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KR20180009142A - Steam Turbine Power Generation system - Google Patents

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KR20180009142A
KR20180009142A KR1020160090671A KR20160090671A KR20180009142A KR 20180009142 A KR20180009142 A KR 20180009142A KR 1020160090671 A KR1020160090671 A KR 1020160090671A KR 20160090671 A KR20160090671 A KR 20160090671A KR 20180009142 A KR20180009142 A KR 20180009142A
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steam
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temperature
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이길봉
이범준
노철우
나호상
백영진
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한국에너지기술연구원
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Abstract

A steam turbine power generation system according to the present invention is capable of minimizing the influence of a temperature of outdoor air by selectively operating a regenerator and an ejector in accordance with the temperature of outdoor air, thereby preventing a rise of a back pressure of a turbine and securing operation efficiency. In addition, when the temperature of outdoor air is lower than a predetermined temperature, only a steam condenser and an air-cooling condenser are used, and when the temperature of outdoor air is higher than the predetermined temperature, the regenerator and the ejector are operated to improve condensing efficiency of the air-cooling condenser, thereby maximizing the cooling efficiency.

Description

스팀터빈 발전시스템{Steam Turbine Power Generation system}Steam Turbine Power Generation System [0002]

본 발명은 스팀터빈 발전시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 재생기와 이젝터를 이용함으로써 외기 온도의 영향을 최소화시켜 효율을 보다 향상시킬 수 있는 스팀터빈 발전시스템에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a steam turbine power generation system, and more particularly, to a steam turbine power generation system capable of minimizing the influence of outside air temperature by using a regenerator and an ejector, thereby further improving efficiency.

일반적으로 스팀 터빈을 이용한 발전 시스템에서는, 터빈에서 나온 고온의 스팀을 응축기를 이용하여 냉각시킨다. Generally, in a power generation system using a steam turbine, high-temperature steam from a turbine is cooled using a condenser.

터빈에서 나온 고온의 스팀을 냉각시키기 위해 외기를 이용하는 공랭식 응축기를 이용하는 경우, 외기의 온도에 영향을 많이 받게 된다. 즉, 외기 온도가 설정 온도 이상으로 올라가면, 상기 응축기에서 응축 압력이 높아지게 되어 상기 터빈의 전,후단 압력차가 줄어들게 된다. 따라서 상기 터빈의 성능 저하가 발생되는 문제점이 있다. When an air-cooled condenser using ambient air is used to cool hot steam from a turbine, the temperature of the ambient air is greatly affected. That is, when the outside air temperature rises above the set temperature, the condensation pressure in the condenser is increased, and the pressure difference between the front and rear ends of the turbine is reduced. Therefore, there is a problem that the performance of the turbine deteriorates.

한국등록특허 10-1619135Korean Patent No. 10-1619135

본 발명의 목적은, 공랭식 응축기를 사용하면서 외기의 영향을 최소화시킬 수 있는 스팀터빈 발전시스템을 제공하는 데 있다. It is an object of the present invention to provide a steam turbine power generation system capable of minimizing the influence of outside air while using an air-cooled condenser.

본 발명에 따른 스팀터빈 발전시스템은, 터빈에서 나온 고온의 스팀을 열교환유체와 열교환시켜 응축시키는 스팀 응축기와; 상기 스팀 응축기에서 나온 열교환유체를 외부 공기와 열교환시켜 응축시키는 공랭식 응축기와; 상기 외부 공기의 온도가 미리 설정된 설정 온도 이상이면, 상기 공랭식 응축기에서 응축되고 나온 열교환유체를 열원을 통해 가열시키는 재생기와; 상기 재생기에서 나온 열교환유체를 흡입하면서 상기 스팀 응축기를 통과한 열교환유체를 흡인하여 상기 공랭식 응축기로 분사하는 이젝터와; 상기 공랭식 응축기와 상기 스팀 응축기를 연결하여, 상기 공랭식 응축기에서 응축되고 나온 열교환유체 중 적어도 일부를 상기 스팀 응축기로 안내하는 공랭식 응축기 메인토출유로와; 상기 공랭식 응축기와 상기 재생기를 연결하여, 상기 외부 공기의 온도가 상기 설정 온도일 때 상기 공랭식 응축기에서 응축되고 나온 열교환유체 중 나머지를 상기 재생기로 안내하는 공랭식 응축기 보조토출유로를 포함한다.A steam turbine power generation system according to the present invention includes: a steam condenser for heat-exchanging high-temperature steam from a turbine with a heat exchange fluid; An air-cooled condenser for heat-exchanging the heat-exchanging fluid from the steam condenser with outside air to condense the heat-exchanging fluid; A regenerator for heating the heat exchange fluid condensed in the air-cooled condenser through a heat source when the temperature of the outside air is higher than a predetermined set temperature; An ejector for sucking a heat exchange fluid which has passed through the steam condenser while sucking the heat exchange fluid from the regenerator and injecting the heat exchange fluid into the air cooling type condenser; An air-cooled condenser main discharge line connecting the air-cooled condenser and the steam condenser to guide at least a portion of the heat-exchange fluid condensed in the air-cooled condenser to the steam condenser; And an air-cooled condenser auxiliary discharge passage connecting the air-cooled condenser and the regenerator to guide the rest of the heat exchange fluid condensed in the air-cooled condenser to the regenerator when the temperature of the outside air is the set temperature.

본 발명에 따른 스팀터빈 발전시스템은, 외기 온도에 따라 재생기와 이젝터를 선택적으로 가동시킴으로써 외기 온도의 영향을 최소화시킬 수 있으므로, 터빈의 배압 상승을 방지하여 운전 효율을 확보할 수 있다.The steam turbine power generation system according to the present invention can minimize the influence of the outside air temperature by selectively activating the regenerator and the ejector according to the outside air temperature, thereby preventing rise of the back pressure of the turbine and ensuring operation efficiency.

또한, 외기 온도가 설정 온도 미만일 경우에는 스팀 응축기와 공랭식 응축기만을 사용하고, 외기 온도가 설정 온도 이상일 경우에는 재생기와 이젝터를 가동시켜 공랭식 응축기의 응축효율을 향상시킴으로써, 냉각 효율을 최대화시킬 수 있다.When the outside air temperature is lower than the set temperature, only the steam condenser and the air-cooling type condenser are used. When the outside air temperature is higher than the set temperature, the regenerator and the ejector are operated to improve the condensing efficiency of the air-cooling type condenser, thereby maximizing the cooling efficiency.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스팀터빈 발전시스템의 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 스팀터빈 발전시스템에서 외기 온도가 설정 온도 미만일 때의 작동을 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 작동 상태를 나타낸 P-h선도이다.
도 4는 도 1에 도시된 스팀터빈 발전시스템에서 외기 온도가 설정 온도 이상일 때의 작동을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 작동 상태를 나타낸 P-h선도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스팀터빈 발전시스템의 구성도이다.
도 7은 도 6에 도시된 스팀터빈 발전시스템에서 외기 온도가 설정 온도 미만일 때의 작동을 나타낸 도면이다.
도 8은 도 6에 도시된 스팀터빈 발전시스템에서 외기 온도가 설정 온도 이상일 때의 작동을 나타낸 도면이다.1 is a configuration diagram of a steam turbine power generation system according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing the operation when the outside air temperature is lower than the set temperature in the steam turbine power generation system shown in FIG.
3 is a ph diagram showing the operating state shown in Fig.
4 is a view showing an operation when the outside air temperature is higher than a set temperature in the steam turbine power generation system shown in FIG.
5 is a ph diagram showing the operating state shown in Fig.
6 is a configuration diagram of a steam turbine power generation system according to another embodiment of the present invention.
7 is a view showing the operation when the outside air temperature is lower than the set temperature in the steam turbine power generation system shown in FIG.
8 is a view showing an operation when the outside air temperature is higher than a set temperature in the steam turbine power generation system shown in FIG.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스팀터빈 발전시스템의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a steam turbine power generation system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스팀터빈 발전시스템은, 터빈(10), 스팀 응축기(20), 공랭식 응축기(30), 재생기(40) 및 이젝터(50)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a steam turbine power generation system according to an embodiment of the present invention includes a turbine 10, a steam condenser 20, an air-cooled condenser 30, a regenerator 40, and an ejector 50.

상기 터빈(10)은, 스팀 터빈인 것으로 예를 들어 설명한다. 상기 터빈(10)은 발전기(미도시)와 동축으로 연결된다. 상기 터빈(10)에는 터빈 메인토출유로(11)와 터빈 보조토출유로(12)가 각각 연결된다. The turbine 10 is, for example, a steam turbine. The turbine 10 is coaxially connected to a generator (not shown). The turbine main discharge passage 11 and the turbine auxiliary discharge passage 12 are connected to the turbine 10, respectively.

상기 터빈 메인토출유로(11)는, 상기 터빈(10)과 상기 스팀 응축기(20)를 연결하여, 상기 터빈(10)에서 나온 고온의 스팀 중 적어도 일부를 상기 스팀 응축기(20)로 안내한다. The turbine main discharge line 11 connects the turbine 10 and the steam condenser 20 to guide at least a portion of the high temperature steam from the turbine 10 to the steam condenser 20.

