KR20140042323A - Energy saving system for using waste heat of ship - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an energy saving system using waste heat in a ship capable of maximizing energy saving effect by additionally recovering the waste heat from an intermediate and low waste heat recovery device and recovering the waste heat from oil refrigerant wasted in a condenser of the intermediate and low waste recovery device. The system of the present invention comprises the intermediate and low waste heat recovery device operated by using the oil refrigerant with a boiling point lower than the boiling point of water as a working fluid to generate electricity; and an additional waste heat recovery device for additionally recovering the waste heat from the intermediate and low waste heat recovery device to generate the electricity. [Reference numerals] (AA,CC) Cooling water at a low temperature; (BB,DD) Steam; (EE,FF) Scavenging

Description

선박의 폐열을 이용한 에너지 절감 시스템{ENERGY SAVING SYSTEM FOR USING WASTE HEAT OF SHIP}Energy saving system using waste heat of ship {ENERGY SAVING SYSTEM FOR USING WASTE HEAT OF SHIP}

본 발명은 선박의 폐열을 이용한 에너지 절감 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 선박의 엔진으로부터 나오는 중저온의 폐열을 이용하여 전기를 생산할 수 있도록 한 에너지 절감 장치의 선박 내에서 중저온의 폐열을 회수하는 장치로부터 추가적으로 폐열을 회수하여, 전기를 생산할 수 있도록 구성된 선박의 폐열을 이용한 에너지 절감 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an energy saving device using waste heat of a ship, and more particularly, to low-temperature waste heat in a ship of an energy saving device capable of producing electricity using low-temperature waste heat from an engine of a ship. The present invention relates to an energy saving device using waste heat of a ship configured to generate electricity by recovering waste heat additionally from a recovering device.

일반적으로 선박의 추진용 또는 발전용 엔진에서 연료를 연소하여 발생하는 열 에너지 중 대략 50% 정도는 각각 추진이나 발전에 사용되지만, 나머지는 거의 대부분 배기가스의 형태 또는 엔진 냉각수에 대한 열교환을 통한 냉각 등을 통해 외부로 배출되는 형태로 소비된다. 이와 같은 형태로 배출되는 열은 기관의 추진이나 발전 등에 유용한 형태로 전환되지 못하고 버려지는 열이라고 할 수 있으며, 따라서 이를 폐열이라고 일컫는다.Generally, about 50% of the thermal energy generated by combustion of fuel in a propulsion or power generation engine of a ship is used for propulsion or power generation, respectively, while the remainder is mostly used for cooling the exhaust gas or heat- And the like. The heat emitted in this form can be said to be a waste heat that can not be converted to a form useful for propulsion or power generation of an engine, and is therefore referred to as waste heat.

그러므로 외부로 배출되는 폐열중 일부라도 회수하여 이를 유용한 에너지로 재활용할 수 있다면 그만큼 연료의 절약을 도모할 수 있으므로 선박에서 소모하는 전체 에너지를 절감하는 데 크게 기여할 수 있게 된다.Therefore, if some of the waste heat discharged to the outside can be recovered and recycled as useful energy, the fuel can be saved as much as it can greatly contribute to reducing the total energy consumed by the ship.

그 결과, 최근에는 외부로 배출되는 폐열중 일부를 회수함으로써 에너지를 절감할 수 있는 고효율의 선박 또는 친환경 선박에 대한 필요성이 대두됨에 따라, 이미 선박 분야에서는 수년 전부터 엔진으로부터 배출되는 고온의 배기가스를 직접 작동유체로 사용하는 가스터빈(또는 파워터빈이라고 함)과 고온의 배기가스의 열을 이용하여 생성된 증기의 일부를 작동유체로 사용하는 증기터빈 등을 추가적으로 설치하여 전력을 생산할 수 있도록 한 이른바 폐열 회수장치(WHRS: Waste Heat Recovery System)를 적용하고 있다.As a result, in recent years, there is a need for a high-efficiency ship or an eco-friendly ship that can save energy by recovering some of the waste heat discharged to the outside. So-called gas turbines (or power turbines) used as direct working fluids and steam turbines using some of the steam generated by using high-temperature exhaust gas heat as operating fluids are installed to generate electricity. Waste Heat Recovery System (WHRS) is applied.

도 1은 종래 선박에 적용되는 폐열 회수장치에 대한 구성을 도시하고 있다. 선박의 엔진(10)은 냉각을 위한 냉각수의 유동경로에 해당하는 메인유로(12)를 구비한다. 이코노마이저(50)는 엔진(10)에 대해 직결되어 엔진(10)의 연소 후 발생되는 고온의 배기가스를 제공받는다. 폐열 회수장치(52)는 이코노마이저(50)에 의해 가열된 물로부터 발생한 스팀을 제공받아 이를 작동유체로 사용하는 증기 터빈이나, 엔진(10)의 배기가스 수집장치(Exhaust gas receiver)로부터 터보 차져(Turbo charger)를 우회하여 빠져나오는 고온의 배기가스를 제공받아 이를 작동유체로 사용하는 가스터빈(파워터빈)을 추가적으로 설치하여 전력을 생산할 수 있게 한 것이다.1 illustrates a configuration of a waste heat recovery apparatus applied to a conventional vessel. The engine 10 of the ship has a main flow passage 12 corresponding to the flow path of the cooling water for cooling. The economizer 50 is directly connected to the engine 10 to receive a high temperature exhaust gas generated after combustion of the engine 10. The waste heat recovery device 52 receives a steam generated from the water heated by the economizer 50 and uses it as a working fluid, or a turbocharger from an exhaust gas receiver of the engine 10. By bypassing the turbo charger, a gas turbine (power turbine), which receives high-temperature exhaust gas and uses it as a working fluid, is installed to generate power.

이 경우, 증기터빈은 이코노마이저(50)에 의해 물을 가열하여 스팀을 발생시키는 경로(50a,50b) 중에서 스팀의 출력측에 해당하는 경로(50b)와 연결된 또 다른 형태의 경로(52b)를 통해 스팀을 제공받고, 가스터빈은 엔진(10)과 직결되는 또 다른 경로(52a)를 통해 고온의 배기가스를 직접 제공받도록 구성된다.In this case, the steam turbine is steamed through another type of path 52b connected to a path 50b corresponding to the output side of steam among paths 50a and 50b for heating water by the economizer 50 to generate steam. The gas turbine is configured to receive hot exhaust gas directly through another path 52a directly connected to the engine 10.

그러나 최근 들어 선박을 저속으로 운항하여 연료비의 절감을 요구하는 선주들이 많아지므로 인해 선박을 저속으로 운항할 경우, 엔진의 출력은 최대 출력의 30~50% 정도만 사용하게 된다.However, in recent years, since many ship owners demand to reduce fuel costs by operating the vessel at low speed, when the vessel is operated at low speed, the engine output is used only about 30-50% of the maximum output.

이렇게 낮은 부하로 엔진을 운전하면 배기 가스의 양이 적어서 기존의 폐열 회수장치(52)는 그 역할을 제대로 하지 못하게 된다. 특히 파워터빈은 배기가스를 과급기를 거치지 않고 사용하는 데, 엔진의 저부하 운전시에는 우회시킬 배기가스의 양이 없으므로 사용이 불가능하다.When the engine is operated at such a low load, the amount of exhaust gas is small so that the existing waste heat recovery device 52 does not function properly. In particular, the power turbine uses the exhaust gas without passing through the supercharger, and it is impossible to use it because there is no amount of exhaust gas to be bypassed at low load operation of the engine.

일반적으로 엔진의 50％ 이상의 부하에서 파워터빈의 사용이 가능하고, 엔진에서 배출되는 배기가스의 양이 감소되면 이코노마이저(50)에서 사용할 수 있는 열량 자체가 줄어들어 스팀터빈에서 생성할 수 있는 전력량도 줄어들게 된다.In general, the power turbine can be used at 50% or more of the engine load, and if the amount of exhaust gas discharged from the engine is reduced, the amount of heat that can be used by the economizer 50 is reduced, thereby reducing the amount of power generated by the steam turbine. do.

부연하자면 종래 선박의 폐열 회수장치(52)는 버려지는 열에너지 중 비교적 고온의 열을 회수하여 전력을 생산함으로 인해 엔진(10)이 높은 부하로 운전될 때 많은 양의 열을 회수하여 전력을 생산할 수 있지만, 엔진(10)이 낮은 부하로 운전될 때에는 배기가스, 즉 폐열의 온도가 비교적 낮으므로 인해 전력 생산의 효용성이 떨어지는 문제점을 가지고 있었다. In other words, the conventional waste heat recovery device 52 of the conventional vessel recovers a relatively high temperature of the heat energy discarded to produce power, so that when the engine 10 is operated at a high load, it can generate a large amount of heat to generate power. However, when the engine 10 is operated at a low load, the exhaust gas, that is, the temperature of the waste heat is relatively low, and thus the utility of power generation is poor.

또한, 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 중저온의 폐열을 회수하고자 하는 경우, 중저온 폐열 회수장치의 효율성을 높이도록 할 필요성을 가지게 되었다.In addition, in order to solve this problem, to recover the low-temperature waste heat, there is a need to increase the efficiency of the low-temperature waste heat recovery apparatus.

한국특허공개 제2006-0134049호(유나이티드 테크놀로지스 코포레이션) 2006. 12. 27Korean Patent Publication No. 2006-0134049 (United Technologies Corporation) Dec. 27, 2006

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 선박 엔진의 냉각계통에서 발생하는 폐열, 소기계통에서 발생하는 폐열 및 스팀계통에서 발생하는 폐열을 각각 회수하고, 이를 활용하여 중저온 폐열 회수장치를 구동시켜 전기를 생산함으로써 에너지의 절감뿐만 아니라, 친환경적 효과를 도모하도록 하고, 이러한 중저온 폐열 회수장치로부터 추가적으로 폐열을 회수하여 전기를 생산할 수 있도록 함으로써 폐열 회수를 극대화하여 에너지 절감효과를 추가적으로 확보할 수 있는 선박의 폐열을 이용한 에너지 절감 장치를 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to recover the waste heat generated in the cooling system of the ship engine, the waste heat generated in the small system and the waste heat generated in the steam system, respectively, by utilizing the low and low temperature waste heat recovery device to drive the electricity By not only saving energy, but also promoting eco-friendly effects, it is possible to recover waste heat from these low and low temperature waste heat recovery devices to produce electricity, thereby maximizing waste heat recovery, and thus further saving energy of ships. It is to provide an energy saving device using.

본 발명의 일 측면에 따르면, 선박의 폐열을 이용한 에너지 절감 시스템으로서, 물보다 비등점이 낮은 유기냉매를 작동유체로 하여 동작하여 전기를 생산할 수 있도록 하는 중저온 폐열 회수장치; 및 상기 중저온 폐열 회수장치로부터 추가적으로 폐열을 회수하여 전기를 생산할 수 있도록 하는 추가 폐열 회수장치를 포함하는 선박의 폐열을 이용한 에너지 절감 시스템이 제공된다.According to an aspect of the present invention, an energy saving system using waste heat of a ship, the low-temperature waste heat recovery apparatus for operating the organic refrigerant having a lower boiling point than water as a working fluid to produce electricity; And it provides an energy saving system using the waste heat of the ship comprising an additional waste heat recovery device for producing electricity by recovering additional waste heat from the low-temperature waste heat recovery device.

상기 중저온 폐열 회수장치는, 상기 냉각수와의 열교환을 통해 유기냉매를 증발시키는 증발기; 상기 증발기에 의해 증발된 유기냉매를 매개로 회전하는 터빈; 상기 터빈의 회전에 따라 연동하여 전력을 생산하는 발전기; 상기 터빈에서 나온 유기용매를 냉각하여 액화시키는 응축기; 상기 응축기에서 나온 응축된 유기용매를 압축시켜 상기 증발기로 공급하는 펌프; 및 상기 증발기로부터 상기 펌프에 이르기까지 유기냉매의 순환경로를 제공하는 관로를 포함할 수 있다.The low temperature waste heat recovery apparatus, the evaporator for evaporating the organic refrigerant through heat exchange with the cooling water; A turbine rotating through the organic refrigerant evaporated by the evaporator; A generator for generating electric power by interlocking with the rotation of the turbine; A condenser for cooling and liquefying the organic solvent from the turbine; A pump for compressing the condensed organic solvent from the condenser and feeding it to the evaporator; And a conduit for providing a circulation path of the organic refrigerant from the evaporator to the pump.

상기 터빈과 상기 발전기는, 다단으로 구성될 수 있다.The turbine and the generator may be configured in multiple stages.

