KR101352389B1 - Power generation system of organic rankine cycle using micro gas turbine - Google Patents

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Abstract

본 발명은 마이크로가스 터빈에서 발생하는 열원을 이용하여 유기 매체에 해당하는 작동 유체를 예열하는 마이크로가스 터빈부, 마이크로가스 터빈부를 통해 공급되는 작동 유체 중 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체를 공급받아 액체를 기체로 기화시키는 증발기, 증발기를 통해 공급되는 기체를 마이크로가스 터빈부의 방향으로 다시 순환시키면서, 기체를 공급받아 기계적 에너지로 변환시켜 구동하는 터빈, 터빈의 구동에 의해 전력을 생산하는 전력 생산부, 전력 생산부와 연결되어 전력 생산부를 통해 생산되는 전력을 일정한 레벨의 전력으로 변환시키는 제1 전력 변환기, 제1 전력 변환기와 연결되고, 제1 전력 변환기를 통해 일정한 레벨로 변환된 전력을 공급받는 전력 공급소, 터빈의 후단에 배치되어 증발기에서 작동 유체 중 기준 레벨의 온도 범위로 예열되지 않은 작동 유체를 제공받아, 터빈에서 공급되는 기체를 이용하여 예열시켜서 마이크로가스 터빈부에 제공하는 전력 재생산부, 터빈에서 전력 재생산부를 거쳐 공급되는 기체를 액체 상태로 응축시키는 응축기, 응축기에 냉매를 제공하고 응축기로부터 냉매를 회수하여 응축기에 의해 응축된 과열 액체를 계속적으로 냉각시키는 엔진 냉각기, 응축기를 통해 공급되는 응축된 냉각 액체를 저장하는 저장 탱크 및 저장 탱크에 저장되는 응축된 냉각 액체를 증발기로 공급하도록 펌핑하는 펌프를 포함하는 마이크로가스 터빈을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템을 제공한다.The present invention supplies a preheated working fluid to a temperature range of a reference level among a microgas turbine part preheating a working fluid corresponding to an organic medium using a heat source generated from the microgas turbine, and a working fluid supplied through the microgas turbine part An evaporator that receives and vaporizes the liquid into gas, and circulates the gas supplied through the evaporator back to the direction of the microgas turbine unit, receives the gas, converts it into mechanical energy, and drives it, and a power generation unit that generates power by driving the turbine. , Power connected to the power generation unit to convert the power produced through the power generation unit to a certain level of power, a power connected to the first power converter, and supplied with power converted to a constant level through the first power converter A power regeneration unit disposed at a rear end of a supply station and a turbine to receive a working fluid that is not preheated in a temperature range of a reference level among working fluids in an evaporator, and preheat it using gas supplied from the turbine to provide it to the microgas turbine unit, A condenser that condenses the gas supplied from the turbine through a power regeneration unit into a liquid state, and provides an refrigerant to the condenser and recovers the refrigerant from the condenser to continuously cool the superheated liquid condensed by the condenser, and condensation supplied through the condenser It provides an organic Rankine cycle power generation system using a microgas turbine comprising a storage tank for storing the cooled liquid and a pump for pumping the condensed cooling liquid stored in the storage tank to the evaporator.

Description

마이크로가스 터빈을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템{Power generation system of organic rankine cycle using micro gas turbine}Power generation system of organic rankine cycle using micro gas turbine}

본 발명은 마이크로가스 터빈을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to an organic Rankine cycle power generation system using a microgas turbine.

일반적으로, ORC(Organic Rankine Cycle, 유기 랭킨 사이클) 발전 시스템은 유기 매체를 작동 유체로 사용하는 랭킨 사이클(Rankin Cycle)로서 비교적 저온의 온도 범위 (60 ~ 200℃)의 열원을 회수하여 전기를 생산하는 시스템이다.In general, an ORC (Organic Rankine Cycle) power generation system is a Rankine cycle using an organic medium as a working fluid, and generates electricity by recovering heat sources having a relatively low temperature range (60 to 200°C). System.

최근에는, 열원을 재활용함으로써 열원 낭비를 줄이고, 발전 운영 비용의 상승을 억제시키며, 작업자의 안전사고와 발전 운영 자재의 손상을 방지할 수가 있는 개선된 유기 랭킨 사이클 발전 시스템의 연구가 지속적으로 행해져 오고 있다.Recently, research has been conducted on an improved organic Rankine cycle power generation system that can reduce heat source waste by recycling heat sources, suppress an increase in power generation operation costs, and prevent safety accidents and damage to power generation operation materials. have.

또한, 저온 냉열이 필요할 경우 빠른 시간 내에 사용할 수가 있고, 전력 낭비를 줄이면서 외부기기의 충전을 위한 준비 시간을 단축시킬 수가 있는 개선된 유기 랭킨 사이클 발전 시스템의 연구가 지속적으로 행해져 오고 있다.In addition, research on an improved organic Rankine cycle power generation system that can be used in a short period of time when low temperature and cold heat is required and can shorten the time required for charging an external device while reducing power waste has been continuously conducted.

또한, 전력 낭비를 줄이면서 건축물별로 내부에 제공된 부하에 전력을 효율적으로 공급하고, 사용 가능한 전력을 전력 공급소에서 회수하여 자체 전력 낭비를 줄일 수가 있는 개선된 유기 랭킨 사이클 발전 시스템의 연구가 지속적으로 행해져 오고 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 특허청에 등록된 등록번호10-0250645호(2000.01.05)가 개시되어 있다.
In addition, research on the improved organic Rankine cycle power generation system that can efficiently reduce power waste and efficiently supply power to the load provided inside each building and recover the available power from the power supply to reduce the waste of its own power It has been done.
Background art of the present invention discloses registration number 10-0250645 (2000.01.05) registered with the Korean Intellectual Property Office.

본 발명의 목적은, 마이크로가스 터빈에서 발생하는 열원과 전력 재생산부에서 발생하는 열원을 재활용함으로써, 열원 낭비를 줄일 수가 있는 마이크로가스 터빈을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템을 제공하는데에 있다.An object of the present invention is to provide an organic Rankine cycle power generation system using a microgas turbine that can reduce waste of heat sources by recycling heat sources generated from a microgas turbine and heat sources generated from a power regeneration unit.

본 발명의 다른 목적은, 전력 공급소에서 전력을 회수할 수가 있어 자체 전력 낭비를 줄일 수가 있는 마이크로가스 터빈을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템을 제공하는데에 있다.Another object of the present invention is to provide an organic Rankine cycle power generation system using a microgas turbine capable of recovering power from a power supply and reducing its own power waste.

본 발명의 또 다른 목적은, 작동 유체의 누출에 의한 작업자의 안전사고와 발전 운영 자재의 손상을 방지할 수가 있는 마이크로가스 터빈을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템을 제공하는데에 있다.Another object of the present invention is to provide an organic Rankine cycle power generation system using a microgas turbine capable of preventing a worker's safety accident due to leakage of a working fluid and damage to a power generation operating material.

본 발명의 또 다른 목적은, 저온 냉열이 필요할 경우 빠른 시간 내에 사용할 수가 있는 마이크로가스 터빈을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템을 제공하는데에 있다.Another object of the present invention is to provide an organic Rankine cycle power generation system using a microgas turbine that can be used in a short period of time when low temperature cold heat is required.

본 발명의 또 다른 목적은, 전력 낭비를 줄이면서 외부기기의 충전을 위한 준비 시간을 단축시킬 수가 있는 마이크로가스 터빈을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템을 제공하는데에 있다.Another object of the present invention is to provide an organic Rankine cycle power generation system using a microgas turbine capable of reducing preparation time for charging an external device while reducing power waste.

