삼척블루파워 주식회사
암모니아 기화 시스템 및 이를 이용한 암모니아 기화 방법
AMMONIA VAPORIZATION SYSTEM AND AMMONIA VAPORIZATION METHOD USING THE SAME
특허 요약
별도의 열공급원이 필요 없이 저장탱크 내부 수용공간의 상부에 배치되는 기상의 암모니아를 열교환매체의 열원으로 이용하여 액상의 암모니아를 기화시킬 수 있는 암모니아 기화 시스템 및 이를 이용한 암모니아 기화 방법을 제공한다. 기화 시스템은 ⅰ) 외부로부터 공급받은 액상의 암모니아를 수용하는 수용공간이 형성되며, 수용공간의 하부에는 액상의 암모니아가 배치되고, 수용공간의 상부에는 기상의 암모니아가 배치되는 저장탱크, ⅱ) 저장탱크로부터 액상의 암모니아를 공급받아 일부를 기상으로 기화시키는 제1 기화기, ⅲ) 제1 기화기로부터 액상의 암모니아를 공급받아 기상으로 기화시키는 제2 기화기, 및 ⅳ) 저장탱크로부터 기상의 암모니아를 공급받아 상대적으로 고온인 제1 온도로 압축시키는 압축기를 포함한다. 제2 기화기는, 제1 기화기로부터 공급받은 액상의 암모니아를 압축기로부터 공급받은 제1 온도의 기상의 암모니아와 열교환하여 기상으로 기화시킨다.
청구항
번호청구항
1

제7항에 있어서,상기 유동라인에 배치되어 기상 또는 액상의 암모니아의 유량을 조절하는 복수개의 밸브를 포함하는 밸브 유닛을 더 포함하고, 상기 밸브 유닛은 상기 액상 암모니아 채널에 배치되어 액상의 암모니아의 유량을 조절하는 제1 유량조절밸브,상기 기상 암모니아 채널에 배치되어 기상의 암모니아의 유량을 조절하는 제2 유량조절밸브, 및 상기 우회채널에 배치되어 기상의 암모니아의 유량을 조절하는 우회밸브를 포함하는 암모니아 기화 시스템.

1

외부로부터 공급받은 액상의 암모니아를 수용하는 수용공간이 형성되며, 상기 수용공간의 하부에는 액상의 암모니아가 배치되고, 상기 수용공간의 상부에는 기상의 암모니아가 배치되는 저장탱크, 상기 저장탱크로부터 액상의 암모니아를 공급받아 일부를 기상으로 기화시키는 제1 기화기, 상기 제1 기화기로부터 액상의 암모니아를 공급받아 기상으로 기화시키는 제2 기화기, 및상기 저장탱크로부터 기상의 암모니아를 공급받아 상대적으로 고온인 제1 온도로 압축시키는 압축기를 포함하고, 상기 제2 기화기는, 상기 제1 기화기로부터 공급받은 액상의 암모니아를 상기 압축기로부터 공급받은 상기 제1 온도의 기상의 암모니아와 열교환하여 기상으로 기화시키는 암모니아 기화 시스템.

1

제1항에 있어서,상기 제1 온도의 기상의 암모니아는, 상기 제2 기화기 내에서 열교환되어 상기 제1 온도보다 낮은 제2 온도의 기상의 암모니아로 냉각되며, 상기 제2 온도의 기상의 암모니아를 상기 제2 온도보다 낮은 제3 온도의 기상의 암모니아로 냉각시키는 냉각기, 및 상기 냉각기에 의해 냉각된 상기 제3 온도의 기상의 암모니아를 액상의 암모니아로 응축시키는 응축기를 더 포함하는 암모니아 기화 시스템.

1

제2항에 있어서,상기 응축기에 의해 응축된 액상의 암모니아는, 상기 저장탱크로 유동되는 암모니아 기화 시스템.

1

제2항에 있어서,상기 제2 기화기 내에서 열교환되어 가열된 기상의 암모니아를 연소시키는 보일러 유닛, 및상기 저장탱크, 상기 제1 기화기, 상기 제2 기화기, 상기 압축기, 상기 냉각기, 상기 응축기 및 상기 보일러 유닛 중 하나 이상을 연통하도록 연결하여 기상 또는 액상의 암모니아가 유동되는 경로를 제공하는 복수개의 채널을 포함하는 유동라인을 더 포함하는 암모니아 기화 시스템.

1

제4항에 있어서,상기 제1 기화기로부터 기액상의 암모니아를 공급받아 기상 및 액상으로 분리하는 기액 분리기를 더 포함하고, 상기 기액 분리기에 의해 분리된 액상의 암모니아는 상기 유동라인을 통해 상기 제2 기화기로 공급되고, 상기 기액 분리기에 의해 분리된 기상의 암모니아는 상기 유동라인을 통해 상기 보일러 유닛으로 공급되는 암모니아 기화 시스템.

1

제5항에 있어서,상기 유동라인은상기 제1 기화기로부터 상기 기액 분리기를 경유하여 상기 제2 기화기로 액상의 암모니아가 유동되는 경로를 제공하는 액상 암모니아 채널, 및상기 제2 기화기로부터 상기 보일러 유닛으로 기상의 암모니아가 유동되는 경로를 제공하는 기상 암모니아 채널을 포함하고, 상기 기액 분리기에 의해 분리된 액상의 암모니아는 상기 액상 암모니아 채널을 통해 상기 제2 기화기로 공급되는 암모니아 기화 시스템.

