. Steam discharged from the compressors 4001 and 4101 may be introduced into the second steam distribution device 301 or the third steam distribution device 400. Steam flowing out of the medium pressure compressor 4001 and flowing into the second steam distribution device 301 is 170°C to 350°C, for example, 160°C to 175°C, 170°C to 200°C, or 180°C to 190°C. It may be steam having a temperature of °C and a pressure of 7 to 20 kgf/cm 2 g, for example, 8 to 12 kgf/cm 2 g. In addition, the steam flowing out of the low pressure compressor 4101 and flowing into the third steam distribution device 301 is 150°C to 240°C, for example, 155°C to 175°C, 180°C to 220°C, or 185°C to It can be adjusted to have a temperature of 215° C. and a pressure of 3 to 7 kgf/cm 2 g, for example, 4 to 5.5 kgf/cm 2 g.

이하, 본 출원에 따르는 실시예 및 본 출원에 따르지 않는 비교예를 통하여 본 출원을 보다 상세히 설명하나, 본 출원의 범위가 하기 제시된 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present application will be described in more detail through examples according to the present application and comparative examples not according to the present application, but the scope of the present application is not limited by the examples presented below.

<실시예><Example>

도 3의 스팀공급시스템을 이용하여, 각 스팀사용처에 스팀을 공급하였다.Using the steam supply system of FIG. 3, steam was supplied to each steam use place.

스팀 발생 장치(101)에서 공급되는 290 ℃, 35.8 kgf/cm2g의 스팀을 제 1 스팀 분배 장치(201)에서 분리 유출하여 제 1 스팀 수요 장치(501)와 압력 강하 장치(221)로 유입시켰다. 상기 압력 강하 장치(221)를 통해 290℃, 13.3 kgf/cm2g로 감압된 스팀은 제 2 스팀 분배 장치(301)에서 분리 유출하여 제 2 스팀 수요 장치(601)와 압력 강하 장치(331)로 유입시켰다. 상기 압력 강하 장치(331)를 통해 294.7 ℃, 3.9 kgf/cm2g로 감압된 스팀은 제 3 스팀 수요 장치(701)로 유입시켰다. 상기 제 1 스팀 수요 장치(501)에서 사용된 스팀은 재증발기(531)에서 스팀과 응축수로 분리되며, 상기 분리된 151.4℃, 3.9 kgf/cm2g의 스팀은 제 3 스팀 분배 장치(400)로 유입시키고 상기 응축수는 재증발기(741)로 유입시켰다. 상기 제 2 스팀 수요 장치(601)에서 사용된 스팀은 재증발기(631)에서 151.4 ℃, 3.9 kgf/cm2g의 스팀과 응축수로 분리되며, 상기 분리된 스팀은 제 3 스팀 분배 장치(400)로 유입시키고 상기 응축수는 재증발기(741)로 유입시켰다.Steam of 290°C and 35.8 kgf/cm 2 g supplied from the steam generating device 101 is separated and discharged from the first steam distribution device 201 and flows into the first steam demand device 501 and the pressure drop device 221 Made it. The steam depressurized to 290° C. and 13.3 kgf/cm 2 g through the pressure drop device 221 is separated and discharged from the second steam distribution device 301 and the second steam demand device 601 and the pressure drop device 331 Flowed into. The steam reduced to 294.7° C. and 3.9 kgf/cm 2 g through the pressure drop device 331 was introduced into the third steam demand device 701. The steam used in the first steam demand device 501 is separated into steam and condensate in the re-evaporator 531, and the separated 151.4° C., 3.9 kgf/cm 2 g steam is supplied to the third steam distribution device 400. And the condensed water was introduced into the re-evaporator 741. The steam used in the second steam demand device 601 is separated into 151.4° C., 3.9 kgf/cm 2 g steam and condensed water in the re-evaporator 631, and the separated steam is the third steam distribution device 400. And the condensed water was introduced into the re-evaporator 741.

