KR101462803B1 - Power generation and heating apparatus - Google Patents
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Abstract
태양열 집열기 및 연료 보일러를 열원으로 하여 안정적인 발전량을 확보할 수 있고, 다량의 보급수를 필요로 하지 않는 발전 급열 장치를 제공한다. 본 발명의 발전 급열 장치는, 랭킨 사이클 열기관에 의해 발전하는 동시에 열부하 유체에 열을 공급하는 발전부(2)와, 태양광에 의해 순환수를 증발시켜 수증기를 생성하는 태양열 보일러(4) 및 연료를 연소하여 순환수를 증발시켜 수증기를 생성하는 연료 보일러(5)를 구비하고, 태양열 보일러(4)가 생성한 수증기 및 연료 보일러(5)가 생성한 수증기를 증발기(18, 19)에 도입하고, 증발기(18, 19)로부터 유출되는 수증기가 응축된 순환수를 태양열 보일러(4) 및 연료 보일러(5)에 환류시키는 폐쇄된 유로 구성으로 이루어지는 열원부(1)를 갖는다.A solar heat collector and a fuel boiler can be used as a heat source to secure a stable power generation amount and to provide a power generation heat radiating device that does not require a large amount of water to be supplied. The power generation heat-generating device of the present invention includes a power generation section (2) generating electricity by a Rankine cycle heat engine and supplying heat to a heat-loaded fluid, a solar boiler (4) for generating steam by evaporating circulating water by sunlight, And a fuel boiler 5 for generating steam by evaporating the circulating water so that steam generated by the solar boiler 4 and steam generated by the fuel boiler 5 are introduced into the evaporators 18 and 19 And a heat source unit 1 constituted of a closed flow channel structure for circulating the circulating water condensed with water vapor flowing out from the evaporators 18 and 19 to the solar boiler 4 and the fuel boiler 5.
Description
본 발명은, 태양열 집열기 및 연료 보일러에 의해 발생한 증기를 이용하여, 발전 및 급열이 가능한 발전 급열 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일본·특허 제4370284호에는, 태양열 집열기에서 모은 열과 바이오매스 연료로에서 발생시킨 열을 사용하여 고온의 증기를 생성하고, 이 고온 증기에 의해 증기 터빈을 구동하여 발전한 후, 증기의 배열에 의해 해수를 담수화하는 발명이 기재되어 있다. 이 발명에서는, 중동이나 북아프리카 등의 저위도의 건조 지대에 있어서, 태양열을 이용하여 해수를 담수화하고, 이 담수에 의해 대추야자 등의 식물을 재배하는 동시에, 대추야자 등으로부터 발생한 식물성 폐기물을 바이오매스 연소로의 연료로 한다고 되어 있다.Japanese Patent No. 4370284 discloses a method of generating high temperature steam using heat collected from a solar collector and heat generated from a biomass fuel furnace and driving the steam turbine by the high temperature steam, Is desalinated. In this invention, seawater is desalinated using solar heat in a low-latitude dry region such as the Middle East and North Africa, and plants such as date palms are grown by the fresh water, and vegetable waste generated from date palms is burned by biomass burning It is said that it is fuel of.
이 선행 문헌에는, 태양열 집열기로부터 공급되는 고온의 광물유나 용융염을 열원으로 하는 증기 발생기를 사용하여 증기를 생성하고, 이 증기 발생기에 바이오매스 연소로가 접속되고, 증기 발생기에 있어서 발생한 증기에 바이오매스 연소로로부터 공급되는 열을 전달하는 것이 기재되어 있다. 이 증기 발생기의 구체적인 구성은 기재되어 있지 않지만, 상기한 기능을 감안하여, 증기의 유로와 바이오매스 연소로의 연소 가스의 유로가 인접하고 있어, 증기와 연소 가스 사이에서 열교환하여 증기를 더욱 가열하는 것으로 생각된다. 즉, 그 바이오매스 연소로는, 포화 증기를 과열 증기로 하는 슈퍼 히터이며, 발생하는 증기량을 증가시키는 것은 아니라고 생각된다.This prior art discloses a method of generating steam by using a steam generator that uses a high temperature mineral oil or a molten salt as a heat source supplied from a solar collector and the biomass burner is connected to the steam generator, Thereby transferring the heat supplied from the mass combustion furnace. In consideration of the above-mentioned functions, the flow path of the steam and the flow path of the combustion gas to the biomass combustion are adjacent to each other, and heat exchange is performed between the steam and the combustion gas to further heat the steam . That is, the biomass burning furnace is a superheater which uses saturated steam as superheated steam, and it is considered that the amount of generated steam is not increased.
따라서 이 시스템에 있어서의 발전량은, 태양열 집열기에 의해 모아지는 열량에 의존하여, 야간이나 흐릴 때는, 발전량이 떨어진다고 하는 문제가 있다.Therefore, there is a problem that the amount of power generation in this system depends on the amount of heat collected by the solar collector, and the amount of power generation is reduced at night or when it is cloudy.
또한, 본 발명에서는, 태양열 집열기나 바이오매스 연료 보일러로부터 증기를 발생시키기 위해 대량의 물이 필요하여, 건조 지대에 설치하는 경우, 하구부 등의 극히 한정된 지역에만 설치할 수 있다. 이 물을 해수로 하는 것도 생각되지만, 해수를 증기 터빈에 도입하면 부식 등의 문제가 발생한다. 또한, 기본적으로 해수 담수화 장치이며, 연안부에만 설치할 수 있다.Further, in the present invention, a large amount of water is required to generate steam from a solar collector or a biomass fuel boiler, and when installed in a drying zone, it can be installed only in an extremely limited area such as an estuary. It is also possible to use this water as seawater, but when seawater is introduced into the steam turbine, problems such as corrosion occur. In addition, it is basically a seawater desalination device and can be installed only in the coastal area.
또한, 일본·특허 출원 공개 제2011-214430호에는, 랭킨 사이클에 의해 팽창기를 구동하여 발전을 행하는 바이너리 발전 장치가 개시되어 있고, 그 열원으로서, 태양열 집열기, 바이오매스 보일러, 화석 연료 보일러 등을 이용할 수 있는 것이 기재되어 있다. 그러나 이 선행 문헌에는, 열원측의 구체적인 기기 구성에 관한 개시는 없다. 여기서도, 태양열 집열기를 사용하는 경우에는 주야나 맑을 때와 흐릴 때에 발전량의 차가 크다고 하는 문제가 있다. 또한, 이 선행 문헌은, 열원측의 열매체인 물의 공급이나 배수의 처리에 대해서는, 전혀 교시되어 있지 않다.Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-214430 discloses a binary power generation apparatus for generating power by driving an expander by Rankine cycle. As the heat source, a solar collector, a biomass boiler, a fossil fuel boiler, or the like is used . ≪ / RTI > However, this prior art document does not disclose a specific device configuration on the heat source side. Here again, when a solar collector is used, there is a problem that the difference in power generation is great between day and night, when it is clear and when it is cloudy. This prior art does not teach at all the supply of water as a heat medium on the heat source side or the treatment of drainage.
