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KR20190097261A - 열 사이클 설비 - Google Patents

열 사이클 설비 Download PDF

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KR20190097261A
KR20190097261A KR1020197021950A KR20197021950A KR20190097261A KR 20190097261 A KR20190097261 A KR 20190097261A KR 1020197021950 A KR1020197021950 A KR 1020197021950A KR 20197021950 A KR20197021950 A KR 20197021950A KR 20190097261 A KR20190097261 A KR 20190097261A
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fruit
heat
gas
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쇼고 오니시
신타로 이토
소이치로 가토
다쿠 미즈타니
마사히로 우치다
츠카사 사이토
도시로 후지모리
가즈오 미요시
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가부시키가이샤 아이에이치아이
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Publication date
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Abstract

이 열 사이클 설비(A, B, C, D, E)는, 연료를 연소시킴으로써, 제1 액체 열매를 기화시키는 제1 기화 장치(4)와, 이 제1 기화 장치에서 얻어진 제1 기체 열매를 구동 유체로 하여 동력을 발생하는 제1 동력 발생 장치(5)와, 이 제1 동력 발생 장치로부터 배출된 제1 기체 열매를 제2 액체 열매와 열 교환시킴으로써 응축시키는 응축 장치(6)와, 이 응축 장치에서 얻어진 제1 액체 열매를 가압하여 제1 기화 장치에 공급하는 순환 장치(7)와, 제2 액체 열매를 액체 암모니아와 열 교환시킴으로써 기체 암모니아를 생성하는 제2 기화 장치(3, 3D)와, 이 제2 기화 장치에 액체 암모니아를 공급하는 공급 장치(2)를 구비한다.

Description

열 사이클 설비
본 개시는, 열 사이클 설비에 관한 것이다.
본원은, 2017년 1월 31일에 출원된 일본특허출원 2017-016233호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
하기 특허문헌 1에는, 암모니아를 연료로 하여 연소시키는 연소 장치 및 가스 터빈이 개시되어 있다. 이 연소 장치 및 가스 터빈은, 터빈으로부터 배출된 연소 배기가스의 열(여열)을 이용하여 액체 암모니아를 기화시켜 연소기에 공급함으로써, 액체 암모니아를 연소기로 단순히 연소시킨 경우보다 연소 효율의 저하를 억제하면서 질소 산화물(NOx)을 저감시킨다.
특허문헌 1: 일본공개특허 2015-190466호 공보
그런데, 특허문헌 1의 기술과 같이 터빈으로부터 배출된 연소 배기가스(연소 가스)와 액체 암모니아를 열 교환시킴으로써 액체 암모니아를 기화시키는 수법에서는, 연소 가스의 온도와 액체 암모니아의 비점의 차가 크기 때문에, 에너지 이용 효율의 관점에서 개선의 여지가 있다.
본 개시는, 상술한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 연소 가스보다 낮은 온도의 열매를 이용하여 액체 암모니아를 기화시켜 시스템의 열효율의 개선을 도모하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 개시의 제1 태양에 관한 열 사이클 설비는, 연료를 연소시킴으로써, 제1 액체 열매를 기화시켜 제1 기체 열매를 얻는 제1 기화 장치와, 이 제1 기화 장치에서 얻어진 제1 기체 열매를 구동 유체로 하여 동력을 발생하는 제1 동력 발생 장치와, 이 제1 동력 발생 장치로부터 배출된 제1 기체 열매를 제2 액체 열매와 열 교환시킴으로써 응축시켜 제1 액체 열매를 얻는 응축 장치와, 이 응축 장치에서 얻어진 제1 액체 열매를 가압하여 상기 제1 기화 장치에 공급하는 순환 장치와, 상기 제2 액체 열매를 액체 암모니아와 열 교환시킴으로써 기체 암모니아를 생성하는 제2 기화 장치와, 이 제2 기화 장치에 상기 액체 암모니아를 공급하는 공급 장치를 구비한다.
