KR100314948B1 - 마이크로 터어빈 발전시스템 - Google Patents

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Abstract

마이크로 터어빈 발전시스템(10)은 발전기(16), 터어빈(14) 및 발전기(16)와 터어빈(14) 중간에 있는 컴프레셔(12)를 포함한다.
터어빈(14), 컴프레셔(12) 및 발전기(16)은 함께 타이샤프트(지지축, tieshaft)(75)에 의해 고정되어 있다. 타이샤프트(75)는 터어빈(14), 발전기(16)및 컴프레셔(12)의 면들이 시스템의 고속, 고온조작동안 접촉을 유지하도록 압축응력이 부여된다.

Description

마이크로 터어빈 발전 시스템{MICROTURBINE POWER GENERATING SYSTEM}
본 발명은 마이크로 터어빈 발전시스템에 관한 것이며, 보다 상세히는 모듈분배형 발전유니트(modular, distributed power generating units)에 관한 것이다.
미국 국내전기수요를 위한 연구기관인 미국전력연구소(The United States Eiectric Power Research Institute, EPRI)에 의하면 2006년 까지는 새로운 발전량의 약 40%정도가 분배발전기에 의해 제공될 것이라고 예측하였다.
세계의 여러지역에서는 대규모 발전소가 킬로와트당 전력생산비가 많이 들 뿐만아니라 전기를 수요자에게 전달하기 위하여 값비싼 기반구조 설비(송전 및 배전설비)가 필요하기 때문에 분배발전기술(distributed generation technologies)의 상업화에 박차를 가하고 있다.
작고, 여러종류의 연료를 사용하는, 모듈분배형 마이크로 터어빈 발전유니트(modular distributed microturbine generation units)는 세계의 여러지역에서 흔히 있는 정전이나 점등 제한을 크게 완화시킬 것이다.
간단하고, 하나의 이동부품 개념은 낮은 기술력으로 유지가 가능하게하며, 저가의 비용은 자본이 빈약한 지역에서 널리 구매하여 사용할 수 있게 할 것이다.
또한 전기규제 철폐에 대한 세계적인 추세는 전기 서어비스의 방법 선택뿐만아니라 그로인한 저비용에 관한 전기 수요자의 권리를 강화시킬 것이다.
미국특허 4,754,607에 의하면 마이크로 터어빈 발전시스템에 대하여 개시하고 있다.
이들 유니트를 소비자에게 상업적으로 매력있게 하기 위하여는, 연료효율의 증대, 크기와 중량의 감소, 열, 소음등의 발생감소, 수리 및 비용 감소등에 대하여 개선이 필요한 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 발전시스템의 블록도
도 2는 발전시스템용 엔진코어의 단면도
* 도면의 주요부위에 대한 부호의 설명 *
10 : 발전시스템(power generating system)
12 : 컴프레셔(compressor)
14 : 터어빈(turbine)
16 : 발전기(electrical generator)
18 : 단일 축(single shaft)
본 발명은 발전기와 단일 축으로 회전되는 터어빈을 포함하는 마이크로 터어빈 발전시스템으로 여겨질 수 있다.
연소로 부터 발생되는 뜨거운 팽창가스는 터어빈을 통해 팽창되며, 그 결과, 터어빈에 의해 발생된 터어빈력을 이용하여 발전기를 구동시킨다.
이 마이크로터어빈 발전시스템은 나아가 발전기가 터어빈과 연계하여 회전될 수 있고, 이에따라 터어빈이 생성한 기계적 에너지를 이용하여 전기를 얻을 수 있도록 터어빈과 발전기를 압축응력 관계로 연결하는 단일 축(single shaft)을 포함한다.
상기 시스템의 전기생성은 특히 탄력적이다. 즉 발전기에 의해 생성된 가변주파수의 ac 출력은 dc 전력으로 정류될 수 있으며, 그 dc 전력은 인버터에 의해 선택된 주파수를 갖는 ac 전력으로 변환될 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 따라 상세히 설명한다.