본 발명의 또 다른 목적은, 전력 낭비를 줄이면서 건축물별로 내부에 제공된 부하에 전력을 효율적으로 공급할 수가 있는 마이크로가스 터빈을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템을 제공하는데에 있다.
Another object of the present invention is to provide an organic Rankine cycle power generation system using a microgas turbine capable of efficiently supplying power to a load provided inside each building while reducing power waste.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 마이크로가스 터빈에서 발생하는 열원을 이용하여 유기 매체에 해당하는 작동 유체를 예열하는 마이크로가스 터빈부, 마이크로가스 터빈부를 통해 공급되는 작동 유체 중 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체를 공급받아 액체를 기체로 기화시키는 증발기, 증발기를 통해 공급되는 기체를 공급받아 기계적 에너지로 변환시켜 구동하는 터빈, 터빈의 구동에 의해 전력을 생산하는 전력 생산부, 전력 생산부와 연결되어 전력 생산부를 통해 생산되는 전력을 일정한 레벨의 전력으로 변환시키는 제1 전력 변환기, 제1 전력 변환기와 연결되고, 제1 전력 변환기를 통해 일정한 레벨로 변환된 전력을 공급받는 전력 공급소, 터빈의 후단에 배치되어 증발기에서 액체를 기체로 기화시키는데 사용된 작동 유체를 제공받아, 터빈에서 공급되는 기체를 이용하여 예열시켜서 마이크로가스 터빈부에 제공하는 전력 재생산부, 터빈에서 전력 재생산부를 거쳐 공급되는 기체를 액체 상태로 응축시키는 응축기, 응축기에 냉매를 제공하고 응축기로부터 냉매를 회수하여 응축기에 의해 응축된 과열 액체를 계속적으로 냉각시키는 엔진 냉각기, 응축기를 통해 공급되는 응축된 냉각 액체를 저장하는 저장 탱크 및 저장 탱크와 증발기의 사이에 연결되어 저장 탱크에 저장되는 응축된 냉각 액체를 증발기로 공급하도록 펌핑하는 펌프를 포함한다.In order to achieve this object, the present invention uses a heat source generated by a microgas turbine to preheat a working fluid corresponding to an organic medium to a temperature range of a reference level among working gas supplied through a microgas turbine part and a microgas turbine part. It is connected to an evaporator that evaporates liquid into gas by receiving a preheated working fluid, a turbine that receives gas supplied through an evaporator and converts it into mechanical energy to drive, and a power generation unit that generates power by driving the turbine, and is connected to an electric power generation unit A first power converter that converts the power produced through the power production unit to a certain level of power, a power supply station connected to the first power converter and receiving the power converted to a constant level through the first power converter, the rear end of the turbine The gas is supplied through a power regeneration unit provided to the microgas turbine unit by preheating using a gas supplied from the turbine, and supplied through a power regeneration unit from the turbine. A condenser that condenses into a liquid state, an engine cooler that continuously cools the superheated liquid condensed by the condenser by providing refrigerant to the condenser and recovering refrigerant from the condenser, and a storage tank and storage for storing condensed cooling liquid supplied through the condenser And a pump connected between the tank and the evaporator to pump condensed cooling liquid stored in the storage tank to the evaporator.

또한, 증발기는 액체가 누출되는지를 감지하도록 제공되어 액체가 누출될 때에 시스템의 가동을 중단시키는 것을 포함할 수 있다.In addition, an evaporator may be provided to detect if a liquid is leaking, which may include shutting down the system when the liquid leaks.

또한, 증발기는 액체가 누출되는지를 감지하도록 액체의 수위를 측정하는 증발기용 수위 센서를 포함할 수 있다.In addition, the evaporator may include a water level sensor for the evaporator to measure the liquid level to detect whether the liquid leaks.

또한, 저장 탱크는 응축된 냉각 액체가 누출되는지를 감지하도록 제공되어 응축된 냉각 액체가 누출될 때에 시스템의 가동을 중단시키는 것을 포함할 수 있다.Further, the storage tank may be provided to detect whether the condensed cooling liquid is leaking, and may include shutting down the system when the condensed cooling liquid leaks.

또한, 저장 탱크는 응축된 냉각 액체가 누출되는지를 감지하도록 응축된 냉각 액체의 수위를 측정하는 저장 탱크용 수위 센서를 포함할 수 있다.In addition, the storage tank may include a water level sensor for the storage tank that measures the level of the condensed cooling liquid to detect whether the condensed cooling liquid leaks.

또한, 증발기와 연결되어 증발기를 통해 액체가 누출되거나 저장탱크와 연결되어 저장탱크를 통해 응축된 냉각 액체가 누출될 때에, 현재의 상황을 식별시키는 식별부를 더 포함할 수 있다.In addition, when the liquid is leaked through the evaporator in connection with the evaporator or the cooling liquid condensed through the storage tank in connection with the evaporator, it may further include an identification unit for identifying the current situation.

또한, 식별부와 무선 통신을 수행하여 현재의 상황을 식별시켜, 현재의 상황에 대처하도록 유지 보수 센터를 더 포함할 수 있다.In addition, it is possible to further include a maintenance center to identify the current situation by performing wireless communication with the identification unit to cope with the current situation.

또한, 식별부는 디지털 표시 수단, 엘이디 표시 수단, 알람 수단 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Further, the identification unit may include at least one of digital display means, LED display means, and alarm means.

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또한, 전력 생산부와 연결되어 전력 생산부를 통해 생산되는 전력을 수집하는 전력 수집부를 더 포함하고, 전력 수집부와 연결되어 전력 수집부를 통해 수집되는 전력을 일정한 레벨의 전력으로 변환시키는 제2 전력 변환기를 더 포함하며, 제2 전력 변환기와 연결되고, 제2 전력 변환기를 통해 일정한 레벨로 변환된 전력을 공급받아 선택적으로 충전시키는 외부기기를 더 포함할 수 있다.In addition, a second power converter connected to the power generation unit to collect power generated through the power generation unit further includes a power collection unit connected to the power collection unit to convert the power collected through the power collection unit to a constant level of power. It may further include an external device that is connected to the second power converter and selectively receives and receives power converted to a certain level through the second power converter.

또한, 전력 생산부와 연결되어 전력 생산부를 통해 생산되는 전력을 일정한 레벨의 전력으로 변환시키는 제3 전력 변환기를 더 포함하고, 제3 전력 변환기와 연결되고, 제3 전력 변환기를 통해 일정한 레벨로 변환된 전력을 공급받도록 건축물별로 내부에 제공된 부하를 더 포함할 수 있다.
In addition, a third power converter connected to the power generation unit to convert the power produced through the power generation unit to a certain level of power, and further connected to the third power converter, converted to a constant level through the third power converter A load provided inside each building may be further included to receive power.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 마이크로가스 터빈을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템에 따르면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.According to the organic Rankine cycle power generation system using the microgas turbine of the present invention made as described above, the following effects can be obtained.

첫째, 마이크로가스 터빈에서 발생하는 열원과 전력 재생산부에서 발생하는 열원을 재활용함으로써, 열원의 낭비를 줄일 수 있어 시스템의 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.First, by recycling the heat source generated from the microgas turbine and the heat source generated from the power regeneration unit, it is possible to reduce the waste of the heat source, thereby improving the efficiency of the system.

둘째, 작동 유체의 손실로 인한 발전 운영 비용이 상승하는 것을 억제시킬 수 있는 다른 효과가 있다.Second, there is another effect that can suppress the increase in the operating cost of power generation due to the loss of the working fluid.

셋째, 작동 유체의 손실로 인한 발전 운영 비용이 상승하는 것을 억제시킬 수 있는 다른 효과가 있다.Third, there is another effect that can suppress the increase in the operating cost of power generation due to the loss of the working fluid.

넷째, 작동 유체의 누출에 의한 작업자의 안전사고와 발전 운영 자재의 손상을 방지할 수 있는 또 다른 효과가 있다.Fourth, there is another effect that can prevent a worker's safety accident and damage to the power generation operating material due to leakage of the working fluid.

다섯째, 전력 낭비를 줄이면서 외부기기의 충전을 위한 준비 시간을 단축시킬 수 있는 또 다른 효과가 있다.Fifth, there is another effect that can shorten the time to prepare for charging an external device while reducing power waste.

여섯째, 전력 낭비를 줄이면서 건축물별로 내부에 제공된 부하에 전력을 효율적으로 공급할 수 있는 또 다른 효과가 있다.Sixth, there is another effect of efficiently supplying power to a load provided inside each building while reducing power waste.