상기 재증발기(741)를 통해 회수된 105 ℃의 응축수는 히트펌프로 공급되어 냉매와 열교환되고, 상기 히트펌프에서 열교환 및 가압되어 고온, 고압의 상태의 냉매와 제 2 유체 흐름(1221)은 열교환되며, 상기 제 2 유체 흐름(1221)은 히트펌프에서 가열되어 스팀으로 배출되고, 상기 스팀은 중압 압축기(4001) 및 저압 압축기(4101)로 유입시켜 349 ℃, 13.3 kgf/cm2g 및 208.5 ℃, 3.9 kgf/cm2g의 스팀으로 가압한 후 제 2 스팀 분배 장치(301) 및 제 3 스팀 분배 장치(400)로 유입시켰다.The condensed water at 105° C. recovered through the re-evaporator 741 is supplied to a heat pump to heat exchange with the refrigerant, and heat exchanged and pressurized by the heat pump to heat exchange between the refrigerant in a high temperature and high pressure state and the second fluid flow 1221. The second fluid stream 1221 is heated by a heat pump and discharged as steam, and the steam is introduced into the medium pressure compressor 4001 and the low pressure compressor 4101 to 349° C., 13.3 kgf/cm 2 g and 208.5° C. , After pressurizing with steam of 3.9 kgf/cm 2 g, it was introduced into the second steam distribution device 301 and the third steam distribution device 400.

<비교예><Comparative Example>

도 1의 스팀공급도를 이용하여, 각 스팀 수요 장치에 스팀을 공급하였다. 상기 실시예와 비교하여 응축수를 히트펌프로 유입시키는 것을 제외하고는 본 출원에 따르는 스팀공급시스템과 동일한 조건으로 스팀을 공급하였다.Using the steam supply diagram of FIG. 1, steam was supplied to each steam demand device. Steam was supplied under the same conditions as in the steam supply system according to the present application, except that condensed water was introduced into the heat pump compared to the above embodiment.

스팀공급량Steam supply amount 실시예Example 비교예Comparative example 보일러Boiler HP 94.1 T/HHP 94.1 T/H HP 99.9 T/HHP 99.9 T/H 재증발기Flash evaporator LP 20 T/HLP 20 T/H LP 20 T/HLP 20 T/H 히트펌프Heat pump MP 2.9 T/H, LP 2.9 T/HMP 2.9 T/H, LP 2.9 T/H --

표 1에서 나타나듯이, 본 출원의 일 실시예에 따른 스팀공급시스템을 이용하여 스팀을 공급할 경우, 최대 5.8T/H의 스팀 사용량을 절감할 수 있음을 확인할 수 있다.As shown in Table 1, when steam is supplied using the steam supply system according to an embodiment of the present application, it can be seen that steam consumption of up to 5.8T/H can be reduced.

200, 201: 제 1 스팀 분배 장치
300, 301: 제 2 스팀 분배 장치
400: 제 3 스팀 분배 장치
220, 221, 330, 331, 1121: 압력 강하 장치
500, 501: 제 1 스팀 수요 장치
600, 601: 제 2 스팀 수요 장치
700, 701: 제 3 스팀 수요 장치
530, 531, 630, 631, 740, 741: 재증발기
1001: 제 1 열교환기
1201: 제 2 열교환기
1101: 제 3 열교환기
831: 제 1 유체 흐름 라인
1011, 1111, 1131: 제 1 냉매 라인
1131, 1211, 3011: 제 2 냉매 라인
1221: 제 2 유체 흐름 라인
4001: 중압 압축기
4101: 저압 압축기200, 201: first steam distribution device
300, 301: second steam distribution device
400: third steam distribution device
220, 221, 330, 331, 1121: pressure drop device
500, 501: first steam demand device
600, 601: second steam demand device
700, 701: third steam demand device
530, 531, 630, 631, 740, 741: flash evaporator
1001: first heat exchanger
1201: second heat exchanger
1101: third heat exchanger
831: first fluid flow line
1011, 1111, 1131: first refrigerant line
1131, 1211, 3011: second refrigerant line
1221: second fluid flow line
4001: medium pressure compressor
4101: low pressure compressor