일본·특허 출원 공개 제2011-214451호에는, 랭킨 사이클 발전 시스템에 있어서, 열매체를 증발기와 과열기의 2단계로 가열하는 구성으로 하고, 증발기 및 과열기의 어느 한쪽의 열원으로서, 보일러에서 생성된 수증기에 의해 증기 터빈을 구동하여 발전하는 발전 시스템의 배열을 이용하고, 증발기 및 과열기의 다른 쪽의 열원으로서, 태양열 집열기에서 모은 열을 이용하는 발전 시스템이 기재되어 있다. 그러나 이 랭킨 사이클 발전 시스템에 있어서도, 태양열 집열기의 열과 보일러의 열의 기여 비율을 크게 변경할 수는 없어, 시간이나 날씨에 의한 발전량의 변동이 크다고 하는 문제가 있다. 또한, 이 시스템에서도, 보일러에 대량의 보급수가 필요하다.Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-214451 discloses a Rankine cycle power generation system in which a heating medium is heated in two stages of an evaporator and a superheater, and the evaporator and the superheater are used as a heat source, Discloses a power generation system that uses an arrangement of a power generation system that generates power by driving a steam turbine and uses heat collected from a solar collector as the other heat source of an evaporator and a superheater. However, even in the Rankine cycle power generation system, there is a problem that the contribution of the heat of the solar collector and the heat of the boiler can not be largely changed and the power generation amount due to the time or the weather fluctuates greatly. Also in this system, a large amount of water supply to the boiler is required.
상기 문제점을 감안하여, 본 발명의 과제는, 태양열 집열기 및 연료 보일러를 열원으로 하여 안정적인 발전량을 확보할 수 있고, 다량의 보급수를 필요로 하지 않는 발전 급열 장치를 제공하는 것으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a power generation heat radiating device which can secure a stable power generation by using a solar heat collector and a fuel boiler as a heat source and does not require a large amount of water to be supplied.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 의한 발전 급열 장치는, 랭킨 사이클 열기관을 구성하는 발전부와, 열원부를 갖고, 상기 발전부는, 저비점 열매체가 밀봉된, 폐쇄된 열매체 순환 유로, 상기 저비점 열매체와 수증기 사이에서 열교환하여 상기 저비점 열매체를 증발시키는 증발기, 상기 증발기에서 증발된 상기 저비점 열매체의 팽창력을 회전력으로 변환하여 발전기를 구동하는 팽창기, 상기 팽창기로부터 배출된 상기 저비점 열매체와 열부하 유체 사이에서 열교환하여 상기 저비점 열매체를 응축시키는 동시에 상기 열부하 유체에 열을 공급하는 응축기 및 상기 응축기에서 응축된 상기 저비점 열매체를 가압하여 상기 증발기에 재공급하는 순환 펌프를 갖고, 상기 열원부는, 태양광에 의해 순환수를 증발시켜 수증기를 생성하는 태양열 보일러, 연료를 연소하여 상기 순환수를 증발시켜 수증기를 생성하는 연료 보일러 및 상기 태양열 보일러가 생성한 수증기 및 상기 연료 보일러가 생성한 수증기를 상기 증발기에 도입하고, 상기 증발기로부터 유출되는 상기 수증기가 응축된 상기 순환수를 상기 태양열 보일러 및 연료 보일러에 환류시키는, 폐쇄된 유로 구성을 갖는다.In order to solve the above problems, a power generation and heat radiating device according to the present invention has a power generation unit constituting a Rankine cycle heat pipe and a heat source unit, wherein the power generation unit includes: a closed heat medium circulation channel sealed with a low boiling point heating medium; And an evaporator for converting the expansion force of the low boiling point heating medium evaporated in the evaporator into a rotary force to drive the generator, heat exchange between the low boiling point heating medium discharged from the inflator and the heat load fluid, And a circulation pump for pressurizing the low boiling point heat medium condensed in the condenser and re-supplying the low boiling point heat medium to the evaporator, wherein the heat source evaporates the circulating water by sunlight, A solar-powered boiler to generate water vapor, A fuel boiler for burning fuel to generate steam by evaporating the circulating water, water vapor generated by the solar boiler and water vapor generated by the fuel boiler are introduced into the evaporator, and the water vapor discharged from the evaporator is condensed Circulating water to the solar boiler and the fuel boiler.
이 구성에 따르면, 열원부가 폐쇄된 유로 구성으로 이루어지므로, 증기의 누출 등을 보충하는 보급분을 제외하면, 열원부에 물을 보급할 필요가 없다. 또한, 폐쇄된 유로 중에서 증발·응축을 반복하므로, 방부 처리 등의 수처리도 불필요하다. 또한, 「폐쇄된 유로 구성」이라 함은, 실질적으로 폐쇄된 것이면 되고, 완전하게 폐쇄되어 일절 물 보급을 할 필요가 없는 것을 의미하는 것은 아니다.According to this configuration, since the heat source portion is constituted by the closed channel structure, it is not necessary to supply water to the heat source portion, except for the replenishment which replenishes the leakage of steam or the like. Further, since evaporation and condensation are repeated in the closed flow path, water treatment such as a preservative treatment is also unnecessary. Further, the term " closed channel structure " does not mean that it should be substantially closed, and that it is not necessary to completely close it and to supply water at all.
또한, 본 발명의 발전 급열 장치에 있어서, 상기 태양열 보일러 및 상기 연료 보일러가 생성한 수증기는, 각각, 기수 분리기를 통해 상기 증발기에 도입되어도 된다.In the power generation heat-generating device of the present invention, the water vapor generated by the solar boiler and the fuel boiler may be introduced into the evaporator through a water separator, respectively.
이 구성에 따르면, 태양열 보일러나 연료 보일러를 액상의 물이 통과하도록 할 수 있으므로, 보일러에 있어서의 열교환의 효율을 높게 할 수 있다. 또한, 보일러의 급수량을 보일러의 출력에 관계없이 정할 수 있고, 특히, 태양열 보일러에의 급수량을 시간이나 날씨에 의한 일조 조건의 변화에 관계없이 일정하게 할 수 있으므로, 태양열 보일러의 구성을 간소화할 수 있다.According to this configuration, since the liquid water can pass through the solar boiler or the fuel boiler, the efficiency of heat exchange in the boiler can be increased. In addition, since the water supply amount of the boiler can be determined irrespective of the output of the boiler, and in particular, the amount of water supplied to the solar boiler can be made constant irrespective of changes in the sunshine condition due to time or weather, have.
또한, 본 발명의 발전 급열 장치에 있어서, 상기 열원부는, 상기 증발기로부터 유출된 상기 순환수를 회수하는 복수(復水) 탱크를 구비하고, 상기 기수 분리기에서 분리된 상기 순환수는, 상기 복수 탱크에 환류되고, 상기 복수 탱크에 회수된 상기 순환수가, 펌프에 의해 상기 태양열 보일러 및 상기 연료 보일러에 공급되어도 된다.In addition, in the power generation heat-generating device of the present invention, the heat source unit may include a plurality of condensate tanks for collecting the circulating water flowing out from the evaporator, and the circulating water separated from the water- And the circulating water recovered in the plurality of tanks may be supplied to the solar boiler and the fuel boiler by a pump.
이 구성에 따르면, 복수 탱크를 설치하였으므로, 순환수의 태양열 보일러 및 연료 보일러에의 급수의 배분이 용이해진다.According to this configuration, since the plurality of tanks are provided, it is easy to distribute the water to the circulating water solar boiler and the fuel boiler.
또한, 본 발명의 발전 급열 장치에 있어서, 상기 태양열 보일러에, 소정의 설정 유량의 상기 순환수가 공급되어도 된다.Further, in the electric power generating heat-generating device of the present invention, the circulating water of a predetermined set flow rate may be supplied to the solar-heating boiler.
이 구성에 따르면, 태양열 보일러에 공급하는 순환수의 유량을 제어할 필요가 없으므로, 구성이 간단하다.According to this configuration, since it is not necessary to control the flow rate of the circulating water supplied to the solar boiler, the construction is simple.
