KR101566712B1 - Power generation system using the steam and air and hydraulic - Google Patents

Power generation system using the steam and air and hydraulic Download PDF

Info

Publication number
KR101566712B1
KR101566712B1 KR1020140108717A KR20140108717A KR101566712B1 KR 101566712 B1 KR101566712 B1 KR 101566712B1 KR 1020140108717 A KR1020140108717 A KR 1020140108717A KR 20140108717 A KR20140108717 A KR 20140108717A KR 101566712 B1 KR101566712 B1 KR 101566712B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power generation
air
steam
water
power
Prior art date
Application number
KR1020140108717A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
권오규
Original Assignee
권오규
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 권오규 filed Critical 권오규
Priority to KR1020140108717A priority Critical patent/KR101566712B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101566712B1 publication Critical patent/KR101566712B1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D15/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of engines with devices driven thereby
    • F01D15/10—Adaptations for driving, or combinations with, electric generators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K21/00—Steam engine plants not otherwise provided for
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/06—Stations or aggregates of water-storage type, e.g. comprising a turbine and a pump
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00—Hot-water central heating systems
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20—Hydro energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/16—Mechanical energy storage, e.g. flywheels or pressurised fluids
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier
    • Y02P80/15—On-site combined power, heat or cool generation or distribution, e.g. combined heat and power [CHP] supply
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/50—Energy storage in industry with an added climate change mitigation effect

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

The present invention relates to a power generation system using water power, steam, and air constructed to generate power using steam and air as well as a difference of water pressure; and to also supply hot water. The power generation system generating electricity by rotating a turbine comprises: a water power generation device; a steam generation device; a boiler device; and a wind power generation device. The water power generation device comprises: a main water tank to generate water and a water power generator including a generation turbine generating power using water stored in the main water tank. The steam generation device comprises: an evaporator to return the water, and a steam generator. The evaporator converts the water used to generate power by the water power generation device into overheated steam to return the water back to the main water tank. The steam generator includes a generation turbine positioned on an upper part of the evaporator to generate power with overheated steam. The boiler device comprises: a condenser supplying hot water using overheated steam passing through the steam generator of the steam generation device; and a hot water tank storing the hot water heated by the condenser. The wind generation device includes an air circulation device supplying air at high pressures using the heated water to be used for generation; and a generation turbine generating power using the air moved by the air circulation device.

Description

수력과 증기 및 공기를 이용한 발전시스템{Power generation system using the steam and air and hydraulic}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power generation system using steam,

본 발명은 수력과 증기 및 공기를 이용한 발전시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 물의 수압차를 이용하여 발전하도록 이루어진 수력발전시스템을 이용하여 수력뿐만 아니라 증기 및 공기를 이용하여 발전할 수 있도록 하는 한편, 온수를 공급할 수 있도록 이루어진 수력과 증기 및 공기를 이용한 발전시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a power generation system using hydraulic power, steam, and air, and more particularly, to a power generation system using water hydraulic power, And a power generation system using hydraulic power and steam and air, which can supply hot water.

일반적으로 수력발전은 물의 낙차를 이용하여 전기를 생산하는 것이다. 즉, 많은 물을 저장한 후 낮은 위치로 떨어뜨려 물이 가지는 위치에너지를 전기에너지로 전환하는 것이다.Generally, hydroelectric power is to generate electricity using water drops. In other words, after storing a lot of water and dropping it to a low position, it converts the energy of water into electric energy.

이러한 종래의 수력발전은 많은 발전과 낙차를 크게 하기 위해서 넓은 공간이 필요한 특징(단점)을 가진다. Such conventional hydroelectric power generation has a feature (disadvantage) that requires a large space in order to increase a lot of power generation and drift.

산업의 발전과 생활의 변화 등에 의하여 전력의 소모가 급증하고 있는 실정으로 점점 전기의 양이 부족한 실정이며, 특히 여름철과 겨울철에는 전기 양의 부족으로 인하여 정부에서는 절전을 강력히 강조하는 한편, 법적으로 제제를 하고 있다. As the consumption of electric power is rapidly increasing due to the development of industry and the change of life, the amount of electric power is gradually lacking. Especially in summer and winter, due to the lack of electric power, the government strongly emphasizes power saving, .