Claims (14)

제 1 스팀 발생 장치;
상기 제 1 스팀 발생 장치로부터 공급되는 제 1 스팀을 분배하는 스팀 분배 장치;
상기 스팀 분배 장치로부터 분배된 스팀을 사용하는 하나 이상의 스팀 수요 장치;
상기 스팀 수요 장치로부터 사용된 후 유출되는 응축수 혹은 기타 공정의 폐열을 사용하여 제 2 스팀을 생산하는 히트펌프; 및
상기 제 2 스팀은 상기 스팀 분배 장치로 유입되고,
상기 스팀 수요 장치는 서로 필요 압력이 다른 제 1 스팀 수요 장치와 제 2 스팀 수요 장치를 포함하고, 상기 스팀 분배 장치에서 분리 유출된 스팀은 상기 제 1 스팀 수요 장치 및 압력 강하 장치로 유입되며, 상기 압력 강하 장치를 통과한 스팀은 제 2 스팀 수요 장치로 유입되는 스팀 공급 시스템.A first steam generating device;
A steam distribution device for distributing first steam supplied from the first steam generating device;
At least one steam demand device using the steam distributed from the steam distribution device;
A heat pump for producing second steam by using condensed water used from the steam demand device and then discharged or waste heat from other processes; And
The second steam is introduced into the steam distribution device,
The steam demand device includes a first steam demand device and a second steam demand device having different required pressures, and the steam separated and discharged from the steam distribution device flows into the first steam demand device and the pressure drop device, and the A steam supply system in which the steam passing through the pressure drop device flows into the second steam demand device. 삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 스팀 수요 장치는 제 3 스팀 수요 장치를 추가로 포함하고,
상기 스팀 분배 장치는 제 1 스팀 분배 장치, 제 2 스팀 분배 장치를 추가로 포함하며,
상기 압력 강하 장치는 제 1 압력 강하 장치 및 제 2 압력 강하 장치를 추가로 포함하고,
상기 제 1 스팀 분배 장치는 유입된 스팀을 상기 제 1 스팀 수요 장치 및 제 1 압력 강하 장치로 유출하고, 상기 제 1 압력 강하 장치를 통해 감압된 스팀은 제 2 스팀 분배 장치로 유입되며, 상기 제 2 스팀 분배 장치로 유입된 스팀은 상기 제 2 스팀 수요 장치 및 상기 제 2 압력 강하 장치로 유출되고, 상기 제 2 압력 강하 장치를 통해 감압된 스팀은 상기 제 3 스팀 수요 장치로 유입시키는 스팀 공급 시스템.The method of claim 1, wherein the steam demand device further comprises a third steam demand device,
The steam distribution device further includes a first steam distribution device and a second steam distribution device,
The pressure drop device further comprises a first pressure drop device and a second pressure drop device,
The first steam distribution device discharges the introduced steam to the first steam demand device and the first pressure drop device, and the steam depressurized through the first pressure drop device is introduced into the second steam distribution device. 2 Steam supply system in which the steam introduced into the steam distribution device flows out to the second steam demand device and the second pressure drop device, and the steam depressurized through the second pressure drop device flows into the third steam demand device. . 