또한, 본 발명의 발전 급열 장치에 있어서, 상기 태양열 보일러로부터 공급되는 수증기의 유량을 검출하는 유량계와, 상기 연료 보일러에 공급하는 상기 순환수의 유량을 제어하는 유량 제어 장치를 더 갖고, 상기 유량 제어 장치는, 상기 설정 유량으로부터, 상기 태양열 보일러로부터 공급되는 수증기의 유량을 감한 유량의 상기 순환수를 상기 연료 보일러에 공급하도록 제어를 행해도 된다.Further, in the power generation heat-generating apparatus of the present invention, it is preferable that the apparatus further comprises a flow meter for detecting a flow rate of water vapor supplied from the solar boiler, and a flow rate control device for controlling a flow rate of the circulating water supplied to the fuel boiler, The apparatus may be controlled to supply the circulation water at a flow rate that subtracts the flow rate of water vapor supplied from the solar boiler from the set flow rate to the fuel boiler.
이 구성에 따르면, 증발기에 공급하는 수증기의 총량을 대략 일정하게 유지하는 경우에, 연료 보일러에의 급수량을, 태양열 보일러의 출력에 맞추어 변동시키므로, 연료 보일러로부터 과잉의 열수가 유출되지 않는다.According to this configuration, when the total amount of water vapor to be supplied to the evaporator is kept substantially constant, the amount of water supplied to the fuel boiler fluctuates in accordance with the output of the solar boiler, so that excessive hot water does not flow out from the fuel boiler.
또한, 본 발명의 발전 급열 장치에 있어서, 상기 기수 분리기의 각각을 통과한 후의 수증기를 합류시키는 스팀 헤더와, 상기 스팀 헤더 내의 증기의 압력을 검출하는 압력계와, 상기 연료 보일러의 연소량을 제어하는 연소량 제어 장치를 더 갖고, 상기 연소량 제어 장치는, 상기 압력계의 검출값이 일정해지도록 제어를 행해도 된다.In addition, in the power generation heat-generating device of the present invention, a steam header for joining water vapor after passing through each of the water separators, a pressure gauge for detecting the pressure of the steam in the steam header, And the control device may further include a control device for controlling the combustion amount control device such that the detected value of the pressure gauge becomes constant.
이 구성에 따르면, 상기 증발기에 도입되는 증기의 압력 변동을 억제할 수 있다.According to this configuration, the pressure fluctuation of the vapor introduced into the evaporator can be suppressed.
또한, 본 발명의 발전 급열 장치에 있어서, 상기 증발기로부터 유출된 상기 순환수와 상기 열부하 유체 사이에서 열교환하는 바이패스 열교환기를 가져도 된다.In the power generation heat-generating device of the present invention, a bypass heat exchanger may be provided for heat-exchanging heat between the circulating water flowing out of the evaporator and the heat load fluid.
이 구성에 따르면, 증발기로부터 유출된 증기 또는 복수가 보유하는 열을, 열부하 유체에 전달함으로써, 열부하 유체에의 급열량을 증대시켜, 열효율을 높일 수도 있다. 또한, 응축기에 있어서의 열교환 온도보다도 바이패스 열교환기에 있어서의 열교환 온도를 높게 설정할 수 있으므로, 열부하 유체의 온도를 조절할 수 있다.According to this configuration, the steam discharged from the evaporator or the heat held by the plurality of evaporators can be transferred to the heat-load fluid, thereby increasing the amount of heat supplied to the heat-load fluid, thereby increasing the thermal efficiency. Further, since the heat exchange temperature in the bypass heat exchanger can be set higher than the heat exchange temperature in the condenser, the temperature of the heat load fluid can be adjusted.
또한, 본 발명의 발전 급열 장치에 있어서, 상기 태양열 보일러는, 고비점 열매체가 순환하는 태양열 집열기와, 상기 고비점 열매체와 상기 순환수 사이에서 열교환하여, 상기 순환수를 증발시키는 기화기를 가져도 된다.The solar heat boiler may further comprise a solar collector for circulating the high boiling point heating medium and a vaporizer for heat exchange between the high boiling point heating medium and the circulating water to evaporate the circulating water .
이 구성에 따르면, 일반적인 태양광 집광기를 사용하여 수증기를 제조할 수 있으므로, 저렴하게 태양열 보일러를 구성할 수 있다.According to this configuration, since water vapor can be produced by using a general solar concentrator, a solar heat boiler can be constructed at low cost.
또한, 본 발명의 발전 급열 장치에 있어서, 상기 연료 보일러는, 바이오매스 연료 보일러이어도 된다.Further, in the power generation heat-generating device of the present invention, the fuel boiler may be a biomass fuel boiler.
이 구성에 따르면, 태양열 보일러와 함께 바이오매스 연료 보일러를 이용함으로써, 전체를 재생 가능 에너지를 이용하는 시스템으로 할 수 있다. 이에 의해, 자연 환경에 친화적인 시스템으로서 구성할 수 있을 뿐만 아니라, 재생 에너지 매입 제도의 대상으로 할 수 있다. 또한, 바이오매스 연료 보일러로서, 목질 바이오매스를 사용함으로써, 대추야자나 사탕수수 등의 농업 폐기물을 이용할 수 있어, 저위도 지역에 대한 적성을 높일 수 있다.According to this configuration, by using a biomass fuel boiler together with a solar boiler, the entire system can be made to use renewable energy. As a result, the system can be configured as a system that is friendly to the natural environment, and can be a target of the renewable energy purchase system. In addition, by using woody biomass as a biomass fuel boiler, it is possible to utilize agricultural wastes such as date palms and sugarcane, thereby enhancing aptitude for low latitude regions.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태의 발전 급열 장치의 구성도.
도 2는 본 발명의 제2 실시 형태의 발전 급열 장치의 구성도.
도 3은 본 발명의 제3 실시 형태의 발전 급열 장치의 구성도.
도 4는 본 발명의 제4 실시 형태의 발전 급열 장치의 구성도.
도 5는 본 발명의 제5 실시 형태의 발전 급열 장치의 구성도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a configuration diagram of a power generation heat radiating device according to a first embodiment of the present invention; Fig.
2 is a configuration diagram of a power generation heat-radiating device according to a second embodiment of the present invention;
3 is a configuration diagram of a power generation heat-radiating device according to a third embodiment of the present invention;
4 is a configuration diagram of a power generation heat radiating device according to a fourth embodiment of the present invention;
5 is a configuration diagram of a power generation heat radiating device according to a fifth embodiment of the present invention.
이하에, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다. 도 1은 본 발명의 제1 실시 형태인 발전 급열 장치의 구성을 도시한다. 본 실시 형태의 발전 급열 장치는, 발전을 행함과 동시에, 온수 풀이나 입욕 시설 등의 온욕 시설의 온수(열부하 유체)를 가열, 즉 온수에 열을 공급하는 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Fig. 1 shows the construction of a power generation heat radiating device according to a first embodiment of the present invention. The power generation heat radiating device of the present embodiment performs power generation and simultaneously supplies hot water (heat load fluid) of a hot water pool or hot bath facility such as a bathing facility, that is, heat to hot water.