일곱째, 전력 공급소에서 전력을 회수할 수가 있어 자체 전력 낭비를 줄일 수 있는 또 다른 효과가 있다.
Seventh, there is another effect of reducing power waste by being able to recover power from the power supply station.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 마이크로가스 터빈을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템을 나타낸 블럭 구성도.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 마이크로가스 터빈을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템을 나타낸 블럭 구성도.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 마이크로가스 터빈을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템을 나타낸 블럭 구성도.
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 마이크로가스 터빈을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템을 나타낸 블럭 구성도.
도 5는 본 발명의 제5 실시예에 따른 마이크로가스 터빈을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템을 나타낸 블럭 구성도.1 is a block diagram showing an organic Rankine cycle power generation system using a microgas turbine according to a first embodiment of the present invention.
Figure 2 is a block diagram showing an organic Rankine cycle power generation system using a microgas turbine according to a second embodiment of the present invention.
Figure 3 is a block diagram showing an organic Rankine cycle power generation system using a microgas turbine according to a third embodiment of the present invention.
Figure 4 is a block diagram showing an organic Rankine cycle power generation system using a microgas turbine according to a fourth embodiment of the present invention.
5 is a block diagram showing an organic Rankine cycle power generation system using a microgas turbine according to a fifth embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

<제1 실시 예><First Example>

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 마이크로가스 터빈을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템을 나타낸 블럭 구성도이다.1 is a block diagram showing an organic Rankine cycle power generation system using a microgas turbine according to a first embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 마이크로가스 터빈을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템(100)은 마이크로가스 터빈부(102), 증발기(104), 터빈(106), 전력 생산부(108), 제1 전력 변환기(122), 전력 공급소(124), 전력 재생산부(120), 응축기(110), 엔진 냉각기(112), 저장 탱크(114) 및 펌프(118)를 포함한다.Referring to FIG. 1, an organic Rankine cycle power generation system 100 using a microgas turbine according to a first embodiment of the present invention includes a microgas turbine unit 102, an evaporator 104, a turbine 106, and a power production unit ( 108), a first power converter 122, a power supply station 124, a power regeneration unit 120, a condenser 110, an engine cooler 112, a storage tank 114 and a pump 118.

마이크로가스 터빈부(102)는 마이크로가스 터빈에서 발생하는 열원을 이용하여 유기 매체에 해당하는 작동 유체를 예열한다. 즉, 마이크로가스 터빈의 열원을 재활용하여 유기 매체에 해당하는 작동 유체를 예열할 수 있다.The microgas turbine unit 102 preheats the working fluid corresponding to the organic medium using a heat source generated by the microgas turbine. That is, the heat source of the microgas turbine can be recycled to preheat the working fluid corresponding to the organic medium.

증발기(104)는 마이크로가스 터빈부(102)를 통해 공급되는 작동 유체 중 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체를 공급받아 액체를 기체로 기화시킨다.The evaporator 104 receives working fluid preheated to a temperature range of a reference level among working fluids supplied through the microgas turbine unit 102 to vaporize the liquid as a gas.

여기서, 증발기(104)는 액체가 누출되는지를 감지하도록 제공되어 액체가 누출될 때에 시스템의 가동을 중단시키도록 제공될 수가 있다.Here, the evaporator 104 may be provided to detect whether the liquid leaks, and may be provided to shut down the system when the liquid leaks.

이때, 증발기(104)는 액체가 누출되는지를 감지하도록 액체의 수위를 측정하는 증발기용 수위 센서(미도시)를 포함하여 제공될 수가 있다.At this time, the evaporator 104 may be provided by including a water level sensor (not shown) for the evaporator to measure the level of the liquid to detect whether the liquid leaks.

즉, 증발기용 수위 센서(미도시)는 액체가 밖으로 누출될 경우 액체의 수위가 감소하여 기준 레벨의 수위보다 낮아질 때에 이를 감지하여 시스템의 가동을 중단시키도록 제공될 수가 있다.That is, a water level sensor (not shown) for the evaporator may be provided to detect the liquid level when the liquid leaks out and lower the level of the liquid level, thereby stopping the system from operating.

터빈(106)은 증발기(104)를 통해 공급되는 기체를 공급받아 기계적 에너지로 변환시켜 구동하도록 제공된다.The turbine 106 is provided to receive gas supplied through the evaporator 104 and convert it into mechanical energy to operate.

전력 생산부(108)는 터빈(106)의 구동에 의해 전력을 생산하도록 제공되고, 응축기(110)는 터빈(106)에서 후술할 전력 재생산부(120)를 거쳐 공급되는 기체를 액체 상태로 응축시키도록 제공된다.The power generation unit 108 is provided to generate power by driving the turbine 106, and the condenser 110 condenses the gas supplied from the turbine 106 through the power reproduction unit 120 to be described later in a liquid state Is provided.

제1 전력 변환기(122)는 전력 생산부(108)와 연결되어 전력 생산부(108)를 통해 생산되는 전력을 일정한 레벨의 전력으로 변환시키도록 제공된다.The first power converter 122 is connected to the power generation unit 108 and is provided to convert power generated through the power generation unit 108 to a constant level of power.

전력 공급소(124)는 제1 전력 변환기(122)와 연결되고, 제1 전력 변환기(122)를 통해 일정한 레벨로 변환된 전력을 공급받도록 제공된다.The power supply station 124 is connected to the first power converter 122 and is provided to receive power converted to a constant level through the first power converter 122.

전력 재생산부(120)는 터빈(106)의 후단에 배치되어 증발기에서 작동 유체 중 기준 레벨의 온도 범위로 예열되지 않은 작동 유체를 제공받아, 터빈에서 공급되는 기체를 이용하여 예열시켜서 마이크로가스 터빈부(102)에 제공한다. 여기서 기준 레벨의 온도 범위로 예열되지 않은 작동 유체는 터빈(106)의 후단에 배치되는 전력 재생산부(120)에서 발생하는 열을 이용하여 예열된다. 이와 같이, 전력 재생산부(120)의 열원을 재사용함으로써, 열원의 효율성을 개선시킬 수 있다.The power regeneration unit 120 is disposed at the rear end of the turbine 106 to receive a working fluid that is not preheated to a temperature range of a reference level among working fluids in the evaporator, and preheats the gas using a gas supplied from the turbine to generate a microgas turbine unit (102). Here, the working fluid that is not preheated to the temperature range of the reference level is preheated using heat generated by the power reproducing unit 120 disposed at the rear end of the turbine 106. In this way, by reusing the heat source of the power reproduction unit 120, it is possible to improve the efficiency of the heat source.

엔진 냉각기(112)는 응축기(110)에 냉매를 제공하고 응축기(110)로부터 냉매를 회수하여 응축기(110)에 의해 응축된 과열 액체를 계속적으로 냉각시키도록 제공된다.The engine cooler 112 is provided to continuously cool the superheated liquid condensed by the condenser 110 by providing the refrigerant to the condenser 110 and recovering the refrigerant from the condenser 110.

저장 탱크(114)는 응축기(110)를 통해 공급되는 응축된 냉각 액체를 저장하도록 제공된다.The storage tank 114 is provided to store condensed cooling liquid supplied through the condenser 110.

여기서, 저장 탱크(114)는 응축된 냉각 액체가 누출되는지를 감지하도록 제공되어 응축된 냉각 액체가 누출될 때에 시스템의 가동을 중단시키도록 제공될 수가 있다.Here, the storage tank 114 may be provided to detect whether the condensed cooling liquid leaks, and may be provided to shut down the system when the condensed cooling liquid leaks.

이때, 저장 탱크(114)는 응축된 냉각 액체가 누출되는지를 감지하도록 응축된 냉각 액체의 수위를 측정하는 저장 탱크용 수위 센서(미도시)를 포함하여 제공될 수가 있다.In this case, the storage tank 114 may be provided with a water level sensor (not shown) for the storage tank that measures the level of the condensed cooling liquid to detect whether the condensed cooling liquid leaks.

즉, 저장 탱크용 수위 센서(미도시)는 응축된 냉각 액체가 밖으로 누출될 경우, 응축된 냉각 액체의 수위가 감소하여 기준 레벨의 수위보다 낮을 때에 이를 감지하여 시스템의 가동을 중단시키도록 제공될 수가 있다.That is, a water level sensor (not shown) for the storage tank is provided to detect when the condensed cooling liquid leaks out and when the level of the condensed cooling liquid decreases to be lower than the reference level, thereby shutting down the system. Can be.

펌프(118)는 저장 탱크와 증발기(104)의 사이에 연결되어 저장 탱크(114)에 저장되는 응축된 냉각 액체를 증발기(104)로 공급하도록 펌핑을 수행한다.The pump 118 is connected between the storage tank and the evaporator 104 to perform pumping to supply the condensed cooling liquid stored in the storage tank 114 to the evaporator 104.

이러한 본 발명의 제1 실시 예에 따른 마이크로가스 터빈을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템(100)은 마이크로가스 터빈에서 발생하는 열원과 전력 재생산부(120)에서 발생하는 열원을 재활용함으로써, 열원의 효율성을 개선시킬 수 있다.
The organic Rankine cycle power generation system 100 using the microgas turbine according to the first embodiment of the present invention recycles the heat source generated from the microgas turbine and the heat source generated from the power regeneration unit 120, thereby improving the efficiency of the heat source. Can be improved.