상기 터빈 보조토출유로(12)는, 상기 터빈(10)과 상기 재생기(40)를 연결하여, 상기 터빈(10)에서 나온 고온의 스팀 중 다른 일부를 상기 재생기(40)로 안내한다. 상기 터빈 보조토출유로(12)는, 상기 터빈(10)의 과부하시나 외부 공기의 온도가 미리 설정된 설정 온도 이상일 때에만 개방된다. 상기 터빈 보조토출유로(12)에는 유로를 개폐하는 제1개폐밸브(61)가 설치된다. The turbine auxiliary discharge passage 12 connects the turbine 10 and the regenerator 40 and guides another part of the high temperature steam from the turbine 10 to the regenerator 40. The turbine auxiliary discharge passage 12 is opened only when the turbine 10 is overloaded or when the temperature of the outside air is equal to or higher than a predetermined set temperature. The turbine auxiliary discharge passage 12 is provided with a first opening / closing valve 61 for opening and closing the passage.

상기 스팀 응축기(20)는, 상기 터빈 메인토출유로(11)를 통해 상기 터빈(10)과 연결된다. 상기 스팀 응축기(20)는, 상기 터빈(10)에서 나온 고온의 스팀을 열교환유체와 열교환시켜 상기 스팀을 응축시킨다. 상기 열교환유체는 상기 공랭식 응축기(30)에서 사용되는 열교환유체이고, 뒤에서 상세히 설명한다. 상기 스팀 응축기(20)에는 상기 스팀 응축기(20)에서 열교환되어 응축된 스팀을 배출하는 스팀 응축기 토출유로(22)가 연결된다. The steam condenser 20 is connected to the turbine 10 through the turbine main discharge passage 11. The steam condenser 20 heat-exchanges the high temperature steam from the turbine 10 with the heat exchange fluid to condense the steam. The heat exchange fluid is a heat exchange fluid used in the air-cooled condenser 30 and will be described later in detail. The steam condenser 20 is connected to a steam condenser discharge passage 22 through which the condensed steam is heat-exchanged in the steam condenser 20.

상기 공랭식 응축기(Air cooling condenser)(30)는, 상기 스팀 응축기(20)를 통과한 열교환유체를 외부 공기(이하, 외기라 칭함)와 열교환시켜 응축시키는 열교환기이다. 상기 공랭식 응축기(30)와 상기 스팀 응축기(20)는 상기 열교환유체가 순환하는 하나의 사이클을 형성한다. 상기 열교환유체는, 암모니아, 이산화탄소(CO2) 등이 사용될 수 있다. The air cooling condenser 30 is a heat exchanger for heat-exchanging and condensing heat exchange fluid having passed through the steam condenser 20 with outside air (hereinafter, referred to as outer). The air-cooled condenser (30) and the steam condenser (20) form one cycle in which the heat exchange fluid circulates. The heat exchange fluid may be ammonia, carbon dioxide (CO 2 ), or the like.

상기 공랭식 응축기(30)의 흡입구에는 공랭식 응축기 흡입유로(31)가 연결되고, 상기 공랭식 응축기(30)의 토출구에는 공랭식 응축기 메인토출유로(32)와 공랭식 응축기 보조토출유로(33)가 연결된다. The air-cooled condenser main suction passage 31 is connected to the suction port of the air-cooled condenser 30 and the air discharge type main condenser main discharge passage 32 and the air-cooled condenser auxiliary discharge passage 33 are connected to the discharge port of the air-

상기 공랭식 응축기 흡입유로(31)는, 상기 스팀 응축기(20)와 상기 공랭식 응축기(30)의 흡입구를 연결하여, 상기 스팀 응축기(20)를 통과한 열교환유체를 상기 공랭식 응축기(30)로 안내하도록 형성된다. The air-cooled condenser suction passage 31 connects the steam condenser 20 and the inlet of the air-cooled condenser 30 to guide the heat-exchange fluid passing through the steam condenser 20 to the air-cooled condenser 30 .

상기 공랭식 응축기 흡입유로(31)에는 블로워(34)가 설치된 것으로 예를 들어 설명한다. 다만, 이에 한정되지 않고, 상기 블로워(34) 대신 비교적 압력비가 작은 유체기계가 설치되는 것도 물론 가능하다.The blower 34 is installed in the air-cooled condenser suction passage 31, for example. However, the present invention is not limited to this, and it is of course possible to provide a fluid machine with a relatively small pressure ratio instead of the blower 34.

상기 공랭식 응축기 메인토출유로(32)는, 상기 공랭식 응축기(30)의 토출구와 상기 스팀 응축기(20)를 연결한다. 상기 공랭식 응축기 메인토출유로(32)는, 상기 공랭식 응축기(30)에서 응축되고 나온 열교환유체 중 적어도 일부를 상기 스팀 응축기(20)로 안내한다. 상기 공랭식 응축기 메인토출유로(32)에는 유량제어밸브(35)가 설치된다.The air-cooled condenser main discharge passage 32 connects the discharge opening of the air-cooled condenser 30 and the steam condenser 20. The air-cooled condenser main discharge passage 32 guides at least part of the heat exchange fluid condensed in the air-cooled condenser 30 to the steam condenser 20. The flow rate control valve 35 is provided in the air discharge type condenser main discharge flow path 32.

상기 유량제어밸브(35)는, 상기 공랭식 응축기 메인토출유로(32)에 설치되어, 상기 공랭식 응축기 메인토출유로(32)로 토출되는 열교환유체의 유량을 제어한다. 즉, 상기 외기온도가 설정 온도 미만일 때는 상기 공랭식 응축기(30)에서 나온 열교환유체가 모두 상기 공랭식 응축기 메인토출유로(32)로 토출되도록 하고, 상기 외기온도가 설정 온도 이상일 때는 상기 공랭식 응축기(30)에서 나온 열교환유체 중 적어도 일부만이 상기 공랭식 응축기 메인토출유로(32)로 토출되도록 제어한다.The flow control valve 35 is provided in the air discharge type condenser main discharge passage 32 and controls the flow rate of the heat exchange fluid discharged into the air discharge type main discharge flow passage 32. In the case where the outside air temperature is lower than the set temperature, all the heat exchange fluids from the air-cooled condenser 30 are discharged into the air discharge condenser main discharge passage 32. When the outside air temperature is higher than the set temperature, And at least a part of the heat exchange fluid discharged from the main air discharge passage 32 is discharged to the air discharge condenser main discharge flow path 32.

상기 공랭식 응축기 보조토출유로(33)는, 상기 공랭식 응축기(30)의 토출구와 상기 재생기(40)를 연결한다. 상기 공랭식 응축기 보조토출유로(33)는, 상기 공랭식 응축기(30)에서 응축되고 나온 열교환유체중 나머지를 상기 재생기(40)로 안내한다. 상기 공랭식 응축기 보조토출유로(33)는, 상기 공랭식 응축기 메인토출유로(32)에서 분기되어 형성되는 것으로 예를 들어 설명한다. 상기 공랭식 응축기 보조토출유로(33)에는 펌프(36)가 설치된다.The air-cooled condenser auxiliary discharge passage 33 connects the discharge port of the air-cooled condenser 30 to the regenerator 40. The air-cooled condenser auxiliary discharge passage 33 guides the rest of the heat exchange fluid condensed in the air-cooled condenser 30 to the regenerator 40. The air-cooled condenser auxiliary discharge passage 33 is formed by branching from the air-discharge type main condenser main discharge passage 32 by way of example. A pump (36) is installed in the air-cooled condenser auxiliary discharge passage (33).

상기 펌프(36)는, 상기 외기 온도가 상기 설정 온도 이상일 때 상기 공랭식 응축기 보조토출유로로 토출되는 열교환유체를 펌핑한다.The pump 36 pumps the heat exchange fluid discharged to the air discharge type condenser auxiliary discharge passage when the outside air temperature is equal to or higher than the set temperature.

상기 재생기(40)는, 상기 외기 온도가 상기 설정 온도 이상일 때, 상기 공랭식 응축기(30)에서 응축되고 나온 열교환유체를 열원을 통해 가열시킨다. 본 실시예에서는, 상기 열원은 상기 터빈(10)에서 나온 고온의 스팀인 것으로 예를 들어 설명한다. 다만, 이에 한정되지 않고, 상기 고온의 스팀 외에 별도의 다른 열원을 사용하는 것도 물론 가능하다. 상기 재생기(40)에서는 상기 열교환유체와 상기 스팀의 열교환이 이루어진다. 상기 재생기(40)의 흡입구는 상기 터빈 보조토출유로(12)와 연결되고, 상기 재생기(40)의 토출구에는 재생기 스팀 토출유로(41)가 연결된다. The regenerator (40) heats the heat exchange fluid condensed in the air-cooled condenser (30) through a heat source when the outside air temperature is equal to or higher than the set temperature. In the present embodiment, the heat source is a high-temperature steam generated from the turbine 10, for example. However, the present invention is not limited to this, and it is of course possible to use another heat source other than the high-temperature steam. In the regenerator (40), heat exchange is performed between the heat exchange fluid and the steam. The inlet of the regenerator 40 is connected to the turbine auxiliary discharge passage 12 and the outlet of the regenerator 40 is connected to the regenerator steam discharge passage 41.