1

제6항에 있어서,상기 유동라인은, 상기 기액 분리기로부터 상기 기상 암모니아 채널로 연결되는 우회채널을 더 포함하고, 상기 기액 분리기에 의해 분리된 기상의 암모니아는 상기 우회채널 및 상기 기상 암모니아 채널을 통해 상기 보일러 유닛으로 공급되는 암모니아 기화 시스템.

1

제8항에 있어서,상기 제2 기화기는 작동되며, 상기 제1 기화기는 작동되지 않는 상태는 제1 운용모드로 정의되고, 상기 제1 운용모드일 때, 상기 제1 유량조절밸브 및 상기 제2 유량조절밸브는 개방되는 암모니아 기화 시스템.

1

제9항에 있어서,상기 제2 기화기와 상기 제1 기화기가 모두 작동되는 상태는 제2 운용모드로 정의되고, 상기 제2 운용모드는, 상기 제1 운용모드와 선택적으로 수행되며, 상기 제2 운용모드일 때, 상기 제1 유량조절밸브, 제2 유량조절밸브 및 상기 우회밸브는 개방되는 암모니아 기화 시스템.

1

제8항에 있어서,상기 유동라인은상기 저장탱크로부터 상기 압축기를 경유하여 상기 제2 기화기로 상기 제1 온도의 기상의 암모니아가 유동되는 경로를 제공하는 제1 암모니아 가스채널, 상기 제2 기화기로부터 상기 냉각기 및 상기 응축기로 상기 제2 온도의 기상의 암모니아가 유동되는 경로를 제공하는 제2 암모니아 가스채널, 및상기 응축기로부터 상기 저장탱크로 액상의 암모니아가 유동되는 경로를 제공하는 순환채널을 더 포함하는 암모니아 기화 시스템.

1

제11항에 있어서,상기 제1 암모니아 가스채널에 배치되어, 상기 저장탱크로부터 상기 압축기로 기상의 암모니아의 유동을 가압하도록 송풍력을 제공하는 블로워를 더 포함하고, 상기 밸브 유닛은, 상기 제1 암모니아 가스채널에 배치되며, 상기 저장탱크로부터 상기 압축기를 경유하여 상기 제2 기화기로 유동되는 상기 제1 온도의 기상의 암모니아의 유량을 조절하는 암모니아 가스밸브를 더 포함하는 암모니아 기화 시스템.

1

제4항에 있어서,상기 유동라인은, 상기 저장탱크로부터 상기 제1 기화기로 액상의 암모니아가 유동되는 경로를 제공하는 암모니아 공급채널을 포함하고, 상기 암모니아 공급채널에 배치되어, 상기 저장탱크로부터 상기 제1 기화기로 액상의 암모니아의 유동을 가압하여 유량을 조절하는 암모니아 펌프를 더 포함하는 암모니아 기화 시스템.

1

제8항에 있어서, 상기 제1 기화기가 액상의 암모니아를 기액상의 암모니아로 기화시키도록 해수, 응축수 및 고온증기를 포함하는 열원을 제공하는 열원 공급부를 더 포함하는 암모니아 기화 시스템.

1

제14항에 있어서,상기 유동라인은, 상기 열원 공급부로부터 상기 제1 기화기로 열원이 유동되는 경로를 제공하는 열원채널을 포함하고, 상기 밸브 유닛은, 상기 열원채널에 배치되어 열원의 유량을 조절하는 열원 조절밸브를 더 포함하며, 상기 열원채널에 배치되어 상기 열원 공급부로부터 상기 제1 기화기로 열원의 유동을 가압하는 열원이송 펌프를 더 포함하는 암모니아 기화 시스템.

1

제1항에 있어서,상기 저장탱크 내의 기상의 암모니아의 양이 상기 수용공간의 한계 수용량을 초과하는 경우, 상기 저장탱크로부터 기상의 암모니아 일부를 공급받아 연소시켜 외부로 배출하는 연소 배기부(flare stack)를 더 포함하는 암모니아 기화 시스템.

1

제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 암모니아 기화 시스템을 이용한 암모니아 기화 방법에 있어서, 제1 기화기를 이용하여 저장탱크로부터 공급받은 액상의 암모니아의 일부를 기상으로 기화시키는 제1 기화 단계, 제2 기화기를 이용하여 상기 제1 기화기로부터 공급된 액상의 암모니아를 기상으로 기화시키는 제2 기화 단계, 및압축기를 이용하여 상기 저장탱크로부터 공급받은 기상의 암모니아를 상대적으로 고온인 제1 온도로 압축시키는 압축 단계를 포함하고, 상기 제2 기화 단계에서는, 상기 제1 기화기로부터 공급받은 액상의 암모니아를 상기 압축기로부터 공급받은 상기 제1 온도의 기상의 암모니아와 열교환하여 기상으로 기화시키는 암모니아 기화 방법.

1

제17항에 있어서,상기 제2 기화기 내에서 열교환되어 상기 제1 온도보다 낮은 제2 온도로 냉각된 기상의 암모니아를 냉각 및 응축하여 액상의 암모니아로 변환하는 냉각 및 응축 단계, 및 상기 액상의 암모니아를 상기 저장탱크로 유동시키는 순환 단계를 더 포함하는 암모니아 기화 방법.

1

제17항에 있어서,상기 제1 기화 단계 및 상기 제2 기화 단계 사이에 수행되는 기액 분리 단계를 더 포함하고, 상기 기액 분리 단계에서는, 상기 제1 기화기로부터 공급받은 액상의 암모니아를 기상 및 액상으로 분리하며, 분리된 액상의 암모니아는 상기 제2 기화기로 공급되고, 분리된 기상의 암모니아는 보일러 유닛으로 공급되는 암모니아 기화 방법.