상기 선박의 엔진과 상기 중저온 폐열 회수장치에 냉각수를 순환 공급하기 위한 냉각수 순환라인을 가지고, 상기 냉각수를 냉각시키는 냉각수 순환장치를 더 포함할 수 있다.It may further include a cooling water circulation device having a cooling water circulation line for circulating and supplying cooling water to the engine of the vessel and the low temperature waste heat recovery device.

상기 냉각수 순환라인에 상기 중저온 폐열 회수장치를 바이패스하도록 연결되는 바이패스라인을 더 포함할 수 있다.The cooling water circulation line may further include a bypass line connected to bypass the low-temperature waste heat recovery device.

상기 냉각수 순환라인에서 상기 바이패스라인과 합류되는 지점의 후단에 설치되는 온도 센서; 및 상기 바이패스라인을 통한 냉각수의 흐름을 제어하는 콘트롤 밸브를 더 포함하고, 상기 온도 센서가 설치된 지점의 온도가 기설정된 온도 이상으로 상승하는 것을 차단하도록 상기 콘트롤 밸브에 의해 제어될 수 있다.A temperature sensor installed at a rear end of the cooling water circulation line and joining the bypass line; And a control valve for controlling the flow of the cooling water through the bypass line, and may be controlled by the control valve to block the temperature at the point where the temperature sensor is installed from rising above a preset temperature.

상기 냉각수 순환라인에 설치되고, 상기 엔진의 터보 차져에서 압축된 소기를 냉각시키는 소기 냉각기를 더 포함하고, 상기 소기 냉각기에서 소기와의 열교환에 의해 온도가 상승한 냉각수를 상기 중저온 폐열 회수장치에 공급함으로써 유기냉매를 증발시켜서 전기를 생산할 수 있도록 한다.A scavenging cooler installed in the cooling water circulation line and cooling the scavenged air compressed in the turbocharger of the engine, and supplying the coolant whose temperature rises by heat exchange with the scavenging water in the scavenging cooler to the mid-low temperature waste heat recovery system. This allows the organic refrigerant to be evaporated to produce electricity.

상기 소기 냉각기는, 제 1 단에서 상기 냉각수와의 1차 열교환에 의해 소기를 냉각시킨 다음, 제 2 단에서 통상의 저온 냉각수와의 2차 열교환에 의해 소기를 냉각시키도록 구성될 수 있다.The scavenging cooler may be configured to cool the scavenging by primary heat exchange with the cooling water in the first stage and then to cool the scavenging by secondary heat exchange with the normal low temperature cooling water in the second stage.

상기 제 1 단의 소기 냉각기 입구측과 출구측의 냉각수 순환라인 상에 각각 설치되는 전환밸브를 더 포함하고, 상기 전환밸브의 동작에 의해 상기 제 1 단의 소기 냉각기를 통과하는 냉각 유체가 상기 냉각수가 되도록 하거나, 통상의 저온 냉각수가 되도록 선택할 수 있다.And a switching valve disposed on the cooling water circulation lines at the inlet side and the outlet side of the scavenging cooler of the first stage, respectively, wherein the cooling fluid passing through the scavenging cooler of the first stage is operated by the switching valve. It can be selected to be or to the ordinary low-temperature cooling water.

상기 중저온 폐열 회수장치가 작동하는 경우에는 상기 전환밸브를 조절하여 냉각수가 상기 제 1 단의 소기 냉각기를 거쳐서 상기 중저온 폐열 회수장치에 공급되도록 하고, 상기 중저온 폐열 회수장치가 정지하는 경우에는 상기 전환밸브를 조절하여 상기 냉각수의 흐름을 차단함과 아울러, 통상의 저온 냉각수가 상기 제 1 단의 소기 냉각기 내에 흐를 수 있도록 한다.When the low temperature waste heat recovery device is operated, the switching valve is adjusted to allow cooling water to be supplied to the low temperature waste heat recovery device via the scavenging cooler of the first stage, and when the low temperature waste heat recovery device is stopped. The switching valve is adjusted to block the flow of the cooling water, and to allow the ordinary low temperature cooling water to flow into the scavenging cooler of the first stage.

상기 냉각수 순환라인은, 상기 소기 냉각기를 순환 가능하게 접속되는 제 1 분지유로가 분지될 수 있다.The cooling water circulation line may be branched to the first branch flow path connected to the scavenging cooler.

상기 냉각수 순환라인에 설치되고, 상기 선박의 스팀계통으로부터 제공되는 스팀을 냉각하여 응축시키는 덤핑 콘덴서를 포함하고, 상기 덤핑 콘덴서에서 스팀과의 열교환에 의해 온도가 상승한 냉각수를 상기 중저온 폐열 회수장치에 공급함으로써 유기냉매를 증발시켜 전기를 생산할 수 있다.And a dumping condenser installed in the cooling water circulation line and cooling and condensing steam provided from the steam system of the ship, wherein the coolant having a temperature increased by heat exchange with steam in the dumping condenser is supplied to the medium-low temperature waste heat recovery system. By supplying, the organic refrigerant can be evaporated to produce electricity.

상기 덤핑 콘덴서는, 제 1 단에서 상기 냉각수와의 1차 열교환에 의해 스팀을 냉각시킨 다음, 제 2 단에서 통상의 저온 냉각수와의 2차 열교환에 의해 스팀을 냉각시키도록 구성될 수 있다.The dumping condenser may be configured to cool steam by primary heat exchange with the cooling water in the first stage and then by secondary heat exchange with conventional low temperature cooling water in the second stage.

상기 냉각수 순환라인은, 상기 덤핑 콘덴서를 순환 가능하게 접속되는 제 2 분지유로가 분지될 수 있다.In the cooling water circulation line, a second branch passage may be branched to circulate the dumping condenser.

상기 추가 폐열 회수장치는, 상기 중저온 폐열 회수장치의 저온부에 급수를 열교환기 급수펌프의 펌핑력에 의해 순환 공급하기 위한 경로를 제공하는 급수 순환라인; 상기 급수 순환라인을 통해서 공급되는 급수를 엔진으로부터 배출되는 배기가스와의 열교환에 의해 스팀으로 생성하는 다단 열교환기; 상기 다단 열교환기에 의해 생성되는 스팀을 이용하여 회전력을 발생시키는 스팀 터빈; 및 상기 스팀 터빈으로부터 배출되는 스팀을 응축시켜서 상기 급수 순환라인을 따라 상기 저온부에 공급되도록 하는 진공 응축기를 포함할 수 있다.The additional waste heat recovery apparatus, the water supply circulation line for providing a path for circulating the water supply to the low temperature portion of the low-temperature waste heat recovery apparatus by the pumping force of the heat exchanger feed water pump; A multi-stage heat exchanger for generating water supplied through the water supply circulation line as steam by heat exchange with exhaust gas discharged from an engine; A steam turbine generating a rotational force using steam generated by the multi-stage heat exchanger; And a vacuum condenser for condensing steam discharged from the steam turbine to be supplied to the low temperature portion along the water supply circulation line.

상기 급수 순환라인에서 상기 진공 응축기의 후단에 설치되고, 상기 진공 응축기로부터 응축된 응축수를 응축수 펌프에 의해 공급받아 응축수에 함유되는 용존산소를 제거하도록 하는 진공탈기탱크를 더 포함할 수 있다.The vacuum degassing tank may be further provided at the rear end of the vacuum condenser in the water supply circulation line, and receives condensed water condensed from the vacuum condenser by a condensate pump to remove dissolved oxygen contained in the condensed water.

상기 추가 폐열 회수장치는, 상기 진공탈기탱크에 개폐밸브의 개방에 의해 급수를 공급하는 급수탱크를 더 포함할 수 있다.The additional waste heat recovery device may further include a water supply tank for supplying water to the vacuum degassing tank by opening and closing a valve.

상기 추가 폐열 회수장치는, 상기 진공탈기탱크로부터 상기 진공 응축기를 연결하는 연결라인에 마련되고, 상기 진공탈기탱크로부터 급수가 상기 진공 응축기로 넘어가는 것을 제한하도록 정해진 차압을 유지시키는 오리피스를 더 포함할 수 있다.The additional waste heat recovery apparatus may further include an orifice provided in a connection line connecting the vacuum condenser from the vacuum degassing tank, the orifice maintaining a predetermined differential pressure to limit the water supply from the vacuum degassing tank to the vacuum condenser. Can be.

상기 추가 폐열 회수장치는, 상기 다단 열교환기에서 생성되는 스팀으로부터 물을 분리시키는 스팀 분리기를 더 포함할 수 있다.The additional waste heat recovery apparatus may further include a steam separator for separating water from steam generated in the multi-stage heat exchanger.

상기 급수 순환라인에서 상기 저온부의 후단에 설치되고, 엔진의 터보 차져에서 압축된 소기를 상기 급수와의 열교환에 의해 냉각시키는 소기 냉각기를 더 포함할 수 있다.The air purifier may further include a scavenging cooler installed at a rear end of the low temperature part in the water supply circulation line and cooling the scavenged air in the turbocharger of the engine by heat exchange with the water supply.

상기 소기 냉각기는, 제 1 단에서 상기 급수와의 1차 열교환에 의해 소기를 냉각시킨 다음, 제 2 단에서 통상의 저온 냉각수와의 2차 열교환에 의해 소기를 냉각시키도록 구성될 수 있다.The scavenging cooler may be configured to cool the scavenging by primary heat exchange with the feed water in the first stage, and then to cool the scavenging by secondary heat exchange with normal low temperature cooling water in the second stage.

상기 제 1 단의 소기 냉각기 입구측과 출구측의 급수 순환라인 상에 각각 설치되는 전환밸브를 더 포함하고, 상기 전환밸브의 동작에 의해 상기 제 1 단의 소기 냉각기를 통과하는 냉각 유체가 상기 급수가 되도록 하거나, 통상의 저온 냉각수가 되도록 선택할 수 있다.And a switching valve installed on the water supply circulation lines at the inlet side and the outlet side of the scavenging cooler of the first stage, respectively, wherein the cooling fluid passing through the scavenging cooler of the first stage is operated by the switching valve. It can be selected to be or to the ordinary low-temperature cooling water.

상기 추가 폐열 회수장치가 작동하는 경우에는 상기 전환밸브를 조절하여 급수가 상기 제 1 단의 소기 냉각기를 거쳐서 상기 다단 열교환기에 공급되도록 하고, 상기 추가 폐열 회수장치가 정지하는 경우에는 상기 전환밸브를 조절하여 상기 급수의 흐름을 차단함과 아울러, 통상의 저온 냉각수가 상기 제 1 단의 소기 냉각기 내에 흐를 수 있도록 한다.When the additional waste heat recovery device is operated, the switching valve is adjusted to supply water to the multi-stage heat exchanger via the scavenging cooler of the first stage, and the switching valve is adjusted when the additional waste heat recovery device is stopped. By blocking the flow of the water supply, the normal low-temperature cooling water can flow in the scavenging cooler of the first stage.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 선박의 폐열을 이용한 에너지 절감 시스템으로서, 중저온 폐열 회수장치로부터 추가적으로 폐열을 회수하기 위한 추가 폐열 회수장치를 포함하고, 상기 추가 폐열 회수장치에 의해 상기 중저온 폐열 회수장치로부터 회수되는 폐열과 엔진의 배기가스 폐열을 이용하여 전기를 생산할 수 있도록 하는 선박의 폐열을 이용한 에너지 절감 시스템이 제공된다.According to another aspect of the present invention, an energy saving system using waste heat of a ship, comprising an additional waste heat recovery device for additionally recovering waste heat from the low temperature waste heat recovery device, the low temperature waste heat recovery by the additional waste heat recovery device An energy saving system is provided that utilizes waste heat from a vessel to produce electricity using waste heat recovered from the device and engine exhaust heat from the engine.

상기 추가 폐열 회수장치는, 상기 중저온 폐열 회수장치의 저온부에 급수를 열교환기 급수펌프의 펌핑력에 의해 순환 공급하기 위한 경로를 제공하는 급수 순환라인; 상기 급수 순환라인을 통해서 공급되는 급수를 엔진으로부터 배출되는 배기가스와의 열교환에 의해 스팀으로 생성하는 다단 열교환기; 상기 다단 열교환기에 의해 생성되는 스팀을 이용하여 회전력을 발생시키는 스팀 터빈; 및 상기 스팀 터빈으로부터 배출되는 스팀을 응축시켜서 상기 저온부에 공급되도록 하는 진공 응축기를 포함할 수 있다.The additional waste heat recovery apparatus, the water supply circulation line for providing a path for circulating the water supply to the low temperature portion of the low-temperature waste heat recovery apparatus by the pumping force of the heat exchanger feed water pump; A multi-stage heat exchanger for generating water supplied through the water supply circulation line as steam by heat exchange with exhaust gas discharged from an engine; A steam turbine generating a rotational force using steam generated by the multi-stage heat exchanger; And it may include a vacuum condenser to condense the steam discharged from the steam turbine to be supplied to the low temperature portion.