도 1에는 본 발명에 의한 발전시스템 10이 예시되어 있다.
발전시스템 10은 컴프레셔 12, 터어빈 14 및 발전기 16을 포함한다. 발전기 16은 컴프레셔 12로부터 캔티레버(cantilevered)식으로 연결된다. 컴프레셔 12, 터어빈 14와 발전기 16은 단일 축 18에 의해 회전될 수 있다. 컴프레셔 12, 터어빈 14와 발전기 16은 별도의 축에 장착될 수 있으나, 이들을 회전시키기 위하여 하나의 공통축을 사용함으로써 발전시스템 10의 소형화 및 신뢰도 향상에 기여할 수 있다.
축 18은 호일베어링과 같은 자동-예압 에어베어링(self-pressurized air bearings)에 의해 지지될 수 있다. 도 2에 도시된 바와같이, 축 18은 저널 호일베어링 76, 78 및 트러스트 호일베어링 80에 의해 지지된다.
상기 호일 베어링은 별도의 베어링 윤활시스템의 필요성을 없앰과 동시에 수리서어비스 필요성을 감소시킨다.
컴프레셔 12의 입구로 들어가는 공기는 압축된다. 컴프레셔 12의 출구로 나오는 압축공기는 환열기(換熱器 recuperator) 22의 냉각면에 있는 냉각면 통로 20을 통해 순환된다.
환열기 22에서는, 압축공기가 열을 흡수하고 이는 연소를 증진시킨다. 상기 환열기 22의 냉각측을 나오는 가열된 압축공기는 연소기 24에 공급된다.
연소기 24에는 연료가 역시 공급된다.
기체 및 액체연료 모두 사용될 수 있다.
기체연료 모우드에서는, 어떠한 종류의 적절한 가스연료도 사용될 수 있다. 선택가능한 연료로는 디젤, 플레어가스(flair gas), 오프가스(off gas), 가솔린, 나프타, 프로판, JP-8, 메탄, 천연가스 및 기타 인조가스를 들 수 있다.
연료의 흐름은 흐름제어밸브 26에 의해 제어된다. 연료는 주입노즐 28에 의해 연소기 24내로 주입된다.
연소기 24의 내부에서는 연료와 압축공기가 혼합되고 점화기 27에 의해 발열반응으로 점화된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 연소기 24는 압축된 고온의 연료-공기 혼합물을 공정조건에서 연소시킬 수 있는 적절한 촉매를 포함할 수 있다.
연소기 24에 사용가능한 몇몇 공지의 촉매로는 플라티늄, 팔라듐 뿐만아니라 활성니켈과 코발트성분을 갖는 금속산화물 촉매를 포함한다.
연소후, 연소기로부터 나오는 고온의 팽창가스는 터어빈 14의 유입구 노즐 30로 향한다. 유입구노즐 30은 고정된 기하학적 배치를 갖는다. 연소에 의해서 생성된 고온의 팽창가스는 터어빈 14를 통해 팽창되고, 이에 따라 터어빈동력을 만든다. 상기 터어빈 동력은 그후 컴프레셔 12 및 발전기 16을 구동한다.
터어빈 배기가스는 환열기 22의 고온측에 있는 고온측 통로 32에 의해 순환된다. 환열기 22 내부에는 고온측상의 터어빈 배기가스로 부터 나오는 열이 저온측상의 압축공기로 이동된다. 이 방법에서, 연소기의 약간의 열은 열교환되어 연소기 24로 가는 도중 압축공기의 온도를 상승시키는데 이용된다.
일부의 열을 전달한 후 가스는 환열기 22를 빠져나간다. 상기 발전시스템 10에는 부가적인 열회수단계를 첨가할 수 있을 것이다.
상기 발전기(generator) 16은 영구자석 회전자 34와 고정자 권취부 36을 갖는 링-권취된, 2-극 투스리스(two-pole toothless, TPTL) 브러쉬리스 영구자석일 수 있다. 회전 터어빈 14에 의해 발생되는 터어빈 파워는 회전자 34를 회전시키는데 이용된다.