본 개시의 제2 태양은, 상기 제1 태양의 열 사이클 설비에 있어서, 상기 제2 기화 장치는, 전열체(傳熱體)를 개재하여 상기 제2 액체 열매와 상기 액체 암모니아를 열 교환시키도록 구성되어 있다.
본 개시의 제3 태양은, 상기 제2 태양의 열 사이클 설비에 있어서, 상기 전열체는 강재(鋼材)로 형성되어 있다.
본 개시의 제4 태양은, 상기 제1~제3 중 어느 하나의 태양의 열 사이클 설비가, 상기 제2 기화 장치에서 생성된 상기 기체 암모니아를 구동 유체로 하여 동력을 발생하는 제2 동력 발생 장치를 더 구비한다.
본 개시의 제5 태양은, 상기 제4 태양의 열 사이클 설비가, 상기 제2 동력 발생 장치로부터 배출된 상기 액체 암모니아를 상기 제2 액체 열매와 열 교환시켜 재가열하는 재가열 장치를 더 구비한다.
본 개시의 제6 태양은, 상기 제4 태양의 열 사이클 설비가, 상기 제2 기화 장치에서 생성된 상기 기체 암모니아를 상기 제1 기화 장치의 배기가스와 열 교환하여 과열하는 과열 장치를 더 구비한다.
본 개시의 제7 태양은, 상기 제1~제6 중 어느 하나의 태양의 열 사이클 설비에 있어서, 상기 제1 기화 장치는, 상기 제2 기화 장치에서 생성한 상기 기체 암모니아를 상기 연료로 하여 연소시키도록 구성되어 있다.
본 개시의 제8 태양은, 상기 제1~제7 중 어느 하나의 태양의 열 사이클 설비가, 상기 제2 기화 장치에서 생성한 상기 기체 암모니아를 환원제로서 이용함으로써 상기 제1 기화 장치에서 발생한 연소 가스를 탈질 처리하는 탈질 장치를 더 구비한다.
본 개시의 제9 태양은, 상기 제1~제8 중 어느 하나의 태양의 열 사이클 설비에 있어서, 제1 액체 열매는, 물이고, 상기 제1 기화 장치는, 상기 물을 기화시켜 수증기를 발생하는 보일러이며, 상기 제1 동력 발생 장치는, 상기 수증기를 구동 유체로 하는 터빈이고, 상기 제2 액체 열매는, 물 혹은 해수(海水)이다.
본 개시에 의하면, 제2 액체 열매로부터 계(係)외로 배출되는 에너지를 액체 암모니아에 의해 회수하므로, 시스템의 열효율의 개선을 도모할 수 있다.
도 1은, 본 개시의 제1 실시형태에 관한 열 사이클 설비의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는, 본 개시의 제1 실시형태의 변형예에 관한 열 사이클 설비의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은, 본 개시의 제2 실시형태에 관한 열 사이클 설비의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4는, 본 개시의 제2 실시형태의 제1 변형예에 관한 열 사이클 설비의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 5는, 본 개시의 제2 실시형태의 제2 변형예에 관한 열 사이클 설비의 구성을 나타내는 블록도이다.
이하, 도면을 참조하여, 본 개시의 실시형태에 대해 설명한다.
〔제1 실시형태〕
처음에, 본 개시의 제1 실시형태에 대해 설명한다. 제1 실시형태에 관한 열 사이클 설비(A)는, 도 1에 도시된 바와 같이 연료 탱크(1), 펌프(2), 기화기(3), 보일러(4), 터빈(5), 복수기(6) 및 펌프(7)를 구비하고 있다. 이러한 각 구성요소 중, 보일러(4), 터빈(5), 복수기(6) 및 펌프(7)는, 물 배관 혹은 증기 배관에 의해 환상으로 서로 접속되어 있고, 랭킨 사이클(열 사이클)을 구성하고 있다.