본 발명에 따르면, 선박에서 버려지는 열 에너지 중 중저온의 열을 회수하여 전기를 생산할 수 있도록 하여, 기존에 활용할 수 없었던 열을 추가적으로 회수하여 재활용할 수 있도록 하고, 엔진이 높은 부하로 운전될 때에도 보다 넓은 온도 범위의 폐열을 이용함으로써, 보다 많은 에너지를 절감할 수 있도록 하고, 낮은 부하로 운전될 때에도 폐열 회수가 가능하도록 하여 시스템의 효용성을 유지할 수 있다.According to the present invention, it is possible to recover the low-temperature heat of the heat energy discarded from the ship to produce electricity, to further recover and recycle the previously unutilized heat, even when the engine is operated under high load By using waste heat in a wider temperature range, more energy can be saved and waste heat can be recovered even when operating at low loads, thereby maintaining the utility of the system.

또한 본 발명에 따르면, 중저온 폐열 회수장치로부터 폐열을 추가적으로 회수함으로써 에너지 절감효과를 극대화시킬 수 있고, 중저온 폐열 회수장치의 응축기에서 버려지는 유기냉매의 폐열을 회수하여 에너지 절감 효과를 극대화시킬 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to maximize the energy saving effect by additionally recovering waste heat from the low-temperature waste heat recovery device, and to maximize the energy saving effect by recovering the waste heat of the organic refrigerant discarded in the condenser of the low-temperature waste heat recovery device. have.

도 1은 종래의 선박에 적용되는 폐열 회수장치를 도시한 구성도.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 선박의 폐열을 이용한 에너지 절감 시스템의 중저온 폐열 회수부를 도시한 구성도.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 선박의 폐열을 이용한 에너지 절감 시스템에서 터빈 및 발전기의 다단 구성을 도시한 구성도.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 선박의 폐열을 이용한 에너지 절감 시스템을 도시한 구성도.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 선박의 폐열을 이용한 에너지 절감 시스템을 도시한 구성도.1 is a block diagram showing a waste heat recovery apparatus applied to a conventional vessel.
Figure 2 is a block diagram showing a low-temperature waste heat recovery unit of the energy saving system using the waste heat of the ship according to a first embodiment of the present invention.
3 is a block diagram showing a multi-stage configuration of a turbine and a generator in an energy saving system using waste heat of a ship according to a first embodiment of the present invention.
Figure 4 is a block diagram showing an energy saving system using the waste heat of the ship according to a second embodiment of the present invention.
Figure 5 is a block diagram showing an energy saving system using the waste heat of the ship according to a third embodiment of the present invention.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, the following examples can be modified in various forms, and the scope of the present invention is not limited to the following examples.

본 발명에 따른 선박의 폐열을 이용한 에너지 절감 시스템은 중저온 폐열 회수장치로부터 추가적으로 폐열을 회수하기 위한 추가 폐열 회수장치를 포함하고, 이러한 추가 폐열 회수장치에 의해 중저온 폐열 회수장치로부터 회수되는 폐열과 엔진의 배기가스 폐열을 이용하여 전기를 생산할 수 있도록 하는데, 중저온 폐열 회수장치에 의한 폐열 회수의 구성을 먼저 설명하면 다음과 같다. The energy saving system using waste heat of the ship according to the present invention includes an additional waste heat recovery device for additionally recovering waste heat from the low temperature waste heat recovery device, and the waste heat recovered from the low temperature waste heat recovery device by such additional waste heat recovery device. It is possible to produce electricity by using the waste gas waste heat of the engine, first described the configuration of the waste heat recovery by the low-temperature waste heat recovery device.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 선박의 폐열을 이용한 에너지 절감 시스템의 중저온 폐열 회수부를 도시한 구성도이다. 2 is a block diagram showing a low-temperature waste heat recovery unit of the energy saving system using the waste heat of the ship according to the first embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 선박의 폐열을 이용한 에너지 절감 시스템에서, 중저온 폐열 회수부(10)는 물보다 비등점이 낮은 유기냉매를 작동유체로 하여 동작하는 중저온 폐열 회수장치(11)를 포함하고, 나아가서, 중저온 폐열 회수장치(11)를 바이패스(By-pass)하도록 바이패스라인(13)이 연결되는 냉각수 순환라인(12a)을 통해서 엔진(1)의 소기(Scavenge air) 또는 선박의 스팀계통으로부터 제공되는 스팀과의 열교환에 의해 온도가 상승한 냉각수가 유기냉매의 열원으로 제공될 수 있으며, 이를 위해 소기 냉각기(14)와 덤핑 콘덴서(15) 중 어느 하나를 포함할 수 있고, 본 실시예에서처럼 소기 냉각기(14)와 덤핑 콘덴서(15) 모두를 더 포함할 수 있다. As shown in Figure 2, in the energy saving system using the waste heat of the ship according to the first embodiment of the present invention, the low-temperature waste heat recovery unit 10 operates by using the organic refrigerant having a boiling point lower than water as a working fluid It includes a low-temperature waste heat recovery device 11, and further, the engine (through a coolant circulation line 12a connected to the bypass line 13 to bypass the low-temperature waste heat recovery device 11 (by-pass) Cooling water whose temperature rises by heat exchange with steam provided from the scavenge air of 1) or the steam system of the ship may be provided as a heat source of the organic refrigerant. For this purpose, the scavenging cooler 14 and the dumping condenser 15 are provided. It may include any one of, and may further include both the scavenging cooler 14 and the dumping condenser 15 as in this embodiment.

또한, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 선박의 폐열을 이용한 에너지 절감 시스템에서 중저온 폐열 회수부(10)는 다른 실시예들과 마찬가지로, 2행정 디젤엔진과 같은 내연기관을 사용하는 선박에 있어서, 엔진이나 보일러 또는 이들 모두에서 발생하여 버려지는 폐열을 회수하여 전기와 같은 에너지를 생산할 수 있도록 한다.In addition, the low-temperature waste heat recovery unit 10 in the energy saving system using waste heat of the ship according to the first embodiment of the present invention, in the vessel using an internal combustion engine, such as a two-stroke diesel engine, like other embodiments In addition, waste heat from the engine, boiler or both can be recovered to produce energy such as electricity.

중저온 폐열 회수장치(11)는 물 보다 비등점이 낮은 유기냉매를 작동유체로 하여 동작하는 터빈 사이클로 이루어질 수 있고, 이를 유기 랭킨 사이클(ORC; Organic Rankine Cycle) 장치라고 지칭되어질 수 있다. 즉, 중저온 폐열 회수장치(11)는 냉각수 순환장치(Jacket CFW circulation system; 12)를 통해 제공되는 엔진(1)의 냉각수가 가지는 열원을 매개로 유기냉매를 증발시킴으로써 증발된 유기냉매가 가지는 운동에너지를 이용하여 선박에서 필요로 하는 전기를 생산하도록 할 수 있다. 여기서, 냉각수는 소기 냉각기(14)에서 엔진(1)의 터보 차져에서 압축된 소기와의 열교환에 의해 온도가 상승하여 중저온 폐열 회수장치(11)에 공급될 수 있다.The low-temperature waste heat recovery apparatus 11 may include a turbine cycle operated by using an organic refrigerant having a lower boiling point than water as a working fluid, which may be referred to as an organic rankine cycle (ORC) apparatus. That is, the medium-low temperature waste heat recovery device 11 has a motion of the organic refrigerant evaporated by evaporating the organic refrigerant through a heat source of the cooling water of the engine 1 provided through the jacket CFW circulation system 12. Energy can be used to produce the electricity needed by ships. Here, the coolant may be supplied to the medium-low temperature waste heat recovery apparatus 11 by raising the temperature by heat exchange with the scavengers compressed in the turbocharger of the engine 1 in the scavenging cooler 14.

냉각수 순환장치(12)는 선박에 탑재되는 내연기관으로서 엔진(1)의 냉각을 위해 냉각수의 순환이 이루어지는 냉각수 순환라인(12a)을 포함할 수 있고, 냉각수 순환라인(12a)을 통해서 순환되는 냉각수의 냉각을 위하여 냉각기와 펌프를 더 포함할 수 있으며, 엔진(1)에 설치된 냉각수 자켓을 통해서 엔진(1)이 냉각수에 의해 냉각되도록 할 수 있다. 여기서, 냉각수 순환라인(12a)에는 바이패스라인(13)이 연결될 수 있고, 소기 냉각기(14)가 설치될 수 있다.The coolant circulation device 12 may include a coolant circulation line 12a in which a coolant is circulated for cooling the engine 1 as an internal combustion engine mounted on a vessel, and the coolant circulated through the coolant circulation line 12a. A cooler and a pump may be further included for cooling the engine 1 through the coolant jacket installed in the engine 1 to allow the engine 1 to be cooled by the coolant. Here, the bypass line 13 may be connected to the cooling water circulation line 12a, and the scavenging cooler 14 may be installed.

바이패스라인(13)은 냉각수 순환라인(12a)에서 중저온 폐열 회수장치(11)를 바이패스하도록 연결된다. 이러한 바이패스라인(13)은 냉각수 순환라인(12a)과의 열교환으로부터 열을 취득할 수 없는 경우를 대비한 것이다. 이때 바이패스라인(13)을 통한 냉각수의 유동이 이루어지기 위해서, 냉각수 순환라인(12a)과 바이패스유로(13) 사이의 분기점의 온도에 따라 유로의 절환이 이루어질 수 있는 온도감응형 밸브가 구비될 수 있다.The bypass line 13 is connected to bypass the low and medium temperature waste heat recovery device 11 in the cooling water circulation line 12a. This bypass line 13 is for the case that heat cannot be obtained from heat exchange with the cooling water circulation line 12a. At this time, in order to achieve the flow of the cooling water through the bypass line 13, there is a temperature-sensitive valve that can be switched of the flow path in accordance with the temperature of the branch point between the cooling water circulation line 12a and the bypass passage 13 Can be.

소기 냉각기(14)는 선박에 설치된 엔진(1)의 소기계통에서 발생하는 소기를 냉각시켜 응축시키도록 하는데, 냉각수 순환라인(12a)에 설치됨으로써 엔진(1)의 터보 차져에서 압축된 소기를 냉각수에 의해 냉각시키도록 한다. 이때, 냉각수 순환라인(12a)은 소기 냉각기(14)를 순환 가능하게 접속되는 전열수단인 제 1 분지유로(12b)가 분지될 수 있다.The scavenging cooler 14 cools and condenses the scavenging generated in the small machine cylinder of the engine 1 installed in the vessel. The scavenging cooler 14 is installed in the cooling water circulation line 12a to cool the compressed air in the turbocharger of the engine 1. To cool. At this time, the cooling water circulation line 12a may be branched to the first branch passage 12b, which is a heat transfer means for circulating the scavenging cooler 14.

소기 냉각기(14)는 제 1 분지유로(12b)와의 1차 열교환을 선행한 다음, 통상의 저온 냉각수와의 2차 열교환을 수행하기 위해 2단으로 구성될 수 있다. 즉, 소기 냉각기(14)는 제 1 분지유로(12b)를 통한 엔진(1) 냉각수와의 1차 열교환을 선행한 다음, 제 1 청수공급유로(14a)를 매개로 통상의 저온 냉각수와의 2차 열교환을 수행하고, 이러한 1,2차 열교환을 통해 냉각된 소기가 최종적으로 배출경로(14c)를 통해 방출된다. 따라서, 소기 냉각기(14)의 소기 유입경로(14b)를 통해 유입되는 소기가 가지는 열원을 이용하여 냉각수 순환라인(12a)으로부터 제 1 분지유로(12b)을 통해 유입되는 냉각수를 더욱 가열함으로써 냉각수 순환라인(12a)을 통해서 중저온 폐열회수장치(11)로 제공되는 열전달량을 더욱 증가시키는 역할을 수행한다. The scavenging cooler 14 may be configured in two stages to precede the first heat exchange with the first branch channel 12b and then to perform the second heat exchange with the ordinary low temperature cooling water. That is, the scavenging cooler 14 precedes the first heat exchange with the coolant of the engine 1 through the first branch channel 12b, and then, with the low temperature coolant 2 through the first fresh water supply channel 14a, The secondary heat exchange is performed, and the air cooled through the first and second heat exchanges is finally discharged through the discharge path 14c. Therefore, the cooling water is further circulated by further heating the cooling water introduced through the first branch channel 12b from the cooling water circulation line 12a using the heat source included in the scavenging inlet path 14b of the scavenging cooler 14. Through the line (12a) serves to further increase the amount of heat transfer to the low-temperature waste heat recovery device (11).