회전자 34는 축 18에 부착되어 있다.
회전자 34가 터어빈 동력에 의해 회전될 때 고정자 권취부 36에는 교류전류가 유도된다. 터어빈 14의 속도는 시스템 10에 위치한 외부에너지 수요에 따라 변화시킬 수 있다.
터어빈속도 변화는 발전기 16에 의해 발생되는 교류전류의 주파수(즉, 와일드 주파수)에서의 변화를 일으킨다.
발전기 16에 의해 생성된 ac전력의 주파수에도 불구하고 그 ac 전력은 정류기 38에 의해 dc 전력으로 정류될 수 있으며, 그후 이는 솔리드-스테이트 전자인버터 40에 의해 고정주파수를 갖는 ac로 변환된다. 따라서 보다 덜 전력이 요구되는 경우에는, ac 출력 주파수에 영향을 주지않고 터어빈 속도를 감소시킬 수 있다.
더욱이 터어빈속도를 줄임으로써 컴프레셔가 보다 서서히 가동되어 공기흐름을 줄이게 된다. 이에따라 터어빈 유입부 온도가 항상 일정하게 유지되어 부분 부하시 고효율을 유지할 수가 있게 된다.
정류기 38과 인버터 40의 사용으로 인하여 본 발명의 발전시스템이 제공할 전기이용 서어비스를 결정하는데 있어서 폭넓은 탄력성을 제공할 수 있다.
즉, 인버터 40이 선택될 수 있기 때문에, 소비자가 ac 전력의 주파수를 선택할 수 있는 것이다.
만일 와이드 주파수에서 ac 전력을 직접 사용하면, 정류기 38과 인버터 40은 제거될 수 있을 것이다.
발전시스템 10은 또한 여분의 축전 및 백업 전력을 제공하기 위한 배터리 46을 또한 포함할 수 있다.
인버터와 조합하여 사용시 발전기가 가동중지 되더라도 수시간동안은 단속되지 않은 전력을 제공할 수 있다.
또한 제어기는 부하증대가 요구될 때 배터리 46으로 하여금 부하를 제공하게한다. 배터리 46은 시스템 10상에 대한 피크부하 수요를 취급할 수 있는 크기로 될 수 있다.
발전시스템 10의 작동동안 발전기 설계상의 비효율성으로 인해 발전기 16에 열이 발생할 수 있다. 발전기 16의 수명을 연장하기 위하여 그리고 유용한 열을 활용하기 위하여, 컴프레셔 유입구 공기가 발전기 16을 지나게하여 발전기 16으로부터 나오는 열을 흡수하게 한다. 정류기 38과 인버터 40은 또한 공기 흐름내에 위치될 수도 있다. 공기가 앞서 언급된 공급원으로 부터 열을 흡수한 후에는 컴프레셔 12내에서 압축되고 나아가 환열기(recuperator) 22내에서 예비-가열된다.
제어기 42는 연소기 24로 흐르는 연료량을 제어하여 터어빈 속도를 제어한다. 제어기 42는 센서군 44에 의해 발생된 센서신호를 이용하여 발전시스템 10에 대한 외부수요를 측정한다. 센서군 44는 위치센서, 터어빈 속도센서 및 시스템 10에서의 작동 온도와 압력을 측정하기 위한 여러가지 센서들을 포함한다.
상기 센서들을 이용하여, 제어기 42는 안정상태의 조업동안 작동 및 최적조건을 제어한다.
제어기 42는 또한 배터리 46내의 직류 충전상태를 측정하고 배터리의 순충전, 순드레인 및 일정충전상태를 유지하기 위한 작동조건을 조절한다.
발전시스템 10을 작동개시하기 위하여 스위치/스타터 제어기 48을 별도로(off-skid) 제공할 수 있다. 컴프레셔 12의 회전은 모터와 같은 발전기 16을 이용하여 개시될 수 있다.
작업개시동안 스위치/스타터 제어기 48은 발전기 16의 고정자 권취부 36에여기전류를 공급한다.