또, 이들 복수의 구성요소 중, 펌프(2)는, 본 개시의 공급 장치에 상당한다. 또한, 기화기(3)는, 본 개시의 제2 기화 장치에 상당한다. 보일러(4)는, 본 개시의 제1 기화 장치에 상당한다. 터빈(5)은, 본 개시의 제1 동력 발생 장치에 상당한다. 복수기(6)는, 본 개시의 응축 장치에 상당한다. 나아가 펌프(7)는, 본 개시의 순환 장치에 상당한다.
연료 탱크(1)는, 내부에 액체 암모니아를 연료로서 저류한다. 펌프(2)는, 소정의 연료 배관을 개재하여 연료 탱크(1)에 접속되어 있고, 연료 탱크(1)로부터 액체 암모니아를 퍼내어 기화기(3)에 공급한다.
기화기(3)는, 소정의 연료 배관을 개재하여 펌프(2)와 접속되어 있고, 복수기(6)로부터 별도 공급되는 온(溫)해수를 이용하여 액체 암모니아를 증발(기화)시켜 기체 암모니아를 생성한다. 즉, 이 기화기(3)는, 열 교환기의 일종이며, 제2 액체 열매인 온해수를 액체 암모니아와 열 교환시킴으로써 기체 암모니아를 생성한다. 이러한 기화기(3)는, 소정의 연료 배관을 개재하여 보일러(4)와 접속되어 있고, 기체 암모니아를 연료로 하여 보일러(4)에 공급한다. 또한, 이 기화기(3)는, 액체 암모니아와의 열 교환 후의 온해수를 외부로 배수한다.
보일러(4)는, 물 배관을 개재하여 펌프(7)에 접속되어 있고, 기화기(3)로부터 공급된 기체 암모니아를 연료로 하여 연소시킴으로써, 펌프(7)로부터 공급된 물(제1 액체 열매)을 기화시킨다. 즉, 이 보일러(4)는, 외기로부터 도입한 연소용 공기를 산화제로서 이용하여 기체 암모니아를 연소시킴으로써 연소 가스를 발생시키고, 이 연소 가스가 갖는 열에너지에 의해 물(제1 액체 열매)을 증발시켜 수증기(제1 기체 열매)를 발생시킨다. 이러한 보일러(4)는, 증기 배관을 개재하여 터빈(5)에 접속되어 있고, 상기 수증기를 터빈(5)에 출력한다. 즉 보일러(4)는, 연소에 의해 생기는 열에 의해 제1 액체 열매를 기화시켜 제1 기체 열매를 얻는다.
터빈(5)은, 증기 터빈이며, 상기 보일러(4)로부터 공급된 수증기(제1 기체 열매)를 구동 유체로서 이용함으로써 회전 동력을 발생한다. 이러한 터빈(5)은, 증기 배관을 개재하여 복수기(6)에 접속되어 있고, 동력 회수한 후의 수증기를 복수기(6)로 배출한다.
복수기(6)는, 도시하지 않은 해수 펌프에 의해 소정 유량의 해수가 공급되도록 구성되어 있고, 이 해수를 이용함으로써 터빈(5)으로부터 받아들인 수증기(제1 기체 열매)를 응축시킨다. 즉, 이 복수기(6)는, 터빈(5)으로부터 받아들인 수증기(제1 기체 열매)를, 별도로 받아들인 해수(제2 액체 열매)와 열 교환시켜 냉각함으로써 물(제1 액체 열매)로 복원(복수)시킨다.
이러한 복수기(6)는, 물 배관을 개재하여 펌프(7)에 접속되어 있고, 물(제1 액체 열매)을 펌프(7)에 공급한다. 또한, 이 복수기(6)는, 수증기(제1 기체 열매)와의 열 교환에 의해 가온된 해수(온해수)를 기화기(3)에 공급한다.
펌프(7)는, 물(제1 액체 열매)을 가압하여 보일러(4)에 공급한다. 즉, 펌프(7)는, 보일러(4), 터빈(5), 복수기(6) 및 펌프(7)와 복수의 물 배관 및 증기 배관으로 이루어지는 순환 경로에 있어서, 물(제1 액체 열매) 및 수증기(제1 기체 열매)를 도 1에 나타내는 화살표의 방향으로 순환시키기 위한 동력원이다.