소기 냉각기(14)는 2단으로 구성되어 제 1 분지유로(12b)에 의해 냉각수와 1차적으로 열교환을 수행하여, 대략 섭씨 200도 정도인 소기의 열 에너지를 소모한 다음, 2차적으로 통상의 저온 냉각수에 해당하는 섭씨 50도 이하, 예컨대 섭씨 30도 내지 40도의 저온 냉각수에 해당하는 청수를 이용하여 소기를 더욱 응축시키게 된다. 이를 위해, 소기 냉각기(14)는 소기의 유입구측에 제 1 분지유로(12b)와의 열교환을 위한 1차 유로를 형성할 수 있고, 1차 유로의 후단부로부터 소기의 유출구측 사이에 저온 냉각수와의 열교환을 위한 2차 유로를 일체로 형성할 수 있다.The scavenging cooler 14 is composed of two stages, and primarily heat exchanges with the cooling water by the first branch flow passage 12b, consuming a desired amount of thermal energy of about 200 degrees Celsius, and then secondarily normal The condensed air is further condensed by using fresh water corresponding to low temperature cooling water of 50 degrees Celsius or less, for example, 30 degrees to 40 degrees Celsius. To this end, the scavenging cooler 14 may form a primary flow path for heat exchange with the first branch flow passage 12b on the inlet side of the scavenging air, and between the rear end of the primary flow path and the scavenging outlet side of the scavenging outlet. Can be integrally formed with a secondary flow path for heat exchange.

냉각수 순환라인(12a)에는 선박의 스팀계통으로부터 제공되는 스팀, 예컨대 선박에서 사용하고 남은 스팀을 냉각하여 응축시키는 덤핑 콘덴서(15)를 더 포함할 수 있는데, 덤핑 콘덴서(15)는 냉각수를 스팀과의 열교환에 의해 가열되도록 하여 중저온 폐열 회수장치(11)로 공급되도록 할 수 있다. 한편, 냉각수 순환라인(12a)은 덤핑 콘덴서(15)를 순환 가능하게 접속되는 제 2 분지유로(12c)가 분지될 수 있다.The cooling water circulation line 12a may further include a dumping condenser 15 for cooling and condensing steam provided from the steam system of the ship, for example, the steam remaining in the ship. The dumping condenser 15 may further include cooling water and steam. It is possible to be supplied to the low-temperature waste heat recovery device 11 by being heated by heat exchange of the. Meanwhile, in the cooling water circulation line 12a, a second branch passage 12c may be branched to circulate the dumping condenser 15 to be circulated.

덤핑 콘덴서(15)는 스팀이 제 2 분지유로(12c)와의 1차 열교환을 선행하도록 한 다음, 통상의 저온 냉각수와의 2차 열교환을 수행하도록 2단으로 구성될 수 있다. 즉, 덤핑 콘덴서(15)는 스팀이 제 2 분지유로(12c)를 통한 엔진(1) 냉각수와의 1차 열교환을 선행하도록 한 다음, 제 2 청수공급유로(15a)를 매개로 통상의 저온 냉각수와의 2차 열교환을 수행하도록 하고, 이러한 1,2차 열교환을 통해 냉각된 응축수는 최종적으로 배출경로(15c)를 통해 방출된다. 따라서, 덤핑 콘덴서(15)의 스팀 유입경로(15b)를 통해 유입되는 스팀이 가지는 열원을 이용하여 냉각수 순환라인(12a)으로부터 제 2 분지유로(12c)를 통해 유입되는 냉각수를 가열함으로써 중저온 폐열회수장치(11)로 제공되는 열전달량을 증가시키는 역할을 수행한다. The dumping condenser 15 may be configured in two stages so that steam precedes the first heat exchange with the second branch flow path 12c and then performs a second heat exchange with the ordinary low temperature cooling water. That is, the dumping condenser 15 causes the steam to precede the first heat exchange with the engine 1 cooling water through the second branch channel 12c, and then the normal low temperature cooling water via the second fresh water supply channel 15a. The secondary heat exchange with and to perform the condensate cooled through the first and second heat exchange is finally discharged through the discharge path (15c). Therefore, by using the heat source of the steam introduced through the steam inlet path (15b) of the dumping condenser (15) by heating the cooling water introduced from the cooling water circulation line (12a) through the second branch flow path (12c) by the low-temperature waste heat It serves to increase the amount of heat transfer provided to the recovery device (11).

덤핑 콘덴서(15)는 2단으로 구성되어 냉각수 순환라인(12a)의 냉각수와 1차적으로 열교환을 수행하여 대략 섭씨 170도 정도인 스팀의 열 에너지를 소모한 다음, 2차적으로는 통상의 저온 냉각수에 해당하는 섭씨 50도 이하, 예컨대 섭씨 30도 내지 40도의 저온 냉각수에 해당하는 청수를 이용하여 스팀을 더욱 응축시키게 된다. 이를 위해, 덤핑 콘덴서(15)는 스팀의 유입구측에 제 2 분지유로(12c)와의 열교환을 위한 1차 유로를 형성할 수 있고, 1차 유로의 후단부로부터 스팀의 유출구측 사이에 저온 냉각수와의 열교환을 위한 2차 유로를 일체로 형성할 수 있다.The dumping condenser 15 is composed of two stages, and primarily heat exchanges with the cooling water of the cooling water circulation line 12a to consume thermal energy of steam, which is about 170 degrees Celsius, and secondly, the ordinary low temperature cooling water. Steam is further condensed by using fresh water corresponding to the low temperature cooling water of 50 degrees Celsius or less, for example, 30 degrees to 40 degrees Celsius. To this end, the dumping condenser 15 may form a primary flow path for heat exchange with the second branch flow path 12c at the inlet side of the steam, and between the outlet end side of the steam and the outlet of the steam from the rear end of the primary flow path. Can be integrally formed with a secondary flow path for heat exchange.

제 2 분지유로(12c)와 제 1 분지유로(12b)는 본 실시예에서처럼 냉각수 순환라인(12a)에 순차적으로 배치될 수 있고, 이로 인해 제 1 분지유로(12b)는 제 2 분지유로(12c)보다 더 큰 열량의 열원을 냉각수 순환라인(12a)에 제공할 수 있고, 냉각수 순환라인(12a)를 통해 순환되는 냉각수가 제 2 분지유로(12c)를 매개로 덤핑 콘덴서(15)로 유입되는 스팀이 가지는 열원에 의해 1차 가열되고, 제 1 분지유로(12b)를 매개로 소기 냉각기(14)로 유입되는 소기가 가지는 열원에 의해 2차 가열되므로, 냉각수 순환라인(12a)을 통해 순환되는 냉각수의 열원이 최대한 증가될 수 있도록 한다.The second branch channel 12c and the first branch channel 12b may be sequentially disposed in the cooling water circulation line 12a as in this embodiment, so that the first branch channel 12b is the second branch channel 12c. A heat source having a greater heat quantity than) may be provided to the cooling water circulation line 12a, and the cooling water circulated through the cooling water circulation line 12a is introduced into the dumping condenser 15 through the second branch passage 12c. Since it is primarily heated by the heat source of the steam, and is heated secondly by the heat source having the scavenging air flowing into the scavenging cooler 14 through the first branch passage 12b, it is circulated through the cooling water circulation line 12a Ensure that the heat source of cooling water is increased as much as possible.

중저온 폐열 회수장치(11)는 일례로, 본 실시예에서처럼 냉각수와의 열교환을 통해 유기냉매를 증발시키는 증발기(11a)와, 증발기(11a)에 의해 증발된 유기냉매를 매개로 회전하는 터빈(11b)과, 터빈(11b)의 회전에 따라 연동하여 전력을 생산하는 발전기(11c)와, 터빈(11b)에서 나온 유기용매를 냉각하여 액화시키는 응축기(11d)와, 응축기(11d)에서 나온 응축된 유기용매를 압축시켜 증발기(11a)로 공급하는 펌프(11e)와, 증발기(11a)로부터 펌프(11e)에 이르기까지 유기냉매의 순환경로를 제공하는 관로(11f)를 포함할 수 있다. 여기서, 유기용매는 예컨대, R 134a를 사용할 수 있으므로 물을 작동유체로 하는 증기터빈보다 낮은 온도를 열원으로 하여 동작할 수 있어 선박에서 발생되는 섭씨 100도 내외의 폐열을 이용하여 전기에너지를 생산할 수 있도록 한다.The low and medium temperature waste heat recovery apparatus 11 is, for example, an evaporator 11a for evaporating organic refrigerant through heat exchange with cooling water, and a turbine rotating through the organic refrigerant evaporated by the evaporator 11a, as in the present embodiment. 11b), a generator 11c that interlocks with the rotation of the turbine 11b to produce electric power, a condenser 11d for cooling and liquefying an organic solvent from the turbine 11b, and condensation from the condenser 11d. It may include a pump (11e) for compressing the organic solvent is supplied to the evaporator (11a), and a conduit (11f) for providing a circulation path of the organic refrigerant from the evaporator (11a) to the pump (11e). Here, the organic solvent can be used, for example, R 134a can be operated using a heat source at a temperature lower than the steam turbine using water as a working fluid to produce electrical energy using waste heat of about 100 degrees Celsius generated from the vessel. Make sure

도 3에 도시된 바와 같이, 터빈(11b,11g,11i)과 발전기(11c,11h,11j)는 다단(multi stage)으로 구성될 수 있다. 따라서, 증발된 유기냉매에 의한 터빈(11b,11g,11i)의 회전효율을 높여 발전기(11c,11h,11j)에 의해 생산되는 전력의 양을 극대화할 수 있다. 즉, 터빈(11c,11h,11j)과 발전기(11c,11h,11j)를 다단화하여 연동시킴으로써 증발된 유기냉매가 가지는 열원을 최대한 이용할 수 있다. 아울러, 이러한 다단 구성은 본 발명의 모든 실시예에 적용될 수 있다.As shown in FIG. 3, the turbines 11b, 11g and 11i and the generators 11c, 11h and 11j may be configured in multiple stages. Therefore, it is possible to maximize the amount of power produced by the generators 11c, 11h, 11j by increasing the rotational efficiency of the turbines 11b, 11g, 11i by the evaporated organic refrigerant. That is, the turbine 11c, 11h, 11j and the generators 11c, 11h, 11j can be multi-stage and linked to utilize the heat source of the evaporated organic refrigerant to the maximum. In addition, this multi-stage configuration can be applied to all embodiments of the present invention.

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 선박의 폐열을 이용한 에너지 절감 시스템을 도시한 구성도이다.Figure 4 is a block diagram showing an energy saving system using the waste heat of the ship according to a second embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 선박의 폐열을 이용한 에너지 절감 시스템은 물보다 비등점이 낮은 유기냉매를 작동유체로 하여 동작하여 전기를 생산할 수 있도록 하는 중저온 폐열 회수장치(110)와, 중저온 폐열 회수장치(110)로부터 추가적으로 폐열을 회수하여 전기를 생산할 수 있도록 하는 추가 폐열 회수장치(180)를 포함한다. As shown in Figure 4, the energy saving system using the waste heat of the ship according to the second embodiment of the present invention is a low-temperature waste heat recovery to operate by using an organic refrigerant having a boiling point lower than water as a working fluid to produce electricity Apparatus 110 and additional waste heat recovery device 180 to recover the waste heat from the low-temperature waste heat recovery device 110 to produce electricity.

본 발명의 제 2 실시예에 따른 선박의 폐열을 이용한 에너지 절감 시스템은 엔진(1)과 중저온 폐열 회수장치(110)에 냉각수를 순환 공급하기 위한 냉각수 순환라인(121)을 가짐과 아울러, 냉각수를 냉각시키는 냉각수 순환장치(120)와, 냉각수 순환라인(120)에 중저온 폐열 회수장치(110)를 바이패스하도록 연결되는 바이패스라인(130)과, 냉각수 순환라인(121)에 설치됨과 아울러, 엔진(1)의 터보 차져에서 압축된 소기를 냉각시키는 소기 냉각기(140)와, 냉각수 순환라인(121)에 설치됨과 아울러, 선박의 스팀계통으로부터 제공되는 스팀을 냉각하여 응축시키는 덤핑 콘덴서(150)를 각각 더 포함할 수 있으며, 제 1 실시예에 따른 선박의 폐열을 이용한 에너지 절감 시스템과의 차이점 위주로 설명하기로 한다. Energy saving system using waste heat of the ship according to the second embodiment of the present invention has a coolant circulation line 121 for circulating and supplying the coolant to the engine 1 and the low-temperature waste heat recovery device 110, the coolant Cooling water circulation device 120 for cooling the cooling water circulation line 120, bypass line 130 connected to bypass the low-temperature waste heat recovery device 110, and the cooling water circulation line 121 , A scavenging cooler 140 for cooling the scavenged compressed by the turbocharger of the engine 1 and a dumping condenser 150 installed in the cooling water circulation line 121 and cooling and condensing steam provided from the steam system of the vessel. ) May be further included, and will be described based on differences from the energy saving system using waste heat of the ship according to the first embodiment.