상기 재생기 스팀 토출유로(41)는, 상기 스팀 응축기 토출유로(22)에 연결된다. 상기 재생기 스팀 토출유로(41)에는 유로를 개폐하는 제2개폐밸브(62)가 설치된다.The regenerator steam discharge passage (41) is connected to the steam condenser discharge passage (22). The regenerator steam discharging passage 41 is provided with a second opening / closing valve 62 for opening and closing the passage.

상기 이젝터(50)는, 상기 재생기(40)와 상기 공랭식 응축기(30)를 연결하는 유로 상에 설치된다. 상기 이젝터(50)는, 상기 재생기(40)에서 가열된 열교환유체를 흡입하면서 상기 스팀 응축기(20)를 통과한 열교환유체를 흡인하여 상기 공랭식 응축기(30)로 함께 분사한다. 상기 이젝터(50)에는 메인 흡입구, 보조 흡입구 및 분사구가 형성된다. 상기 이젝터(50)의 메인 흡입구에는 이젝터 메인흡입유로(51)가 연결된다. 상기 이젝터(50)의 보조 흡입구에는 이젝터 보조흡입유로(52)가 연결된다. 상기 이젝터(50)의 분사구에는 이젝터 분사유로(53)가 연결된다. The ejector 50 is installed on the flow path connecting the regenerator 40 and the air-cooled condenser 30. The ejector 50 sucks the heat exchange fluid that has passed through the steam condenser 20 while sucking the heat exchange fluid heated by the regenerator 40 and injects it together with the air-cooled condenser 30. The ejector 50 is formed with a main inlet, an auxiliary inlet, and a jetting port. An ejector main suction passage (51) is connected to the main suction port of the ejector (50). An ejector auxiliary suction passage (52) is connected to the auxiliary suction port of the ejector (50). An ejector injection path (53) is connected to the injection port of the ejector (50).

상기 이젝터 보조흡입유로(52)는, 상기 공랭식 응축기 흡입유로(31)에서 분기되어 형성된다. The ejector auxiliary suction passage (52) is formed by branching from the air-cooling type condenser suction passage (31).

또한, 상기 스팀터빈 발전시스템은, 외기의 온도에 따라 상기 제1개폐밸브(61), 상기 제2개폐밸브(62), 상기 유량제어밸브(35), 상기 펌프(37), 상기 블로워(34)의 작동을 제어하는 제어부(미도시)를 더 포함한다.
The steam turbine power generation system may further include a control unit for controlling the steam turbine power generation system according to the temperature of the outside air such that the first open / close valve 61, the second open / close valve 62, the flow control valve 35, the pump 37, (Not shown) for controlling the operation of the microcomputer.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 스팀터빈 발전시스템의 작동을 설명하면, 다음과 같다. The operation of the steam turbine power generation system according to an embodiment of the present invention will now be described.

먼저, 상기 공랭식 응축기(30)에서 열교환유체와 열교환하는 외기의 온도가 미리 설정된 설정 온도 미만인 경우에 대해 설명한다.First, a case where the temperature of the outside air to be heat-exchanged with the heat exchange fluid in the air-cooled condenser 30 is lower than a predetermined set temperature will be described.

도 2는 도 1에 도시된 스팀터빈 발전시스템에서 외기 온도가 설정 온도 미만일 때의 작동을 나타낸 도면이다. 도 3은 도 2에 도시된 작동 상태를 나타낸 P-h선도이다.2 is a view showing the operation when the outside air temperature is lower than the set temperature in the steam turbine power generation system shown in FIG. 3 is a P-h line diagram showing the operating state shown in Fig.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 외기의 온도가 미리 설정된 설정 온도 미만이면, 상기 스팀터빈 발전시스템은 정상 운전을 실시한다. As shown in FIGS. 2 and 3, when the temperature of the outside air is lower than a predetermined set temperature, the steam turbine power generation system performs normal operation.

상기 정상 운전시, 상기 제어부(미도시)는 상기 재생기(40)와 상기 이젝터(50)의 작동을 중지한다. 상기 제어부(미도시)는, 상기 제1개폐밸브(61)를 차폐시키고, 상기 펌프(37)의 작동도 중지시킨다.During the normal operation, the controller (not shown) stops the operation of the regenerator 40 and the ejector 50. The control unit (not shown) shuts off the first on-off valve 61 and stops the operation of the pump 37.

따라서 상기 정상 운전시, 상기 터빈(10)에서 나온 고온의 스팀은 상기 스팀 응축기(20)를 통과하고, 상기 열교환유체는 상기 스팀 응축기(20)와 상기 공랭식 응축기(30)를 순환한다. Therefore, during the normal operation, the high temperature steam from the turbine 10 passes through the steam condenser 20, and the heat exchange fluid circulates through the steam condenser 20 and the air-cooled condenser 30.

상기 스팀 응축기(20)에서는 상기 고온의 스팀과 상기 열교환유체의 열교환이 이루어진다. 상기 스팀 응축기(20)에서 상기 고온의 스팀은 냉각되어 응축되고, 상기 열교환유체는 가열되어 증발된다. In the steam condenser (20), heat exchange is performed between the high temperature steam and the heat exchange fluid. In the steam condenser 20, the hot steam is cooled and condensed, and the heat exchange fluid is heated and evaporated.

도 3을 참조하면, 상기 스팀 응축기(20)로 흡입되는 열교환유체는 상기 공랭식 응축기(30)에서 응축된 중온 저압의 액체 상태(C)이다. 상기 스팀 응축기(20)로부터 토출된 열교환유체는 상기 고온의 스팀에 의해 증발되어 기체 상태(D)가 된다. 즉, 도 3에서 C-D는 상기 열교환유체의 증발과정을 나타낸다.Referring to FIG. 3, the heat exchange fluid sucked into the steam condenser 20 is a medium-low-pressure liquid state (C) condensed in the air-cooled condenser 30. The heat-exchanging fluid discharged from the steam condenser 20 is evaporated by the high-temperature steam to become the gas state (D). That is, C-D in FIG. 3 represents the evaporation process of the heat exchange fluid.

도 3에서 Ts는 상기 터빈(10)에서 나와 상기 스팀 응축기(20)로 공급되는 스팀의 온도를 나타낸다. ΔT1은 상기 스팀 응축기(20)로 공급되는 상기 스팀의 온도(Ts)와 상기 스팀 응축기(20)로 흡입되는 상기 액체 상태(C)의 열교환유체의 온도(Tc)의 차이(ΔT1)를 나타낸다. 상기 스팀 응축기(20)에서는 상기 온도의 차이(ΔT1)에 따라 상기 스팀은 냉각되어 응축되고, 상기 열교환유체는 가열되어 증발된다. In FIG. 3, Ts represents the temperature of steam supplied from the turbine 10 to the steam condenser 20. ΔT1 represents the difference ΔT1 between the temperature Ts of the steam supplied to the steam condenser 20 and the temperature Tc of the heat exchange fluid flowing into the steam condenser 20. In the steam condenser 20, the steam is cooled and condensed according to the temperature difference? T1, and the heat exchange fluid is heated and evaporated.

상기 스팀 응축기(20)에서 열교환되어 증발된 열교환유체는 상기 공랭식 응축기 흡입유로(31)를 통해 상기 공랭식 응축기(30)로 흡입된다.The heat exchange fluid, which is heat-exchanged in the steam condenser 20 and evaporated, is sucked into the air-cooled condenser 30 through the air-cooled condenser suction flow path 31.

상기 공랭식 응축기(30)에서는, 상기 스팀 응축기(20)에서 나온 열교환유체와 외기와의 열교환이 이루어진다. 상기 공랭식 응축기(30)에서는 상기 열교환유체는 냉각되어 응축되고, 상기 외기는 가열되어 증발된다. In the air-cooled condenser (30), heat exchange fluid is exchanged between the heat exchange fluid from the steam condenser (20) and the outside air. In the air-cooled condenser (30), the heat exchange fluid is cooled and condensed, and the ambient air is heated and evaporated.

도 3을 참조하면, 상기 공랭식 응축기(30)로 흡입되는 열교환유체는 증발되어 기체 상태(A)이다. 상기 공랭식 응축기(30)로부터 토출된 열교환유체는 상기 외기와의 열교환을 통해 응축되어 중온 저압의 액체 상태(B)가 된다. 도 3에서 A-B는 상기 열교환유체의 응축과정을 나타낸다.Referring to FIG. 3, the heat exchange fluid sucked into the air-cooled condenser 30 is evaporated and is in a gaseous state (A). The heat exchange fluid discharged from the air-cooled condenser 30 is condensed through heat exchange with the outside air to become a medium-low-pressure liquid state (B). In Fig. 3, A-B shows the condensation process of the heat exchange fluid.