또, 도시하지 않았지만, 상기 터빈(5)은, 자신의 회전 동력에 의해 발전기를 회전 구동한다. 즉, 제1 실시형태에 관한 열 사이클 설비(A)는, 랭킨 사이클(열 사이클)을 이용하여 최종적인 성과물로서 전력을 얻는다. 또, 본 개시의 제1 동력 발생 장치가 발전기의 구동원 이외를 위해 이용되어도 된다.
다음에, 제1 실시형태에 관한 열 사이클 설비(A)의 동작에 대해 자세하게 설명한다.
이 열 사이클 설비(A)에서는, 펌프(2) 및 기화기(3)가 작동함으로써 연료 탱크(1)로부터 퍼내어진 액체 암모니아가 기체 암모니아로 상변환되어 보일러(4)에 공급된다. 또한, 이와는 별도로, 펌프(7)가 작동함으로써 보일러(4)에 물이 공급된다.
그리고, 보일러(4)는, 기화기(3)로부터 공급되는 기체 암모니아를 연료로 하여 연소시킴으로써, 펌프(7)로부터 별도 공급되는 물을 기화시켜 수증기를 생성한다.
그리고, 터빈(5)은, 보일러(4)로부터 공급되는 수증기를 구동 유체로서 이용함으로써 회전 동력을 발생시킨다. 예를 들어, 이 터빈(5)에 발전기가 축결합되어 있는 경우, 터빈(5)의 회전 동력은, 발전기의 구동에 이용되고, 전력으로 변환된다. 그리고, 터빈(5)으로부터 배출된 수증기는, 복수기(6)에서의 해수와의 열 교환에 의해 응축되어 물이 되고, 펌프(7)에 공급된다.
이 열 사이클 설비(A)에서는, 물이 액상과 기상의 상전이를 반복함으로써 회전 동력을 발생시킨다. 또한, 이 열 사이클 설비(A)에서는, 외부로 폐기되는 해수의 열을, 액체 암모니아를 기화 및 승온시키기 위한 에너지로서 회수한다. 따라서, 이 열 사이클 설비(A)에 의하면, 시스템의 열효율의 개선을 도모할 수 있다.
여기서, 도 2는, 제1 실시형태의 변형예에 관한 열 사이클 설비(B)를 나타내고 있다. 이 열 사이클 설비(B)는, 상술한 기화기(3)(제2 기화 장치)를 암모니아 전열부(3A), 해수 전열부(3B) 및 전열 플레이트(3C)에 의해 구성하고 있다.
암모니아 전열부(3A)는, 암모니아(액체 암모니아 및 기체 암모니아)가 유통하는 전열성 유로이며, 해수 전열부(3B)는 해수가 유통하는 전열성 유로이다. 또한, 전열 플레이트(3C)는, 암모니아 전열부(3A)와 해수 전열부(3B)를 열 결합시키는 부재(판재)로서, 암모니아 전열부(3A)와 해수 전열부(3B)를 열전도 가능하게 접속한다. 또, 이 전열 플레이트(3C)는, 본 개시의 전열체에 상당한다.
암모니아(액체 암모니아 및 기체 암모니아)와 해수(제2 액체 열매)는 재료에 대한 부식성이 다르다. 예를 들어 강재는 암모니아에 대해 충분한 내식성을 가지지만, 해수에 대한 내식성이 떨어진다. 따라서, 암모니아의 유로는 강재에 의해 구성할 수 있지만, 해수의 통로는 강재 이외의 재료, 예를 들어 티타늄 합금 등으로 구성하는 경우가 있다. 이러한 사정으로부터, 이 변형예에 관한 열 사이클 설비에서는, 암모니아 전열부(3A)와 해수 전열부(3B)가 내식성을 고려하여 이종(異種) 재료로 형성되어 있다. 암모니아 전열부(3A) 및 전열 플레이트(3C)는, 예를 들어 탄소강(강재)으로 형성되고, 해수 전열부(3B)는 티타늄 합금에 의해 형성되어 있다.