중저온 폐열 회수장치(110)는 일례로, 냉각수와의 열교환을 통해 유기냉매를 증발기(111)에 의해 증발시키고, 증발기(111)에 의해 증발된 유기냉매를 매개로 터빈(112)을 회전시키며, 터빈(112)의 회전에 따라 연동하여 발전기(113)로부터 전기를 생산하도록 하고, 터빈(112)에서 나온 유기용매를 냉각하여 응축기(114)에 의해 액화시키도록 하며, 응축기(114)에서 나온 응축된 유기용매를 압축시켜 펌프(115)에 의해 증발기(111)로 공급하고, 증발기(111)로부터 펌프(115)에 이르기까지 유기냉매의 순환경로를 관로(116)에 의해 제공한다. The low-temperature waste heat recovery apparatus 110, for example, evaporates the organic refrigerant by the evaporator 111 through heat exchange with the cooling water, and rotates the turbine 112 via the organic refrigerant evaporated by the evaporator 111. In accordance with the rotation of the turbine 112 to produce electricity from the generator 113, to cool the organic solvent from the turbine 112 to be liquefied by the condenser 114, from the condenser 114 The condensed organic solvent is compressed and supplied to the evaporator 111 by the pump 115, and the circulation path of the organic refrigerant from the evaporator 111 to the pump 115 is provided by the conduit 116.

바이패스라인(130)은 냉각수 순환라인(121)에 중저온 폐열 회수장치(110)를 바이패스하도록 연결됨으로서 냉각수 순환라인(121)과의 열교환으로부터 열을 취득할 수 없는 경우를 대비하도록 하는데, 온도 센서(131)와 콘트롤 밸브(132)에 의해 냉각수의 유동이 이루어짐과 아울러, 냉각수 순환라인(121)과 바이패스유로(130) 사이의 분기점 온도에 따라 유로의 절환이 이루어지도록 할 수 있다. 여기서, 온도 센서(131)는 냉각수 순환라인(121)에서 바이패스라인(130)과 합류되는 지점의 후단에 설치될 수 있다. 또한, 콘트롤 밸브(132)는 바이패스라인(130)을 통한 냉각수의 흐름을 제어하도록 설치될 수 있는데, 일례로 바이패스라인(130)에 설치되되, 바이패스라인(130)에 설치됨을 반드시 한정하지 않으며, 바이패스라인(130)을 통한 냉각수의 흐름 제어를 위하여 다양한 개수로서 다양한 위치에 설치될 수 있고, 온도 센서(131)가 설치된 지점의 온도가 기설정된 온도로 상승하는 것을 차단하도록 제어할 수 있다.Bypass line 130 is connected to the coolant circulation line 121 to bypass the low-temperature waste heat recovery device 110 to prepare for the case that the heat cannot be obtained from heat exchange with the coolant circulation line 121, In addition to the flow of the cooling water by the temperature sensor 131 and the control valve 132, the flow path may be switched according to the branch point temperature between the cooling water circulation line 121 and the bypass flow path 130. Here, the temperature sensor 131 may be installed at the rear end of the point joining the bypass line 130 in the cooling water circulation line 121. In addition, the control valve 132 may be installed to control the flow of the coolant through the bypass line 130, for example, is installed in the bypass line 130, but must be installed in the bypass line 130 In order to control the flow of the coolant through the bypass line 130, the pump may be installed at various positions as various numbers, and the temperature at the point where the temperature sensor 131 is installed may be controlled to block the rise of the temperature to the preset temperature. Can be.

콘트롤 밸브(132)와 온도 센서(131)는 일례로 온도감응형 밸브로서 일체를 이룰 수 있는데, 이와 다른 예로서, 온도 센서(131)의 측정 온도를 감지신호로서 수신받는 별도의 제어부에 의해 냉각수의 온도가 기설정된 온도에 도달하지 못하도록 콘트롤 밸브(132)가 제어되도록 할 수 있다.For example, the control valve 132 and the temperature sensor 131 may be integrated as a temperature-sensitive valve. As another example, the control valve 132 and the temperature sensor 131 may be cooled by a separate control unit that receives a measurement temperature of the temperature sensor 131 as a detection signal. The control valve 132 may be controlled so that the temperature of does not reach the preset temperature.

소기 냉각기(140)는 소기와의 열교환에 의해 온도가 상승한 냉각수를 중저온 폐열 회수장치(110)에 공급함으로써 유기냉매를 증발시켜서 전기를 생산할 수 있도록 하는데, 일례로, 제 1 단에서 개폐밸브(122)의 개방에 의해 냉각수 순환라인(121)을 통해 순환되는 냉각수와의 1차 열교환에 의해 소기를 냉각시킨 다음, 제 2 단에서 통상의 저온 냉각수, 예컨대 섭씨 30도 내지 40도의 저온 냉각수와의 2차 열교환에 의해 소기를 냉각시키도록 구성될 수 있다. 따라서, 소기 냉각기(140)는 본 실시예에서처럼 소기가 유입되는 유입라인(141a)이 접속되는 제 1 단의 소기 냉각기(141)와 소기가 배출되는 배출라인(142a)이 접속되는 제 2 단의 소기 냉각기(142)로 이루어짐으로써 2단으로 구성될 수 있다.The scavenging cooler 140 supplies cooling water whose temperature rises by heat exchange with the scavenging air to the low-temperature waste heat recovery device 110 to evaporate the organic refrigerant to produce electricity. For example, the first stage opening / closing valve ( 122) is cooled by primary heat exchange with the cooling water circulated through the cooling water circulation line 121 by the opening of the cooling water circulation line, and then, in the second stage, with the conventional low temperature cooling water, such as low temperature cooling water of 30 to 40 degrees Celsius. It can be configured to cool the scavenging by the secondary heat exchange. Therefore, the scavenging cooler 140 has a second stage in which the scavenging cooler 141 of the first stage to which the inlet line 141a into which the scavenging flows is connected and the discharge line 142a from which the scavenging air are discharged are connected. The scavenging cooler 142 may be configured in two stages.

제 1 단의 소기 냉각기(141) 입구측과 출구측의 냉각수 순환라인(121) 상에 각각 전환밸브(161,162)가 설치될 수 있다. 이러한 전환밸브(161,162)의 동작에 의해 제 1 단의 소기 냉각기(141)를 통과하는 냉각 유체가 냉각수가 되도록 하거나, 통상의 저온 냉각수가 되도록 선택할 수 있다. 한편, 제 2 단의 소기 냉각기(142)는 저온의 냉각수가 공급되기 위한 냉각수 공급라인(201)에 설치될 수 있는데, 이러한 제 2 단의 소기 냉각기(142)의 입구측과 출구측의 냉각수 공급라인(201)으로부터 분지되는 분지라인(161a,162a)이 전환밸브(161,162)에 각각 연결될 수 있다. 여기서, 전환밸브(161,162) 각각은 다수의 밸브로 이루어짐으로써 분지라인(161a,162a)을 통한 저온의 냉각수 또는 냉각수 순환라인(121)을 통한 냉각수가 제 1 단의 소기 냉각기(141)에 냉각 유체로서 전환될 수 있도록 하고, 본 실시예에서처럼 3방향 밸브로 각각 이루어짐으로써 3방향 밸브의 간단한 조작에 의해 제 1 단의 소기 냉각기(141)의 냉각 유체를 전환할 수 있도록 한다.Switch valves 161 and 162 may be installed on the cooling water circulation line 121 at the inlet side and the outlet side of the scavenging cooler 141 of the first stage, respectively. By the operation of the selector valves 161 and 162, the cooling fluid passing through the scavenging cooler 141 in the first stage can be selected to be a cooling water or a normal low temperature cooling water. On the other hand, the second stage scavenging cooler 142 may be installed in the cooling water supply line 201 for supplying low-temperature cooling water, the cooling water supply of the inlet side and the outlet side of the second stage scavenging cooler 142. Branch lines 161a and 162a branching from line 201 may be connected to selector valves 161 and 162, respectively. Here, each of the selector valves 161 and 162 consists of a plurality of valves, so that the coolant at low temperature through the branch lines 161a and 162a or the coolant through the coolant circulation line 121 to the scavenging cooler 141 at the first stage. As shown in the present embodiment, each of the three-way valves is used to switch the cooling fluid of the scavenging cooler 141 of the first stage by a simple operation of the three-way valve.

전환밸브(161,162)에 의한 제 1 단의 소기 냉각기(141)에 대한 드라이 런(dry-run)을 방지하기 위하여, 중저온 폐열 회수장치(110)가 작동하는 경우에는 전환밸브(161,162)를 조절하여 냉각수가 제 1 단의 소기 냉각기(141)를 거쳐서 중저온 폐열 회수장치(110)에 공급되도록 하고, 중저온 폐열 회수장치(110)가 정지하는 경우에는 제 1 단의 소기 냉각기(141)의 드라이 런을 방지함과 아울러, 제 1 단의 소기 냉각기(141) 내에서 엔진(1)의 냉각수가 정체되어 지속적인 온도 상승 및 증발 현상을 방지하기 위하여, 전환밸브(161,162)를 조절하여 냉각수의 흐름을 차단함과 아울러, 통상의 저온 냉각수가 제 1 단의 소기 냉각기(141) 내에 흐를 수 있도록 한다.In order to prevent dry-run to the scavenging cooler 141 of the first stage by the switching valves 161 and 162, the switching valves 161 and 162 are adjusted when the low-temperature waste heat recovery device 110 is operated. The cooling water is supplied to the mid-low temperature waste heat recovery apparatus 110 through the scavenging cooler 141 of the first stage, and when the low-temperature waste heat recovery apparatus 110 is stopped, the scavenging cooler 141 of the first stage is stopped. In order to prevent dry run and to prevent the coolant of the engine 1 from stagnating in the scavenging cooler 141 of the first stage to prevent continuous temperature rise and evaporation, the flow of the coolant is controlled by adjusting the switching valves 161 and 162. In addition, the low temperature cooling water can flow in the scavenging cooler 141 of the first stage.

덤핑 콘덴서(150)는 냉각수를 스팀과의 열교환에 의해 가열되도록 하여 중저온 폐열 회수장치(110)에 공급함으로써 유기냉매를 증발시켜 전기를 생산할 수 있도록 하는데, 본 실시예에서처럼 제 1 단에서 냉각수와의 1차 열교환에 의해 스팀을 냉각시킨 다음, 제 2 단에서 통상의 저온 냉각수와의 2차 열교환에 의해 스팀을 냉각시키도록 구성됨으로써, 스팀이 유입되는 유입라인(151a)이 접속되는 제 1 단의 덤핑 콘덴서(151)와, 스팀이 배출되는 배출라인(152a)이 접속되는 제 2 단의 덤핑 콘덴서(152)의 2단으로 구성될 수 있다. 여기서, 제 1 단의 덤핑 콘덴서(151)는 냉각수 순환라인(121) 또는 이로부터 분지되는 제 2 분지유로(미도시)를 통해서 공급되는 냉각수를 엔진(1)의 소기와 1차로 열교환시키고, 제 2 단의 덤핑 콘덴서(152)는 1차로 열교환을 마친 스팀을 냉각수 공급라인(202)을 통해 공급되는 저온의 냉각수, 예컨대 섭씨 30~40도의 저온 냉각수와 2차로 열교환시키키도록 한다. The dumping condenser 150 allows the cooling water to be heated by heat exchange with steam to supply the medium and low temperature waste heat recovery device 110 to evaporate the organic refrigerant to produce electricity, as in the present embodiment. After cooling the steam by the first heat exchange of the first stage, the second stage is configured to cool the steam by the second heat exchange with the ordinary low-temperature cooling water, the first stage to which the inlet line 151a to which the steam flows is connected The dumping condenser 151 and the second stage of the dumping condenser 152 of the second stage is connected to the discharge line 152a for discharging steam may be configured. Here, the dumping condenser 151 of the first stage primarily heat-exchanges the cooling water supplied through the cooling water circulation line 121 or the second branch flow passage (not shown) branched therefrom with the scavenging of the engine 1, The two-stage dumping condenser 152 allows the second heat exchanger to heat exchange steam with the low temperature cooling water supplied through the cooling water supply line 202, for example, 30 to 40 degrees Celsius low temperature cooling water.