제 3항에 있어서, 상기 스팀 공급 시스템은 재증발기 및 압축기를 추가로 포함하고, 상기 재증발기는 상기 제 1 및 2 스팀 수요 장치로부터 유출되는 응축수를 재증발시켜 스팀은 스팀 수요 분배 장치로 유입시키고, 응축수는 상기 히트펌프로 유입시켜 상기 히트펌프의 냉매와 열교환하고, 외부로부터 유입되는 물 또는 사용된 스팀의 응축수를 상기 히트펌프에서 가열하여 제 2 스팀으로 유출시키며, 상기 히트펌프에서 유출되는 제 2 스팀은 압축기를 통해 승압되어 상기 스팀 분배 장치로 유입시키는 스팀 공급 시스템.The method of claim 3, wherein the steam supply system further comprises a re-evaporator and a compressor, and the re-evaporator re-evaporates condensed water discharged from the first and second steam demand devices, and the steam flows into the steam demand distribution device. , Condensed water flows into the heat pump to exchange heat with the refrigerant of the heat pump, heats the condensed water of water or used steam introduced from the outside in the heat pump and discharges it as a second steam. 2 A steam supply system in which steam is boosted through a compressor and introduced into the steam distribution device. 제 4항에 있어서, 상기 히트 펌프는 냉매가 흐르는 배관을 통하여 유체 연결된 제 1 열교환기, 압축기, 제 2 열교환기, 제 3 열교환기 및 압력 강하 장치를 포함하고,
상기 제 1 열교환기로 유입되는 냉매 흐름은 상기 재증발기에서 유출된 응축수와 열교환되며, 상기 제 1 열교환기에서 유출되는 냉매 흐름은 상기 제 3 열교환기로 유입된 후에 상기 압축기로 유입되고, 상기 압축기에서 유출되는 냉매 흐름은 상기 제 2 열교환기로 유입되어 상기 제 2 열교환기로 유입되는 물 또는 응축수와 열교환되며, 상기 제 2 열교환기에서 유출되는 냉매 흐름은 상기 제 3 열교환기로 유입된 후에 상기 압력 강하 장치로 유입되고, 상기 압력 강하 장치에서 유출되는 냉매 흐름은 상기 제 1 열교환기로 유입되며, 상기 제 1 열교환기에서 유출되는 냉매 흐름과 상기 제 2 열교환기에서 유출되는 냉매 흐름은 상기 제 3 열교환기에서 열교환되는 스팀 공급 시스템.The method of claim 4, wherein the heat pump comprises a first heat exchanger, a compressor, a second heat exchanger, a third heat exchanger, and a pressure drop device fluidly connected through a pipe through which a refrigerant flows,
The refrigerant flow flowing into the first heat exchanger is heat-exchanged with the condensed water discharged from the re-evaporator, and the refrigerant flow flowing out of the first heat exchanger flows into the third heat exchanger and then flows into the compressor, and flows out from the compressor. The refrigerant flow introduced into the second heat exchanger is exchanged with water or condensed water flowing into the second heat exchanger, and the refrigerant flow flowing out of the second heat exchanger flows into the third heat exchanger and then flows into the pressure dropping device. And, the refrigerant flow flowing out of the pressure dropping device flows into the first heat exchanger, and the refrigerant flow flowing out of the first heat exchanger and the refrigerant flow flowing out of the second heat exchanger are heat-exchanged in the third heat exchanger. Steam supply system. 제 5항에 있어서, 제 1 열교환기로 유입되는 응축수의 온도는 50 내지 120℃인 스팀 공급 시스템.The steam supply system according to claim 5, wherein the temperature of the condensed water flowing into the first heat exchanger is 50 to 120°C. 제 5항에 있어서, 상기 제 2 열교환기에서 열교환된 물 또는 응축수는 제 2 스팀으로 유출되는 스팀 공급 시스템.The steam supply system of claim 5, wherein the water or condensed water heat-exchanged in the second heat exchanger is discharged as the second steam. 제 5 항에 있어서, 상기 제 2 스팀의 온도는 100 내지 180℃이고, 상기 스팀의 압력은 0 내지 2.5 kgf/cm2g인 스팀 공급 시스템.The steam supply system of claim 5, wherein the temperature of the second steam is 100 to 180°C, and the pressure of the steam is 0 to 2.5 kgf/cm 2 g. 제 8 항에 있어서, 상기 스팀 공급 시스템은 상기 제 2 스팀을 압축하는 중압 압축기와 저압 압축기를 추가로 포함하고,