이러한 암모니아 전열부(3A), 해수 전열부(3B) 및 전열 플레이트(3C)를 구비하는 열 사이클 설비(B)에 의하면, 상술한 제1 실시형태에 관한 열 사이클 설비(A)가 나타내는 효과에 더하여, 제2 기화 장치의 내식성을 제1 실시형태에 관한 열 사이클 설비(A)보다 향상시킬 수 있다.
〔제2 실시형태〕
다음에, 본 개시의 제2 실시형태에 대해, 도 3을 참조하여 설명한다. 이 제2 실시형태에 관한 열 사이클 설비(C)는, 랭킨 사이클에 암모니아의 팽창 사이클을 조합하고 있고, 도 1에 도시된 열 사이클 설비(A)에 팽창 터빈(8)을 부가한 구성을 구비한다.
이 열 사이클 설비(C)에서는, 기화기(3)와 팽창 터빈(8)에 의해 암모니아의 팽창 사이클이 형성되어 있다. 또, 상기 팽창 터빈(8)은, 본 개시의 제2 동력 발생 장치에 상당한다.
즉, 이 열 사이클 설비(C)는, 기화기(3)와 보일러(4)의 사이에 팽창 터빈(8)을 마련함으로써, 기화기(3)에서 생성된 기체 암모니아를 이용하여 팽창 터빈(8)을 구동한다. 이 열 사이클 설비(C)에서는, 팽창 터빈(8)에서 동력 회수된 후의 기체 암모니아가 연료로서 보일러(4)에 공급되어, 수증기가 생성된다.
이러한 열 사이클 설비(C)에서는, 터빈(5)에 더하여 팽창 터빈(8)에서도 회전 동력이 발생한다. 따라서, 이 열 사이클 설비(C)에 의하면, 상술한 열 사이클 설비(A, B)가 나타내는 효과에 더하여, 그 열 사이클 설비(A, B)보다 큰 동력을 발생시키는 것이 가능하다. 예를 들어, 터빈(5)에서 발생시킨 회전 동력을 이용하여 발전기를 구동하고, 또한 팽창 터빈(8)에서 발생시킨 회전 동력을 이용하여 다른 발전기를 구동함으로써, 열 사이클 설비(A, B)보다 큰 전력을 발생시키는 것이 가능하다.
도 4는, 이러한 제2 실시형태의 제1 변형예에 관한 열 사이클 설비(D)를 나타내고 있다.
이 열 사이클 설비(D)는, 기화기(3) 대신에, 암모니아에 관한 2개의 전열부(제1 전열부(3a) 및 제2 전열부(3b))를 구비한 기화기(3D)(제2 기화 장치)를 구비한다. 또한, 이 기화기(3D)에서는, 복수기(6)로부터 공급된 해수를, 제1 전열부(3a)를 통과하는 액체 암모니아와 처음에 열 교환시키고, 그 후에 제2 전열부(3b)를 통과하는 액체 암모니아와 열 교환시킨다.
또한, 이 열 사이클 설비(D)에서는, 제1 전열부(3a)와 제2 전열부(3b)의 사이에 팽창 터빈(8)이 설치된다. 제1 전열부(3a)는, 펌프(2)로부터 공급된 액체 암모니아를 해수와 열 교환시킴으로써 기체 암모니아를 생성한다. 팽창 터빈(8)은, 이 제1 전열부(3a)로부터 공급되는 기체 암모니아에 의해 구동되어, 회전 동력을 발생시킨다.
기체 암모니아는, 팽창 터빈(8)에서 열에너지를 빼앗김으로써 온도·압력이 저하되고, 경우에 따라서는 일부가 액화된다. 제2 전열부(3b)는, 팽창 터빈(8)으로부터 공급된 암모니아(일부가 액화된 것)를 해수와 열 교환시킴으로써 재가열·재기화시키는 재가열 장치이다. 제2 전열부(3b)에서 생성된 기체 암모니아는, 보일러(4)에 연료로서 공급된다.