추가 폐열 회수장치(180)는 중저온 폐열 회수장치(110)의 저온부, 예컨대, 응축기(114)에 급수(feed water)를 열교환기 급수펌프(181a)의 펌핑력에 의해 순환 공급하도록 하는 급수 순환라인(181)과, 급수 순환라인(181)을 통해서 공급되는 급수를 엔진(1)으로부터 배출되는 배기가스와의 열교환에 의해 스팀으로 생성하는 다단 열교환기(182)와, 다단 열교환기(182)에 의해 생성되는 스팀을 이용하여 회전력을 발생시키는 스팀 터빈(183)과, 스팀 터빈(183)으로부터 배출되는 스팀을 응축시켜서 급수 순환라인(181)을 따라 중저온 폐열 회수장치(110)의 저온부, 예컨대 응축기(114)에 공급되도록 하는 진공 응축기(184)를 포함할 수 있고, 나아가서, 급수 순환라인(181)에서 진공 응축기(184)의 후단에 설치되고, 진공 응축기(184)로부터 응축된 응축수를 응축수 펌프(185a)에 의해 공급받아, 응축수에 함유되는 용존산소를 제거하여 응축기(114)에 공급되도록 하는 진공탈기탱크(185)를 더 포함할 수 있다. Additional waste heat recovery device 180 is a water supply circulation to circulate the feed water to the low temperature portion of the low-temperature waste heat recovery device 110, for example, the condenser 114 by the pumping force of the heat exchanger feed water pump 181a. The multistage heat exchanger 182 which produces | generates the water supplied through the line 181, the water supply circulation line 181 by the heat exchange with the exhaust gas discharged from the engine 1, and the multistage heat exchanger 182. Steam turbine 183 for generating a rotational force by using the steam generated by the condensed steam discharged from the steam turbine 183, the low temperature portion of the medium-low temperature waste heat recovery device 110 along the water supply circulation line 181, For example, it may include a vacuum condenser 184 to be supplied to the condenser 114, and further, is installed in the rear end of the vacuum condenser 184 in the water supply circulation line 181, the condensed water condensed from the vacuum condenser 184 Ball by condensate pump (185a) Receiving may further include a vacuum degassing tank 185 to be supplied to the condenser 114 to remove dissolved oxygen which is contained in the condensate.

급수 순환라인(181)은 응축기(114)에 분지되어 접속되기 위한 제 3 분지라인(181b)가 연결되고, 제 3 분지라인(181b)과의 연결부위에 3방향 밸브(181c)가 설치될 수 있다. The water supply circulation line 181 may be connected to a third branch line 181b for branching and connecting to the condenser 114, and a three-way valve 181c may be installed at a connection portion with the third branch line 181b. have.

다단 열교환기(182)는 엔진(1)의 배기가스 폐열을 이용하여 스팀 터빈(183)의 구동을 위한 스팀을 생성하도록 하고, 다단으로 구성되어 과열된 스팀을 생성할 수 있다. The multi-stage heat exchanger 182 may generate steam for driving the steam turbine 183 by using the waste gas waste heat of the engine 1, and may be configured in multiple stages to generate superheated steam.

스팀 터빈(183)은 다단 열교환기(182)에서 생성된 증기를 이용하여 터빈을 구동시켜서 발전기(183a)를 구동시킴으로써 전기를 생성하도록 한다. The steam turbine 183 drives the turbine using the steam generated by the multi-stage heat exchanger 182 to generate electricity by driving the generator 183a.

응축수 펌프(185a)는 회수라인(185b)과 3방향 밸브(185c)의 조작에 의해 응축수가 진공 응축기(184)로 공급되도록 할 수 있다. The condensate pump 185a may allow the condensate to be supplied to the vacuum condenser 184 by the operation of the recovery line 185b and the three-way valve 185c.

추가 폐열 회수장치(180)는 진공탈기탱크(185)에 개폐밸브(186a)의 개방에 의해 급수를 공급하는 급수탱크(186)가 마련될 수 있고, 진공탈기탱크(185)로부터 진공 응축기(184)를 연결하는 연결라인(187a)에 오리피스(187)가 마련될 수 있으며, 추가 폐열 회수장치(180)는 다단 열교환기(182)에서 생성되는 스팀으로부터 물을 분리시키는 스팀 분리기(189)가 급수 순환라인(181)에 설치될 수 있다. 여기서, 오리피스(187)는 진공탈기탱크(185)로부터 급수가 진공 응축기(184)로 넘어가는 것을 제한하도록 정해진 차압을 유지시키도록 하고, 이로 인해 진공탈기탱크(185)의 진공압을 유지시키도록 한다. 한편, 엔진(1)으로부터 배기되는 배기가스는 파워 터빈(188)에 제공됨으로써 파워 터빈(188)의 구동에 의해 발전기(183a)를 구동시키도록 할 수 있다.Additional waste heat recovery device 180 may be provided with a water supply tank 186 for supplying water by opening and closing the valve 186a in the vacuum degassing tank 185, the vacuum condenser 184 from the vacuum degassing tank 185 Orifice 187 may be provided in the connection line (187a) for connecting the additional waste heat recovery device 180 is a steam separator (189) for separating the water from the steam generated in the multi-stage heat exchanger (182) water supply It may be installed in the circulation line (181). Here, the orifice 187 is to maintain a predetermined differential pressure to limit the water supply from the vacuum degassing tank 185 to the vacuum condenser 184, thereby maintaining the vacuum pressure of the vacuum degassing tank 185 do. On the other hand, the exhaust gas exhausted from the engine 1 can be provided to the power turbine 188 to drive the generator 183a by driving the power turbine 188.

이와 같이, 본 실시예에 따른 선박의 폐열을 이용한 에너지 절감 시스템에 따르면, 선박 내 고온의 폐열을 회수하여 에너지를 절감하는 폐열 회수 시스템(Waste Heat Recovery System)인 추가 폐열 회수장치(180)를 중저온 폐열 회수장치(ORC; Organic Rankin Cycle; 110)와 동시에 적용할 수 있다. 따라서, 기본적으로 고온의 폐열 및 중저온의 폐열을 동시에 회수하기 때문에 큰 에너지 절감효과를 가져올 수 있으며, 중저온 폐열 회수장치(110)의 폐열을 추가 폐열 회수장치(180)에서 회수할 수 있도록 구성된다. 이때, 에너지 회수 효율에 따라 폐열 회수원의 구성이 다음과 같이 변경될 수 있는데, 응축기(114)에서 유기냉매를 응축시키기 위해 냉각수를 공급하는 방법은 유기냉매의 열원을 그대로 버릴 수밖에 없었으나, 본 실시예에서는 추가 폐열 회수장치(180)에서 스팀 터빈(183)의 구동을 위해 다단 열교환기(182)로 공급되는 급수, 예컨대 섭씨 27~30도로서 냉각수로 공급되는 섭씨 36도의 청수보다 낮은 온도의 급수를 응축기(114)에서 유기냉매와 열교환할 수 있도록 구성하여 중저온 폐열 회수장치(110)의 폐열을 회수하고, 이로 인해 폐열 회수의 극대화에 따른 에너지 절감이 가능하도록 한다. As described above, according to the energy saving system using waste heat of the ship according to the present embodiment, the additional waste heat recovery device 180, which is a waste heat recovery system for saving energy by recovering high temperature waste heat in the vessel, It can be applied simultaneously with the organic waste heat recovery (ORC; 110). Therefore, since the high temperature waste heat and the low and low temperature waste heat can be recovered at the same time, a large energy saving effect can be obtained, and the waste heat of the medium and low temperature waste heat recovery device 110 can be recovered from the additional waste heat recovery device 180. do. At this time, the configuration of the waste heat recovery source may be changed as follows according to the energy recovery efficiency, the method of supplying the cooling water in order to condense the organic refrigerant in the condenser 114 has no choice but to discard the heat source of the organic refrigerant as it is, In the embodiment, the additional waste heat recovery device 180 is supplied to the multi-stage heat exchanger 182 for driving the steam turbine 183, for example, 27 to 30 degrees Celsius lower than the temperature of 36 degrees Celsius supplied to the cooling water. The water supply is configured to exchange heat with the organic refrigerant in the condenser 114 to recover the waste heat of the low-temperature waste heat recovery device 110, thereby enabling energy saving according to the maximization of waste heat recovery.

또한, 추가 폐열 회수장치(180)의 급수에 의한 냉각능력 부족으로 유기냉매가 충분히 응축되지 않을 경우, 중저온 폐열 회수장치(110)의 효율 저하 등을 방지하기 위하여, 부족한 냉각용량은 기존과 동일하게 청수를 공급하여 냉각할 수 있도록 구성될 수 있으며, 이로 인해 시스템의 안정성을 높일 수 있다.In addition, when the organic refrigerant is not sufficiently condensed due to lack of cooling capacity due to the water supply of the additional waste heat recovery device 180, the insufficient cooling capacity is the same as in the past to prevent deterioration of efficiency of the low and medium temperature waste heat recovery device 110, and the like. It can be configured to cool and supply fresh water, thereby increasing the stability of the system.

도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 선박의 폐열을 이용한 에너지 절감 시스템을 도시한 구성도이다.5 is a configuration diagram showing an energy saving system using waste heat of a ship according to a third embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 선박의 폐열을 이용한 에너지 절감 시스템은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 선박의 폐열을 이용한 에너지 절감 시스템과 마찬가지로, 중저온 폐열 회수장치(110), 냉각수 순환라인(120), 바이패스라인(130), 소기 냉각기(140), 덤핑 콘덴서(150) 및 추가 폐열 회수장치(180)를 포함하되, 소기 냉각기(140)가 냉각수 순환라인(121)이 아닌 급수 순환라인(181)에 설치된다. 이하, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 선박의 폐열을 이용한 에너지 절감 시스템과의 차이점 위주로 설명하기로 한다.As shown in Figure 5, the energy saving system using the waste heat of the ship according to the third embodiment of the present invention, similar to the energy saving system using the waste heat of the ship according to the second embodiment of the present invention, low-temperature waste heat recovery Apparatus 110, coolant circulation line 120, bypass line 130, scavenging cooler 140, dumping condenser 150 and additional waste heat recovery device 180, wherein the scavenging cooler 140 is a coolant circulation It is installed in the water supply circulation line 181 rather than the line 121. Hereinafter, a description will be given of the difference from the energy saving system using the waste heat of the ship according to the second embodiment of the present invention.

소기 냉각기(140)는 급수 순환라인(181)에서 중저온 폐열 회수장치(110)의 저온부, 예컨대 응축기(114)의 후단에 설치되고, 엔진(1)의 터보 차져(2)에서 압축된 소기를 급수와의 열교환에 의해 냉각시키도록 하는데, 제 1 단에서 급수 순환라인(181)을 통해 순환되는 급수와의 1차 열교환에 의해 소기를 냉각시킨 다음, 제 2 단에서 통상의 저온 냉각수, 예컨대 섭씨 30도 내지 40도의 저온 냉각수와의 2차 열교환에 의해 소기를 냉각시키도록 구성될 수 있다. 따라서, 소기 냉각기(140)는 본 실시예에서처럼 소기가 유입되는 유입라인(141a)이 접속되는 제 1 단의 소기 냉각기(141)와 소기가 배출되는 배출라인(142a)이 접속되는 제 2 단의 소기 냉각기(142)로 이루어짐으로써 2단으로 구성될 수 있다.The scavenging cooler 140 is installed at a low temperature part of the medium-low temperature waste heat recovery device 110, for example, at the rear end of the condenser 114 in the water supply circulation line 181, and is compressed in the turbocharger 2 of the engine 1. It is cooled by heat exchange with feed water, and the first stage is cooled by primary heat exchange with feed water circulated through the feed water circulation line 181, and then, in the second stage, ordinary low-temperature cooling water, such as It may be configured to cool the scavenging by secondary heat exchange with the low temperature cooling water of 30 degrees to 40 degrees. Therefore, the scavenging cooler 140 has a second stage in which the scavenging cooler 141 of the first stage to which the inlet line 141a into which the scavenging flows is connected and the discharge line 142a from which the scavenging air are discharged are connected. The scavenging cooler 142 may be configured in two stages.