이 발전 급열 장치는, 순환수를 밀봉한 폐쇄된 유로 구성을 갖고, 내부에서 순환수를 증발 및 응축시키는 열원부(1)와, 대체 플론 HFC-245fa, 암모니아, 펜탄, 에탄, 디메틸에테르와 같은 저비점 열매체를 밀봉하여 이루어지고, 열원부(1)로부터 열을 수취하여 랭킨 사이클 열기관에 의해 발전하는 발전부(2)와, 온욕 시설의 온수를 순환하고, 열원부(1) 및 발전부(2)로부터 열을 수취하여 온수를 가열하는 급열부(3)를 갖는다.This power generation heat-generating device has a closed-flow channel structure in which the circulating water is sealed, and includes a
열원부(1)는, 순환수를 증발시켜 수증기로 하기 위한 태양열 보일러(4)와, 연료 보일러의 일종인 바이오매스 보일러(5)를 구비한다. 태양열 보일러(4)는, 예를 들어 타워식, 트로프식, 프레넬식 등의 태양열 집열기(6)와, 태양열 집열기(6)에 고체 금속 산화물, 열매체 유류, 용융염류, 금속 수산화물 등으로 이루어지는 고비점 열매체를 일정한 유량으로 순환시키는 펌프(7)와, 고비점 열매체와 순환수 사이에서 열교환하여 순환수를 증발시키는 기화기(8, 9)를 갖는다.The heat source unit (1) has a solar boiler (4) for evaporating the circulating water to make steam, and a biomass boiler (5) as a type of fuel boiler. The
또한, 열원부(1)는, 순환수를 저류하는 제1 복수 탱크(10)와, 제1 복수 탱크(10)로부터 기화기(8, 9)에 순환수를 공급하는 급수 펌프(11)와, 기화기(8, 9)로부터 유출된 순환수의 기체 성분(수증기)과 액체 성분(열수)을 분리하는 제1 기수 분리기(12)를 갖는다.The
제1 기수 분리기(12)에서 분리된 액체의 순환수는, 제1 복수 탱크(10)로 복귀된다. 한편, 제1 기수 분리기(12)에서 분리된 수증기는, 스팀 헤더(14)에 공급된다.The circulating water of the liquid separated in the first water separator (12) is returned to the first plural tank (10). On the other hand, the water vapor separated from the first water separator (12) is supplied to the steam header (14).
또한, 바이오매스 보일러(5)에는, 급수 펌프(15)에 의해, 제1 복수 탱크(10)로부터 순환수가 공급된다. 바이오매스 보일러(5)는, 바이오매스 연료를 연소시켜, 연소열에 의해 순환수를 증발시키는 것이다. 바이오매스 연료로서는, 목질 칩이나 목질 펠릿의 외에, 대나무 칩이나 대나무 펠릿, 대추야자나 사탕수수의 농업 폐기물, 밀이나 벼의 왕겨나 짚 등이 예시된다. 물론, 바이오매스 연료뿐만 아니라, 화석 연료를 병용할 수 있는 보일러나, 화석 연료만을 연소시키는 보일러를 사용해도 된다.The
바이오매스 보일러(5)로부터 유출된 순환수는, 제2 기수 분리기(16)에 의해 수증기와 열수로 분리되고, 수증기만이 스팀 헤더(14)에 공급된다. 또한, 제2 기수 분리기(16)에 의해 분리된 열수는, 제2 복수 탱크(17)에 회수된다.The circulating water flowing out of the
또한, 본 실시 형태의 발전 급열 장치는, 열원부(1)와 발전부(2) 사이에서 열교환하는 제1 증발기(18) 및 제2 증발기(19), 및 열원부(1)와 급열부(3) 사이에서 열교환하는 바이패스 열교환기(20)를 갖는다.The power generation heat radiating device of the present embodiment includes a
열원부(1)의 유로 구성에 있어서는, 스팀 헤더(14)로부터 제1 증발기(18) 및 제2 증발기(19)에 수증기가 공급되고, 제1 증발기(18) 및 제2 증발기(19)로부터 유출된 순환수(수증기 및/또는 수증기가 응축된 복수)가 제2 복수 탱크(17)에 도입된다. 또한, 제2 복수 탱크(17)에 저류된 순환수는, 펌프(21)에 의해, 바이패스 열교환기(20)를 통과하여 제1 복수 탱크(10)에 환류된다.In the flow path configuration of the
또한, 열원부(1)는, 제1 기수 분리기(12)로부터 스팀 헤더(14)로 흐르는 증기의 유량을 검출하는 유량계(13)와, 스팀 헤더(14)에 있어서 수증기의 압력을 검출하는 압력계(22)와, 바이오매스 보일러(5)에 급수하는 급수 펌프(15)의 토출량(회전수)을 제어하는 유량 제어 장치(23)와, 바이오매스 보일러(5)의 연소량을 제어하는 연소량 제어 장치(24)를 갖는다. 이 실시 형태에 있어서는, 유량 제어 장치(23)와 연소량 제어 장치(24)를 별체의 것으로 하여 도시하고 있지만, 이들을 일체의 것으로 해도 된다. 또한, 특별한 제어 장치를 설치하는 일 없이, 압력계나 유량계를 기초로 수동으로 조작해도 된다.The
발전부(2)는, 제1 증발기(18) 및 제2 증발기(19)와, 팽창기(25)와, 응축기(26)와, 순환 펌프(27)를 개재 설치하여 이루어지는 폐쇄된 열매체 순환 유로(28)로 이루어진다. 열매체 순환 유로(28)에 밀봉된 저비점 열매체는, 제1 증발기(18) 및 제2 증발기(19)에 있어서, 열원부(1)의 수증기와 열교환하여 증발하고, 그 팽창력에 의해 팽창기(25)를 구동한다. 팽창기(25)에는 발전기(29)가 접속되어 있고, 팽창기(25)가 회전력으로 변환된 저비점 열매체의 열에너지를 발전기(29)에 의해 전력으로 변환한다. 발전기(29)가 발전한 전력은, 계통 연계 보호 계전기(30)를 통해, 전원 계통(31)에 공급된다.The
제1 증발기(18) 및 제2 증발기(19)는, 액체의 저비점 열매체를 증발시키는 것이지만, 랭킨 사이클의 설계 조건에 따라, 예열기와 증발기의 조합이어도, 증발기와 과열기의 조합이어도 된다. 팽창기(25)로부터 배출된 저비점 열매체는, 응축기(26)에 있어서, 급열부(3)를 순환하는 온수에 의해 냉각되고, 응축되어 액체로 된다. 응축기(26)에서 액화된 저비점 열매체는, 순환 펌프(27)에 의해 가압되어, 제1 증발기(18)로 재공급된다.The
급열부(3)는, 온수를 저류한 온욕 시설(32)과, 온욕 시설(32)의 온수를 바이패스 열교환기(20) 및 응축기(26)에 공급하는 펌프(33)를 갖는다. 또한, 급열부(3)는, 냉각탑(34)을 갖고, 응축기(26)의 상류측에 있어서 온욕 시설(32)로부터 공급되는 온수에 냉각탑(34)으로부터 공급되는 냉각수를 더하고, 응축기(26)의 하류측에 있어서 동량의 온수를 냉각탑(34)에 도입하게 되어 있다. 냉각탑(34)은, 온욕 시설(32)의 수질을 악화시키지 않도록, 밀폐식의 수냉, 또는 공냉의 냉각탑이 사용되는 것이 바람직하다.The
또한, 바이패스 열교환기(20)에 보내진 온수는, 순환수의 복수와 열교환하여 가열되고, 온욕 시설(32)에 순환된다.The hot water sent to the bypass heat exchanger (20) is heat-exchanged with a plurality of circulating water, and is heated and circulated to the hot bath facility (32).