도 3에서 Ta는 외기의 온도를 나타낸다. ΔT2는 상기 공랭식 응축기(30)로 공급되는 외기의 온도(Ta)와 상기 공랭식 응축기(30)로 흡입되는 상기 기체 상태(A)의 열교환유체의 온도(TA)의 차이(ΔT2)를 나타낸다. 상기 공랭식 응축기(30)에서는 상기 온도의 차이(ΔT2)에 따라 상기 열교환유체가 냉각되어 응축된다.In Fig. 3, Ta represents the temperature of the outside air. ΔT2 represents the difference ΔT2 between the temperature Ta of the outside air supplied to the air-cooled condenser 30 and the temperature T A of the heat exchange fluid in the gaseous state A taken into the air-cooled condenser 30. In the air-cooled condenser (30), the heat exchange fluid is cooled and condensed according to the temperature difference (? T2).

한편, 상기 공랭식 응축기(30)에서 열교환유체와 열교환하는 외기의 온도가 미리 설정된 설정 온도 이상인 경우에 대해 설명한다. 상기 이젝터(50)와 상기 재생기(40)를 사용하지 않는 경우, 상기 외기의 온도가 상기 설정 온도 이상으로 너무 높게 되면, 상기 공랭식 응축기(30)에서 열교환이 효율적으로 이루어지지 않으며 상기 스팀 응축기(20)의 응축 압력이 높아지게 되어, 상기 터빈(10)의 후단 압력이 상승하게 되므로 성능이 낮아질 수 있다. 본 실시예에서는, 상기 이젝터(50)와 상기 재생기(40)를 사용함으로써, 상기 공랭식 응축기(30)에서 열교환효율을 높이고, 상기 스팀 응축기(20)의 응축 압력이 높아지는 것을 방지할 수 있다. The case where the temperature of the outside air exchanging heat with the heat exchange fluid in the air-cooled condenser 30 is equal to or higher than a predetermined set temperature will be described. When the temperature of the outside air is excessively higher than the set temperature in the case where the ejector 50 and the regenerator 40 are not used, the heat exchange in the air-cooled condenser 30 is not efficiently performed and the steam condenser 20 The condensation pressure of the turbine 10 is increased, and the pressure of the rear end of the turbine 10 is increased. In this embodiment, by using the ejector 50 and the regenerator 40, it is possible to increase the heat exchange efficiency in the air-cooled condenser 30 and prevent the condensing pressure of the steam condenser 20 from being increased.

도 4는 도 1에 도시된 스팀터빈 발전시스템에서 외기 온도가 설정 온도 이상일 때의 작동을 나타낸 도면이다. 도 5는 도 4에 도시된 작동 상태를 나타낸 P-h선도이다.4 is a view showing an operation when the outside air temperature is higher than a set temperature in the steam turbine power generation system shown in FIG. 5 is a P-h diagram showing the operating state shown in Fig.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 외기의 온도가 상기 설정 온도 이상이면, 상기 스팀터빈 발전시스템은 외기 고온 운전을 실시한다. As shown in FIGS. 4 and 5, when the temperature of the outside air is equal to or higher than the set temperature, the steam turbine power generation system performs high temperature operation of the outside air.

상기 외기 고온 운전시, 상기 제어부(미도시)는 상기 재생기(40)와 상기 이젝터(50)를 작동한다. 또한, 상기 제어부(미도시)는, 상기 제1개폐밸브(61)를 개방시키고, 상기 펌프(37)도 작동시킨다.The controller (not shown) operates the regenerator 40 and the ejector 50 when the outdoor air is operated at a high temperature. In addition, the control unit (not shown) opens the first on-off valve 61 and operates the pump 37 as well.

상기 외기 고온 운전시, 상기 터빈(10)에서 나온 고온의 스팀 중 일부는 상기 스팀 응축기(20)로 공급되고, 나머지는 상기 재생기(40)로 공급된다. 이 때, 상기 터빈(10)에서 상기 재생기(40)로 공급되는 스팀의 온도(Tt')는 상기 스팀 응축기(20)로 공급되는 스팀의 온도(Ts')보다 높다.During the high temperature operation of the outside air, a part of the high temperature steam from the turbine 10 is supplied to the steam condenser 20 and the rest is supplied to the regenerator 40. At this time, the temperature Tt ' of the steam supplied from the turbine 10 to the regenerator 40 is higher than the temperature Ts ' of the steam supplied to the steam condenser 20.

상기 스팀 응축기(20)에서는 상기 고온의 스팀과 상기 열교환유체의 열교환이 이루어진다. 상기 스팀 응축기(20)에서 상기 고온의 스팀은 냉각되어 응축되고, 상기 열교환유체는 가열되어 증발된다. In the steam condenser (20), heat exchange is performed between the high temperature steam and the heat exchange fluid. In the steam condenser 20, the hot steam is cooled and condensed, and the heat exchange fluid is heated and evaporated.

도 4를 참조하면, 상기 스팀 응축기(20)로 흡입되는 열교환유체는 상기 공랭식 응축기(30)에서 응축된 중온 저압의 액체 상태(C')이고, 상기 스팀 응축기(20)로부터 토출된 열교환유체는 상기 고온의 스팀에 의해 증발되어 기체 상태(D')가 된다. 즉, 도 5에서 C'-D'는 열교환유체의 증발과정을 나타낸다.Referring to FIG. 4, the heat exchange fluid sucked into the steam condenser 20 is a liquid state (C ' ) at a middle-low temperature and a low pressure condensed in the air-cooled condenser 30 and the heat exchange fluid discharged from the steam condenser 20 And is evaporated by the high temperature steam to become the gas state (D ' ). That is, C ' -D ' in FIG. 5 represents the evaporation process of the heat exchange fluid.

도 5에서 Ts'는 상기 터빈(10)으로부터 상기 스팀 응축기(20)로 공급되는 스팀의 온도이고, Tt'는 상기 터빈(10)으로부터 상기 재생기(40)로 공급되는 스팀의 온도이다. ΔT1'은 상기 스팀 응축기(20)로 공급되는 상기 스팀의 온도(Ts')와 상기 스팀 응축기(20)로 흡입되는 상기 액체 상태(C')의 열교환유체의 온도(Tc')의 차이(ΔT1')를 나타낸다. 상기 스팀 응축기(20)에서는 상기 온도의 차이(ΔT1')에 따라 상기 스팀은 냉각되어 응축되고, 상기 열교환유체는 가열되어 증발된다. 5, Ts ' is the temperature of the steam supplied from the turbine 10 to the steam condenser 20, and Tt ' is the temperature of the steam supplied from the turbine 10 to the regenerator 40. ΔT1 ' is a difference (ΔT1) between the temperature Ts ' of the steam supplied to the steam condenser 20 and the temperature Tc ' of the heat exchange fluid of the liquid state C ' sucked into the steam condenser 20 ' ). In the steam condenser 20, the steam is cooled and condensed according to the temperature difference? T1 ' , and the heat exchange fluid is heated and evaporated.

상기 스팀 응축기(20)에서 열교환되어 증발된 열교환유체는 상기 이젝터(50)를 통해 상기 공랭식 응축기(30)로 흡입된다.The heat-exchanging fluid, which is heat-exchanged in the steam condenser 20 and evaporated, is sucked into the air-cooled condenser 30 through the ejector 50.

상기 공랭식 응축기(30)에서는, 상기 이젝터(50)에서 분사 공급된 열교환유체와 외기와의 열교환이 이루어진다. 상기 공랭식 응축기(30)에서는 상기 열교환유체는 냉각되어 응축되고, 상기 외기는 가열되어 증발된다. In the air-cooled condenser 30, the heat exchange fluid supplied from the ejector 50 is heat-exchanged with the outside air. In the air-cooled condenser (30), the heat exchange fluid is cooled and condensed, and the ambient air is heated and evaporated.

도 5를 참조하면, 상기 공랭식 응축기(30)로 흡입되는 열교환유체는 증발되어 기체 상태(A')이고, 상기 공랭식 응축기(30)를 통과한 열교환유체는 상기 외기와의 열교환을 통해 응축되어 중온 저압의 액체 상태(B')가 된다. 즉, 도 5에서 A'-B'는 열교환유체의 응축과정을 나타낸다. 5, the heat exchange fluid sucked into the air-cooled condenser 30 is evaporated to be in a gaseous state A ' , and the heat exchange fluid having passed through the air-cooled condenser 30 is condensed through heat exchange with the outside air, And becomes a low-pressure liquid state (B ' ). That is, A ' -B ' in FIG. 5 represents the condensation process of the heat exchange fluid.

도 5에서는 Ta'는 외기의 온도를 나타낸다. ΔT2'는 상기 공랭식 응축기(30)로 공급되는 외기의 온도(Ta')와 상기 공랭식 응축기(30)로 흡입되는 상기 기체 상태(A')의 열교환유체의 온도(TA ')의 차이(ΔT2')를 나타낸다. 상기 공랭식 응축기(30)에서는 상기 온도의 차이(ΔT2')에 따라 상기 열교환유체가 냉각되어 응축된다.In Fig. 5, Ta ' represents the temperature of the outside air. ΔT2, is a temperature (Ta of the outdoor air supplied to the air-cooled condenser 30 'difference' heat exchange fluid temperature (T A of) the gas phase (A) 'which is drawn into) and the air-cooled condenser 30 (ΔT2 ' ). In the air-cooled condenser (30), the heat exchange fluid is cooled and condensed according to the temperature difference (? T2 ' ).