<제2 실시 예><Second Embodiment>

도 2는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 마이크로가스 터빈을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템을 나타낸 블럭 구성도이다.2 is a block diagram showing an organic Rankine cycle power generation system using a microgas turbine according to a second embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 마이크로가스 터빈을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템(200)은 마이크로가스 터빈부(202), 증발기(204), 식별부(205a,205b), 유지 보수 센터(207a,207b), 터빈(206), 전력 생산부(208), 제1 전력 변환기(222), 전력 공급소(224), 전력 재생산부(220), 응축기(210), 엔진 냉각기(212), 저장 탱크(214), 펌프(218)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the organic Rankine cycle power generation system 200 using a microgas turbine according to a second embodiment of the present invention includes a microgas turbine unit 202, an evaporator 204, and identification units 205a and 205b. Maintenance centers 207a, 207b, turbine 206, power production unit 208, first power converter 222, power supply station 224, power regeneration unit 220, condenser 210, engine cooler ( 212), a storage tank 214, a pump 218.

마이크로가스 터빈부(202)는 마이크로가스 터빈에서 발생하는 열원을 이용하여 유기 매체에 해당하는 작동 유체를 예열한다. 즉, 마이크로가스 터빈의 열원을 재활용하여 유기 매체에 해당하는 작동 유체를 예열할 수 있다.The microgas turbine unit 202 preheats the working fluid corresponding to the organic medium using a heat source generated from the microgas turbine. That is, the heat source of the microgas turbine can be recycled to preheat the working fluid corresponding to the organic medium.

증발기(204)는 마이크로가스 터빈부(202)를 통해 공급되는 작동 유체 중 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체를 공급받아 액체를 기체로 기화시킨다.The evaporator 204 receives working fluid preheated to a temperature range of a reference level among working fluids supplied through the microgas turbine unit 202 to vaporize the liquid as a gas.

여기서, 증발기(204)는 액체가 누출되는지를 감지하도록 제공되어 액체가 누출될 때에 시스템의 가동을 중단시키도록 제공될 수가 있다.Here, the evaporator 204 may be provided to detect whether the liquid leaks, and may be provided to shut down the system when the liquid leaks.

이때, 증발기(204)는 액체가 누출되는지를 감지하도록 액체의 수위를 측정하는 증발기용 수위 센서(미도시)를 포함하여 제공될 수가 있다.At this time, the evaporator 204 may be provided by including a water level sensor (not shown) for the evaporator to measure the level of the liquid to detect whether the liquid leaks.

즉, 증발기용 수위 센서(미도시)는 액체가 밖으로 누출될 경우 액체의 수위가 감소하여 기준 레벨의 수위보다 낮아질 때에 이를 감지하여 시스템의 가동을 중단시키도록 제공될 수가 있다.That is, a water level sensor (not shown) for the evaporator may be provided to detect the liquid level when the liquid leaks out and lower the level of the liquid level, thereby stopping the system from operating.

식별부(205a)는 증발기(204)와 연결되어 증발기(204)를 통해 액체가 누출될 때에, 현재의 상황을 식별시키도록 제공된다.The identification unit 205a is connected to the evaporator 204 and is provided to identify a current situation when a liquid leaks through the evaporator 204.

이때, 식별부(205a)는 디지털 표시 수단(미도시), 엘이디 표시 수단(미도시), 알람 수단(미도시)중 적어도 하나를 포함하여 제공될 수가 있다.At this time, the identification unit 205a may be provided including at least one of digital display means (not shown), LED display means (not shown), and alarm means (not shown).

즉, 디지털 표시 수단(미도시)은 예열된 액체량을 디지털 방식으로 표시하도록 제공될 수가 있다.That is, digital display means (not shown) may be provided to digitally display the amount of preheated liquid.

또한, 엘이디 표시 수단(미도시)은 예열된 액체의 수위가 기준 레벨의 수위일 때에 녹색 발광 다이오드(미도시)로 발광하도록 제공되거나, 예열된 액체의 수위가 감소하여 기준 레벨의 수위보다 낮아질 때에 적색 발광 다이오드(미도시)로 발광하도록 제공될 수가 있다.Further, the LED display means (not shown) is provided to emit light with a green light emitting diode (not shown) when the level of the preheated liquid is at the level of the reference level, or when the level of the preheated liquid decreases and becomes lower than the level of the reference level It may be provided to emit light with a red light emitting diode (not shown).

또한, 알람 수단(미도시)은 예열된 액체의 수위가 감소하여 기준 레벨의 수위보다 낮아질 때에 경보음을 울리도록 제공될 수가 있다.Further, an alarm means (not shown) may be provided to sound an alarm when the level of the preheated liquid decreases and becomes lower than the level of the reference level.

이때, 알람 수단(미도시)은 엘이디 표시 수단(미도시)과 동기화되어 엘이디 표시 수단(미도시)의 적색 발광 다이오드(미도시)의 발광과 함께 경보음을 울리도록 제공될 수가 있다.At this time, the alarm means (not shown) may be provided in synchronization with the LED display means (not shown) to sound an alarm with light emission of the red light emitting diode (not shown) of the LED display means (not shown).

또한, 유지 보수 센터(207a)는 식별부(205a)와 무선 통신을 수행하여 현재의 상황을 식별시켜, 현재의 상황에 대처하도록 제공될 수가 있다.In addition, the maintenance center 207a may perform wireless communication with the identification unit 205a to identify the current situation, and may be provided to cope with the current situation.

이때, 유지 보수 센터(207a)는 식별부(205a)와 동기화되어 현재의 상황을 식별하도록 식별부(205a)와 대응되는 감시 장치(미도시)를 포함하여 제공될 수가 있다.At this time, the maintenance center 207a may be provided including a monitoring device (not shown) corresponding to the identification unit 205a to identify the current situation in synchronization with the identification unit 205a.

터빈(206)은 증발기(204)를 통해 공급되는 기체를 공급받아 기계적 에너지로 변환시켜 구동하도록 제공된다.The turbine 206 is provided to receive gas supplied through the evaporator 204 and convert it into mechanical energy to operate.

전력 생산부(208)는 터빈(206)의 구동에 의해 전력을 생산하도록 제공되고, 응축기(210)는 터빈(206)에서 후술할 전력 재생산부(220)를 거쳐 공급되는 기체를 액체 상태로 응축시키도록 제공된다.The power generation unit 208 is provided to generate power by driving the turbine 206, and the condenser 210 condenses the gas supplied from the turbine 206 through the power reproduction unit 220 to be described later in a liquid state. Is provided.

제1 전력 변환기(222)는 전력 생산부(208)와 연결되어 전력 생산부(208)를 통해 생산되는 전력을 일정한 레벨의 전력으로 변환시키도록 제공된다.The first power converter 222 is connected to the power production unit 208 and is provided to convert power generated through the power production unit 208 to a constant level of power.

전력 공급소(224)는 제1 전력 변환기(222)와 연결되고, 제1 전력 변환기(222)를 통해 일정한 레벨로 변환된 전력을 공급받도록 제공된다.The power supply station 224 is connected to the first power converter 222 and is provided to receive power converted to a constant level through the first power converter 222.

전력 재생산부(220)는 터빈(206)의 후단에 배치되어 증발기(204)에서 작동 유체 중 기준 레벨의 온도 범위로 예열되지 않은 작동 유체를 제공받아, 터빈에서 공급되는 기체를 이용하여 예열시켜서 마이크로가스 터빈부(202)에 제공한다. 여기서 기준 레벨의 온도 범위로 예열되지 않은 작동 유체는 터빈(206)의 후단에 배치되는 전력 재생산부(220)에서 발생하는 열을 이용하여 예열된다. 이와 같이, 전력 재생산부(220)의 열원을 재사용함으로써, 열원의 효율성을 개선시킬 수 있다.The power reproducing unit 220 is disposed at the rear end of the turbine 206 and is provided with a working fluid that is not preheated to a temperature range of a reference level among the working fluid in the evaporator 204, and preheated using a gas supplied from the turbine to micro It is provided to the gas turbine part 202. Here, the working fluid that is not preheated to the temperature range of the reference level is preheated using heat generated from the power reproducing unit 220 disposed at the rear end of the turbine 206. As such, by reusing the heat source of the power regeneration unit 220, it is possible to improve the efficiency of the heat source.

엔진 냉각기(212)는 응축기(210)에 냉매를 제공하고 응축기(210)로부터 냉매를 회수하여 응축기(210)에 의해 응축된 과열 액체를 계속적으로 냉각시키도록 제공된다.The engine cooler 212 is provided to continuously cool the superheated liquid condensed by the condenser 210 by providing the refrigerant to the condenser 210 and recovering the refrigerant from the condenser 210.