제 1 단의 소기 냉각기(141) 입구측과 출구측의 급수 순환라인(181) 상에 각각 전환밸브(161,162)가 설치될 수 있다. 이러한 전환밸브(161,162)의 동작에 의해 제 1 단의 소기 냉각기(141)를 통과하는 냉각 유체가 급수가 되도록 하거나, 통상의 냉각수가 되도록 선택할 수 있다. 한편, 제 2 단의 소기 냉각기(142)는 저온의 냉각수가 공급되기 위한 냉각수 공급라인(201)에 설치되는데, 이러한 제 2 단의 소기 냉각기(142)의 입구측과 출구측의 냉각수 공급라인(201)으로부터 분지되는 분지라인(161a,162a)이 전환밸브(161,162)에 각각 연결될 수 있다. 여기서, 전환밸브(161,162) 각각은 다수의 밸브로 이루어짐으로써 분지라인(161a,162a)을 통한 저온의 냉각수 또는 급수 순환라인(181)을 통한 급수가 제 1 단의 소기 냉각기(141)에 냉각 유체로서 전환될 수 있도록 하고, 본 실시예에서처럼 3방향 밸브로 각각 이루어짐으로써 3방향 밸브의 간단한 조작에 의해 제 1 단의 소기 냉각기(141)에 대한 냉각 유체를 전환할 수 있도록 한다. Switch valves 161 and 162 may be installed on the water supply circulation line 181 at the inlet side and the outlet side of the scavenging cooler 141 of the first stage, respectively. By the operation of the selector valves 161 and 162, the cooling fluid passing through the scavenging cooler 141 of the first stage can be selected to be water supply or normal cooling water. On the other hand, the second stage scavenging cooler 142 is installed in the cooling water supply line 201 for supplying low-temperature cooling water, the cooling water supply line (inlet and outlet side) of the second stage scavenging cooler 142 ( Branch lines 161a and 162a branched from 201 may be connected to the selector valves 161 and 162, respectively. Here, each of the switching valves (161, 162) consists of a plurality of valves so that the low-temperature cooling water through the branch line (161a, 162a) or the water supply through the water supply circulation line 181 to the scavenging cooler 141 of the first stage As shown in the present embodiment, the cooling fluid for the scavenging cooler 141 in the first stage can be switched by a simple operation of the three-way valve.

또한, 전환밸브(161,162)에 의한 제 1 단의 소기 냉각기(141)에 대한 드라이 런(dry-run)을 방지하기 위하여, 추가 폐열 회수장치(180)가 작동하는 경우에는 전환밸브(161,162)를 조절하여 급수가 제 1 단의 소기 냉각기(141)를 거쳐서 추가 폐열 회수장치(180)를 순환하도록 하고, 추가 폐열 회수장치(180)가 정지하는 경우에는 제 1 단의 소기 냉각기(141)의 드라이 런을 방지함과 아울러, 제 1 단의 소기 냉각기(141) 내에서 급수가 정체되어 지속적인 온도 상승 및 증발 현상을 방지하기 위하여, 전환밸브(161,162)를 조절하여 급수의 흐름을 차단함과 아울러, 통상의 저온 냉각수가 제 1 단의 소기 냉각기(141) 내에 흐를 수 있도록 한다.In addition, in order to prevent dry-run to the scavenging cooler 141 of the first stage by the switching valves 161 and 162, the switching valves 161 and 162 are operated when the additional waste heat recovery device 180 is operated. Adjust the water supply to circulate the additional waste heat recovery device 180 via the scavenging cooler 141 of the first stage, and when the additional waste heat recovery device 180 stops, the dry of the scavenging cooler 141 of the first stage is stopped. In addition to preventing the run, the water supply is stagnated in the scavenging cooler 141 of the first stage to prevent continuous temperature rise and evaporation, by controlling the switching valves (161, 162) to block the flow of water, Normal low-temperature cooling water is allowed to flow in the scavenging cooler 141 of the first stage.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention will be.

1 : 엔진 2 : 터보 차져
11 : 중저온 폐열 회수장치 11a : 증발기
11b : 터빈 11c : 발전기
11d : 응축기 11e : 펌프
11f : 관로 12 : 냉각수 순환장치
12a : 냉각수 순환라인 12b : 제 1 분지유로
12c : 제 2 분지유로 13 : 바이패스라인
14 : 소기 냉각기 14a : 제 1 청수공급유로
14b : 유입경로 14c : 배출경로
15 : 덤핑 콘덴서 15a : 제 2 청수공급유로
15b : 유입경로 15c : 배출경로
10 : 엔진 110 : 중저온 폐열 회수장치
111 : 증발기 112 : 터빈
113 : 발전기 114 : 응축기
115 : 펌프 116 : 관로
120 : 냉각수 순환장치 121 : 냉각수 순환라인
122 : 개폐밸브 130 : 바이패스라인
131 : 온도 센서 132 : 콘트롤 밸브
140 : 소기 냉각기 141 : 제 1 단의 소기 냉각기
141a : 유입라인 142 : 제 2 단의 소기 냉각기
142a : 배출라인 150 : 덤핑 콘덴서
151 : 제 1 단의 소기 냉각기 152 : 제 2 단의 소기 냉각기
161,162 : 전환밸브 161a,162a : 분지라인
180 : 추가 폐열 회수장치 181 : 급수 순환라인
181a : 열교환기 급수펌프 181b : 제 3 분지라인
181c : 3방향 밸브 182 : 다단 열교환기
183 : 스팀 터빈 183a : 발전기
184 : 진공 응축기 185 : 진공탈기탱크
185a : 응축수 펌프 185b : 회수라인
185c : 3방향 밸브 186 : 급수탱크
186a : 개폐밸브 187 : 오리피스
187a : 연결라인 188 : 파워터빈
189 : 스팀분리기 201,202 : 냉각수 공급라인1: engine 2: turbocharger
11: medium and low temperature waste heat recovery device 11a: evaporator
11b: turbine 11c: generator
11d: condenser 11e: pump
11f: pipeline 12: cooling water circulator
12a: cooling water circulation line 12b: the first branch flow path
12c: 2nd basin euro 13: bypass line
14: scavenging cooler 14a: first fresh water supply passage
14b: funnel 14c: funnel
15: dumping condenser 15a: second fresh water supply passage
15b: funnel 15c: funnel
10: engine 110: low temperature waste heat recovery device
111: evaporator 112: turbine
113 generator 114 condenser
115: pump 116: pipeline
120: cooling water circulation device 121: cooling water circulation line
122: on-off valve 130: bypass line
131: temperature sensor 132: control valve
140: scavenging cooler 141: scavenging cooler of the first stage
141a: inlet line 142: second stage scavenging cooler
142a: discharge line 150: dumping condenser
151: scavenging cooler of the first stage 152: scavenging cooler of the first stage
161,162: switching valve 161a, 162a: branch line
180: additional waste heat recovery device 181: water supply circulation line
181a: heat exchanger feed pump 181b: third branch line
181c: 3-way valve 182: multi-stage heat exchanger
183 steam turbine 183a generator
184: vacuum condenser 185: vacuum degassing tank
185a: condensate pump 185b: recovery line
185c: 3-way valve 186: water supply tank
186a: on-off valve 187: orifice
187a: connection line 188: power turbine
189: steam separator 201,202: cooling water supply line

Claims (25)