상기 공랭식 응축기(30)에서 토출된 열교환유체 중 적어도 일부는 상기 스팀 응축기(20)로 공급되고, 나머지는 상기 재생기(40)로 공급된다. 상기 공랭식 응축기(30)에서 상기 공랭식 응축기 보조토출유로(33)로 토출된 열교환유체는 중온 저압의 액체상태이며, 상기 펌프(37)를 통과하면서 중온 고압의 액체상태(E)가 된다. 즉, 상기 재생기(40)로 흡입되는 열교환유체는 중온 고압의 액체상태(E)이다.At least a part of the heat exchange fluid discharged from the air-cooled condenser 30 is supplied to the steam condenser 20, and the rest is supplied to the regenerator 40. The heat exchange fluid discharged from the air-cooling type condenser 30 to the air-cooled condenser auxiliary discharge passage 33 is in a liquid state at low temperature and low pressure and becomes a liquid state E at medium temperature and high pressure while passing through the pump 37. That is, the heat exchange fluid sucked into the regenerator 40 is a liquid state (E) at medium temperature and high pressure.

상기 재생기(40)에서는, 상기 터빈(10)에서 나온 고온의 스팀과 상기 열교환유체와 열교환이 이루어진다. 상기 재생기(40)에서는 상기 고온의 스팀은 냉각되어 응축되고 상기 열교환유체는 가열되어 증발된다. In the regenerator (40), heat exchange is performed between the high temperature steam from the turbine (10) and the heat exchange fluid. In the regenerator (40), the hot steam is cooled and condensed, and the heat exchange fluid is heated and evaporated.

도 5를 참조하면, 상기 재생기(40)로 흡입되는 열교환유체는 중온 고압의 액체상태(E)이며, 상기 재생기(40)를 통과하면서 증발되어 기체 상태(E)가 된다. 즉, 도 5에서 E-F는 열교환유체의 증발과정을 나타낸다. Referring to FIG. 5, the heat exchange fluid sucked into the regenerator 40 is a liquid state E of medium temperature and high pressure, and is evaporated while passing through the regenerator 40 to become a gaseous state E. That is, in FIG. 5, E-F indicates the evaporation process of the heat exchange fluid.

상기 재생기(40)에서 증발된 기체 상태의 열교환유체는 상기 이젝터(50)를 통해 상기 공랭식 응축기(30)로 분사된다. The gaseous heat exchange fluid evaporated in the regenerator (40) is injected into the air-cooled condenser (30) through the ejector (50).

상기와 같이 상기 외기 온도가 상기 설정 온도 이상인 경우, 상기 재생기(40)와 상기 이젝터(50)를 이용함으로써, 상기 공랭식 응축기(30)에서 외기 온도와 열교환유체의 열교환 효율을 확보할 수 있다. 또한, 상기 공랭식 응축기(30)에서 상기 열교환유체가 충분히 냉각되어 응축된 후 상기 스팀 응축기(20)로 공급되기 때문에, 상기 스팀 응축기(20)에서 상기 열교환유체의 증발온도가 낮아질 수 있다. 따라서, 상기 스팀 응축기(20)에서 상기 고온의 스팀을 충분히 냉각시켜 응축시킬 수 있다. The use of the regenerator (40) and the ejector (50) can ensure the heat exchange efficiency of the outdoor air temperature and the heat exchange fluid in the air-cooled condenser (30) when the outdoor air temperature is equal to or higher than the set temperature. Also, since the heat exchange fluid is sufficiently cooled and condensed in the air-cooled condenser 30 and then supplied to the steam condenser 20, the evaporation temperature of the heat exchange fluid in the steam condenser 20 can be lowered. Therefore, the high-temperature steam can be sufficiently cooled and condensed in the steam condenser 20.

따라서 상기 외기 온도가 상기 설정 온도 이상이어서 상기 스팀 응축기(20)의 스팀 온도((Ts')와 상기 외기 온도의 차이가 작은 경우에도 상기 스팀을 충분히 냉각시킬 수 있으므로, 상기 스팀 응축기(20)의 응축 압력이 상승하는 것을 방지하여 상기 터빈(10)의 배압 상승을 방지하고, 이로 인한 운전손실을 저감할 수 있다.
Therefore, even when the difference between the steam temperature (Ts ' ) of the steam condenser (20) and the outside air temperature is small due to the outside air temperature being higher than the set temperature, the steam can be sufficiently cooled. It is possible to prevent the condensation pressure from rising, prevent the back pressure of the turbine 10 from rising, and reduce the operating loss.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스팀터빈 발전시스템의 구성도이다. 6 is a configuration diagram of a steam turbine power generation system according to another embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 스팀터빈 발전시스템은, 공랭식 응축기 메인토출유로(32)에서 분기된 바이패스 유로(100), 상기 바이패스 유로(100)에 설치된 바이패스 밸브(102), 공랭식 응축기 보조토출유로(31)에 설치된 제1펌프(62), 상기 공랭식 응축기 메인토출유로(32)에 설치된 제2펌프(110), 상기 공랭식 응축기 메인토출유로(32)에 설치된 제3개폐밸브(63)를 더 포함하여, 상기 스팀 응축기(20)와 상기 공랭식 응축기(30)를 순환하는 열교환유체를 상기 제2펌프(110)를 이용해 순환시키는 것이 상기 일 실시예와 상이하고 그 외 나머지 구성은 상기 일 실시예와 유사하므로, 유사 구성 에 대해 동일 부호를 사용하고 유사 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 6, the steam turbine power generation system according to another embodiment of the present invention includes a bypass flow path 100 branched from an air-cooled condenser main discharge flow path 32, a bypass valve 100 installed in the bypass flow path 100, A first pump 62 provided in the air-cooled condenser auxiliary discharge passage 31, a second pump 110 installed in the air-discharge condenser main discharge passage 32, It is different from the above embodiment to further circulate the heat exchange fluid circulating through the steam condenser 20 and the air-cooling type condenser 30 by using the second pump 110, The rest of the configuration is similar to that of the above-described embodiment, so that the same reference numerals are used for the similar configurations, and a detailed description of the similar configurations will be omitted.

상기 바이패스 유로(100)는, 상기 공랭식 응축기 메인토출유로(32)에서 분기되어 형성되고, 상기 공랭식 응축기(30)에서 응축된 열교환유체가 상기 제2펌프(110)를 바이패스하도록 형성된다. The bypass passage 100 is formed so as to branch off from the air discharge type condenser main discharge passage 32 and the heat exchange fluid condensed in the air discharge type condenser 30 bypasses the second pump 110.

상기 바이패스 밸브(102)는, 외기의 온도가 상기 설정 온도 이상일 때만 상기 바이패스 유로(100)를 개방하고, 상기 외기의 온도가 상기 설정 온도 미만일 때는 상기 바이패스 유로(100)를 차폐한다. The bypass valve 102 opens the bypass flow path 100 only when the temperature of the outside air is equal to or higher than the set temperature and shields the bypass flow path 100 when the temperature of the outside air is lower than the set temperature.

상기 제2펌프(110)는, 상기 공랭식 응축기(30)에서 응축된 열교환유체를 펌핑하여 상기 스팀 응축기(20)로 공급한다.The second pump 110 pumps the condensed heat exchange fluid in the air-cooled condenser 30 and supplies it to the steam condenser 20.

도 7은 도 6에 도시된 스팀터빈 발전시스템에서 외기 온도가 설정 온도 미만일 때의 작동을 나타낸 도면이다. 7 is a view showing the operation when the outside air temperature is lower than the set temperature in the steam turbine power generation system shown in FIG.

도 7을 참조하면, 상기 외기의 온도가 미리 설정된 설정 온도 미만이면, 상기 스팀터빈 발전시스템은 정상 운전을 실시한다. Referring to FIG. 7, if the temperature of the outside air is lower than a predetermined set temperature, the steam turbine power generation system performs normal operation.

상기 정상 운전시, 상기 제어부(미도시)는 상기 재생기(40)와 상기 이젝터(50)의 작동을 중지한다. 상기 제어부(미도시)는, 상기 제1개폐밸브(61), 상기 바이패스 밸브(102)를 차폐시키고, 상기 제1펌프(37)의 작동도 중지시킨다.During the normal operation, the controller (not shown) stops the operation of the regenerator 40 and the ejector 50. The control unit (not shown) shuts off the first opening / closing valve 61 and the bypass valve 102, and also stops the operation of the first pump 37.

따라서 상기 정상 운전시, 상기 터빈(10)에서 나온 고온의 스팀은 상기 스팀 응축기(20)를 통과하고, 상기 열교환유체는 상기 스팀 응축기(20)와 상기 공랭식 응축기(30)를 순환한다. Therefore, during the normal operation, the high temperature steam from the turbine 10 passes through the steam condenser 20, and the heat exchange fluid circulates through the steam condenser 20 and the air-cooled condenser 30.