본 실시 형태의 발전 급열 장치는, 발전량을 일정하게 유지하도록 운전되는 것을 도모한다. 이로 인해, 발전부(2)는, 팽창기(25)의 출력이 일정해지도록 제어된다. 예를 들어, 순환 펌프(27)의 유량을 일정하게 하고, 팽창기(25)의 급기 압력 및 배기 압력을 일정하게 유지하면, 팽창기(25)의 토크가 일정하게 되고, 발전기(29)에 있어서의 발전량이 일정해진다. 이로 인해, 열원부(1)에 있어서의 제1 증발기(18) 및 제2 증발기(19)의 수증기 또는 복수의 유량은, 발전부(2)의 제어 장치(도시하지 않음)에 의해 조절될 수 있다. 랭킨 사이클 열기관에 의한 발전은 공지이므로, 발전부(2)의 상세한 제어의 설명은 생략한다.The power generation heat radiating device of the present embodiment is intended to operate so as to keep the power generation amount constant. As a result, the
열원부(1)의 태양열 보일러(4)에 급수하는 급수 펌프(11)의 토출량(회전수)은, 태양열 보일러(4)의 최대 능력에 상당하는 미리 설정된 설정 유량 D(예를 들어, 1t/h)로 고정되어 있다. 이로 인해, 태양열 보일러(4)로부터 유출되는 순환수는, 통상 수증기와 열수의 혼합물로 된다. 제1 기수 분리기(12)는, 태양열 보일러(4)로부터 유출된 순환수를, 수증기와 열수로 분리하고, 수증기만을 스팀 헤더(14)에 공급한다.The discharge amount (the number of revolutions) of the
유량 제어 장치(23)는, 바이오매스 보일러(5)에 급수하는 급수 펌프(15)의 토출량을, 설정 유량 D로부터 유량계(13)가 검출한 증기의 유량 A를 감한 값(D-A)으로 되도록 조절한다. 이에 의해, 태양열 보일러(4) 및 바이오매스 보일러(5)로부터 스팀 헤더(14)에 공급되는 수증기의 합계 유량이, 대략 설정 유량 D로 되도록 한다.The flow
또한, 연소량 제어 장치(24)는, 압력계(22)의 검출값이 일정(예를 들어, 0.26㎫G:140℃의 포화 증기압)하게 되도록, 바이오매스 보일러(5)의 연소량을 제어한다. 이에 의해, 스팀 헤더(14)로부터 제1 증발기(18) 및 제2 증발기(19)에 공급되는 수증기의 압력 변동을 억제할 수 있다.The combustion
또한, 연소량의 제어는, 바이오매스 연료나 연소 공기의 공급량을 연속적으로 변화시키는 것으로 한정되지 않고, 단계적으로 연소량을 변화시키는 제어나, 복수대의 보일러의 대수 제어에 의해, 압력계(22)의 검출값을, 일정한 압력 범위(예를 들어, 0.17 내지 0.26㎫G:130 내지 140℃의 포화 증기압)의 사이로 유지하는 것이어도 된다. 당연히, 증기 온도는, 스팀 헤더(14)로부터 제1 증발기(18)의 사이에서 약간은 저하된다.The control of the amount of combustion is not limited to continuously varying the supply amount of the biomass fuel or the combustion air. The control of changing the amount of combustion stepwise or the control of the number of boilers of a plurality of boilers, (For example, 0.17 to 0.26 MPaG: a saturated vapor pressure of 130 to 140 占 폚) in a constant pressure range. Naturally, the steam temperature is slightly lowered from the
이와 같이 하여, 본 실시 형태의 발전 급열 장치는, 태양열 보일러(4)의 출력이 변화되어도, 즉 날씨나 주야를 막론하고, 열원부(1)가 발전부(2)에 대략 일정한 열을 공급할 수 있다.In this way, the power generation heat radiating device of the present embodiment is capable of supplying substantially constant heat to the
또한, 열원부(1)는, 폐쇄된 유로 내에서 순환수를, 기상과 액상 사이에서 변화시키면서 순환시키는 것이다. 따라서 외부와의 순환수의 교체가 없고, 순환수에 용융되어 있는 물질의 농축이 없으므로, 항상적인 보급수의 급수나, 정기적인 블로우의 필요가 없다. 물론, 압력이 과대해진 경우를 위한 벤트 밸브나, 벤트나 그 외의 누출에 의한 수량 부족을 보충하기 위해, 제1 복수 탱크(10)나 제2 복수 탱크(17)에 보급수를 공급하는 주입구를 형성해도 된다.Further, the
또한, 본 실시 형태는, 열원부(1)의 제1 증발기(18) 및 제2 증발기(19)로부터 유출되는 복수와 급열부(3)의 온수 사이에서 열교환하는 바이패스 열교환기(20)를 구비한다. 이로 인해, 최종적으로 열원부(1)로부터 급열부(3)에 공급하는 열량을, 응축기(26)가 공급 가능한 열량보다도 크게 할 수 있다. 또한, 발전량에 비해 급열부(3)에 공급하는 열량을 작게 하는 경우에는, 냉각탑(34)에 의해 열을 소비시킨다.The present embodiment also includes a
또한, 바이패스 열교환기(20)에서는, 응축기(26)보다도 급열부(3)의 온수의 온도를 높게 하는 것도 가능하다.Further, in the
이와 같이, 본 실시 형태의 발전 급열 장치에서는, 바이패스 열교환기(20)를 구비함으로써, 효율적으로 열에너지를 이용할 수 있으므로, 발전 급열 장치 전체의 열효율을 보다 높일 수 있다.As described above, in the power generation heat radiating device of the present embodiment, by providing the
또한, 발전부(2)에서 발전한 전력은, 계통 연계하여 전력 회사 등에 매전(賣電)해도 되고, 자가 소비해도 된다. 또한, 소규모 촌락에 공급해도 된다.The electric power generated by the
도 2에 본 발명의 제2 실시 형태인 발전 급열 장치의 구성을 도시한다. 또한, 이후의 설명에 있어서, 앞서 설명한 실시 형태와 동일 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하고, 중복되는 설명을 생략한다.Fig. 2 shows the construction of a power generation heat radiating device according to a second embodiment of the present invention. In the following description, the same constituent elements as those of the previously described embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant explanations are omitted.