작업개시 파워(startup power)는 배터리 46에 의해 제공된다. 선택적으로, 압축공기 기구를 사용하여 발전시스템 10을 구동시킬 수 있다.
도 2에는, 발전시스템 10의 '엔진코어' 50이 도시되어 있다. 컴프레셔 12는 구멍을 갖는 임펠러 52, 컴프레셔 스크롤 54 및 디퓨저 채널(diffuser channel) 56을 포함한다. 공기유입구 58에 유입되는 공기는 에어필터 59에 의해 여과되고 컴프레셔 스크롤 54로 향한다.
컴프레셔 스크롤 54로부터 나오는 공기흐름은 관류식 환열기 22로 향한다.
터어빈 14는 터어빈 스크롤 60, 복수의 고정된 노즐날개 및 구멍이 없는 터어빈 휠 64를 포함한다.
연소기 24를 나가는 고온의 팽창가스는 터어빈스크롤 60으로 향하고 노즐날개 62를 통해 터어빈 휠 64로 향하게 된다.
터어빈 배기가스는 배기디퓨저 66을 통해 터어빈 14를 떠나며, 디퓨져는 터어빈 배기가스의 온도 및 소음을 감소시킨다.
발전기 16의 회전자 34는 사마륨 코발트와 같은 희토류금속으로된 자석 68을 포함한다.
자석 68은 인코넬(Inconel) 718과 같은 비자성물질로 되어 있는 억제 슬리이브(containment sleeve) 70으로 둘러싸여져있다. 고정자 권취부 36은 하우징 73내에 수장되어 있다. 회전자 34는 구멍(bore)과, 그 구멍표면과 접촉하는 도시되지 않은 임의의 억제 슬리이브를 갖는다.
파워 컨덕터(power conductor) 72는 고정자 권취부 36으로 부터 신장하여 파워연결스터드 74에서 끝나며, 이는 베이스 79에 고정되어 있다.
베이스 79는 연료유입구, 공기 유입구 58, 컴프레셔 12, 터어빈 14, 발전기 16, 환열기 22, 연소기 24, 정류기 38 및 인버터 40을 지지함으로써 시스템 10이 하나의 단위체로서 존재할 수 있게 한다.
도 2에는 단일 축 18이 타이샤프트(tieshaft) 75로서 도시되어 있으며, 이는 회전자 34와 컴프레셔 임펠러 52내의 구멍을 지나 신장하고 있다.
타이 샤프트 75는 직경이 약 0.25-0.5인치로서 가늘게 되어 있다.
구멍(bores)은 상기 타이샤프트 75가 회전자 34와 임펠러 52를 통해 신장할 수 있도록 공차를 갖는다.
그러나, 타이샤프트 75는 터어빈 휠 64를 통해 신장하지는 않는다. 대신 타이샤프트 75는 터어빈 휠 64에 고정되어 있다. 타이샤프트 75는 관성용접에 의해 터어빈 휠 허브중앙에 고정될 수 있다.
이와같이, 터어빈 휠 64는 타이 샤프트 75가 신장하는 구멍을 가지고 있지 않는다는 점에서 구멍이 없다. 이같이 구멍을 제거함으로써 터어빈 휠 64내의 응력을 감소시킨다.
타이 샤프트 75에 의해 함께 체결될 때, 컴프레셔 임펠러 52, 터어빈 휠 64와 회전자 34는 하나의 유니트로서 회전된다. 그러나 높은 작동온도 및 회전속도하에서, 임펠러 52, 터어빈 휠 64와 회전자 34는 팽창되어 서로 떨어져 성장하는 경향이 있어 그들의 면들은 접촉되지 않게 된다.
작동동안 샤프트 75의 휨 역시 이들 면들을 분리시킨다.
높은 회전속도(80,000rpm 이상)에서 임펠러 52, 터어빈 휠 64 및 회전자 34의 면접촉을 유지하기 위하여 샤프트 75는 예압(豫壓)된다.