상기 스팀 응축기(20)에서는 상기 고온의 스팀과 상기 열교환유체의 열교환이 이루어진다. 상기 스팀 응축기(20)에서 상기 고온의 스팀은 냉각되어 응축되고, 상기 열교환유체는 가열되어 증발된다. In the steam condenser (20), heat exchange is performed between the high temperature steam and the heat exchange fluid. In the steam condenser 20, the hot steam is cooled and condensed, and the heat exchange fluid is heated and evaporated.

상기 스팀 응축기(20)에서 열교환되어 증발된 열교환유체는 상기 공랭식 응축기 흡입유로(31)를 통해 상기 공랭식 응축기(30)로 흡입된다.The heat exchange fluid, which is heat-exchanged in the steam condenser 20 and evaporated, is sucked into the air-cooled condenser 30 through the air-cooled condenser suction flow path 31.

상기 공랭식 응축기(30)에서는, 상기 스팀 응축기(20)에서 나온 열교환유체와 외기와의 열교환이 이루어진다. 상기 공랭식 응축기(30)에서는 상기 열교환유체는 냉각되어 응축되고, 상기 외기는 가열되어 증발된다. In the air-cooled condenser (30), heat exchange fluid is exchanged between the heat exchange fluid from the steam condenser (20) and the outside air. In the air-cooled condenser (30), the heat exchange fluid is cooled and condensed, and the ambient air is heated and evaporated.

상기 공랭식 응축기(30)에서 응축된 열교환유체는 상기 제2펌프(110)에 의해 펌핑되어 상기 스팀 응축기(20)로 공급된다. 상기 공랭식 응축기(30)에서 응축된 열교환유체는 액체 상태이므로 상기 제2펌프(110)에 의해서 펌핑된다.The heat exchange fluid condensed in the air-cooled condenser (30) is pumped by the second pump (110) and supplied to the steam condenser (20). The condensed heat-exchange fluid in the air-cooled condenser 30 is pumped by the second pump 110 because it is in a liquid state.

한편, 도 8은 도 6에 도시된 스팀터빈 발전시스템에서 외기 온도가 설정 온도 이상일 때의 작동을 나타낸 도면이다.Meanwhile, FIG. 8 is a view showing an operation when the outside air temperature is higher than a set temperature in the steam turbine power generation system shown in FIG.

도 8을 참조하면, 상기 공랭식 응축기(30)에서 열교환유체와 열교환하는 외기의 온도가 상기 설정 온도 이상이면, 상기 스팀터빈 발전시스템은 외기 고온 운전을 실시한다. Referring to FIG. 8, when the temperature of the outside air to be heat-exchanged with the heat exchange fluid in the air-cooled condenser 30 is higher than the set temperature, the steam turbine power generation system performs high temperature operation of the outside air.

상기 외기 고온 운전시, 상기 제어부(미도시)는 상기 재생기(40)와 상기 이젝터(50)를 작동한다. 또한, 상기 제어부(미도시)는, 상기 제1개폐밸브(61)와 상기 바이패스 밸브(102)를 개방시키고, 상기 제3개폐밸브(63)는 차폐시킨다. 또한, 상기 제1펌프(37)를 작동시키고 상기 제2펌프(110)는 중지시킨다.The controller (not shown) operates the regenerator 40 and the ejector 50 when the outdoor air is operated at a high temperature. In addition, the control unit (not shown) opens the first on-off valve 61 and the bypass valve 102, and shields the third on-off valve 63. Further, the first pump 37 is operated and the second pump 110 is stopped.

상기 외기 고온 운전시, 상기 터빈(10)에서 나온 고온의 스팀 중 일부는 상기 스팀 응축기(20)로 공급되고, 나머지는 상기 재생기(40)로 공급된다. 이 때, 상기 터빈(10)에서 상기 재생기(40)로 공급되는 스팀의 온도는 상기 스팀 응축기(20)로 공급되는 스팀의 온도보다 높다.During the high temperature operation of the outside air, a part of the high temperature steam from the turbine 10 is supplied to the steam condenser 20 and the rest is supplied to the regenerator 40. At this time, the temperature of the steam supplied from the turbine 10 to the regenerator 40 is higher than the temperature of the steam supplied to the steam condenser 20.

상기 스팀 응축기(20)에서는 상기 고온의 스팀과 상기 열교환유체의 열교환이 이루어진다. 상기 스팀 응축기(20)에서 상기 고온의 스팀은 냉각되어 응축되고, 상기 열교환유체는 가열되어 증발된다. In the steam condenser (20), heat exchange is performed between the high temperature steam and the heat exchange fluid. In the steam condenser 20, the hot steam is cooled and condensed, and the heat exchange fluid is heated and evaporated.

상기 스팀 응축기(20)에서 열교환되어 증발된 열교환유체는 상기 이젝터(50)를 통해 상기 공랭식 응축기(30)로 흡입된다.The heat-exchanging fluid, which is heat-exchanged in the steam condenser 20 and evaporated, is sucked into the air-cooled condenser 30 through the ejector 50.

상기 공랭식 응축기(30)에서는, 상기 스팀 응축기(20)에서 나온 열교환유체와 외기와의 열교환이 이루어진다. In the air-cooled condenser (30), heat exchange fluid is exchanged between the heat exchange fluid from the steam condenser (20) and the outside air.

상기 공랭식 응축기(30)에서 토출된 열교환유체 중 적어도 일부는 상기 스팀 응축기(20)로 공급되고, 나머지는 상기 제1펌프(37)를 통해 상기 재생기(40)로 공급된다. 상기 공랭식 응축기(30)에서 상기 공랭식 응축기 보조토출유로(33)로 토출된 열교환유체는 중온 저압의 액체상태이며, 상기 펌프(37)를 통과하면서 중온 고압의 액체상태가 된다. 즉, 상기 재생기(40)로 흡입되는 열교환유체는 중온 고압의 액체상태이다. At least a portion of the heat exchange fluid discharged from the air-cooled condenser 30 is supplied to the steam condenser 20 and the rest is supplied to the regenerator 40 through the first pump 37. The heat exchange fluid discharged from the air-cooled condenser 30 to the air-cooled condenser auxiliary discharge passage 33 is in a liquid state at a medium-temperature low pressure, and is in a liquid state at medium temperature and high pressure while passing through the pump 37. That is, the heat exchange fluid sucked into the regenerator 40 is in a liquid state at a medium temperature and high pressure.

상기 공랭식 응축기(30)에서 토출된 열교환유체 중 적어도 일부는 상기 바이패스 유로(100)를 통해 상기 스팀 응축기(20)로 공급된다. At least a portion of the heat exchange fluid discharged from the air-cooled condenser (30) is supplied to the steam condenser (20) through the bypass flow path (100).

상기 재생기(40)에서는, 상기 터빈(10)에서 나온 고온의 스팀과 상기 열교환유체와 열교환이 이루어진다. 상기 재생기(40)에서는 상기 고온의 스팀은 냉각되어 응축되고 상기 열교환유체는 가열되어 증발된다. In the regenerator (40), heat exchange is performed between the high temperature steam from the turbine (10) and the heat exchange fluid. In the regenerator (40), the hot steam is cooled and condensed, and the heat exchange fluid is heated and evaporated.

상기 재생기(40)에서 증발된 기체 상태의 열교환유체는 상기 이젝터(50)를 통해 상기 공랭식 응축기(30)로 분사된다. The gaseous heat exchange fluid evaporated in the regenerator (40) is injected into the air-cooled condenser (30) through the ejector (50).

상기와 같이, 상기 외기 온도가 상기 설정 온도 이상이어서 상기 이젝터(50)를 이용하는 경우, 상기 제2펌프(110)의 작동은 중지시키고 상기 공랭식 응축기(30)에서 나온 열교환유체는 상기 바이패스 유로(100)를 통해 상기 스팀 응축기(20)로 공급시킬 수 있다.
As described above, when the outside air temperature is equal to or higher than the set temperature, when the ejector 50 is used, the operation of the second pump 110 is stopped and the heat exchange fluid from the air-cooled condenser 30 is supplied to the bypass flow path 100 to the steam condenser 20.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

10: 터빈 20: 스팀 응축기
30: 공랭식 응축기 40: 재생기
50: 이젝터 10: turbine 20: steam condenser
30: air-cooled condenser 40: regenerator
50: Ejector

Claims (15)