저장 탱크(214)는 응축기(210)를 통해 공급되는 응축된 냉각 액체를 저장하도록 제공된다.The storage tank 214 is provided to store condensed cooling liquid supplied through the condenser 210.

여기서, 저장 탱크(214)는 응축된 냉각 액체가 누출되는지를 감지하도록 제공되어 응축된 냉각 액체가 누출될 때에 시스템의 가동을 중단시키도록 제공될 수가 있다.Here, the storage tank 214 may be provided to detect whether the condensed cooling liquid leaks, and may be provided to shut down the system when the condensed cooling liquid leaks.

이때, 저장 탱크(214)는 응축된 냉각 액체가 누출되는지를 감지하도록 응축된 냉각 액체의 수위를 측정하는 저장 탱크용 수위 센서(미도시)를 포함하여 제공될 수가 있다.At this time, the storage tank 214 may be provided with a water level sensor (not shown) for the storage tank that measures the level of the condensed cooling liquid to detect whether the condensed cooling liquid leaks.

즉, 저장 탱크용 수위 센서(미도시)는 응축된 냉각 액체가 밖으로 누출될 경우, 응축된 냉각 액체의 수위가 감소하여 기준 레벨의 수위보다 낮을 때에 이를 감지하여 시스템의 가동을 중단시키도록 제공될 수가 있다.That is, a water level sensor (not shown) for the storage tank is provided to detect when the condensed cooling liquid leaks out and when the level of the condensed cooling liquid decreases to be lower than the reference level, thereby shutting down the system. Can be.

식별부(205b)는 저장 탱크(214)와 연결되어 저장 탱크(214)를 통해 응축된 냉각 액체가 누출될 때에, 현재의 상황을 식별시키도록 제공된다.The identification unit 205b is connected to the storage tank 214 and is provided to identify the current situation when the cooling liquid condensed through the storage tank 214 leaks.

이때, 식별부(205b)는 디지털 표시 수단(미도시), 엘이디 표시 수단(미도시), 알람 수단(미도시)중 적어도 하나를 포함하여 제공될 수가 있다.At this time, the identification unit 205b may be provided including at least one of digital display means (not shown), LED display means (not shown), and alarm means (not shown).

즉, 디지털 표시 수단(미도시)은 응축된 냉각 액체 량을 디지털 방식으로 표시하도록 제공될 수가 있다.That is, the digital display means (not shown) may be provided to digitally display the amount of condensed cooling liquid.

또한, 엘이디 표시 수단(미도시)은 응축된 냉각 액체의 수위가 기준 레벨의 수위일 때에 녹색 발광 다이오드(미도시)로 발광하도록 제공되거나, 응축된 냉각 액체의 수위가 감소하여 기준 레벨의 수위보다 낮아질 때에 적색 발광 다이오드(미도시)로 발광하도록 제공될 수가 있다.In addition, the LED display means (not shown) is provided to emit light to the green light emitting diode (not shown) when the level of the condensed cooling liquid is at the level of the reference level, or the level of the condensed cooling liquid decreases to be higher than the level of the reference level. When lowered, it may be provided to emit light with a red light emitting diode (not shown).

또한, 알람 수단(미도시)은 응축된 냉각 액체의 수위가 감소하여 기준 레벨의 수위보다 낮아질 때에 경보음을 울리도록 제공될 수가 있다.Also, an alarm means (not shown) may be provided to sound an alarm when the level of the condensed cooling liquid decreases and becomes lower than the level of the reference level.

이때, 알람 수단(미도시)은 엘이디 표시 수단(미도시)과 동기화되어 엘이디 표시 수단(미도시)의 적색 발광 다이오드(미도시)의 발광과 함께 경보음을 울리도록 제공될 수가 있다.At this time, the alarm means (not shown) may be provided in synchronization with the LED display means (not shown) to sound an alarm with light emission of the red light emitting diode (not shown) of the LED display means (not shown).

또한, 유지 보수 센터(207b)는 식별부(205b)와 무선 통신을 수행하여 현재의 상황을 식별시켜, 현재의 상황에 대처하도록 제공될 수가 있다.Further, the maintenance center 207b may be provided to identify the current situation by performing wireless communication with the identification unit 205b to cope with the current situation.

이때, 유지 보수 센터(207b)는 식별부(205b)와 동기화되어 현재의 상황을 식별하도록 식별부(205b)와 대응되는 감시 장치(미도시)를 포함하여 제공될 수가 있다.At this time, the maintenance center 207b may be provided including a monitoring device (not shown) corresponding to the identification unit 205b to identify the current situation in synchronization with the identification unit 205b.

펌프(218)는 저장 탱크와 증발기(204)의 사이에 연결되어 저장 탱크(214)에 저장되는 응축된 냉각 액체를 증발기(204)로 공급하도록 펌핑을 수행한다.The pump 218 is connected between the storage tank and the evaporator 204 to perform pumping to supply the condensed cooling liquid stored in the storage tank 214 to the evaporator 204.

이러한 본 발명의 제2 실시 예에 따른 마이크로가스 터빈을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템(200)은 마이크로가스 터빈에서 발생하는 열원과 전력 재생산부(120)에서 발생하는 열원을 재활용함으로써, 열원의 효율성을 개선시킬 수 있다.The organic Rankine cycle power generation system 200 using the microgas turbine according to the second embodiment of the present invention recycles the heat source generated from the microgas turbine and the heat source generated from the power regeneration unit 120, thereby improving the efficiency of the heat source. Can be improved.

게다가, 식별부(205a,205b)와 무선통신하여 증발기(204)로부터 누출되는 예열된 액체와 저장 탱크(214)로부터 누출되는 응축된 냉각 액체를 식별시켜 상황에 용이하게 대처하도록 함으로써, 작동 유체의 누출에 의한 작업자의 안전사고와 발전 운영 자재의 손상을 효율적으로 방지할 수가 있다.
In addition, wireless communication with the identification units 205a and 205b identifies the pre-heated liquid leaking from the evaporator 204 and the condensed cooling liquid leaking from the storage tank 214 to facilitate handling of the situation, thereby Safety accidents caused by leaks and damage to power generation operating materials can be effectively prevented.

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<제4 실시 예><Example 4>

도 4는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 마이크로가스 터빈을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템을 나타낸 블럭 구성도이다.4 is a block diagram showing an organic Rankine cycle power generation system using a microgas turbine according to a fourth embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 제4 실시 예에 따른 마이크로가스 터빈을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템(400)은 마이크로가스 터빈부(402), 증발기(404), 터빈(406), 전력 생산부(408), 제1 전력 변환기(422), 전력 공급소(424), 전력 재생산부(420), 응축기(410), 엔진 냉각기(412), 저장 탱크(414), 펌프(418), 전력 수집부(411), 제2 전력 변환기(413), 외부 기기(415)를 포함한다.Referring to FIG. 4, an organic Rankine cycle power generation system 400 using a microgas turbine according to a fourth embodiment of the present invention includes a microgas turbine unit 402, an evaporator 404, a turbine 406, and a power production unit ( 408), first power converter 422, power supply station 424, power reproducing unit 420, condenser 410, engine cooler 412, storage tank 414, pump 418, power collection unit 411, a second power converter 413, and an external device 415.

마이크로가스 터빈부(402)는 마이크로가스 터빈에서 발생하는 열원을 이용하여 유기 매체에 해당하는 작동 유체를 예열한다. 즉, 마이크로가스 터빈의 열원을 재활용하여 유기 매체에 해당하는 작동 유체를 예열할 수 있다.The microgas turbine unit 402 preheats the working fluid corresponding to the organic medium using a heat source generated by the microgas turbine. That is, it is possible to preheat the working fluid corresponding to the organic medium by recycling the heat source of the microgas turbine.

증발기(404)는 마이크로가스 터빈부(402)를 통해 공급되는 작동 유체 중 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체를 공급받아 액체를 기체로 기화시킨다.The evaporator 404 receives working fluid preheated to a temperature range of a reference level among working fluids supplied through the microgas turbine unit 402 to vaporize the liquid as a gas.

여기서, 증발기(404)는 액체가 누출되는지를 감지하도록 제공되어 액체가 누출될 때에 시스템의 가동을 중단시키도록 제공될 수가 있다.Here, the evaporator 404 may be provided to detect whether the liquid leaks, and may be provided to shut down the system when the liquid leaks.