이러한 열 사이클 설비(D)에 의하면, 터빈(5)에서 발생시킨 회전 동력에 더하여, 팽창 터빈(8)에서도 회전 동력을 얻을 수 있으므로, 상술한 열 사이클 설비(A, B)보다 큰 전력을 발생시키는 것이 가능하다.
나아가 도 5는, 제2 실시형태의 제2 변형예에 관한 열 사이클 설비(E)를 나타내고 있다. 이 열 사이클 설비(E)는, 상술한 열 사이클 설비(C)에 열 교환기(9)를 부가하고 있다.
즉, 이 열 사이클 설비(E)에서는, 기화기(3)와 팽창 터빈(8)의 사이에 기체 암모니아를 보일러(4)의 연소 가스(배기가스)와 열 교환시키는 열 교환기(9)가 설치된다. 이 열 교환기(9)는, 기화기(3)에서 생성된 기체 암모니아를 보일러(4)의 연소 가스(배기가스)와 열 교환시켜 과열하는 과열 장치로서 기능한다.
이러한 열 사이클 설비(E)에 의하면, 보일러(4)에 공급되는 기체 암모니아의 온도를 상술한 열 사이클 설비(C)보다 상승시킬 수 있으므로, 보일러(4)에서의 기체 암모니아의 연소성을 향상시킴과 아울러 배기가스 온도의 저감을 도모할 수 있기 때문에, 열 사이클 설비(E)의 열효율의 향상을 도모하는 것이 가능하다.
이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 개시의 일 실시형태에 대해 설명하였지만, 본 개시는 상기 실시형태에 한정되지 않는다. 상기 실시형태에서 나타낸 각 구성 부재의 여러 가지 형상이나 조합 등은 일례로서, 본 개시의 주지를 벗어나지 않는 범위에서 설계 요구 등에 기초하여, 구성의 부가, 생략, 치환 및 기타 변경이 가능하다. 예를 들어 이하와 같은 변형예를 생각할 수 있다.
(1) 상기 각 실시형태에서는, 해수(제2 액체 열매)와의 열 교환에 의해 생성된 기체 암모니아를 보일러(4)의 연료로서 이용하는 경우에 대해 설명하였지만, 본 개시는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 본 개시의 열 사이클 설비가, 제2 기화 장치에서 생성한 기체 암모니아를 환원제로서 이용함으로써 제1 기화 장치에서 발생한 연소 가스를 탈질 처리하는 탈질 장치를 더 구비해도 된다.
즉, 보일러(4)의 연소 가스(배기가스)는, 일반적으로 탈질 처리됨으로써 질소 산화물(NOx)이 제거되는데, 이 탈질 처리에서는 환원제로서 암모니아가 이용된다. 이러한 사정으로부터, 기체 암모니아를 보일러(4)의 연료로서 이용하는 것에 더하여, 혹은 기체 암모니아를 보일러(4)의 연료로서 이용하는 것 대신에, 기체 암모니아를 탈질 장치에서의 환원제로서 이용해도 된다.
(2) 상기 각 실시형태에서는, 보일러(4), 터빈(5), 복수기(6) 및 펌프(7)에 의해 랭킨 사이클을 구성하였지만, 본 개시는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 보일러(4) 대신에 기체 암모니아(제1 액체 열매)를 연소시켜 제1 기체 열매를 생성하는 다른 제1 기화 장치를 채용하고, 또한 터빈(5) 대신에 제1 기체 열매를 이용하여 동력을 발생시키는 다른 동력 발생 장치를 채용해도 된다. 이 경우, 물 대신에 다른 제1 액체 열매를 채용해도 된다.
(3) 상기 각 실시형태에서는, 제2 액체 열매로서 해수를 이용하였지만, 본 개시는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 해수 대신에 하천이나 호수 등으로부터 도입한 물(진수, 담수)을 이용해도 된다.