터빈에서 나온 고온의 스팀을 열교환유체와 열교환시켜 응축시키는 스팀 응축기와;
상기 스팀 응축기에서 나온 열교환유체를 외부 공기와 열교환시켜 응축시키는 공랭식 응축기와;
상기 외부 공기의 온도가 미리 설정된 설정 온도 이상이면, 상기 공랭식 응축기에서 응축되고 나온 열교환유체를 열원을 통해 가열시키는 재생기와;
상기 재생기에서 나온 열교환유체를 흡입하면서 상기 스팀 응축기를 통과한 열교환유체를 흡인하여 상기 공랭식 응축기로 분사하는 이젝터와;
상기 공랭식 응축기와 상기 스팀 응축기를 연결하여, 상기 공랭식 응축기에서 응축되고 나온 열교환유체 중 적어도 일부를 상기 스팀 응축기로 안내하는 공랭식 응축기 메인토출유로와;
상기 공랭식 응축기와 상기 재생기를 연결하여, 상기 외부 공기의 온도가 상기 설정 온도일 때 상기 공랭식 응축기에서 응축되고 나온 열교환유체 중 나머지를 상기 재생기로 안내하는 공랭식 응축기 보조토출유로를 포함하는 스팀터빈 발전시스템.A steam condenser for heat-exchanging the high temperature steam from the turbine with the heat exchange fluid;
An air-cooled condenser for heat-exchanging the heat-exchanging fluid from the steam condenser with outside air to condense the heat-exchanging fluid;
A regenerator for heating the heat exchange fluid condensed in the air-cooled condenser through a heat source when the temperature of the outside air is higher than a predetermined set temperature;
An ejector for sucking a heat exchange fluid which has passed through the steam condenser while sucking the heat exchange fluid from the regenerator and injecting the heat exchange fluid into the air cooling type condenser;
An air-cooled condenser main discharge line connecting the air-cooled condenser and the steam condenser to guide at least a portion of the heat-exchange fluid condensed in the air-cooled condenser to the steam condenser;
And an air-cooled condenser auxiliary discharge channel connecting the air-cooled condenser and the regenerator to guide the rest of the heat exchange fluid condensed in the air-cooled condenser to the regenerator when the temperature of the outside air is the set temperature. . 청구항 1에 있어서,
상기 스팀 응축기와 상기 공랭식 응축기를 연결하여, 상기 외부 공기의 온도가 상기 설정 온도 미만일 때 상기 스팀 응축기에서 증발된 열교환유체를 상기 공랭식 응축기로 안내하는 공랭식 응축기 흡입유로를 더 포함하는 스팀터빈 발전시스템.The method according to claim 1,
And an air-cooled condenser suction duct connecting the steam condenser and the air-cooled condenser to guide the heat exchange fluid evaporated in the steam condenser to the air-cooled condenser when the temperature of the outside air is lower than the set temperature. 청구항 2에 있어서,
상기 공랭식 응축기 흡입유로에 설치된 블로워를 더 포함하는 스팀터빈 발전시스템.The method of claim 2,
And a blower installed in the air-cooled condenser suction passage. 청구항 1에 있어서,
상기 스팀 응축기와 상기 이젝터를 연결하여, 상기 외부 공기의 온도가 상기 설정 온도 이상일 때 상기 스팀 응축기에서 증발된 열교환유체를 상기 이젝터로 흡입되도록 안내하는 이젝터 보조흡입유로를 더 포함하는 스팀터빈 발전시스템.The method according to claim 1,
And an ejector auxiliary suction flow path for connecting the steam condenser and the ejector to guide the heat exchange fluid evaporated in the steam condenser to be sucked into the ejector when the temperature of the outside air is equal to or higher than the set temperature. 청구항 2에 있어서,
상기 공랭식 응축기 흡입유로에서 분기되고 상기 이젝터에 연결되어, 상기 외부 공기의 온도가 상기 설정 온도 이상일 때 상기 스팀 응축기에서 증발된 열교환유체를 상기 이젝터로 흡입되도록 안내하는 이젝터 보조흡입유로를 더 포함하는 스팀터빈 발전시스템.The method of claim 2,
And an ejector auxiliary suction channel branched from the air-cooled condenser suction passage and connected to the ejector to guide the heat exchange fluid evaporated in the steam condenser to be sucked into the ejector when the temperature of the outside air is equal to or higher than the set temperature, Turbine power generation system. 청구항 1에 있어서,
상기 공랭식 응축기 메인토출유로에 설치되어, 상기 공랭식 응축기 메인토출유로로 토출되는 열교환유체의 유량을 제어하는 유량제어밸브를 더 포함하는 스팀터빈 발전시스템.The method according to claim 1,
And a flow rate control valve installed in the air discharge type condenser main discharge flow passage for controlling the flow rate of the heat exchange fluid discharged into the air discharge type main discharge flow passage. 청구항 1에 있어서,
상기 공랭식 응축기 보조토출유로에 설치되어, 상기 외부 공기의 온도가 상기 설정 온도 이상일 때 상기 공랭식 응축기 보조토출유로로 토출되는 열교환유체를 펌핑하는 펌프를 더 포함하는 스팀터빈 발전시스템.The method according to claim 1,
And a pump installed in the air-cooled condenser auxiliary discharge passage for pumping heat exchange fluid discharged to the air-cooled condenser auxiliary discharge passage when the temperature of the outside air is equal to or higher than the set temperature. 청구항 1에 있어서,
상기 재생기는,
상기 터빈에서 나온 고온의 스팀을 이용하여 상기 공랭식 응축기에서 응축되고 나온 열교환유체를 증발시키는 스팀터빈 발전시스템.The method according to claim 1,
Wherein,
Wherein the high-temperature steam from the turbine is used to evaporate the heat-exchange fluid condensed in the air-cooled condenser. 청구항 8에 있어서,
상기 터빈과 상기 스팀 응축기를 연결하여, 상기 터빈에서 나온 고온의 스팀중 적어도 일부를 상기 스팀 응축기로 안내하는 터빈 메인토출유로와,
상기 터빈과 상기 재생기를 연결하여, 상기 외부 공기의 온도가 상기 설정 온도 이상일 때 상기 터빈에서 나온 고온의 스팀 중 다른 일부를 상기 재생기로 안내하는 터빈 보조토출유로를 더 포함하는 스팀터빈 발전시스템.The method of claim 8,
A turbine main discharge flow path connecting the turbine and the steam condenser to guide at least a portion of the high temperature steam from the turbine to the steam condenser,
Further comprising a turbine auxiliary discharge channel connecting the turbine and the regenerator to guide another part of the high temperature steam from the turbine to the regenerator when the temperature of the outside air is equal to or higher than the set temperature. 청구항 8에 있어서,
상기 재생기에 연결되고, 상기 재생기에서 열교환되어 나온 스팀을 배출하는 재생기 스팀 토출유로와,
상기 스팀 응축기에 연결되고, 상기 스팀 응축기에서 열교환되어 나온 스팀을 배출하는 스팀 응축기 토출유로를 더 포함하고,
상기 스팀 응축기 토출유로는 상기 재생기 스팀 토출유로와 연결되는 스팀터빈 발전시스템.The method of claim 8,
A regenerator steam discharge flow passage connected to the regenerator and discharging steam that is heat-exchanged in the regenerator,
Further comprising a steam condenser discharge passage connected to the steam condenser and discharging steam that has been heat-exchanged in the steam condenser,
And the steam condenser discharge flow passage is connected to the regenerator steam discharge flow passage. 청구항 1에 있어서,
상기 공랭식 응축기 메인토출유로에 설치되어, 상기 공랭식 응축기 메인토출유로로 토출되는 열교환유체를 펌핑하는 제2펌프를 더 포함하는 스팀터빈 발전시스템.The method according to claim 1,
And a second pump installed in the air-cooled condenser main discharge line for pumping a heat-exchange fluid discharged to the air-discharge type main condenser main discharge line. 청구항 11에 있어서,
상기 공랭식 응축기 메인토출유로에 분기되어, 상기 공랭식 응축기에서 나온 열교환유체가 상기 제2펌프를 바이패스하도록 형성된 바이패스 유로와,
상기 바이패스 유로에 설치되어, 상기 외부 공기의 온도가 상기 설정 온도이상일 때 상기 바이패스 유로를 개방하는 바이패스 밸브를 더 포함하는 스팀터빈 발전시스템.The method of claim 11,
A bypass flow path branched from the air discharge type condenser main discharge flow path and configured to bypass the second pump with heat exchange fluid from the air-
Further comprising a bypass valve installed in the bypass passage for opening the bypass passage when the temperature of the outside air is equal to or higher than the set temperature. 청구항 12에 있어서,
상기 공랭식 응축기 메인토출유로에 설치되어, 상기 외부 공기의 온도가 상기 설정 온도 미만일 때 상기 공랭식 응축기 메인토출유로를 개방하는 개폐밸브를 더 포함하는 스팀터빈 발전시스템.The method of claim 12,
And an open / close valve provided in the air discharge type condenser main discharge passage for opening the air discharge type main discharge flow passage when the temperature of the outside air is lower than the set temperature. 터빈에서 나온 고온의 스팀을 열교환유체와 열교환시켜 응축시키는 스팀 응축기와;
상기 스팀 응축기에서 나온 열교환유체를 외부 공기와 열교환시켜 응축시키는 공랭식 응축기와;
상기 외부 공기의 온도가 미리 설정된 설정 온도 이상이면, 상기 공랭식 응축기에서 응축되고 나온 열교환유체를 상기 터빈에서 나온 고온의 스팀을 이용하여 가열시키는 재생기와;
상기 재생기에서 나온 열교환유체를 흡입하면서 상기 스팀 응축기를 통과한 열교환유체를 흡인하여 상기 공랭식 응축기로 분사하는 이젝터와;
상기 공랭식 응축기와 상기 스팀 응축기를 연결하여, 상기 공랭식 응축기에서 응축되고 나온 열교환유체 중 적어도 일부를 상기 스팀 응축기로 안내하는 공랭식 응축기 메인토출유로와;