수력발전을 위하여 제공되는 기술문헌에는, (KR) 공개특허 10-2011-0028194(공개일. 2011.03.17) 초저낙차 수력발전, (KR) 공개특허 10-2011-0060873(공개일. 2011.06.08) 고각도 저낙차 밸트식 순환 수차에 의한 수력발전, (KR) 공개특허 10-2013-0015646(공개일. 2013.02.14) 수직축 수력발전, (KR) 공개특허 10-2013-0018616(공개일. 2013.02.25) 수력발전장치 및 부력발전시스템 등과 같은 다양한 특허문헌들이 제공되어 있다.
The technical literature provided for hydroelectric power generation includes, but is not limited to, the following: (KR) Patent Publication No. 10-2011-0028194 (Published on Mar. 17, 2011) ) Hydraulic power generation by low elevation low lift belt type circulation aberration, (KR) Patent Publication 10-2013-0015646 (Publication date, 2013.02.14) Vertical shaft hydroelectric power generation A variety of patent documents such as hydroelectric generators and buoyancy generators are provided.

본 발명은 비교적 작은 공간에서 수력발전을 할 수 있도록 하며, 작은 공간에서 수력발전을 위하여 구비되는 구성인 순환(리턴)수단에 의하여 발생하는 열에너지를 이용하여 온수공급 및 풍력발전을 할 수 있도록 이루어진 수력과 증기 및 공기를 이용한 발전시스템을 제공하고자 한다.The present invention relates to a hydroelectric power generation system capable of generating hydroelectric power in a relatively small space and capable of supplying hot water and wind power using thermal energy generated by a circulation means (return means) And a power generation system using steam and air.

즉, 작은 공간에서 수력발전을 하고자 할 경우에는 수력발전에 사용되는 물을 다시 수력발전에 이용할 수 있도록 열에너지를 이용한 리턴시키는 구성이 필요하며, 이 구성을 이용하여 온수공급 및 풍력발전을 할 수 있도록 이루어진 수력과 증기 및 공기를 이용한 발전시스템을 제공하기 위한 것이다.In other words, in case of hydroelectric power generation in a small space, it is necessary to return the water used for hydroelectric power generation by using heat energy so that the water used for hydroelectric power generation can be used again for hydroelectric power generation. And to provide a hydropower, steam and air-based power generation system.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않는다.
The technical objects to be achieved by the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 수력과 증기 및 공기를 이용한 발전시스템은, 터빈을 회전시켜 전기를 발생시키는 발전시스템에 있어서, 수력발전을 위하여 구비된 메인물탱크와, 상기 메인물탱크에 저장된 물을 이용하여 발전을 하는 발전터빈을 구비하는 수력발전기를 포함하는 수력발전장치와; 상기 수력발전장치에서 발전에 사용된 물이 다시 메인물탱크로 리턴시키기 위하여 과열증기로 변환시키는 리턴용 증발기와, 상기 증발기의 상부에 위치하여 과열증기로 발전을 하는 발전터빈을 구비하는 증기발전기를 포함하는 증기발전장치와; 상기 증기발전장치의 증기발전기를 통과한 과열증기를 이용하여 온수를 공급하도록 이루어진 응축기와, 상기 응축기로 가열된 온수를 저장하는 온수탱크를 포함하는 보일러장치 및, 발전을 위하여 사용될 가열된 물을 이용하여 공기가 이동하도록 하는 공기순환장치와, 상기 공기순환장치에 의하여 이동하는 공기를 이용하여 발전을 하는 발전터빈을 구비하는 풍력발전기를 포함하는 풍력발전장치의 구성을 포함하여, 발전 및 온수를 공급할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a power generation system for generating electricity by rotating a turbine, the power generation system comprising: a main water tank provided for hydroelectric power generation; A hydro-electric power generator including a hydro-electric generator having a power generation turbine generating power using water; A steam generator having a return evaporator for returning water used for power generation to the superheated steam for returning to the main water tank, and a power generation turbine located at an upper portion of the evaporator and generating superheated steam; A steam generator including; A boiler device including a condenser configured to supply hot water using superheated steam passing through a steam generator of the steam generator, a hot water tank storing hot water heated by the condenser, and a heating device And a wind turbine having a power turbine for generating electricity by using air that is moved by the air circulation device to supply electricity and hot water to the wind turbine .