이때, 증발기(404)는 액체가 누출되는지를 감지하도록 액체의 수위를 측정하는 증발기용 수위 센서(미도시)를 포함하여 제공될 수가 있다.At this time, the evaporator 404 may be provided by including a water level sensor (not shown) for the evaporator to measure the liquid level to detect whether the liquid leaks.

즉, 증발기용 수위 센서(미도시)는 액체가 밖으로 누출될 경우 액체의 수위가 감소하여 기준 레벨의 수위보다 낮아질 때에 이를 감지하여 시스템의 가동을 중단시키도록 제공될 수가 있다.That is, a water level sensor (not shown) for the evaporator may be provided to detect the liquid level when the liquid leaks out and lower the level of the liquid level, thereby stopping the system from operating.

터빈(406)은 증발기(404)를 통해 공급되는 기체를 공급받아 기계적 에너지로 변환시켜 구동하도록 제공된다.The turbine 406 is provided to receive gas supplied through the evaporator 404 and convert it into mechanical energy to operate.

전력 생산부(408)는 터빈(406)의 구동에 의해 전력을 생산하도록 제공되고, 응축기(410)는 터빈(406)에서 후술할 전력 재생산부(420)를 거쳐 공급되는 기체를 액체 상태로 응축시키도록 제공된다.The power generation unit 408 is provided to generate power by driving the turbine 406, and the condenser 410 condenses the gas supplied from the turbine 406 through the power regeneration unit 420, which will be described later, in a liquid state. Is provided.

제1 전력 변환기(422)는 전력 생산부(408)와 연결되어 전력 생산부(408)를 통해 생산되는 전력을 일정한 레벨의 전력으로 변환시키도록 제공된다.The first power converter 422 is connected to the power production unit 408 and is provided to convert the power produced through the power production unit 408 to a constant level of power.

전력 공급소(424)는 제1 전력 변환기(422)와 연결되고, 제1 전력 변환기(422)를 통해 일정한 레벨로 변환된 전력을 공급받도록 제공된다.The power supply station 424 is connected to the first power converter 422 and is provided to receive power converted to a constant level through the first power converter 422.

전력 재생산부(420)는 터빈(406)의 후단에 배치되어 증발기(404)에서 작동 유체 중 기준 레벨의 온도 범위로 예열되지 않은 작동 유체를 제공받아, 터빈에서 공급되는 기체를 이용하여 예열시켜서 마이크로가스 터빈부(402)에 제공한다. 여기서 기준 레벨의 온도 범위로 예열되지 않은 작동 유체는 터빈(406)의 후단에 배치되는 전력 재생산부(420)에서 발생하는 열을 이용하여 예열된다. 이와 같이, 전력 재생산부(420)의 열원을 재사용함으로써, 열원의 효율성을 개선시킬 수 있다.The power reproducing unit 420 is disposed at the rear end of the turbine 406 to receive the working fluid that is not preheated to a temperature range of a reference level among the working fluid in the evaporator 404, and preheats it using a gas supplied from the turbine to micro It is provided to the gas turbine part 402. Here, the working fluid that is not preheated to the temperature range of the reference level is preheated using heat generated from the power reproducing unit 420 disposed at the rear end of the turbine 406. In this way, by reusing the heat source of the power reproduction unit 420, it is possible to improve the efficiency of the heat source.

엔진 냉각기(412)는 응축기(410)에 냉매를 제공하고 응축기(410)로부터 냉매를 회수하여 응축기(410)에 의해 응축된 과열 액체를 계속적으로 냉각시키도록 제공된다.저장 탱크(414)는 응축기(410)를 통해 공급되는 응축된 냉각 액체를 저장하도록 제공된다.The engine cooler 412 is provided to provide refrigerant to the condenser 410 and to recover the refrigerant from the condenser 410 to continuously cool the superheated liquid condensed by the condenser 410. The storage tank 414 is a condenser It is provided to store the condensed cooling liquid supplied through 410.

여기서, 저장 탱크(414)는 응축된 냉각 액체가 누출되는지를 감지하도록 제공되어 응축된 냉각 액체가 누출될 때에 시스템의 가동을 중단시키도록 제공될 수가 있다.Here, the storage tank 414 may be provided to detect whether the condensed cooling liquid leaks, and may be provided to shut down the system when the condensed cooling liquid leaks.

이때, 저장 탱크(414)는 응축된 냉각 액체가 누출되는지를 감지하도록 응축된 냉각 액체의 수위를 측정하는 저장 탱크용 수위 센서(미도시)를 포함하여 제공될 수가 있다.At this time, the storage tank 414 may be provided with a water level sensor (not shown) for the storage tank that measures the level of the condensed cooling liquid to detect whether the condensed cooling liquid leaks.

즉, 저장 탱크용 수위 센서(미도시)는 응축된 냉각 액체가 밖으로 누출될 경우, 응축된 냉각 액체의 수위가 감소하여 기준 레벨의 수위보다 낮을 때에 이를 감지하여 시스템의 가동을 중단시키도록 제공될 수가 있다.That is, a water level sensor (not shown) for the storage tank is provided to detect when the condensed cooling liquid leaks out and when the water level of the condensed cooling liquid decreases to be lower than the reference level, thereby shutting down the system. Can be.

펌프(418)는 저장 탱크와 증발기(204)의 사이에 연결되어 저장 탱크(414)에 저장되는 응축된 냉각 액체를 증발기(404)로 공급하도록 펌핑을 수행한다.The pump 418 is connected between the storage tank and the evaporator 204 to perform pumping to supply condensed cooling liquid stored in the storage tank 414 to the evaporator 404.

전력 수집부(411)는 전력 생산부(408)와 연결되어 전력 생산부(408)를 통해 생산되는 전력을 수집하도록 제공된다.The power collection unit 411 is connected to the power production unit 408 and is provided to collect power generated through the power production unit 408.

제2 전력 변환기(413)는 전력 수집부(411)와 연결되어 전력 수집부(411)를 통해 수집되는 전력을 일정한 레벨의 전력으로 변환시키도록 제공된다.The second power converter 413 is connected to the power collection unit 411 and is provided to convert power collected through the power collection unit 411 to a constant level of power.

외부 기기(415)는 제2 전력 변환기(413)와 연결되고, 제2 전력 변환기(413)를 통해 일정한 레벨로 변환된 전력을 공급받아 선택적으로 충전시키도록 제공된다.The external device 415 is connected to the second power converter 413 and is provided to selectively charge the power converted to a constant level through the second power converter 413.

이러한 본 발명의 제4 실시 예에 따른 마이크로가스 터빈을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템(400)은 마이크로가스 터빈에서 발생하는 열원과 전력 재생산부(420)에서 발생하는 열원을 재활용함으로써, 열원의 효율성을 개선시킬 수 있다.The organic Rankine cycle power generation system 400 using the microgas turbine according to the fourth embodiment of the present invention recycles the heat source generated from the microgas turbine and the heat source generated from the power regeneration unit 420, thereby improving the efficiency of the heat source. Can be improved.

게다가, 전력 수집부(411)와 제2 전력 변환기(413)를 통해 공급되는 일정한 레벨로 변환된 전력을 외부기기(415)와 선택적으로 충전시킬 수가 있으므로, 전력 낭비를 줄이면서 외부기기(415)의 충전을 위한 준비 시간을 단축시킬 수가 있다.
In addition, since the power converted to a constant level supplied through the power collection unit 411 and the second power converter 413 can be selectively charged with the external device 415, the external device 415 is reduced while reducing power waste. It can shorten the preparation time for charging.

<제5 실시 예><The fifth embodiment>

도 5는 본 발명의 제5 실시 예에 따른 마이크로가스 터빈을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템을 나타낸 블럭 구성도이다.5 is a block diagram showing an organic Rankine cycle power generation system using a microgas turbine according to a fifth embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 제5 실시 예에 따른 마이크로가스 터빈을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템(500)은 마이크로가스 터빈부(502), 증발기(504), 터빈(506), 전력 생산부(508), 제1 전력 변환기(522), 전력 공급소(524), 전력 재생산부(520), 응축기(510), 엔진 냉각기(512), 저장 탱크(514), 펌프(518), 제3 전력 변환기(517), 부하(519)를 포함한다.Referring to FIG. 5, the organic Rankine cycle power generation system 500 using a microgas turbine according to a fifth embodiment of the present invention includes a microgas turbine unit 502, an evaporator 504, a turbine 506, and a power production unit ( 508, first power converter 522, power supply 524, power reproducing unit 520, condenser 510, engine cooler 512, storage tank 514, pump 518, third power Includes converter 517 and load 519.