본 실시 형태에 있어서, 연소량 제어 장치(24)는, 유량계(13)가 검출한 태양열 보일러(4)로부터 공급되는 수증기의 유량 A에 따라, 바이오매스 보일러(5)의 연소량을 설정 유량 D로부터 유량 A를 감한 양(D-A)의 순환수를 증발시키기 위해 필요한 열량으로 설정한다. 이 경우, 증발기(18, 19)에 공급되는 수증기의 압력을 일정하게 유지하고자 하면, 증발기(18, 19)의 복수 유량을 조절할 필요가 있어, 발전부(2)의 운전을 열원부(1)의 상태에 따라 조절할 필요가 있다. 단, 열원부(1)로부터 공급되는 열량이 대략 일정하므로, 발전부(2)의 발전량도 대략 일정하다고 간주할 수 있다.The combustion
또한, 본 실시 형태의 스팀 헤더(14)는, 기수 분리 기능을 갖는다. 바이오매스 보일러(5)는, 급수량과 연소량이 제어되어 있으므로, 바이오매스 보일러(5)로부터 공급되는 수증기에 포함되는 열수는 그다지 많지 않다. 따라서 바이오매스 보일러(5)로부터 수증기가 공급되는 라인에 기수 분리기를 설치하지 않아도, 스팀 헤더(14)에 의해 충분한 기수 분리가 가능하다. 또한, 본 실시 형태에서는, 스팀 헤더(14)에서 분리된 열수는, 제2 복수 탱크(17)에 환류되게 되어 있다.Further, the
제1 복수 탱크(10)를 스팀 헤더(14)의 압력과 동일한 압력(예를 들어, 0.26㎫)으로 함으로써, 제1 기수 분리기(12) 및 스팀 헤더(14)에 있어서 분리된 열수의 온도(예를 들어, 140℃)를 유지하고, 열을 폐기하는 일 없이 태양열 보일러(4) 및 바이오매스 보일러(5)에 급수할 수 있다.The temperature of the separated hot water in the
도 3에 본 발명의 제3 실시 형태인 발전 급열 장치의 구성을 도시한다. 본 실시 형태에서는, 스팀 헤더(14) 및 바이패스 열교환기(20)가 생략되어 있다. 또한, 급열부(3)는, 비닐 하우스(35)의 온수를 순환시키는 것으로 되어 있다. 그리고 바이오매스 보일러(5)에 급수하는 펌프(15)의 유량은, 설정 유량 D로 고정되어 있고, 바이오매스 보일러(5)의 연소량은, 오퍼레이터가 매뉴얼에서 설정하게 되어 있다.Fig. 3 shows the construction of a power generation heat radiating device according to a third embodiment of the present invention. In this embodiment, the
또한, 본 실시 형태의 발전부(2)의 발전기(29)가 발전한 전력은, 축전지(36)에 공급되게 되어 있고, 전력 회사의 송전망으로부터 독립되어 있다. 즉, 본 실시 형태는, 발전도상국 등의 전력 계통이 약한 지역이나, 낙도나 벽지에 설치하는 것이 도모되는 것이다. 축전지(36)는, NaS 전지나 리튬 전지 등, 임의의 구성의 것을 이용할 수 있다. 이 축전지(36)로부터, 발전 급열 장치 자신의 제어에 필요한 전력을 공급함으로써, 전력 회사로부터 전력 공급을 받는 일 없이, 단독으로 발전 및 급전을 행할 수 있다. 또한, 발전 급열 장치는, 예비의 엔진 발전기를 구비해도 된다.The power generated by the
본 실시 형태의 발전 급열 장치에 있어서, 열원부(1)가 제1 증발기(18) 및 제2 증발기(19)에 공급하는 수증기의 유량은, 일조 조건이나 오퍼레이터의 설정에 따라 변동된다. 이로 인해, 발전부(2)의 발전기(29)의 발전량은 그에 따라 달라진다. 그러나 바이오매스 보일러(5)의 연소량을 일정 이상으로 함으로써, 발전량의 극단적인 저조를 회피할 수 있고, 또한 오퍼레이터가 날씨나 주야의 각각에 맞춰서 바이오매스 보일러(5)의 연소량을 대략 설정하면, 비교적 안정적인 발전량을 확보할 수도 있다.The flow rate of the water vapor supplied to the
또한, 본 실시 형태에 있어서도, 제1 실시 형태나 제2 실시 형태와 같이 유량계(13) 및 압력계(22)를 설치하고, 오퍼레이터가 그들 검출값에 기초하여 바이오매스 보일러(5)의 연소량을 매뉴얼 조정해도 된다. 또한, 유량은, 압력이나 온도 등 다른 검출값으로부터 연산에 의해 산출해도 된다. 또한, 기수 분리기(12)에서 분리된 열수의 유량을 검출함으로써, 수증기의 유량을 산출할 수도 있다.Also in the present embodiment, the
도 4에 본 발명의 제4 실시 형태인 발전 급열 장치의 구성을 도시한다. 본 실시 형태에 있어서, 태양열 보일러(4)는, 단일의 기화기(8)를 갖고, 열원부(1)와 발전부(2) 사이의 열교환기도, 증발기(18)뿐이다.Fig. 4 shows a configuration of a power generation heat radiating device according to a fourth embodiment of the present invention. In the present embodiment, the
본 실시 형태에서는, 태양열 보일러(4)의 기화기(8)에 급수하는 급수 펌프(11)의 토출량은, 기화기(8) 내의 증발면(액면)을 일정하게 유지하도록 조절되고, 바이오매스 보일러(5)에 급수하는 급수 펌프(15)의 토출량은, 바이오매스 보일러(5) 내의 증발면을 일정하게 유지하도록 조절된다. 또한, 본 실시 형태의 연소량 제어 장치(24)는, 증발기(18)에 수증기를 공급하는 배관의 압력을 소정의 설정 압력으로 유지하도록, 바이오매스 보일러(5)의 연소량을 제어한다.In this embodiment, the discharge amount of the
또한, 도시한 본 실시 형태의 발전 급열 장치에서는, 급열부(3)의 응축기(26)에서 수취한 열의 급열처를 명시하고 있지 않지만, 제1, 제2 실시 형태의 온욕 시설이나, 제3 실시 형태의 비닐 하우스 등의 농업 시설 외에, 일반 가정이나 공업 시설에의 급탕, 융설 등을 위해 급열을 행할 수 있다.Although the power generation heat radiating apparatus of this embodiment shown in the drawing does not specify the heat receiving destination of the heat received by the
도 5에 본 발명의 제5 실시 형태인 발전 급열 장치의 구성을 도시한다. 본 실시 형태에서는, 태양열 보일러(4)는, 고비점 열매체를 사용하지 않고, 태양열에 의해 순환수를 직접 가열하여 수증기를 발생시키도록 구성되어 있다.Fig. 5 shows a configuration of a power generation heat radiating device according to a fifth embodiment of the present invention. In the present embodiment, the
또한, 본 실시 형태에서는, 유량계(13)는, 태양열 보일러(4)로부터의 수증기와 바이오매스 보일러(5)로부터의 수증기가 합류한 후의 응축기(18)에 수증기를 공급하기 위한 배관에 있어서 수증기의 유량을 검출하게 되어 있다. 그리고 연소량 제어 장치(24)는, 응축기(18)에 공급되는 수증기의 유량을 일정한 값으로 유지하도록, 바이오매스 보일러(5)의 연소량을 조절한다.In the present embodiment, the
이들 실시 형태가 나타내는 바와 같이, 본원 발명에 있어서의 제어의 세부는, 당업자라면 적절하게 설계 가능하고, 상기한 실시 형태에 나타내는 것으로 한정되지 않는다. 또한, 각 실시 형태의 세부는, 당업자의 기술 상식에 기초하여, 서로 치환, 조합이 가능하다.As shown in these embodiments, details of the control in the present invention can be appropriately designed by those skilled in the art and are not limited to those shown in the above embodiments. The details of each embodiment can be substituted or combined with each other on the basis of technical knowledge of those skilled in the art.