예를들어, 인코넬(Inconel) 718로 만들어진 타이샤프트 75는 항복강도의 약 90%까지 인장예압될 수 있다. 조립동안, 타이샤프트 75는 예압되고, 임펠러 52와 회전자 34는 샤프트 75위에서 활주되고 샤프트 75의 나선단에 넛트 77이 고정된다.
샤프트 75내의 인장력은 넛트 77이 회전됨에 따라 유지된다.
회전유니트, 즉 임펠러 52, 터어빈 휠 64, 회전자 34 및 샤프트 75는 인보드 및 아웃보드 호일 저널베어링 76과 78에 의해 방사상 방향으로 지지된다.
회전유니트, 즉 임펠러 52, 터어빈 휠 64, 회전자 34 및 샤프트 75는 호일트러스트 베어링 80에 의해 축방향으로 지지된다.
엔진코어 50을 위하여 여러가지 냉매포트가 제공된다. 고정자 권취부에 냉매가 순환되도록 포트 82 및 84가 제공된다. 또한 베어링 76, 78 및 80에 걸쳐 냉매가 순환되게 포트 86 및 88이 제공된다.
상기 발전시스템 10은 회전모듈, 열교환 모듈, 연소기모듈, 및 전자모듈과 같은 여러가지 주요 모듈에 설치될 수 있다.
이들 모듈 각각은 비교적 경량이며 작다. 상기 모듈들은 액체라인을 파괴하지 않고 교체될 수 있다. 호일베어링 76, 78 및 80을 사용함으로써 오일계 윤활시스템의 필요성을 배재할 수 있으며, 이에따라 발전시스템 10의 유지보수비를 낮출 수 있다.
예상될 수 있는 유지보수로는 먼저 점화기 27, 필터 59, 및 연소기 24내의 촉매요소등을 교체하는 것이다.
발전시스템 10은 통상의 열교환된 브레이튼 사이클(Brayton cycle)로 조업될 수 있다.
브레이튼 사이클은, 열교환기 사이클에서는 압력비가 낮을수록 터어빈 배기온도가 주입구 온도에 근접되기 때문에, 전체효율을 최대화 하기위하여 비교적 저압비(예를들어 3.8)로 작동될 수 있다.
이는 고온에서 사이클에 열부가를 가능하게 하고 카르노(Carnot) 법칙에 따라 사이클에 대한 열공급에 관련된 엔트로피 손실을 감소시킨다.
이같은 고온열 열부가로 인해 전체 사이클 효율을 증대시키게 된다. 부수되는 값들을 예로 제공한다.
공기는 단일 단(single stage)의 래디얼 컴프레셔에 3.8바(bars)까지 압축된다. 그 압축된 공기는 관류 환열기(recuperator) 22로 향하고 여기서 압축공기의 온도는 터어빈 배기가스로 부터의 폐열을 이용하여 증가된다.
터어빈으로 부터 나오는 배기가스의 온도는 관류 환열기 22의 수명을 연장시키기 위하여 약 1,300℉로 제한된다.
1,300℉이상의 온도에서 견디기 위하여는 관류 환열기 22는 스테인레스강 대신 슈퍼합금으로 만들어질 수 있다.
관류 환열기 22는 수요자의 경제적 필요성에 따라 85% 혹은 90% 효율로 설계될 수 있다.
가장 효율적인 구조에서 90% 열회수율을 이용함에 있어서, 전체 사이클 효율은 30%이며 디젤에서 약 11,900BTU/kWh의 높은 가열속도를 나타낸다.
관류 환열기 22에서 가열된 후, 압축공기는 연소기 24로 향하고, 여기서 부가적인 열이 가해져 압축공기의 온도를 1,650℉까지 상승시킨다.
통상의 설계에 따라 설계된 연소기 24는 녹스(Nox) 수준을 25ppm 미만으로 유지하며, 촉매를 이용하는 연소기 24는 실질적으로 검출될 수 없는(상업적 Nox 센서들은 2-3ppm 검출범위에 한정되어 있다.) Nox 율을 산출할 수 있다.