마이크로가스 터빈부(502)는 마이크로가스 터빈에서 발생하는 열원을 이용하여 유기 매체에 해당하는 작동 유체를 예열한다. 즉, 마이크로가스 터빈의 열원을 재활용하여 유기 매체에 해당하는 작동 유체를 예열할 수 있다.The microgas turbine unit 502 preheats the working fluid corresponding to the organic medium using a heat source generated by the microgas turbine. That is, it is possible to preheat the working fluid corresponding to the organic medium by recycling the heat source of the microgas turbine.

증발기(504)는 마이크로가스 터빈부(502)를 통해 공급되는 작동 유체 중 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체를 공급받아 액체를 기체로 기화시킨다.The evaporator 504 is supplied with a working fluid preheated to a temperature range of a reference level among working fluids supplied through the microgas turbine unit 502 to vaporize the liquid as a gas.

여기서, 증발기(504)는 액체가 누출되는지를 감지하도록 제공되어 액체가 누출될 때에 시스템의 가동을 중단시키도록 제공될 수가 있다.Here, the evaporator 504 may be provided to detect whether the liquid leaks, and may be provided to shut down the system when the liquid leaks.

이때, 증발기(504)는 액체가 누출되는지를 감지하도록 액체의 수위를 측정하는 증발기용 수위 센서(미도시)를 포함하여 제공될 수가 있다.At this time, the evaporator 504 may be provided by including a water level sensor (not shown) for the evaporator to measure the liquid level to detect whether the liquid leaks.

즉, 증발기용 수위 센서(미도시)는 액체가 밖으로 누출될 경우 액체의 수위가 감소하여 기준 레벨의 수위보다 낮아질 때에 이를 감지하여 시스템의 가동을 중단시키도록 제공될 수가 있다.That is, a water level sensor (not shown) for the evaporator may be provided to detect the liquid level when the liquid leaks out and lower the level of the liquid level, thereby stopping the system from operating.

터빈(506)은 증발기(504)를 통해 공급되는 기체를 공급받아 기계적 에너지로 변환시켜 구동하도록 제공된다.The turbine 506 is provided to receive gas supplied through the evaporator 504 and convert it into mechanical energy to operate.

전력 생산부(508)는 터빈(506)의 구동에 의해 전력을 생산하도록 제공되고, 응축기(510)는 터빈(506)에서 후술할 전력 재생산부(510)를 거쳐 공급되는 기체를 액체 상태로 응축시키도록 제공된다.The power production unit 508 is provided to generate electric power by driving the turbine 506, and the condenser 510 condenses the gas supplied from the turbine 506 through the power reproduction unit 510, which will be described later, in a liquid state. Is provided.

제1 전력 변환기(522)는 전력 생산부(508)와 연결되어 전력 생산부(508)를 통해 생산되는 전력을 일정한 레벨의 전력으로 변환시키도록 제공된다.The first power converter 522 is connected to the power production unit 508 and is provided to convert power generated through the power production unit 508 to a constant level of power.

전력 공급소(524)는 제1 전력 변환기(522)와 연결되고, 제1 전력 변환기(522)를 통해 일정한 레벨로 변환된 전력을 공급받도록 제공된다.The power supply station 524 is connected to the first power converter 522 and is provided to receive power converted to a constant level through the first power converter 522.

전력 재생산부(520)는 터빈(506)의 후단에 배치되어 증발기(504)에서 작동 유체 중 기준 레벨의 온도 범위로 예열되지 않은 작동 유체를 제공받아, 터빈에서 공급되는 기체를 이용하여 예열시켜서 마이크로가스 터빈부(502)에 제공한다. 여기서 기준 레벨의 온도 범위로 예열되지 않은 작동 유체는 터빈의(506) 후단에 배치되는 전력 재생산부(520)에서 발생하는 열을 이용하여 예열된다. 이와 같이, 전력 재생산부(520)의 열원을 재사용함으로써, 열원의 효율성을 개선시킬 수 있다.The power reproducing unit 520 is disposed at the rear end of the turbine 506 to receive the working fluid that is not preheated to a temperature range of a reference level among the working fluid in the evaporator 504, and preheats it using a gas supplied from the turbine to micro It is provided to the gas turbine part 502. Here, the working fluid that is not preheated to the temperature range of the reference level is preheated using heat generated by the power reproducing unit 520 disposed at the rear end of the turbine 506. Thus, by reusing the heat source of the power reproducing unit 520, it is possible to improve the efficiency of the heat source.

엔진 냉각기(512)는 응축기(510)에 냉매를 제공하고 응축기(510)로부터 냉매를 회수하여 응축기(510)에 의해 응축된 과열 액체를 계속적으로 냉각시키도록 제공된다.The engine cooler 512 is provided to continuously cool the superheated liquid condensed by the condenser 510 by providing the refrigerant to the condenser 510 and recovering the refrigerant from the condenser 510.

저장 탱크(514)는 응축기(510)를 통해 공급되는 응축된 냉각 액체를 저장하도록 제공된다.The storage tank 514 is provided to store condensed cooling liquid supplied through the condenser 510.

여기서, 저장 탱크(514)는 응축된 냉각 액체가 누출되는지를 감지하도록 제공되어 응축된 냉각 액체가 누출될 때에 시스템의 가동을 중단시키도록 제공될 수가 있다.Here, the storage tank 514 may be provided to detect whether the condensed cooling liquid leaks, and may be provided to shut down the system when the condensed cooling liquid leaks.

이때, 저장 탱크(514)는 응축된 냉각 액체가 누출되는지를 감지하도록 응축된 냉각 액체의 수위를 측정하는 저장 탱크용 수위 센서(미도시)를 포함하여 제공될 수가 있다.At this time, the storage tank 514 may be provided with a water level sensor (not shown) for the storage tank that measures the level of the condensed cooling liquid to detect whether the condensed cooling liquid leaks.

즉, 저장 탱크용 수위 센서(미도시)는 응축된 냉각 액체가 밖으로 누출될 경우, 응축된 냉각 액체의 수위가 감소하여 기준 레벨의 수위보다 낮을 때에 이를 감지하여 시스템의 가동을 중단시키도록 제공될 수가 있다.That is, a water level sensor (not shown) for the storage tank is provided to detect when the condensed cooling liquid leaks out and when the level of the condensed cooling liquid decreases to be lower than the reference level, thereby shutting down the system. Can be.

펌프(518)는 저장 탱크와 증발기(204)의 사이에 연결되어 저장 탱크(514)에 저장되는 응축된 냉각 액체를 증발기(504)로 공급하도록 펌핑을 수행한다.The pump 518 is connected between the storage tank and the evaporator 204 to perform pumping to supply condensed cooling liquid stored in the storage tank 514 to the evaporator 504.

제3 전력 변환기(517)는 전력 생산부(508)와 연결되어 전력 생산부(508)를 통해 생산되는 전력을 일정한 레벨의 전력으로 변환시키도록 제공된다.The third power converter 517 is connected to the power generation unit 508 and is provided to convert power generated through the power generation unit 508 to a constant level of power.

부하(519: 519a, 519b)는 건축물별(미도시)로 내부에 제공되어 제3 전력 변환기(517)와 연결되고, 제3 전력 변환기(517)를 통해 일정한 레벨로 변환된 전력을 공급받도록 제공된다.Loads (519: 519a, 519b) are provided to the interior of each building (not shown) connected to the third power converter 517, and provided to receive the power converted to a constant level through the third power converter 517 do.

이러한 본 발명의 제5 실시 예에 따른 마이크로가스 터빈을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템(500)은 마이크로가스 터빈에서 발생하는 열원과 전력 재생산부(520)에서 발생하는 열원을 재활용함으로써, 열원의 효율성을 개선시킬 수 있다.The organic Rankine cycle power generation system 500 using the microgas turbine according to the fifth embodiment of the present invention recycles the heat source generated from the microgas turbine and the heat source generated from the power regeneration unit 520, thereby improving the efficiency of the heat source. Can be improved.

게다가, 제3 전력 변환기(517)를 통해 공급되는 일정한 레벨로 변환된 전력을 건축물별로 내부에 제공된 부하(519)에 제공할 수가 있으므로, 전력 낭비를 줄이면서 건축물별로 내부에 제공된 부하(519)에 전력을 효율적으로 공급할 수가 있다.
In addition, since the power converted to a constant level supplied through the third power converter 517 can be provided to the load 519 provided inside each building, the load 519 provided inside the building is reduced while reducing power waste. Power can be supplied efficiently.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Those skilled in the art to which the present invention pertains will appreciate that the present invention may be implemented in other specific forms without changing its technical spirit or essential characteristics. Therefore, the embodiments described above are illustrative in all respects and should be understood as non-limiting, and the scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the detailed description, and the meaning and scope of the claims and It should be construed that any altered or modified form derived from the equivalent concept is included in the scope of the present invention.