선박의 폐열을 이용한 에너지 절감 시스템으로서,
물보다 비등점이 낮은 유기냉매를 작동유체로 하여 동작하여 전기를 생산할 수 있도록 하는 중저온 폐열 회수장치; 및
상기 중저온 폐열 회수장치로부터 추가적으로 폐열을 회수하여 전기를 생산할 수 있도록 하는 추가 폐열 회수장치;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 폐열을 이용한 에너지 절감 시스템.As energy saving system using waste heat of ship,
A low-temperature waste heat recovery apparatus for operating electricity by using an organic refrigerant having a lower boiling point than water as a working fluid; And
An additional waste heat recovery apparatus for additionally recovering waste heat from the low temperature waste heat recovery apparatus to produce electricity;
Energy saving system using waste heat of the ship comprising a. 청구항 1 있어서, 상기 중저온 폐열 회수장치는,
상기 냉각수와의 열교환을 통해 유기냉매를 증발시키는 증발기;
상기 증발기에 의해 증발된 유기냉매를 매개로 회전하는 터빈;
상기 터빈의 회전에 따라 연동하여 전력을 생산하는 발전기;
상기 터빈에서 나온 유기용매를 냉각하여 액화시키는 응축기;
상기 응축기에서 나온 응축된 유기용매를 압축시켜 상기 증발기로 공급하는 펌프; 및
상기 증발기로부터 상기 펌프에 이르기까지 유기냉매의 순환경로를 제공하는 관로를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 폐열을 이용한 에너지 절감 시스템.The method of claim 1, wherein the low temperature waste heat recovery apparatus,
An evaporator for evaporating the organic refrigerant through heat exchange with the cooling water;
A turbine rotating through the organic refrigerant evaporated by the evaporator;
A generator for generating electric power by interlocking with the rotation of the turbine;
A condenser for cooling and liquefying the organic solvent from the turbine;
A pump for compressing the condensed organic solvent from the condenser and feeding it to the evaporator; And
Energy saving system using waste heat of the ship, characterized in that it comprises a pipe for providing a circulation path of the organic refrigerant from the evaporator to the pump. 청구항 2에 있어서, 상기 터빈과 상기 발전기는,
다단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 선박의 폐열을 이용한 에너지 절감 시스템.The method according to claim 2, wherein the turbine and the generator,
Energy saving system using waste heat of the ship, characterized in that consisting of multiple stages. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 선박의 엔진과 상기 중저온 폐열 회수장치에 냉각수를 순환 공급하기 위한 냉각수 순환라인을 가지고, 상기 냉각수를 냉각시키는 냉각수 순환장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 폐열을 이용한 에너지 절감 시스템.The cooling system according to any one of claims 1 to 3, further comprising a coolant circulation line for circulating and supplying coolant to the engine of the ship and the low-temperature waste heat recovery system, and further comprising a coolant circulator for cooling the coolant. Energy saving system using waste heat of ship. 청구항 4에 있어서, 상기 냉각수 순환라인에 상기 중저온 폐열 회수장치를 바이패스하도록 연결되는 바이패스라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 폐열을 이용한 에너지 절감 시스템.The energy saving system according to claim 4, further comprising a bypass line connected to the cooling water circulation line to bypass the medium and low temperature waste heat recovery device. 청구항 5에 있어서, 상기 냉각수 순환라인에서 상기 바이패스라인과 합류되는 지점의 후단에 설치되는 온도 센서; 및
상기 바이패스라인을 통한 냉각수의 흐름을 제어하는 콘트롤 밸브를 더 포함하고,
상기 온도 센서가 설치된 지점의 온도가 기설정된 온도 이상으로 상승하는 것을 차단하도록 상기 콘트롤 밸브에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 선박의 폐열을 이용한 에너지 절감 시스템.The temperature sensor of claim 5, further comprising: a temperature sensor installed at a rear end of the cooling water circulation line at the point of joining the bypass line; And
Further comprising a control valve for controlling the flow of cooling water through the bypass line,
Energy saving system using the waste heat of the ship, characterized in that controlled by the control valve to block the rise of the temperature of the point where the temperature sensor is installed above a predetermined temperature. 청구항 1에 있어서, 상기 냉각수 순환라인에 설치되고, 상기 엔진의 터보 차져에서 압축된 소기를 냉각시키는 소기 냉각기를 더 포함하고,
상기 소기 냉각기에서 소기와의 열교환에 의해 온도가 상승한 냉각수를 상기 중저온 폐열 회수장치에 공급함으로써 유기냉매를 증발시켜서 전기를 생산할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 선박의 폐열을 이용한 에너지 절감 시스템.The air purifier of claim 1, further comprising a scavenging cooler installed in the cooling water circulation line and cooling the scavenged compressed in the turbocharger of the engine,
The energy saving system using the waste heat of the ship, characterized in that to produce electricity by evaporating the organic refrigerant by supplying the medium-temperature waste heat recovery device the cooling water whose temperature rises by heat exchange with the scavenge in the scavenging cooler. 청구항 7에 있어서, 상기 소기 냉각기는,
제 1 단에서 상기 냉각수와의 1차 열교환에 의해 소기를 냉각시킨 다음, 제 2 단에서 통상의 저온 냉각수와의 2차 열교환에 의해 소기를 냉각시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 선박의 폐열을 이용한 에너지 절감 시스템.The method of claim 7, wherein the scavenging cooler,
Cooling the scavenging by the first heat exchange with the cooling water in the first stage, and then cooling the scavenging by the second heat exchange with the ordinary low temperature cooling water in the second stage Energy saving system. 청구항 8에 있어서, 상기 제 1 단의 소기 냉각기 입구측과 출구측의 냉각수 순환라인 상에 각각 설치되는 전환밸브를 더 포함하고,
상기 전환밸브의 동작에 의해 상기 제 1 단의 소기 냉각기를 통과하는 냉각 유체가 상기 냉각수가 되도록 하거나, 통상의 저온 냉각수가 되도록 선택할 수 있는 것을 특징으로 하는 선박의 폐열을 이용한 에너지 절감 시스템.The method of claim 8, further comprising a switching valve is provided on each of the cooling water circulation line of the scavenging cooler inlet side and the outlet side of the first stage,
The energy saving system using waste heat of the ship, characterized in that the cooling fluid passing through the scavenging cooler of the first stage by the operation of the switching valve to be the cooling water, or to the normal low-temperature cooling water. 청구항 9에 있어서, 상기 중저온 폐열 회수장치가 작동하는 경우에는 상기 전환밸브를 조절하여 냉각수가 상기 제 1 단의 소기 냉각기를 거쳐서 상기 중저온 폐열 회수장치에 공급되도록 하고, 상기 중저온 폐열 회수장치가 정지하는 경우에는 상기 전환밸브를 조절하여 상기 냉각수의 흐름을 차단함과 아울러, 통상의 저온 냉각수가 상기 제 1 단의 소기 냉각기 내에 흐를 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 선박의 폐열을 이용한 에너지 절감 시스템.The method of claim 9, wherein when the low temperature waste heat recovery device is operated, the switching valve is adjusted so that the coolant is supplied to the low temperature waste heat recovery device via the scavenging cooler of the first stage, and the low temperature waste heat recovery device. Stops the flow of the cooling water by adjusting the switching valve, the normal low-temperature cooling water to flow in the scavenging cooler of the first stage, the energy saving system using the waste heat of the vessel . 청구항 7에 있어서, 상기 냉각수 순환라인은,
상기 소기 냉각기를 순환 가능하게 접속되는 제 1 분지유로가 분지되는 것을 특징으로 하는 선박의 폐열을 이용한 에너지 절감 시스템.The method of claim 7, wherein the cooling water circulation line,
Energy saving system using the waste heat of the ship, characterized in that the first branch flow path is connected to the scavenging cooler is circulated. 청구항 1 내지 청구항 3 또는 청구항 7 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서, 상기 냉각수 순환라인에 설치되고, 상기 선박의 스팀계통으로부터 제공되는 스팀을 냉각하여 응축시키는 덤핑 콘덴서를 포함하고,
상기 덤핑 콘덴서에서 스팀과의 열교환에 의해 온도가 상승한 냉각수를 상기 중저온 폐열 회수장치에 공급함으로써 유기냉매를 증발시켜 전기를 생산할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 선박의 폐열을 이용한 에너지 절감 시스템.The dumping condenser of claim 1, further comprising a dumping condenser installed in the cooling water circulation line and cooling and condensing steam provided from a steam system of the ship.
Energy saving system using the waste heat of the ship, characterized in that to produce electricity by evaporating the organic refrigerant by supplying the coolant with a temperature rise by heat exchange with steam in the dumping condenser to the medium-low temperature waste heat recovery device. 청구항 12에 있어서, 상기 덤핑 콘덴서는,
제 1 단에서 상기 냉각수와의 1차 열교환에 의해 스팀을 냉각시킨 다음, 제 2 단에서 통상의 저온 냉각수와의 2차 열교환에 의해 스팀을 냉각시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 선박의 폐열을 이용한 에너지 절감 시스템.The method according to claim 12, wherein the dumping capacitor,
Cooling the steam by the first heat exchange with the cooling water in the first stage and then cooling the steam by the second heat exchange with the ordinary low temperature cooling water in the second stage. Energy saving system. 청구항 12에 있어서, 상기 냉각수 순환라인은,
상기 덤핑 콘덴서를 순환 가능하게 접속되는 제 2 분지유로가 분지되는 것을 특징으로 하는 선박의 폐열을 이용한 에너지 절감 시스템.The method of claim 12, wherein the cooling water circulation line,
Energy saving system using the waste heat of the ship, characterized in that the second branch flow path is connected to the dumping condenser circulating. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 추가 폐열 회수장치는,
상기 중저온 폐열 회수장치의 저온부에 급수를 열교환기 급수펌프의 펌핑력에 의해 순환 공급하기 위한 경로를 제공하는 급수 순환라인;
상기 급수 순환라인을 통해서 공급되는 급수를 엔진으로부터 배출되는 배기가스와의 열교환에 의해 스팀으로 생성하는 다단 열교환기;
상기 다단 열교환기에 의해 생성되는 스팀을 이용하여 회전력을 발생시키는 스팀 터빈; 및
상기 스팀 터빈으로부터 배출되는 스팀을 응축시켜서 상기 급수 순환라인을 따라 상기 저온부에 공급되도록 하는 진공 응축기;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 폐열을 이용한 에너지 절감 시스템.According to any one of claims 1 to 3, The additional waste heat recovery device,
A water supply circulation line providing a path for circulating water to a low temperature portion of the medium-low temperature waste heat recovery device by a pumping force of a heat exchanger water supply pump;
A multi-stage heat exchanger for generating water supplied through the water supply circulation line as steam by heat exchange with exhaust gas discharged from an engine;
A steam turbine generating a rotational force using steam generated by the multi-stage heat exchanger; And
A vacuum condenser condensing steam discharged from the steam turbine to be supplied to the low temperature portion along the water supply circulation line;
Energy saving system using waste heat of the ship comprising a. 청구항 15에 있어서, 상기 급수 순환라인에서 상기 진공 응축기의 후단에 설치되고, 상기 진공 응축기로부터 응축된 응축수를 응축수 펌프에 의해 공급받아 응축수에 함유되는 용존산소를 제거하도록 하는 진공탈기탱크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 폐열을 이용한 에너지 절감 시스템.The vacuum degassing tank of claim 15, further comprising a vacuum degassing tank installed at a rear end of the vacuum condenser in the water supply circulation line and receiving condensed water condensed from the vacuum condenser by a condensate pump to remove dissolved oxygen contained in the condensed water. Energy saving system using the waste heat of the ship, characterized in that. 청구항 16에 있어서, 상기 추가 폐열 회수장치는,
상기 진공탈기탱크에 개폐밸브의 개방에 의해 급수를 공급하는 급수탱크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 폐열을 이용한 에너지 절감 시스템.The method of claim 16, wherein the additional waste heat recovery device,
Energy saving system using waste heat of the ship, characterized in that it further comprises a water supply tank for supplying water by opening and closing the valve on the vacuum degassing tank. 청구항 16에 있어서, 상기 추가 폐열 회수장치는,
상기 진공탈기탱크로부터 상기 진공 응축기를 연결하는 연결라인에 마련되고, 상기 진공탈기탱크로부터 급수가 상기 진공 응축기로 넘어가는 것을 제한하도록 정해진 차압을 유지시키는 오리피스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 폐열을 이용한 에너지 절감 시스템.The method of claim 16, wherein the additional waste heat recovery device,
Waste heat of the ship further comprises an orifice provided in the connection line connecting the vacuum condenser from the vacuum degassing tank, the orifice for maintaining a predetermined differential pressure to limit the water supply from the vacuum degassing tank to the vacuum condenser Energy saving system using. 청구항 15에 있어서, 상기 추가 폐열 회수장치는,
상기 다단 열교환기에서 생성되는 스팀으로부터 물을 분리시키는 스팀 분리기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 폐열을 이용한 에너지 절감 시스템.The method of claim 15, wherein the additional waste heat recovery device,
Energy saving system using the waste heat of the ship further comprising a steam separator for separating water from the steam generated in the multi-stage heat exchanger. 청구항 15에 있어서, 상기 급수 순환라인에서 상기 저온부의 후단에 설치되고, 엔진의 터보 차져에서 압축된 소기를 상기 급수와의 열교환에 의해 냉각시키는 소기 냉각기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 폐열을 이용한 에너지 절감 시스템.The waste heat of the ship according to claim 15, further comprising a scavenging cooler installed at a rear end of the low temperature section in the water supply circulation line and cooling the scavenged air in the turbocharger of the engine by heat exchange with the water supply. Energy saving system used. 청구항 20에 있어서, 상기 소기 냉각기는,
제 1 단에서 상기 급수와의 1차 열교환에 의해 소기를 냉각시킨 다음, 제 2 단에서 통상의 저온 냉각수와의 2차 열교환에 의해 소기를 냉각시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 선박의 폐열을 이용한 에너지 절감 시스템.The scavenging cooler according to claim 20,
Cooling the scavenging by the first heat exchange with the water supply in the first stage, and then cooling the scavenging by the secondary heat exchange with the ordinary low temperature cooling water in the second stage using the waste heat of the vessel Energy saving system. 청구항 21에 있어서, 상기 제 1 단의 소기 냉각기 입구측과 출구측의 급수 순환라인 상에 각각 설치되는 전환밸브를 더 포함하고,
상기 전환밸브의 동작에 의해 상기 제 1 단의 소기 냉각기를 통과하는 냉각 유체가 상기 급수가 되도록 하거나, 통상의 저온 냉각수가 되도록 선택할 수 있는 것을 특징으로 하는 선박의 폐열을 이용한 에너지 절감 시스템.The method of claim 21, further comprising a switching valve is provided on each of the water supply circulation line of the scavenging cooler inlet side and the outlet side of the first stage,
The energy saving system using waste heat of the ship, characterized in that the cooling fluid passing through the scavenging cooler of the first stage by the operation of the switching valve to the water supply, or to the normal low-temperature cooling water. 청구항 22에 있어서, 상기 추가 폐열 회수장치가 작동하는 경우에는 상기 전환밸브를 조절하여 급수가 상기 제 1 단의 소기 냉각기를 거쳐서 상기 다단 열교환기에 공급되도록 하고, 상기 추가 폐열 회수장치가 정지하는 경우에는 상기 전환밸브를 조절하여 상기 급수의 흐름을 차단함과 아울러, 통상의 저온 냉각수가 상기 제 1 단의 소기 냉각기 내에 흐를 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 선박의 폐열을 이용한 에너지 절감 시스템.The method of claim 22, wherein when the additional waste heat recovery device is operated, the switching valve is adjusted to supply water to the multi-stage heat exchanger via the first stage scavenging cooler, and when the additional waste heat recovery device is stopped. The energy saving system using the waste heat of the ship, characterized in that to control the switching valve to block the flow of the water supply, and to allow the normal low-temperature cooling water to flow in the scavenging cooler of the first stage. 선박의 폐열을 이용한 에너지 절감 시스템으로서,
중저온 폐열 회수장치로부터 추가적으로 폐열을 회수하기 위한 추가 폐열 회수장치를 포함하고,
상기 추가 폐열 회수장치에 의해 상기 중저온 폐열 회수장치로부터 회수되는 폐열과 엔진의 배기가스 폐열을 이용하여 전기를 생산할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 선박의 폐열을 이용한 에너지 절감 시스템.As energy saving system using waste heat of ship,
An additional waste heat recovery apparatus for additionally recovering waste heat from the low temperature waste heat recovery apparatus;
Energy saving system using the waste heat of the ship, characterized in that for generating the electricity by using the waste heat recovered from the low-temperature waste heat recovery device and the exhaust gas waste heat of the engine by the additional waste heat recovery device. 청구항 24에 있어서, 상기 추가 폐열 회수장치는,
상기 중저온 폐열 회수장치의 저온부에 급수를 열교환기 급수펌프의 펌핑력에 의해 순환 공급하기 위한 경로를 제공하는 급수 순환라인;
상기 급수 순환라인을 통해서 공급되는 급수를 엔진으로부터 배출되는 배기가스와의 열교환에 의해 스팀으로 생성하는 다단 열교환기;
상기 다단 열교환기에 의해 생성되는 스팀을 이용하여 회전력을 발생시키는 스팀 터빈; 및
상기 스팀 터빈으로부터 배출되는 스팀을 응축시켜서 상기 저온부에 공급되도록 하는 진공 응축기;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 폐열을 이용한 에너지 절감 시스템.The method of claim 24, wherein the additional waste heat recovery device,
A water supply circulation line providing a path for circulating water to a low temperature portion of the medium-low temperature waste heat recovery device by a pumping force of a heat exchanger water supply pump;
A multi-stage heat exchanger for generating water supplied through the water supply circulation line as steam by heat exchange with exhaust gas discharged from an engine;
A steam turbine generating a rotational force using steam generated by the multi-stage heat exchanger; And
A vacuum condenser for condensing steam discharged from the steam turbine to be supplied to the low temperature part;
Energy saving system using waste heat of the ship comprising a.
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