구체적으로, 상기 보일러장치(30)의 응축기(31)와 메인물탱크(11) 사이에는 응축용 탱크(33)와, 밸브(V2)가 더 구비될 수 있다. Specifically, a condensing tank 33 and a valve V2 may be further provided between the condenser 31 and the main water tank 11 of the boiler unit 30. [

상기 공기순환장치(41)는 하부에 공기 유입구와 상부에 공기 배출구가 구비되는 공기통로를 가지는 고기압 발생용 타워(41a)와, 상기 고기압 발생용 타워(41a)의 공기통로에 열교환이 이루어지도록 설치되는 수력발전용 바이패스관(41b)을 포함하여,The air circulation device 41 is installed so as to perform heat exchange with the air pressure generating tower 41a for generating a high pressure and having an air inlet having a lower air inlet and an air outlet at the upper side, And a bypass pipe (41b) for hydroelectric power generation,

수력발전을 위하여 상기 메인물탱크(11)의 물이 고온일 경우 수력발전용 바이패스관(41b)으로 이동하도록 하여 고기압 발생용 타워(41a) 내의 공기가 가열되도록 함으로써 풍력발전장치(40)에서 풍력발전이 이루어질 수 있다.When the water in the main water tank 11 is high in temperature for hydroelectric power generation, the air in the high pressure generating tower 41a is caused to move to the hydroelectric power generation bypass pipe 41b, Wind power can be generated.

상기 공기용 순환장치(41)에는 수력발전용 바이패스관(41b)과 연결되어 메인물탱크(11)으로 리턴시키는 바이패스용 리턴관(41b')과, 물을 순환시키는 순환펌프(41c)가 더 구비되어, 응축기 역할을 수행할 수 있다.
The air circulation device 41 is provided with a bypass return pipe 41b 'connected to the hydroelectric power generation bypass pipe 41b and returning to the main water tank 11, a circulation pump 41c circulating water, So that it can function as a condenser.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 수력발전에 사용되는 물을 순환시켜 사용함으로써 수력발전에 사용될 물을 많이 저장하지 않아도 되며, 이로 인하여 메인물탱크에 의하여 발생하는 공간의 크기를 작게 할 수 있어 비교적 작은 공간에서 발전시스템을 구성할 수 있는 이점이 있다.As described above, according to the present invention, it is not necessary to store much water to be used for hydroelectric power generation by circulating the water used for hydroelectric power generation, so that the size of the space generated by the main water tank can be reduced, There is an advantage that a power generation system can be constructed in space.

또한, 수력발전에 사용되는 물을 순환시키기 위하여 가열된 물(증기)을 이용하여 발전 및 온수로 다양하게 사용함으로써 그 효율을 높일 수 있을 것이며, 그 활용도를 높일 수 있는 이점이 있다.In addition, by using heated water (steam) to circulate the water used for hydroelectric power generation, it can be used variously as power generation and hot water, so that the efficiency can be increased and the utility can be increased.

즉, 이러한 본 발명의 수력과 증기 및 공기를 이용한 발전시스템은 소규모의 지역단위의 마을, 공장지역, 다가구의 주택단지 등에서 공공시설로 설치되어 용이하게 사용될 수 있는 이점이 있다.
That is, the power generation system using the hydraulic power, steam, and air of the present invention is advantageous in that it can be installed as a public facility in a small-scale local area, a factory area, a multi-

도 1은 본 발명의 실시 예를 나타낸 수력과 증기 및 공기를 이용한 발전시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예를 나타낸 수력과 증기 및 공기를 이용한 발전시스템의 수력발전장치와 증기발전장치 및 보일러장치 부분에 대한 개략도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예를 나타낸 수력과 증기 및 공기를 이용한 발전시스템의 수력발전장치와 풍력발전장치 부분에 대한 개략도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예를 나타낸 수력과 증기와 공기를 이용한 발전시스템의 수력발전장치와 풍력발전장치 부분에 대한 개략도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic diagram of a power generation system using hydraulic power and steam and air, showing an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 2 is a schematic view of a hydroelectric power generating unit, a steam generating unit, and a boiler unit of a power generation system using hydraulic power, steam, and air, showing an embodiment of the present invention.
3 is a schematic view of a hydroelectric power generating unit and a wind power generating unit of a power generation system using hydraulic power, steam, and air, showing an embodiment of the present invention.
4 is a schematic view of a hydroelectric power generating unit and a wind power generating unit of a power generation system using hydraulic power, steam, and air, showing another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호로 표시한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same components are denoted by the same reference symbols whenever possible. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.