Claims (12)

마이크로가스 터빈에서 발생하는 열원을 이용하여 유기 매체에 해당하는 작동 유체를 예열하는 마이크로가스 터빈부;
상기 마이크로가스 터빈부를 통해 공급되는 상기 작동 유체 중 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체를 공급받아 액체를 기체로 기화시키는 증발기;
상기 증발기를 통해 공급되는 상기 기체를 공급받아 기계적 에너지로 변환시켜 구동하는 터빈;
상기 터빈의 구동에 의해 전력을 생산하는 전력 생산부;
상기 전력 생산부와 연결되어 상기 전력 생산부를 통해 생산되는 전력을 일정한 레벨의 전력으로 변환시키는 제1 전력 변환기;
상기 제1 전력 변환기와 연결되고, 상기 제1 전력 변환기를 통해 일정한 레벨로 변환된 전력을 공급받는 전력 공급소;
상기 터빈의 후단에 배치되어 상기 증발기에서 액체를 기체로 기화시키는데 사용된 작동 유체를 제공받아, 상기 터빈에서 공급되는 기체를 이용하여 예열시켜서 상기 마이크로가스 터빈부에 제공하는 전력 재생산부;
상기 터빈에서 상기 전력 재생산부를 거쳐 공급되는 상기 기체를 액체 상태로 응축시키는 응축기;
상기 응축기에 냉매를 제공하고 상기 응축기로부터 상기 냉매를 회수하여 상기 응축기에 의해 응축된 과열 액체를 계속적으로 냉각시키는 엔진 냉각기;
상기 응축기를 통해 공급되는 응축된 냉각 액체를 저장하는 저장 탱크; 및
상기 저장 탱크와 증발기의 사이에 연결되어 저장 탱크에 저장되는 상기 응축된 냉각 액체를 상기 증발기로 공급하도록 펌핑하는 펌프;
를 포함하는 마이크로가스 터빈을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템.
A microgas turbine unit for preheating the working fluid corresponding to the organic medium using a heat source generated in the microgas turbine;
An evaporator receiving a working fluid preheated to a temperature range of a reference level among the working fluids supplied through the microgas turbine unit to vaporize the liquid into a gas;
A turbine that receives and supplies the gas supplied through the evaporator to mechanical energy;
An electric power generating unit that generates electric power by driving the turbine;
A first power converter connected to the power generation unit to convert power generated through the power generation unit to a constant level of power;
A power supply station connected to the first power converter and receiving power converted to a constant level through the first power converter;
A power reproducing unit disposed at a rear end of the turbine to receive a working fluid used to vaporize a liquid into a gas in the evaporator, preheat it using a gas supplied from the turbine, and provide the microgas turbine unit;
A condenser condensing the gas supplied from the turbine through the power regeneration unit into a liquid state;
An engine cooler that provides a refrigerant to the condenser and recovers the refrigerant from the condenser to continuously cool the superheated liquid condensed by the condenser;
A storage tank for storing condensed cooling liquid supplied through the condenser; And
A pump connected between the storage tank and the evaporator to pump the condensed cooling liquid stored in the storage tank to the evaporator;
Organic Rankine cycle power generation system using a microgas turbine comprising a.
제1 항에 있어서,
상기 증발기는,
상기 액체가 누출되는지를 감지하도록 제공되어, 상기 액체가 누출될 때에 시스템의 가동을 중단시키는 것을 특징으로 하는 마이크로가스 터빈을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템.
According to claim 1,
The evaporator,
An organic Rankine cycle power generation system using a microgas turbine, characterized in that it is provided to detect whether the liquid is leaking and stops the system when the liquid leaks.
제2 항에 있어서,
상기 증발기는,
상기 액체가 누출되는지를 감지하도록 상기 액체의 수위를 측정하는 증발기용 수위 센서를 포함하는 마이크로가스 터빈을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템.
According to claim 2,
The evaporator,
An organic Rankine cycle power generation system using a microgas turbine including a water level sensor for an evaporator that measures the level of the liquid to detect whether the liquid leaks.
제1 항에 있어서,
상기 저장 탱크는,
상기 응축된 냉각 액체가 누출되는지를 감지하도록 제공되어 상기 응축된 냉각 액체가 누출될 때에 시스템의 가동을 중단시키는 것을 특징으로 하는 마이크로가스 터빈을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템.
According to claim 1,
The storage tank,
An organic Rankine cycle power generation system using a microgas turbine, characterized in that it is provided to detect whether the condensed cooling liquid is leaking, thereby shutting down the system when the condensed cooling liquid leaks.
제4 항에 있어서,
상기 저장 탱크는,
상기 응축된 냉각 액체가 누출되는지를 감지하도록 상기 응축된 냉각 액체의 수위를 측정하는 저장 탱크용 수위 센서를 포함하는 마이크로가스 터빈을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템.
According to claim 4,
The storage tank,
An organic Rankine cycle power generation system using a microgas turbine including a water level sensor for a storage tank that measures the level of the condensed cooling liquid to detect whether the condensed cooling liquid leaks.
제1 항에 있어서,
상기 증발기와 연결되어 상기 증발기를 통해 상기 액체가 누출되거나 상기 저장탱크와 연결되어 상기 저장탱크를 통해 상기 응축된 냉각 액체가 누출될 때에, 현재의 상황을 식별시키는 식별부를 더 포함하는 마이크로가스 터빈을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템.
According to claim 1,
When connected to the evaporator, the liquid leaks through the evaporator or is connected to the storage tank, and when the condensed cooling liquid leaks through the storage tank, a microgas turbine further comprising an identification unit for identifying a current situation. Used organic Rankine cycle power generation system.
제6 항에 있어서,
상기 식별부와 무선 통신을 수행하여 상기 현재의 상황을 식별시켜, 상기 현재의 상황에 대처하도록 유지 보수 센터를 더 포함하는 마이크로가스 터빈을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템.
The method of claim 6,
An organic Rankine cycle power generation system using a microgas turbine further comprising a maintenance center to identify the current situation by performing wireless communication with the identification unit to cope with the current situation.
제 6항 또는 제 7항에 있어서,
상기 식별부는 디지털 표시 수단, 엘이디 표시 수단, 알람 수단 중 적어도 하나를 포함하는 마이크로가스 터빈을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템.
The method of claim 6 or 7,
The identification unit is an organic Rankine cycle power generation system using a microgas turbine comprising at least one of digital display means, LED display means, alarm means.
삭제delete 삭제delete 제1 항에 있어서,
상기 전력 생산부와 연결되어 상기 전력 생산부를 통해 생산되는 전력을 수집하는 전력 수집부를 더 포함하고;
상기 전력 수집부와 연결되어 상기 전력 수집부를 통해 수집되는 전력을 일정한 레벨의 전력으로 변환시키는 제2 전력 변환기를 더 포함하며;
상기 제2 전력 변환기와 연결되고, 상기 제2 전력 변환기를 통해 일정한 레벨로 변환된 전력을 공급받아 선택적으로 충전시키는 외부기기를 더 포함하는 마이크로가스 터빈을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템.
According to claim 1,
A power collection unit connected to the power generation unit to collect power generated through the power generation unit;
A second power converter connected to the power collection unit to convert the power collected through the power collection unit to a constant level of power;
An organic Rankine cycle power generation system using a microgas turbine further comprising an external device connected to the second power converter and selectively receiving power converted to a constant level through the second power converter and selectively charging.
제1 항에 있어서,
상기 전력 생산부와 연결되어 상기 전력 생산부를 통해 생산되는 전력을 일정한 레벨의 전력으로 변환시키는 제3 전력 변환기를 더 포함하고;
상기 제3 전력 변환기와 연결되고, 상기 제3 전력 변환기를 통해 일정한 레벨로 변환된 전력을 공급받도록 건축물별로 내부에 제공된 부하를 더 포함하는 마이크로가스 터빈을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템.
According to claim 1,
A third power converter connected to the power generation unit to convert power generated through the power generation unit to a constant level of power;
An organic Rankine cycle power generation system using a microgas turbine further connected to the third power converter and further comprising a load provided inside each building to receive power converted to a constant level through the third power converter.
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