Claims (9)
상기 발전 급열 장치는, 랭킨 사이클 열기관을 구성하는 발전부와, 열원부를 갖고,
상기 발전부는,
저비점 열매체가 밀봉된, 폐쇄된 열매체 순환 유로,
상기 저비점 열매체와 수증기 사이에서 열교환하여 상기 저비점 열매체를 증발시키는 증발기,
상기 증발기에서 증발된 상기 저비점 열매체의 팽창력을 회전력으로 변환하여 발전기를 구동하는 팽창기,
상기 팽창기로부터 배출된 상기 저비점 열매체와 열부하 유체 사이에서 열교환하여 상기 저비점 열매체를 응축시키는 동시에 상기 열부하 유체에 열을 공급하는 응축기 및
상기 응축기에서 응축된 상기 저비점 열매체를 가압하여 상기 증발기에 재공급하는 순환 펌프를 갖고,
상기 열원부는,
태양광에 의해 순환수를 증발시켜 수증기를 생성하는 태양열 보일러,
연료를 연소하여 상기 순환수를 증발시켜 수증기를 생성하는 연료 보일러 및
상기 태양열 보일러가 생성한 수증기 및 상기 연료 보일러가 생성한 수증기를 상기 증발기에 도입하고, 상기 증발기로부터 유출되는 상기 수증기가 응축된 상기 순환수를 상기 태양열 보일러 및 연료 보일러에 환류시키는, 폐쇄된 유로 구성을 갖고,
상기 태양열 보일러 및 상기 연료 보일러가 생성한 수증기는, 각각, 기수 분리기를 통해 상기 증발기에 공급되고,
상기 열원부는, 상기 증발기로부터 유출된 상기 순환수를 회수하는 복수 탱크를 구비하고,
상기 기수 분리기에서 분리된 상기 순환수는, 상기 복수 탱크에 환류되고,
상기 복수 탱크에 회수된 상기 순환수가, 펌프에 의해 상기 태양열 보일러 및 상기 연료 보일러에 공급되는, 발전 급열 장치.A power generation heat-
The power generation and heat radiating device has a power generating portion and a heat source portion constituting a Rankine cycle heat pipe,
The power generation unit includes:
A closed heat medium circulation passage in which the low boiling point heat medium is sealed,
An evaporator for exchanging heat between the low boiling point heating medium and the water vapor to evaporate the low boiling point heating medium,
An inflator for converting the expansion force of the low boiling point heating medium evaporated in the evaporator into a rotational force to drive the generator,
A condenser for exchanging heat between the low boiling point heating medium discharged from the inflator and the heat load fluid to condense the low boiling point heating medium and to supply heat to the heat load fluid;
And a circulation pump that pressurizes the low boiling point heating medium condensed in the condenser and re-supplies the low boiling point heating medium to the evaporator,
The heat source unit includes:
A solar boiler for generating water vapor by evaporating the circulating water by sunlight,
A fuel boiler for burning fuel to evaporate the circulating water to generate steam; and
Wherein the water vapor generated by the solar boiler and the water vapor generated by the fuel boiler are introduced into the evaporator and the circulating water condensed by the water vapor flowing out from the evaporator is returned to the solar boiler and the fuel boiler, Lt; / RTI &
The solar heat boiler and the water vapor generated by the fuel boiler are respectively supplied to the evaporator through a water separator,
Wherein the heat source unit includes a plurality of tanks for collecting the circulating water flowing out from the evaporator,
Wherein the circulating water separated from the water separator is refluxed into the plurality of tanks,
Wherein the circulating water recovered in the plurality of tanks is supplied to the solar boiler and the fuel boiler by a pump.
상기 발전 급열 장치는, 랭킨 사이클 열기관을 구성하는 발전부와, 열원부를 갖고,
상기 발전부는,
저비점 열매체가 밀봉된, 폐쇄된 열매체 순환 유로,
상기 저비점 열매체와 수증기 사이에서 열교환하여 상기 저비점 열매체를 증발시키는 증발기,
상기 증발기에서 증발된 상기 저비점 열매체의 팽창력을 회전력으로 변환하여 발전기를 구동하는 팽창기,
상기 팽창기로부터 배출된 상기 저비점 열매체와 열부하 유체 사이에서 열교환하여 상기 저비점 열매체를 응축시키는 동시에 상기 열부하 유체에 열을 공급하는 응축기 및
상기 응축기에서 응축된 상기 저비점 열매체를 가압하여 상기 증발기에 재공급하는 순환 펌프를 갖고,
상기 열원부는,
태양광에 의해 순환수를 증발시켜 수증기를 생성하는 태양열 보일러,
연료를 연소하여 상기 순환수를 증발시켜 수증기를 생성하는 연료 보일러 및
상기 태양열 보일러가 생성한 수증기 및 상기 연료 보일러가 생성한 수증기를 상기 증발기에 도입하고, 상기 증발기로부터 유출되는 상기 수증기가 응축된 상기 순환수를 상기 태양열 보일러 및 연료 보일러에 환류시키는, 폐쇄된 유로 구성을 갖고,
상기 태양열 보일러 및 상기 연료 보일러가 생성한 수증기는, 각각, 기수 분리기를 통해 상기 증발기에 공급되고,
상기 태양열 보일러에, 소정의 설정 유량의 상기 순환수가 공급되고,
상기 태양열 보일러로부터 공급되는 수증기의 유량을 검출하는 유량계와,
상기 연료 보일러에 공급하는 상기 순환수의 유량을 제어하는 유량 제어 장치를 더 갖고,
상기 유량 제어 장치는, 상기 설정 유량으로부터, 상기 태양열 보일러로부터 공급되는 수증기의 유량을 감한 유량의 상기 순환수를 상기 연료 보일러에 공급하도록 제어를 행하는, 발전 급열 장치.A power generation heat-
The power generation and heat radiating device has a power generating portion and a heat source portion constituting a Rankine cycle heat pipe,
The power generation unit includes:
A closed heat medium circulation passage in which the low boiling point heat medium is sealed,
An evaporator for exchanging heat between the low boiling point heating medium and the water vapor to evaporate the low boiling point heating medium,
An inflator for converting the expansion force of the low boiling point heating medium evaporated in the evaporator into a rotational force to drive the generator,
A condenser for exchanging heat between the low boiling point heating medium discharged from the inflator and the heat load fluid to condense the low boiling point heating medium and to supply heat to the heat load fluid;
And a circulation pump that pressurizes the low boiling point heating medium condensed in the condenser and re-supplies the low boiling point heating medium to the evaporator,
The heat source unit includes:
A solar boiler for generating water vapor by evaporating the circulating water by sunlight,
A fuel boiler for burning fuel to evaporate the circulating water to generate steam; and
Wherein the water vapor generated by the solar boiler and the water vapor generated by the fuel boiler are introduced into the evaporator and the circulating water condensed by the water vapor flowing out from the evaporator is returned to the solar boiler and the fuel boiler, Lt; / RTI &
The solar heat boiler and the water vapor generated by the fuel boiler are respectively supplied to the evaporator through a water separator,
The circulating water having a predetermined set flow rate is supplied to the solar heating boiler,
A flow meter for detecting a flow rate of water vapor supplied from the solar boiler;
Further comprising a flow rate control device for controlling a flow rate of the circulating water supplied to the fuel boiler,
Wherein the flow rate control device performs control to supply the circulation water at a flow rate that subtracts the flow rate of steam supplied from the solar boiler to the fuel boiler from the set flow rate.
상기 발전 급열 장치는, 랭킨 사이클 열기관을 구성하는 발전부와, 열원부를 갖고,
상기 발전부는,
저비점 열매체가 밀봉된, 폐쇄된 열매체 순환 유로,
상기 저비점 열매체와 수증기 사이에서 열교환하여 상기 저비점 열매체를 증발시키는 증발기,
상기 증발기에서 증발된 상기 저비점 열매체의 팽창력을 회전력으로 변환하여 발전기를 구동하는 팽창기,
상기 팽창기로부터 배출된 상기 저비점 열매체와 열부하 유체 사이에서 열교환하여 상기 저비점 열매체를 응축시키는 동시에 상기 열부하 유체에 열을 공급하는 응축기 및
상기 응축기에서 응축된 상기 저비점 열매체를 가압하여 상기 증발기에 재공급하는 순환 펌프를 갖고,
상기 열원부는,
태양광에 의해 순환수를 증발시켜 수증기를 생성하는 태양열 보일러,
연료를 연소하여 상기 순환수를 증발시켜 수증기를 생성하는 연료 보일러 및
상기 태양열 보일러가 생성한 수증기 및 상기 연료 보일러가 생성한 수증기를 상기 증발기에 도입하고, 상기 증발기로부터 유출되는 상기 수증기가 응축된 상기 순환수를 상기 태양열 보일러 및 연료 보일러에 환류시키는, 폐쇄된 유로 구성을 갖고,
상기 태양열 보일러 및 상기 연료 보일러가 생성한 수증기는, 각각, 기수 분리기를 통해 상기 증발기에 공급되고,
상기 기수 분리기의 각각을 통과한 후의 수증기를 합류시키는 스팀 헤더와,
상기 스팀 헤더 내의 증기의 압력을 검출하는 압력계와,
상기 연료 보일러의 연소량을 제어하는 연소량 제어 장치를 더 갖고,
상기 연소량 제어 장치는, 상기 압력계의 검출값이 일정해지도록 제어를 행하는, 발전 급열 장치.A power generation heat-
The power generation and heat radiating device has a power generating portion and a heat source portion constituting a Rankine cycle heat pipe,
The power generation unit includes:
A closed heat medium circulation passage in which the low boiling point heat medium is sealed,
An evaporator for exchanging heat between the low boiling point heating medium and the water vapor to evaporate the low boiling point heating medium,
An inflator for converting the expansion force of the low boiling point heating medium evaporated in the evaporator into a rotational force to drive the generator,
A condenser for exchanging heat between the low boiling point heating medium discharged from the inflator and the heat load fluid to condense the low boiling point heating medium and to supply heat to the heat load fluid;
And a circulation pump that pressurizes the low boiling point heating medium condensed in the condenser and re-supplies the low boiling point heating medium to the evaporator,
The heat source unit includes:
A solar boiler for generating water vapor by evaporating the circulating water by sunlight,
A fuel boiler for burning fuel to evaporate the circulating water to generate steam; and
Wherein the water vapor generated by the solar boiler and the water vapor generated by the fuel boiler are introduced into the evaporator and the circulating water condensed by the water vapor flowing out from the evaporator is returned to the solar boiler and the fuel boiler, Lt; / RTI &
The solar heat boiler and the water vapor generated by the fuel boiler are respectively supplied to the evaporator through a water separator,
A steam header for joining water vapor after passing through each of the water separators,
A pressure gauge for detecting the pressure of the steam in the steam header,
Further comprising a combustion amount control device for controlling a combustion amount of the fuel boiler,
Wherein the combustion amount control device performs control such that the detected value of the pressure gauge becomes constant.