본 발명은 수력과 풍력을 이용하여 전기생성(발전) 및 온수공급을 할 수 있도록 이루어진 수력과 증기 및 공기를 이용한 발전시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a power generation system using hydraulic power, steam, and air, which can generate electric power (electric power generation) and hot water supply by using hydraulic power and wind power.

이러한 본 발명의 수력과 증기 및 공기를 이용한 발전시스템에 대하여 그 실시 예를 나타낸 도 1 내지 3을 참조하여 설명한다.The hydro-power, steam and air-based power generation system of the present invention will be described with reference to Figs.

본 발명인 수력과 증기 및 공기를 이용한 발전시스템은 크게, 물의 위치에너지를 이용하여 발전을 하도록 구비된 수력발전장치(10)와, 상기 수력발전장치(10)에 사용된 물을 리턴시키기 위하여 증발시키되 증발된 과열증기를 이용하여 발전을 하는 증기발전장치(20)와, 상기 증기발전장치(20)에서 과열된 증기를 이용하여 온수를 공급하도록 이루어진 보일러장치(30)와, 상기 보일러장치(30)에서 사용된 고온의 물을 이용하여 수력발전시 공기를 가열하여 발전 및 공조를 하는 풍력발전장치(40)로 구성된다.The hydro-power generation system using steam and air according to the present invention comprises a hydro-power generation device 10 provided for generating power using the potential energy of water, and a steam generator 10 for evaporating water used for returning the water used in the hydro- A boiler device 30 for supplying hot water by using steam heated in the steam generator 20 and a steam generator 30 for generating hot water by using superheated steam, And a wind turbine generator 40 for heating and air-conditioning the hydrocarbons using hydrothermal power.

상기 수력발전장치(10)는 물의 위치에너지를 전기로 전환하는 장치로, 수력에 사용된 물을 저장하는 메인물탱크(11)와, 상기 메인물탱크(11)에 저장된 물을 이용하여 발전을 하는 발전터빈(13)을 구비하는 수력발전기(12)와, 상기 수력발전기(12)가 발전을 하도록 메인물탱크(11)의 물을 안내하는 제어용 밸브(V6)가 구비된 주배관(14)과, 상기 메인물탱크(11)에 급수를 하는 급수관(15)을 포함한다.The hydroelectric power generator 10 is a device for converting the potential energy of water into electricity. The hydroelectric power generator 10 includes a main water tank 11 for storing water used for hydraulic power, A main pipe 14 having a control valve V6 for guiding water in the main water tank 11 so that the hydro-power generator 12 can generate power; , And a water supply pipe (15) for supplying water to the main water tank (11).

상기 증기발전장치(20)는 수력발전장치(10)에서 사용된 물을 다시 수력발전에 사용될 수 있도록 메인물탱크(11)에 리턴시키는 한편, 발전을 시키는 구성으로, 수력발전기(12)에 사용된 물을 과열증기로 변환시키는 리턴용 증발기(21)와, 상기 리턴용 증발기(21)에서 발생된 과열증기로 발전을 하는 발전터빈(23)을 구비하는 증기발전기(22)를 포함한다. 상기 리턴용 증발기(21)에 열원을 공급하는 열원장치(21a)는 태양열 또는 폐열을 이용하도록 한다.The steam generator 20 is configured to return water used in the hydroelectric power generator 10 to the main water tank 11 for use in hydroelectric power generation and to generate electric power. And a steam generator 22 having a return evaporator 21 for converting the water into superheated steam and a power generation turbine 23 for generating superheated steam generated in the return evaporator 21. The heat source device 21a for supplying the heat source to the return evaporator 21 uses solar heat or waste heat.

상기 보일러장치(30)는 증기발전장치(20)에서 사용된 (과열)증기를 이용하여 온수를 공급하도록 하는 구성으로, 증기발전장치(20)에서 사용된 (과열)증기를 물로 응축시키되, 이 응축열을 흡수하여 온수공급을 공급하도록 하는 응축기(31)와, 상기 응축기(31)로 가열된 온수를 저장하는 온수탱크(32)를 포함한다. 상기 응축기(31)를 통과한 증기가 온수로 미전환됨을 방지하기 위하여 응축용 탱크(33)가 더 구비될 수 있다.The boiler device 30 is configured to supply hot water using the (superheated) steam used in the steam generator 20. The boiler device 30 condenses the (superheated) steam used in the steam generator 20 into water, A condenser 31 for absorbing condensation heat to supply hot water supply, and a hot water tank 32 for storing hot water heated by the condenser 31. A condensation tank 33 may be further provided to prevent the steam passing through the condenser 31 from being converted into hot water.