(4) 상기 각 실시형태에서는, 기체 암모니아를 단독 연료로 하여 보일러(4)에서 연소시켰지만, 본 개시는 이에 한정되지 않는다. 기체 암모니아 이외의 연료를 기체 암모니아와 복합시켜, 또는 단독으로 연소시켜도 된다. 기체 암모니아 이외의 연료로서, 예를 들어 석탄(미분탄)이나 각종 바이오매스를 생각할 수 있다.
(5) 상기 각 실시형태에서는, 보일러(4)의 연소열에 의해서만 물(제1 액체 열매)을 수증기(제1 기체 열매)로 상전이시켰지만, 본 개시는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어 자연 에너지와 보일러(4)의 연소열을 복합적으로 이용하여 제1 액체 열매를 제1 기체 열매로 상전이시켜도 된다.
A, B, C, D, E 열 사이클 설비
1 연료 탱크
2 펌프(공급 장치)
3, 3D 기화기(제2 기화 장치)
3A, 3D 암모니아 전열부
3B 해수 전열부
3C 전열 플레이트(전열체)
3a 제1 전열부
3b 제2 전열부(재가열 장치)
4 보일러(제1 기화 장치)
5 터빈(제1 동력 발생 장치)
6 복수기(응축 장치)
7 펌프(순환 장치)
8 팽창 터빈(제2 동력 발생 장치)
9 열 교환기(과열 장치)

Claims (9)

  1. 연료를 연소시킴으로써, 제1 액체 열매를 기화시켜 제1 기체 열매를 얻는 제1 기화 장치와,
    이 제1 기화 장치에서 얻어진 제1 기체 열매를 구동 유체로 하여 동력을 발생하는 제1 동력 발생 장치와,
    이 제1 동력 발생 장치로부터 배출된 제1 기체 열매를 제2 액체 열매와 열 교환시킴으로써 응축시켜 제1 액체 열매를 얻는 응축 장치와,
    이 응축 장치에서 얻어진 제1 액체 열매를 가압하여 상기 제1 기화 장치에 공급하는 순환 장치와,
    상기 제2 액체 열매를 액체 암모니아와 열 교환시킴으로써 기체 암모니아를 생성하는 제2 기화 장치와,
    이 제2 기화 장치에 상기 액체 암모니아를 공급하는 공급 장치를 구비하는 열 사이클 설비.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 기화 장치는, 전열체(傳熱體)를 개재하여 상기 제2 액체 열매와 상기 액체 암모니아를 열 교환시키도록 구성되어 있는 열 사이클 설비.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 전열체는 강재로 형성되어 있는 열 사이클 설비.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 기화 장치에서 생성된 상기 기체 암모니아를 구동 유체로 하여 동력을 발생하는 제2 동력 발생 장치를 더 구비하는 열 사이클 설비.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제2 동력 발생 장치로부터 배출된 상기 액체 암모니아를 상기 제2 액체 열매와 열 교환시켜 재가열하는 재가열 장치를 더 구비하는 열 사이클 설비.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 제2 기화 장치에서 생성된 상기 기체 암모니아를 상기 제1 기화 장치의 배기가스와 열 교환하여 과열하는 과열 장치를 더 구비하는 열 사이클 설비.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 기화 장치는, 상기 제2 기화 장치에서 생성한 상기 기체 암모니아를 상기 연료로 하여 연소시키도록 구성되어 있는 열 사이클 설비.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 기화 장치에서 생성한 상기 기체 암모니아를 환원제로서 이용함으로써 상기 제1 기화 장치에서 발생한 연소 가스를 탈질 처리하는 탈질 장치를 더 구비하는 열 사이클 설비.
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 액체 열매는, 물이고,
    상기 제1 기화 장치는, 상기 물을 기화시켜 수증기를 발생하는 보일러이며,
    상기 제1 동력 발생 장치는, 상기 수증기를 구동 유체로 하는 터빈이고,
    상기 제2 액체 열매는, 물 혹은 해수인 열 사이클 설비.
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