상기 발전 급열 장치는, 랭킨 사이클 열기관을 구성하는 발전부와, 열원부를 갖고,
상기 발전부는,
저비점 열매체가 밀봉된, 폐쇄된 열매체 순환 유로,
상기 저비점 열매체와 수증기 사이에서 열교환하여 상기 저비점 열매체를 증발시키는 증발기,
상기 증발기에서 증발된 상기 저비점 열매체의 팽창력을 회전력으로 변환하여 발전기를 구동하는 팽창기,
상기 팽창기로부터 배출된 상기 저비점 열매체와 열부하 유체 사이에서 열교환하여 상기 저비점 열매체를 응축시키는 동시에 상기 열부하 유체에 열을 공급하는 응축기 및
상기 응축기에서 응축된 상기 저비점 열매체를 가압하여 상기 증발기에 재공급하는 순환 펌프를 갖고,
상기 열원부는,
태양광에 의해 순환수를 증발시켜 수증기를 생성하는 태양열 보일러,
연료를 연소하여 상기 순환수를 증발시켜 수증기를 생성하는 연료 보일러 및
상기 태양열 보일러가 생성한 수증기 및 상기 연료 보일러가 생성한 수증기를 상기 증발기에 도입하고, 상기 증발기로부터 유출되는 상기 수증기가 응축된 상기 순환수를 상기 태양열 보일러 및 연료 보일러에 환류시키는, 폐쇄된 유로 구성을 갖고,
상기 증발기로부터 유출된 상기 순환수와 상기 열부하 유체 사이에서 열교환하는 바이패스 열교환기를 갖는, 발전 급열 장치.A power generation heat-
The power generation and heat radiating device has a power generating portion and a heat source portion constituting a Rankine cycle heat pipe,
The power generation unit includes:
A closed heat medium circulation passage in which the low boiling point heat medium is sealed,
An evaporator for exchanging heat between the low boiling point heating medium and the water vapor to evaporate the low boiling point heating medium,
An inflator for converting the expansion force of the low boiling point heating medium evaporated in the evaporator into a rotational force to drive the generator,
A condenser for exchanging heat between the low boiling point heating medium discharged from the inflator and the heat load fluid to condense the low boiling point heating medium and to supply heat to the heat load fluid;
And a circulation pump that pressurizes the low boiling point heating medium condensed in the condenser and re-supplies the low boiling point heating medium to the evaporator,
The heat source unit includes:
A solar boiler for generating water vapor by evaporating the circulating water by sunlight,
A fuel boiler for burning fuel to evaporate the circulating water to generate steam; and
Wherein the water vapor generated by the solar boiler and the water vapor generated by the fuel boiler are introduced into the evaporator and the circulating water condensed by the water vapor flowing out from the evaporator is returned to the solar boiler and the fuel boiler, Lt; / RTI &
And a bypass heat exchanger that exchanges heat between the circulating water flowing out of the evaporator and the heat load fluid.
상기 발전 급열 장치는, 랭킨 사이클 열기관을 구성하는 발전부와, 열원부를 갖고,
상기 발전부는,
저비점 열매체가 밀봉된, 폐쇄된 열매체 순환 유로,
상기 저비점 열매체와 수증기 사이에서 열교환하여 상기 저비점 열매체를 증발시키는 증발기,
상기 증발기에서 증발된 상기 저비점 열매체의 팽창력을 회전력으로 변환하여 발전기를 구동하는 팽창기,
상기 팽창기로부터 배출된 상기 저비점 열매체와 열부하 유체 사이에서 열교환하여 상기 저비점 열매체를 응축시키는 동시에 상기 열부하 유체에 열을 공급하는 응축기 및
상기 응축기에서 응축된 상기 저비점 열매체를 가압하여 상기 증발기에 재공급하는 순환 펌프를 갖고,
상기 열원부는,
태양광에 의해 순환수를 증발시켜 수증기를 생성하는 태양열 보일러,
연료를 연소하여 상기 순환수를 증발시켜 수증기를 생성하는 연료 보일러 및
상기 태양열 보일러가 생성한 수증기 및 상기 연료 보일러가 생성한 수증기를 상기 증발기에 도입하고, 상기 증발기로부터 유출되는 상기 수증기가 응축된 상기 순환수를 상기 태양열 보일러 및 연료 보일러에 환류시키는, 폐쇄된 유로 구성을 갖고,
상기 태양열 보일러는, 고비점 열매체가 순환하는 태양열 집열기와, 상기 고비점 열매체와 상기 순환수 사이에서 열교환하여, 상기 순환수를 증발시키는 기화기를 갖는, 발전 급열 장치.A power generation heat-
The power generation and heat radiating device has a power generating portion and a heat source portion constituting a Rankine cycle heat pipe,
The power generation unit includes:
A closed heat medium circulation passage in which the low boiling point heat medium is sealed,
An evaporator for exchanging heat between the low boiling point heating medium and the water vapor to evaporate the low boiling point heating medium,
An inflator for converting the expansion force of the low boiling point heating medium evaporated in the evaporator into a rotational force to drive the generator,
A condenser for exchanging heat between the low boiling point heating medium discharged from the inflator and the heat load fluid to condense the low boiling point heating medium and to supply heat to the heat load fluid;
And a circulation pump that pressurizes the low boiling point heating medium condensed in the condenser and re-supplies the low boiling point heating medium to the evaporator,
The heat source unit includes:
A solar boiler for generating water vapor by evaporating the circulating water by sunlight,
A fuel boiler for burning fuel to evaporate the circulating water to generate steam; and
Wherein the water vapor generated by the solar boiler and the water vapor generated by the fuel boiler are introduced into the evaporator and the circulating water condensed by the water vapor flowing out from the evaporator is returned to the solar boiler and the fuel boiler, Lt; / RTI &
The solar heat boiler has a solar collector in which a high boiling point heating medium circulates, and a vaporizer that performs heat exchange between the high boiling point heating medium and the circulating water to evaporate the circulating water.
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