상기 풍력발전장치(40)는 응축기(31)를 통과한 고온의 물을 이용하여 공기를 가열하여 발전 또는 공조를 하도록 하는 구성으로, 가열된 (고온) 물을 이용하여 공기가 순환하도록 하는 공기순환장치(41)와, 상기 공기순환장치(41)에 의하여 이동하는 공기를 이용하여 발전을 하는 발전터빈(43)을 구비하는 풍력발전기(42)를 포함한다.The wind turbine generator 40 is configured to heat or generate air by heating the air using high-temperature water that has passed through the condenser 31, and is configured to circulate air using heated (high-temperature) And a wind turbine (42) having a device (41) and a power generation turbine (43) generating electricity by using the air moved by the air circulation device (41).

상기 공기순환장치(41)는 가열된 (고온) 물에 의하고 공기가 데워져 순환할 수 있도록 하부에 공기 유입구와 상부에 공기 배출구가 구비되는 공기통로를 가지는 고기압 발생용 타워(41a)와, 상기 고기압 발생용 타워(41a)의 공기통로에 열교환이 이루어지도록 설치되는 수력발전용 바이패스관(41b)으로 구성된다.The air circulation device 41 includes a tower 41a for generating a high pressure having an air inlet with a lower air inlet and an air outlet above the air outlet so that air can be circulated by heating (hot) And a hydrostatic power generation bypass pipe 41b installed so as to perform heat exchange with the air passage of the high pressure generating tower 41a.

상기 수력발전용 바이패스관(41b)에는 원활한 순환이 이루어지도록 하기 위한 순환펌프(41C)와, 물의 이동을 제어하도록 다수의 밸브(V3, V4)가 더 구비될 수 있다.The circulation pump 41C and the valves V3 and V4 may be further provided to control the movement of water in the hydrostatic power generation bypass pipe 41b.

상기 수력발전용 바이패스관(41b)으로 공급되는 물은 온도가 높을수록 풍력발전장치(40)의 효율이 좋아짐으로써 응축용 탱크(33)의 물이 공급되도록 하는 것이 바람직하다.It is preferable that the water supplied to the hydrostatic power generation bypass pipe 41b is supplied with water from the condensation tank 33 by improving the efficiency of the wind power generator 40 as the temperature is higher.

상기 풍력발전장치(40)는 고온의 물에 의하여 가열된 공기로 인하여 공기의 순환시 발전터빈(43)을 구비하는 풍력발전기(42)를 구동하지 않고 건물의 공조에 이용될 수도 있을 것이다.The wind turbine generator 40 may be used for air conditioning of the building without driving the wind turbine generator 42 having the power generator turbine 43 when circulating the air due to the air heated by the hot water.

즉, 가열되어 순환하는 공기는, 건물을 난방하거나 건물 내의 공기를 순환시킬 용도로 사용될 수도 있다. That is, the heated and circulating air can be used for heating the building or circulating the air in the building.

도 4를 참조하면,Referring to Figure 4,

상기 공기용 순환장치(41)에는 수력발전용 바이패스관(41b)과 연결되어 메인물탱크(11)으로 리턴시키는 바이패스용 리턴관(41b')이 더 구비되도록 하여, 보일러장치(30)의 미사용(난방 및 온수 미사용)으로 인하여 응축기(31)가 제 역할을 수행하지 못할 경우 상기 공기용 순환장치(41)로 메인물탱크(11) 또는 응축용 탱크(33)의 물을 순환시켜 냉각시킬 수도 있다. 즉, 상기 보일러장치(30)의 미사용시 공기용 순환장치(41)는 응축기 역할을 수행할 수도 있다.The air circulation device 41 further includes a bypass return pipe 41b 'connected to the hydroelectric power generation bypass pipe 41b and returning to the main water tank 11, When the condenser 31 fails to perform its role due to the unused (heating and unheated water) of the air, the circulation device 41 for air circulates water in the main water tank 11 or the condensation tank 33, . That is, the air circulation device 41 when the boiler device 30 is not used may serve as a condenser.