상기 공랭식 응축기와 상기 재생기를 연결하여, 상기 외부 공기의 온도가 상기 설정 온도일 때 상기 공랭식 응축기에서 응축되고 나온 열교환유체 중 나머지를 상기 재생기로 안내하는 공랭식 응축기 보조토출유로와;
상기 스팀 응축기와 상기 공랭식 응축기를 연결하여, 상기 외부 공기의 온도가 상기 설정 온도 미만일 때 상기 스팀 응축기에서 증발된 열교환유체를 상기 공랭식 응축기로 안내하는 공랭식 응축기 흡입유로와;
상기 공랭식 응축기 흡입유로에 설치된 블로워와;
상기 공랭식 응축기 흡입유로에서 분기되고 상기 이젝터에 연결되어, 상기 외부 공기의 온도가 상기 설정 온도 이상일 때 상기 스팀 응축기에서 증발된 열교환유체를 상기 이젝터로 흡입되도록 안내하는 이젝터 보조흡입유로와;
상기 공랭식 응축기 메인토출유로에 설치되어, 상기 공랭식 응축기 메인토출유로로 토출되는 열교환유체의 유량을 제어하는 유량제어밸브와;
상기 공랭식 응축기 보조토출유로에 설치되어, 상기 외부 공기의 온도가 상기 설정 온도 이상일 때 상기 공랭식 응축기 보조토출유로로 토출되는 열교환유체를 펌핑하는 펌프를 포함하는 스팀터빈 발전시스템.A steam condenser for heat-exchanging the high temperature steam from the turbine with the heat exchange fluid;
An air-cooled condenser for heat-exchanging the heat-exchanging fluid from the steam condenser with outside air to condense the heat-exchanging fluid;
A regenerator for heating the heat exchange fluid condensed in the air-cooled condenser by using high-temperature steam from the turbine, when the temperature of the outside air is higher than a predetermined set temperature;
An ejector for sucking a heat exchange fluid which has passed through the steam condenser while sucking the heat exchange fluid from the regenerator and injecting the heat exchange fluid into the air cooling type condenser;
An air-cooled condenser main discharge line connecting the air-cooled condenser and the steam condenser to guide at least a portion of the heat-exchange fluid condensed in the air-cooled condenser to the steam condenser;
An air cooling condenser auxiliary discharge flow path connecting the air cooling condenser and the regenerator to guide the rest of the heat exchange fluid condensed in the air cooling condenser to the regenerator when the temperature of the outside air is the set temperature;
An air-cooled condenser suction flow path connecting the steam condenser and the air-cooled condenser to guide the heat exchange fluid evaporated in the steam condenser to the air-cooled condenser when the temperature of the outside air is lower than the set temperature;
A blower installed in the air-cooled condenser suction passage;
An ejector auxiliary suction flow passage branched from the air-cooling condenser suction passage and connected to the ejector to guide the heat exchange fluid evaporated in the steam condenser to be sucked into the ejector when the temperature of the outside air is equal to or higher than the set temperature;
A flow rate control valve installed in the air discharge type condenser main discharge flow passage for controlling a flow rate of a heat exchange fluid discharged into the air discharge type main discharge flow passage;
And a pump installed in the air-cooled condenser auxiliary discharge passage for pumping heat exchange fluid discharged to the air-cooled condenser auxiliary discharge passage when the temperature of the outside air is equal to or higher than the set temperature. 터빈에서 나온 고온의 스팀을 열교환유체와 열교환시켜 응축시키는 스팀 응축기와;
상기 스팀 응축기에서 나온 열교환유체를 외부 공기와 열교환시켜 응축시키는 공랭식 응축기와;
상기 외부 공기의 온도가 미리 설정된 설정 온도 이상이면, 상기 공랭식 응축기에서 응축되고 나온 열교환유체를 상기 터빈에서 나온 고온의 스팀을 이용하여 가열시키는 재생기와;
상기 재생기에서 나온 열교환유체를 흡입하면서 상기 스팀 응축기를 통과한 열교환유체를 흡인하여 상기 공랭식 응축기로 분사하는 이젝터와;
상기 공랭식 응축기와 상기 스팀 응축기를 연결하여, 상기 공랭식 응축기에서 응축되고 나온 열교환유체 중 적어도 일부를 상기 스팀 응축기로 안내하는 공랭식 응축기 메인토출유로와;
상기 공랭식 응축기와 상기 재생기를 연결하여, 상기 외부 공기의 온도가 상기 설정 온도일 때 상기 공랭식 응축기에서 응축되고 나온 열교환유체 중 나머지를 상기 재생기로 안내하는 공랭식 응축기 보조토출유로와;
상기 스팀 응축기와 상기 공랭식 응축기를 연결하여, 상기 외부 공기의 온도가 상기 설정 온도 미만일 때 상기 스팀 응축기에서 증발된 열교환유체를 상기 공랭식 응축기로 안내하는 공랭식 응축기 흡입유로와;
상기 공랭식 응축기 흡입유로에서 분기되고 상기 이젝터에 연결되어, 상기 외부 공기의 온도가 상기 설정 온도 이상일 때 상기 스팀 응축기에서 증발된 열교환유체를 상기 이젝터로 흡입되도록 안내하는 이젝터 보조흡입유로와;
상기 공랭식 응축기 메인토출유로에 설치되어, 상기 공랭식 응축기 메인토출유로로 토출되는 열교환유체의 유량을 제어하는 유량제어밸브와;
상기 공랭식 응축기 보조토출유로에 설치되어, 상기 외부 공기의 온도가 상기 설정 온도 이상일 때 상기 공랭식 응축기 보조토출유로로 토출되는 열교환유체를 펌핑하는 제1펌프와;
상기 공랭식 응축기 메인토출유로에 설치되어, 상기 공랭식 응축기 메인토출유로로 토출되는 열교환유체를 펌핑하는 제2펌프와;
상기 공랭식 응축기 메인토출유로에 분기되어, 상기 공랭식 응축기에서 나온 열교환유체가 상기 제2펌프를 바이패스하도록 형성된 바이패스 유로와;
상기 바이패스 유로에 설치되어, 상기 외부 공기의 온도가 상기 설정 온도이상일 때 상기 바이패스 유로를 개방하는 바이패스 밸브와;
상기 공랭식 응축기 메인토출유로에 설치되어, 상기 외부 공기의 온도가 상기 설정 온도 미만일 때 상기 공랭식 응축기 메인토출유로를 개방하는 개폐밸브를 포함하는 스팀터빈 발전시스템.A steam condenser for heat-exchanging the high temperature steam from the turbine with the heat exchange fluid;
An air-cooled condenser for heat-exchanging the heat-exchanging fluid from the steam condenser with outside air to condense the heat-exchanging fluid;
A regenerator for heating the heat exchange fluid condensed in the air-cooled condenser by using high-temperature steam from the turbine, when the temperature of the outside air is higher than a predetermined set temperature;
An ejector for sucking a heat exchange fluid which has passed through the steam condenser while sucking the heat exchange fluid from the regenerator and injecting the heat exchange fluid into the air cooling type condenser;
An air-cooled condenser main discharge line connecting the air-cooled condenser and the steam condenser to guide at least a portion of the heat-exchange fluid condensed in the air-cooled condenser to the steam condenser;
An air cooling condenser auxiliary discharge flow path connecting the air cooling condenser and the regenerator to guide the rest of the heat exchange fluid condensed in the air cooling condenser to the regenerator when the temperature of the outside air is the set temperature;
An air-cooled condenser suction flow path connecting the steam condenser and the air-cooled condenser to guide the heat exchange fluid evaporated in the steam condenser to the air-cooled condenser when the temperature of the outside air is lower than the set temperature;
An ejector auxiliary suction flow passage branched from the air-cooling condenser suction passage and connected to the ejector to guide the heat exchange fluid evaporated in the steam condenser to be sucked into the ejector when the temperature of the outside air is equal to or higher than the set temperature;
A flow rate control valve installed in the air discharge type condenser main discharge flow passage for controlling a flow rate of a heat exchange fluid discharged into the air discharge type main discharge flow passage;
A first pump installed in the air-cooled condenser auxiliary discharge line and pumping heat exchange fluid discharged to the air-cooled condenser auxiliary discharge line when the temperature of the outside air is equal to or higher than the preset temperature;
A second pump installed in the air-cooled condenser main discharge line for pumping heat exchange fluid discharged to the air discharge type main condenser main discharge line;
A bypass flow path branched from the air discharge type condenser main discharge flow path so that heat exchange fluid from the air-cooling type condenser bypasses the second pump;
A bypass valve installed in the bypass passage for opening the bypass passage when the temperature of the outside air is equal to or higher than the set temperature;
And an open / close valve installed in the air discharge type condenser main discharge line to open the air discharge type condenser main discharge line when the temperature of the outside air is lower than the set temperature.
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