그후 높은 엔탈피 가스가 터어빈 14를 통해 팽창된다. 임펠러 52, 터어빈 휠 64, 회전자 34 및 타이샤프트 75(엔진코어 50에서 유일하게 움직이는 부품)는 약 80,000rpm 이상의 고속으로 하나의 유니트로서 작동한다. 그 결과 산출되는 약 1,200Hz의 발전기 출력주파수는 그리드-호환성 50 혹은 60 사이클로 인버터 40에 의해 감소된다.
그 결과는 경량으로 특징지워지는 높은 파워밀도(비교되는 디젤 발전기 크기의 약 ⅓정도)와 작은 부피(예를들어 약 3ft x 5ft x 6ft)이다.
상기와 같은 높은 파워밀도 및 경량은 최소량의 재료를 이용하여 큰 파워를 가능하게 하는 고속부품들을 통해 가능하다. 이러한 유니트는 내후성 포위체내에 완전히 포장된다.
본 발명의 발전시스템 10은 단지 청정 연료, 액체 또는 가스 공급만을 필요로 하는 '플럭 앤 플레이(plug and play)'이다.
상기 발전시스템 10은 천연가스, 디젤 및 JP-8 같은 다양한 연료를 사용할수 있다.
상기 발전시스템 10은 낮은 열징후(thermal signature)와 최소 노이즈 발생을 나타낸다. 에어 베어링의 사용은 오일-계 윤활시스템의 필요성을 없앤다. 발전시스템 10은 그 단일이동부품 설계로 인하여 신뢰도가 높을 뿐아니라 유지보수의 필요성을 최소화한다.
솔리드-스테이트 전자 인버터의 사용은 상기 발전 시스템 10으로 하여금 가변 AC 출력을 제공할 수 있게 한다.
모듈화된 일체형 설계(modular and self contained design)로 인해 설치가 간단하며, 시스템 10이 오직 하나의 이동부품과 쉽게 접근가능한 주요부품을 갖기 때문에 유지보수가 쉽다.
엔진코어 50의 폭, 길이 및 높이는 여러가지 칫수요구에 부합되게 조정될 수 있다.
발전시스템 10은 비교되는 내연기관 보다 작고, 가벼우며, 연료효율이 보다 좋을 뿐만아니라, 보다 적은 열징후, 노이즈 유지보수 필요성 및 비용부담을 갖는다. 따라서, 낮은 설치비, 높은 효율, 높은 신뢰성 및 단순하고 저비용의 유지보수로 인하여 발전시스템 10은 비슷한 크기의 발전기보다 비용이 적게든다.
발전시스템 10의 잠재적 응용처는 아주 넓다. 그 예로서는, 단독 거치식 발전(standalone power)용 오프-그리드 적용처(off-grid application), 피크시간 절약형(peak shaving), 부하 충족형(load following) 혹은 기초부하 제공형(base load service), 비상시 대비 및 연속전원 공급을 위한 온-그리드 적용처(on-grid applications), 주동력(prime mover) 적용처(예를들어 펌프, 에어컨디셔닝) 및 하이브리드(hybrid) 자동차 등을 포함한다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않는다. 예를들어 본 발명은 발전기 16 없이도 설계가능하다. 터어빈 동력은 기계적으로 구동되는 냉각시스템의 경우에서와 같이 직접 전송 및 인가된다. 따라서 본 발명은 후술되는 청구범위에 따라 해석된다.
본 발명에 따르면, 연료효율의 증대, 크기와 중량의 감소, 열, 소음등의 발생감소, 수리 및 비용 감소등을 개선시킬 수 있는 마이크로 터어빈 발전시스템이 제공될 수 있다.

Claims (10)

  1. 기체상 열에너지를 기계적 에너지로 변환시키는 터어빈(14);
    상기 터어빈(14)에 의해 생성된 기계적 에너지를 전기에너지로 변환시키는 발전기(16);
    상기 발전기(16)로 하여금 상기 터어빈(14)과 일치되어 회전하게 하고 이에 의해 상기 터어빈(14)에 의해 생성된 기계적 에너지를 사용할 수 있도록 상기 터어빈(14)과 상기 발전기(16)를 압축응력 관계(prestressed relation)로 연결하는 단일 축(single shaft)(18);
    상기 공기와 연료 혼합물을 점화시켜 기체상 열 에너지를 생성하는 연소기(24);
    상기 연소기(24)로 연료를 공급하는 연료 공급기; 및
    유입공기를 압축하고 그 압축된 공기를 상기 연소기(24)에 공급하는 컴프레셔(12);를 포함하고,
    상기 터어빈(14)은 상기 연소기(24)로부터 나오는 가열공기를 받으며, 상기 컴프레셔(12)는 상기 터어빈(14) 및 발전기(16)와 상기 축(18)상에서 압축응력관계로 결합되어 상기 컴프레셔(12)가 상기 터어빈(14)과 일치되게 회전되게 하고, 이에 따라 상기 터어빈(14)에 의해 생성된 기계적 에너지를 상기 컴프레셔(12)를 가동하는데 사용할 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는 발전용 마이크로 터어빈 발전시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 컴프레셔(12)는 상기 터어빈(14)과 상기 발전기(16) 사이에 위치됨을 특징으로 하는 마이크로 터어빈 발전시스템.
  3. 제1항에 있어서, 나아가 상기 압축된 공기 혼합물에 열을 부가하기 위해 상기 컴프레셔(12)에 연결된 환열기(22)를 포함하고,
    상기 환열기(22)는 제 1 및 제 2 통로를 가지며, 상기 제 1 통로는 상기 컴프레셔(12)로 부터 고온의 압축공기를 받아 이를 연소기(24)로 공급하며,
    상기 제 2 통로는 상기 터어빈(14)으로 부터 고온의 배기가스를 받고 저온의 배기 공기를 제공함을 특징으로 하는 마이크로 터어빈 발전시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 발전기(16)는 상기 터어빈(14)으로 부터의 기계적 에너지에 의해 동력을 받으며, 상기 발전기(16)는 상기 터어빈(14)에 의해 동력을 받을 때 교류전류를 생성함을 특징으로 하는 마이크로 터어빈 발전시스템.
  5. 제5항에 있어서, 상기 발전기(16)는 나아가 상기 발전기(16)에 의해 생성된 전류를 정류하기 위하여 상기 발전기(16)에 결합된 정류기(38)를 포함함을 특징으로 하는 마이크로 터어빈 발전시스템.
  6. 제6항에 있어서, 상기 발전기(16)는 나아가 상기 정류기(38)에 연결되고 상기 정류기(38)로부터 직류전류를 받아 이를 예정된 주파수의 교류전류로 변환시키는 인버터(40)를 포함함을 특징으로 하는 마이크로 터어빈 발전시스템.
  7. 제7항에 있어서, 상기 교류전류의 주파수는 터어빈(14) 속도와는 무관함을 특징으로 하는 마이크로 터어빈 발전시스템.
  8. 제1항에 있어서, 나아가 상기 시스템이 하나의 유니트로서 존재하도록 상기 연료주입구, 공기유입구(58), 컴프레셔(12), 환열기(22), 연소기(24), 터어빈(14), 발전기(16), 정류기(38) 및 인버터(40)를 지지하는 지지수단을 포함함을 특징으로 하는 마이크로 터어빈 발전시스템.
  9. 제1항에 있어서, 상기 연소기(24)는 연료와 공기 혼합물을 철저히 반응시키고 산화시키기 위한 촉매요소를 포함함을 특징으로 하는 마이크로 터어빈 발전시스템.
  10. 제1항에 있어서, 상기 터어빈(14)은 배기통로를 포함하고, 상기 컴프레셔(12)는 그 터어빈(14) 배기통로에 직교하는 공기유입 통로를 포함함을 특징으로 하는 마이크로 터어빈 발전시스템.
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