미설명된 도면부호 'V3'는 밸브이다.
The reference numeral 'V3' is a valve.

이와 같이 이루어진 본 발명의 수력과 증기 및 공기를 이용한 발전시스템은, 다양한 제어 및 주어진 환경 등에 의하여 다양한 방법으로 발전이 이루어질 수 있을 것이다.The power generation system using the hydraulic power, steam, and air according to the present invention may be developed in various ways by various controls and given environments.

예를 들어 설명하면,For example,

- 비가 오는 경우,- In case of rain,

태양열을 이용한 열원장치(21a)에서 열원이 공급되지 않아 리턴용 증발기(21)가 작동하지 않음으로써 수력발전장치(10)에 사용된 물은 순환될 수 없을 것이다. 이때에는 빗물 등이 급수관(15)을 통하여 유입되도록 하여 수력발전장치(10)에 사용된 물을 보충하도록 하며, 수력발전만 이루어지한다. The heat source is not supplied from the heat source device 21a using solar heat and the return evaporator 21 does not operate so that the water used in the hydroelectric power generator 10 can not be circulated. At this time, rainwater or the like is allowed to flow through the water supply pipe 15 to supplement the water used in the hydroelectric power generator 10, and only hydroelectric power is generated.

- 태양열을 이용할 수 있는 경우, - If solar heat is available,

수력발전장치(10)에서는 메인물탱크(11)에 저장된 물을 이용하여 발전을 한다.The hydroelectric power generator 10 generates electricity by using the water stored in the main water tank 11.

증기발전장치(20)에서는 상기 수력발전장치(10)에서 발전에 사용된 물은 리턴용 증발기(21)에서 가열되어 과열증기로 전환되고, 상기 과열증기를 이용하여 발전을 한다.In the steam generator 20, the water used for power generation in the hydroelectric power generator 10 is heated in the return evaporator 21 to be converted into superheated steam, and the superheated steam is used to generate electricity.

보일러장치(30)에서는 상기 증기발전장치(20)를 통과한 고온의 증기를 이용하여 온수를 생성하여 온수를 공급하도록 한다.In the boiler apparatus 30, hot water is generated using hot steam passing through the steam generator 20 to supply hot water.

풍력발전장치(40)에서는 상기 보일러장치(30)의 응축기(31)에서 열교환한 상태의 고온의 물로 가열된 공기를 이용하여 발전을 하거나 건물의 공조를 하도록 할 수 있다.In the wind turbine generator 40, the air heated by the hot water in the heat exchanged state in the condenser 31 of the boiler device 30 can be used for power generation or air conditioning of the building.

이와 같이 구성된 본 발명은 수력발전에 사용되는 물을 순환시켜 사용함으로써 수력발전에 사용될 물을 많이 저장하지 않아도 되며, 이로 인하여 메인물탱크에 의하여 발생하는 공간의 크기를 작게 할 수 있어 비교적 작은 공간에서 발전시스템을 구성할 수 있는 이점이 있다.According to the present invention configured as described above, it is not necessary to store much water to be used for hydroelectric power generation by circulating the water used for hydroelectric power generation, so that the size of the space generated by the main water tank can be reduced, There is an advantage that a power generation system can be constituted.

또한, 수력발전에 사용되는 물을 순환시키기 위하여 가열된 물(증기)을 이용하여 발전 및 온수로 다양하게 사용함으로써 그 효율을 높일 수 있을 것이며, 그 활용도를 높일 수 있는 이점이 있다.In addition, by using heated water (steam) to circulate the water used for hydroelectric power generation, it can be used variously as power generation and hot water, so that the efficiency can be increased and the utility can be increased.

즉, 이러한 본 발명의 수력과 증기 및 공기를 이용한 발전시스템은 소규모의 지역단위의 마을, 공장지역, 다가구의 주택단지 등에서 공공시설로 설치되어 용이하게 사용될 수 있는 이점이 있다.That is, the power generation system using the hydraulic power, steam, and air of the present invention is advantageous in that it can be installed as a public facility in a small-scale local area, a factory area, a multi-

이와 같이 이루어지는 본 발명의 수력과 증기 및 공기를 이용한 발전시스템은 소규모의 발전이 가능한 것으로 넓은 장소가 필요하지 않아 지역단위(리, 동) 또는 공장지역 등에 설치되어 사용될 수 있는 것이다.The hydro-power, steam, and air-based power generation system of the present invention as described above can be installed in a local unit (Li, copper) or a factory area because a large-

상기와 같은 수력과 증기 및 공기를 이용한 발전시스템은 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.
The power generation system using the hydraulic power, steam, and air is not limited to the construction and operation of the embodiments described above. The above embodiments may be configured so that all or some of the embodiments may be selectively combined to make various modifications.