상기 중압 압축기에서 유출되는 제 2 스팀은 온도가 165 내지 400℃이고, 압력은 6 내지 20 kgf/cm2g이며, 상기 저압 압축기에서 유출되는 제 2 스팀은 온도가 145 내지 250℃이고, 압력이 3 내지 6 kgf/cm2g인 스팀 공급 시스템.The method of claim 8, wherein the steam supply system further comprises a medium pressure compressor and a low pressure compressor compressing the second steam,
The second steam discharged from the medium pressure compressor has a temperature of 165 to 400°C, a pressure of 6 to 20 kgf/cm 2 g, and the second steam discharged from the low pressure compressor has a temperature of 145 to 250°C, and a pressure Steam supply system from 3 to 6 kgf/cm 2 g. 제 1항의 스팀 공급 시스템을 활용하여 스팀을 공급하는 방법으로서,
상기 제 1 스팀 발생 장치로부터 공급되는 제 1 스팀을 스팀 분배 장치에서 분리 유출하고, 상기 스팀 분배 장치로부터 분리 유출된 스팀을 하나 이상의 스팀 수요 장치로 유입시키며,
상기 스팀 수요 장치로부터 사용된 후 유출되는 응축수를 히트펌프로 유입시기고, 상기 히트펌프는 제 2 스팀을 생산하는 단계; 및,
상기 제 2 스팀을 상기 스팀 분배 장치로 유입시키는 단계를 포함하는 스팀 공급 방법.As a method of supplying steam using the steam supply system of claim 1,
The first steam supplied from the first steam generating device is separated and discharged from the steam distribution device, and the steam separated and discharged from the steam distribution device is introduced into one or more steam demand devices,
Introducing condensed water, which is discharged after being used from the steam demand device, to a heat pump, and the heat pump produces second steam; And,
And introducing the second steam to the steam distribution device. 제 10항에 있어서, 상기 히트펌프에서 유출되는 제 2 스팀을 압축기에서 가압하여 상기 스팀 분배 장치로 유입시키는 단계를 추가로 포함하는 스팀 공급 방법.The method of claim 10, further comprising the step of pressurizing the second steam discharged from the heat pump in a compressor and introducing it into the steam distribution device. 제 10항에 있어서, 상기 히트펌프로 유입되는 응축수의 온도는 70 내지 115℃인 스팀 공급 방법.The method of claim 10, wherein the temperature of the condensed water introduced into the heat pump is 70 to 115°C. 제 10항에 있어서, 상기 히트펌프에서 유출되는 제 2 스팀의 온도는 100 내지 135℃이고, 압력은 0 내지 2.5 kgf/cm2g인 스팀 공급 방법.The method of claim 10, wherein the temperature of the second steam discharged from the heat pump is 100 to 135°C, and the pressure is 0 to 2.5 kgf/cm 2 g. 제 11항에 있어서, 상기 압축기는 중압 압축기와 저압 압축기를 포함하며, 상기 중압 압축기에서 유출되는 제 2 스팀은 온도가 165 내지 400℃이고 압력은 6 내지 20 kgf/cm2g이며, 상기 저압 압축기에서 유출되는 제 2 스팀은 온도가 145 내지 250℃이고 압력이 3 내지 6 kgf/cm2g인 스팀 공급 방법.

The method of claim 11, wherein the compressor includes a medium pressure compressor and a low pressure compressor, and the second steam discharged from the medium pressure compressor has a temperature of 165 to 400°C and a pressure of 6 to 20 kgf/cm 2 g, and the low pressure compressor The second steam discharged from is a steam supply method having a temperature of 145 to 250°C and a pressure of 3 to 6 kgf/cm 2 g.

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