10 : 수력발전장치 11 : 메인물탱크
12 : 수력발전기 13 : 발전터빈
20 : 증기발전장치 21 : 리턴용 증발기
22 : 증기발전기 23 : 발전터빈
30 : 보일러장치 31 : 응축기
32 : 온수탱크
40 : 풍력발전장치 41 : 공기용 순환장치
42 : 풍력발전기 43 : 발전터빈10: Hydropower generator 11: Main water tank
12: Hydroelectric generator 13: Power generation turbine
20: steam generator 21: return evaporator
22: Steam generator 23: Power generation turbine
30: boiler unit 31: condenser
32: Hot water tank
40: Wind turbine generator 41: Air circulator
42: Wind turbine 43: Power turbine

Claims (4)

터빈을 회전시켜 전기를 발생시키는 발전시스템에 있어서,
수력발전을 위하여 구비된 메인물탱크(11)와, 상기 메인물탱크(11)에 저장된 물을 이용하여 발전을 하는 발전터빈(13)을 구비하는 수력발전기(12)를 포함하는 수력발전장치(10)와;
상기 수력발전장치(10)에서 발전에 사용된 물이 다시 메인물탱크(11)로 리턴시키기 위하여 과열증기로 변환시키는 리턴용 증발기(21)와, 상기 증발기(21)의 상부에 위치하여 과열증기로 발전을 하는 발전터빈(23)을 구비하는 증기발전기(22)를 포함하는 증기발전장치(20)와;
상기 증기발전장치(20)의 증기발전기(22)를 통과한 과열증기를 이용하여 온수를 공급하도록 이루어진 응축기(31)와, 상기 응축기(31)로 가열된 온수를 저장하는 온수탱크(32)를 포함하는 보일러장치(30) 및,
발전을 위하여 사용될 가열된 물을 이용하여 고압의 공기로 만드는 공기순환장치(41)와, 상기 공기순환장치(41)에 의하여 이동하는 공기를 이용하여 발전을 하는 발전터빈(43)을 구비하는 풍력발전기(42)를 포함하는 풍력발전장치(40)의 구성을 포함하여, 발전 및 온수를 공급할 수 있도록 이루어지는 수력과 증기 및 공기를 이용한 발전시스템.
A power generation system for generating electricity by rotating a turbine,
(12) including a main water tank (11) provided for hydroelectric power generation and a power generation turbine (13) generating electricity using water stored in the main water tank (11) 10);
A return evaporator 21 for returning water used for power generation to the main water tank 11 to return to superheated steam in the hydroelectric power generator 10; A steam generator (20) including a steam generator (22) having a power generation turbine (23) generating electricity;
A condenser 31 configured to supply hot water using superheated steam passing through the steam generator 22 of the steam generator 20 and a hot water tank 32 storing hot water heated by the condenser 31 A boiler device (30)
(41) for making high-pressure air using heated water to be used for power generation, and a power turbine (43) for generating electricity by using the air moved by the air circulation device (41) A power generation system using hydraulic power, steam, and air to supply power and hot water, including the configuration of a wind power generator (40) including a generator (42).
제1항에 있어서,
상기 보일러장치(30)의 응축기(31)와 메인물탱크(11) 사이에는 응축용 탱크(33)와, 밸브(V2)가 더 구비되는 수력과 증기 및 공기를 이용한 발전시스템.
The method according to claim 1,
A power generation system using hydraulic power and steam and air in which a condensing tank 33 and a valve V2 are further provided between the condenser 31 and the main water tank 11 of the boiler apparatus 30. [
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 공기순환장치(41)는 하부에 공기 유입구와 상부에 공기 배출구가 구비되는 공기통로를 가지는 고기압 발생용 타워(41a)와, 상기 고기압 발생용 타워(41a)의 공기통로에 열교환이 이루어지도록 설치되는 수력발전용 바이패스관(41b)을 포함하여,
수력발전을 위하여 상기 메인물탱크(11)의 물이 고온일 경우 수력발전용 바이패스관(41b)으로 이동하도록 하여 고기압 발생용 타워(41a) 내의 공기가 가열되도록 함으로써 풍력발전장치(40)에서 풍력발전이 이루어지는 수력과 증기 및 공기를 이용한 발전시스템.
3. The method according to claim 1 or 2,
The air circulation device 41 is installed so as to perform heat exchange with the air pressure generating tower 41a for generating a high pressure and having an air inlet having a lower air inlet and an air outlet at the upper side, And a bypass pipe (41b) for hydroelectric power generation,
When the water in the main water tank 11 is high in temperature for hydroelectric power generation, the air in the high pressure generating tower 41a is caused to move to the hydroelectric power generation bypass pipe 41b, Power generation system using hydro, steam and air for wind power generation.
제3항에 있어서,
상기 공기순환장치(41)에는 수력발전용 바이패스관(41b)과 연결되어 메인물탱크(11)으로 리턴시키는 바이패스용 리턴관(41b')과, 물을 순환시키는 순환펌프(41c)가 더 구비되어, 응축기 역할을 수행할 수 있음을 특징으로 하는 수력과 증기와 공기를 이용한 발전시스템.The method of claim 3,
A bypass return pipe 41b 'connected to the hydrostatic power generation bypass pipe 41b and returning to the main water tank 11 and a circulation pump 41c circulating the water are connected to the air circulation device 41 Further comprising a condenser, wherein the condenser is capable of performing a condenser function.
KR1020140108717A 2014-08-21 2014-08-21 Power generation system using the steam and air and hydraulic KR101566712B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140108717A KR101566712B1 (en) 2014-08-21 2014-08-21 Power generation system using the steam and air and hydraulic

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140108717A KR101566712B1 (en) 2014-08-21 2014-08-21 Power generation system using the steam and air and hydraulic

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101566712B1 true KR101566712B1 (en) 2015-11-13

Family

ID=54610233

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140108717A KR101566712B1 (en) 2014-08-21 2014-08-21 Power generation system using the steam and air and hydraulic

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101566712B1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101418818B1 (en) 2013-07-23 2014-07-16 한국에너지기술연구원 Cogeneration Assisted Hydro Power System

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101418818B1 (en) 2013-07-23 2014-07-16 한국에너지기술연구원 Cogeneration Assisted Hydro Power System

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100975276B1 (en) Local heating water feeding system using absorbing type heat pump
KR101790294B1 (en) Heat pump system composed of several heat storages and solar heat collectors for district heating
US20150068205A1 (en) Steam turbine plant
CN102644957A (en) Solar heating control system and control method thereof
CN202732203U (en) Novel hydropower station
KR20190062802A (en) A Seawater Desalination Load Bank System and Its Control Method for Ocean Thermal Energy Conversion System Test and Surplus Power Utilization for Grid Stabilization
JP2016127755A (en) Generation power smoothing system
CN102758751A (en) Temperature difference generating system
CN201340043Y (en) Solar energy multistage utilization system
KR20150132046A (en) Power generation system using the steam and air and hydraulic
JP2009210162A (en) Power generating/hot water supply system
CN203685328U (en) Non-constant waste heat two-stage organic Rankine cycle power generation system
CN105679388A (en) Multifunctional nuclear power plant
CN104481613B (en) Power generation system of double-drive generator for reheating cycle utilization of low-grade heat energy
CN110886629A (en) System and method for realizing thermoelectric decoupling by using photo-thermal
CN104912757A (en) Trough-type solar thermal and natural gas combined power generation system
MX2017016744A (en) Cogeneration system for integration into solar water heating systems.
RU170194U1 (en) NUCLEAR POWER PLANT
KR101566712B1 (en) Power generation system using the steam and air and hydraulic
CN108286497A (en) A kind of wind energy and solar combined power generating system
KR101425962B1 (en) Binary Geothermal Power Generation System
CN203547814U (en) System for generating electricity by using hot water produced by hot-water boiler through expansion machine
CN201255012Y (en) CO2 heat cogeneration solar generation technology equipment
CN103758594B (en) System for generating electricity by hot water generated by hot-water boiler and through expander
KR101418818B1 (en) Cogeneration Assisted Hydro Power System

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee