KR101915990B1 - A combined heat and power generating system and A method for controlling the same - Google Patents
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Abstract
본 발명의 열병합 발전 시스템은, 가스를 연료로 사용하는 엔진, 상기 엔진에 의해 구동되어 전력을 생산하는 발전기, 상기 엔진의 배기가스에 의해 작동되어 혼합기를 압축하여 엔진으로 공급하는 터보차저, 및 상기 엔진 및 터보차저를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 엔진 정상 운전 중 엔진 정지 신호가 발생하면 엔진을 바로 정지하지 않고 낮은 엔진 회전수로 소정 시간 운전하는 터보차저 보호 제어를 한다.A cogeneration system of the present invention comprises an engine using gas as fuel, a generator driven by the engine to produce electric power, a turbocharger operated by the exhaust gas of the engine to compress the mixer and supply it to the engine, And a controller for controlling the engine and the turbocharger, wherein the controller performs the turbocharger protection control in which when the engine stop signal is generated during normal engine operation, the engine is not stopped immediately but operated at a low engine speed for a predetermined time.
Description
본 발명은 열병합 발전 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a cogeneration system and a control method thereof.
열병합 발전 시스템은 가스 연료로 엔진을 작동하여 발전기에서 전력을 생산하고, 엔진 등에서 발생하는 열을 온수 등으로 변환하여 그 수요처에 공급하는 시스템을 말한다.A cogeneration system is a system that generates electricity from a generator by operating an engine with gas fuel, and converts the heat generated by the engine into hot water or the like to supply it to the customer.
이러한 열병합 발전 시스템에는 공기 조화 장치가 연결되어 이 공기 조화 장치에 전력과 열 내지 온수를 공급할 수 있다.In this cogeneration system, an air conditioner is connected to supply power and heat or hot water to the air conditioner.
엔진은 발전기를 회전시켜 전력을 생산하도록 한다. 또한, 발전기에서 생산되는 전력은 전력변환기에서 전류, 전압, 주파수 등이 변환된 상용 전력으로 변환되어 건물 또는 공기 조화 장치와 같은 전력수요처에 공급될 수 있다.The engine turns the generator to produce power. In addition, the electric power generated by the generator can be converted into commercial electric power converted from electric power, voltage, frequency and the like in the electric power converter and supplied to electric power consumers such as building or air conditioner.
엔진은 그에 인가되는 부하에 따라 목표 엔진 회전수를 추종하도록 제어된다.The engine is controlled to follow the target engine speed according to the load applied thereto.
엔진의 출력을 높이기 위해 터보차저를 연결하여 혼합기를 압축하여 엔진으로 흡입할 수 있다. 터보차저는 배기가스의 힘으로 터빈을 돌려 그와 동축으로 연결된 임펠러를 회전시킴으로써 혼합기를 압축한다.To increase the output of the engine, a turbocharger can be connected to compress the mixer and suck it into the engine. The turbocharger compresses the mixer by rotating the turbine with the force of the exhaust gas and rotating the impeller coaxially connected thereto.
엔진은 실린더 내에서 혼합기를 연소시켜 그 폭발력이 피스톤을 밀어내면 크랭크축이 회전되어 회전력을 발생한다.The engine burns the mixer in the cylinder, and when the explosive force pushes the piston, the crankshaft rotates to generate the rotational force.
엔진은 실린더 내에서 피스톤이 왕복운동하고 크랭크축이 회전하는 등 상대적으로 슬라이딩 운동하는 부품들이 있으므로, 엔진 실린더에는 엔진 오일이 공급되어 부품들 사이를 윤활하도록 한다.Since the engine has relatively sliding parts such as a piston reciprocating in the cylinder and a crankshaft rotating, the engine cylinder is supplied with engine oil to lubricate between the parts.
터보차저도 회전축의 양측에 구비된 터빈과 임펠러가 회전하므로 터보차저에도 엔진오일이 공급된다.The turbocharger is also supplied with engine oil because the turbine and impeller provided on both sides of the rotary shaft rotate.
터보차저를 구비하는 엔진은 터보차저가 없는 엔진에 비해 많은 열이 발생하므로 갑작스럽게 엔진을 끄면 엔진이 과열될 우려가 있다.An engine equipped with a turbocharger generates more heat than an engine without a turbo charger, so that suddenly turning off the engine may cause the engine to overheat.
터보차저는 정상 작동시 임펠러가 5~20만rpm으로 회전하므로 베어링 부위가 매우 고온 상태로 유지되어 베어링 씰 부위의 엔진오일이 조금씩 탄화될 수 있다. 이는 터보차저를 이용하여 고출력을 내기 위해서 어쩔 수 없는 부분이지만, 탄화되는 엔진오일 양은 미량이기 때문에 엔진오일 교체 주기에 큰 영향을 주지는 않는다.The turbo charger rotates the impeller at 500,000 to 200,000 rpm during normal operation, and the bearing area is maintained at a very high temperature, so that the engine oil in the bearing seal area may be slightly carbonized. This is an inevitable part for high output using turbocharger, but since the amount of engine oil to be carbonized is very small, it does not have a big influence on engine oil replacement cycle.
엔진과 터보차저가 고 부하에 대응하여 고속 회전하도록 운전하다가 엔진을 즉시 끄면, 엔진오일이 터보차저에 공급되지 않아서 터보차저 베어링 부위가 고착될 우려가 있다.If the engine and the turbocharger are driven to rotate at a high speed in response to a high load and immediately turn off the engine, the engine oil may not be supplied to the turbocharger, which may adversely affect the turbocharger bearing portion.
그래서, 엔진을 특히 고 부하로 운전하다가 정지하는 경우에 엔진을 바로 정지하지 않고 낮은 엔진 회전수로 소정 시간 운전하여 엔진과 터보차저에 엔진오일을 공급하고 터보차저를 냉각시킬 필요가 있다.Therefore, in the case of stopping the engine, particularly at a high load, it is necessary to cool the turbocharger by supplying engine oil to the engine and the turbocharger by operating the engine at a low engine revolution for a predetermined time without immediately stopping the engine.
하지만, 엔진 정지 전에 낮은 엔진 회전수로 운전하는 경우 터보차저 보호를 위해 충분히 운전되었는지 판단할 수 있는 기준이 없어서 엔진 정지 전에 공회전을 효율적으로 할 수 없는 문제점이 있었다.However, when the engine is operated at a low engine speed before stopping the engine, there is no standard for judging whether the engine has been operated sufficiently for protecting the turbocharger, so that idling can not be efficiently performed before stopping the engine.
본 발명은 엔진을 정상 운전하다가 정지하는 경우에 바로 정지하지 않고 엔진을 낮은 회전수로 운전하여 엔진과 터보차저에 엔진오일을 공급하고 냉각시킬 수 있는 터보차저 보호 제어를 하며, 터보차저 보호 제어가 충분히 이루어졌는지 정확하게 판단한 다음에 엔진을 안전하게 정지할 수 있는 열병합 발전 시스템 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention provides a turbocharger protection control capable of supplying and cooling engine oil to and from the engine and the turbocharger by operating the engine at a low rotation speed without stopping immediately when the engine is stopped during normal operation. And to provide a cogeneration system capable of stopping the engine safely after precisely determining whether or not the cogeneration system has been sufficiently performed, and a control method thereof.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 열병합 발전 시스템은, 가스를 연료로 사용하는 엔진, 상기 엔진에 의해 구동되어 전력을 생산하는 발전기, 상기 엔진의 배기가스에 의해 작동되어 혼합기를 압축하여 엔진으로 공급하는 터보차저, 및 상기 엔진 및 터보차저를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 엔진 정상 운전 중 엔진 정지 신호가 발생하면 엔진을 바로 정지하지 않고 낮은 엔진 회전수로 소정 시간 운전하는 터보차저 보호 제어를 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a cogeneration system including an engine using gas as fuel, a generator driven by the engine to generate electric power, a compressor driven by the exhaust gas of the engine to compress the mixer, And a controller for controlling the engine and the turbocharger, wherein the controller is configured to perform a turbocharger protection control in which when the engine stop signal is generated during normal engine operation, .
상기 제어부는 엔진 회전수, 흡입 압력, 엔진오일 온도가 각각 소정값 이상이면 터보차저 보호 제어를 하고, 그렇지 않으면 상기 엔진을 정지하는 것이 바람직하다.Preferably, the controller controls the turbocharger when the engine speed, the suction pressure, and the engine oil temperature are equal to or greater than a predetermined value, respectively, and otherwise stops the engine.
상기 제어부는 엔진 회전수가 1500rpm 이상이고, 흡입 압력이 900hPa 이상이며, 엔진오일 온도가 90℃ 이상인 경우 터보차저 보호 제어를 하는 것이 바람직하다.Preferably, the control unit performs turbocharger protection control when the number of revolutions of the engine is 1500 rpm or more, the suction pressure is 900 hPa or more, and the engine oil temperature is 90 ° C or more.
상기 터보차저 보호 제어시, 엔진은 목표 회전수 900~1100rpm으로 운전되는 것이 바람직하다.During the turbocharger protection control, the engine is preferably operated at a target rotational speed of 900 to 1100 rpm.
상기 터보차저 보호 제어시, 방열팬, 냉각수 펌프 및 오일 펌프를 작동시키는 것이 바람직하다.In the turbocharger protection control, it is preferable to operate the heat dissipation fan, the cooling water pump, and the oil pump.
상기 터보차저 보호 제어 이후, 엔진 회전수가 소정값 미만이고, 엔진오일 온도가 소정온도 미만이며, 터보차저 보호 제어 진입 후 소정 시간 이상 경과한 경우 엔진을 정지하는 것이 바람직하다.After the turbocharger protection control, it is preferable to stop the engine when the number of revolutions of the engine is less than the predetermined value, the engine oil temperature is less than the predetermined temperature, and the predetermined time or more elapses after entering the turbocharger protection control.
상기 제어부는 엔진 회전수가 1100rpm 미만이고, 엔진오일 온도가 90℃ 미만이며, 터보차저 보호 제어 진입 후 2분 이상 경과한 경우 엔진을 정지하는 것이 바람직하다.Preferably, the control unit stops the engine when the number of revolutions of the engine is less than 1100 rpm, the engine oil temperature is less than 90 캜, and more than two minutes have elapsed after entering the turbocharger protection control.
본 발명의 일 형태에 의한 열병합 발전 시스템의 제어방법은, 엔진을 목표 회전수를 추종하도록 정상 운전 제어하는 단계, 엔진 정지 신호를 수신하는 단계, 엔진 회전수와 흡입 압력과 엔진오일 온도가 각각 소정값 이상인지 판단하는 단계, 엔진 회전수와 흡입 압력과 엔진오일 온도가 각각 소정값 이상이면, 엔진을 바로 정지하지 않고 낮은 엔진 회전수로 소정 시간 운전하는 터보차저 보호 제어를 하는 단계, 및 상기 터보차저 보호 제어 이후, 엔진 회전수가 소정값 미만이고, 엔진오일 온도가 소정온도 미만이며, 터보차저 보호 제어 진입 후 소정 시간 이상 경과한 경우 엔진을 정지하는 단계를 포함한다.A control method of a cogeneration system according to an embodiment of the present invention includes a step of performing normal operation control so as to follow a target engine speed of an engine, a step of receiving an engine stop signal, a step of receiving an engine stop signal, , Performing turbocharger protection control for operating the engine at a low engine speed for a predetermined time without immediately stopping the engine if the engine speed, the suction pressure, and the engine oil temperature are respectively equal to or greater than a predetermined value, Stopping the engine when the engine speed is less than the predetermined value, the engine oil temperature is lower than the predetermined temperature, and the predetermined time has elapsed since the entry into the turbocharger protection control.
상기 엔진 회전수와 흡입 압력과 엔진오일 온도 판단 단계는, 엔진 회전수가 1500rpm 이상이고, 흡입 압력이 900hPa 이상이며, 엔진오일 온도가 90℃ 이상인 경우 터보차저 보호 제어가 필요하다고 판단하는 것이 바람직하다.It is preferable that the step of determining the engine speed, the suction pressure and the engine oil temperature determine that the turbocharger protection control is necessary when the engine speed is 1500 rpm or more, the suction pressure is 900 hPa or more, and the engine oil temperature is 90 캜 or more.
상기 터보차저 보호 제어 단계에서, 엔진을 목표 회전수 900~1100rpm으로 운전하고, 방열팬, 냉각수 펌프 및 오일 펌프를 작동시키는 것이 바람직하다.In the turbocharger protection control step, it is preferable that the engine is operated at a target rotational speed of 900 to 1100 rpm to operate the heat radiating fan, the cooling water pump, and the oil pump.
상기 터보차저 보호 제어 이후, 엔진 회전수가 소정값 미만이고, 엔진오일 온도가 소정온도 미만이며, 터보차저 보호 제어 진입 후 소정 시간 이상 경과한 경우 엔진을 정지하는 것이 바람직하다.After the turbocharger protection control, it is preferable to stop the engine when the number of revolutions of the engine is less than the predetermined value, the engine oil temperature is less than the predetermined temperature, and the predetermined time or more elapses after entering the turbocharger protection control.
상기 터보차저 보호 제어 이후, 엔진 회전수가 1100rpm 미만이고, 엔진오일 온도가 90℃ 미만이며, 터보차저 보호 제어 진입 후 2분 이상 경과한 경우 엔진을 정지하는 것이 바람직하다.After the turbocharger protection control, it is preferable to stop the engine when the engine speed is less than 1100 rpm, the engine oil temperature is less than 90 DEG C, and more than two minutes have elapsed after entering the turbocharger protection control.
본 발명의 다른 형태에 의한 열병합 발전 시스템의 제어방법은, 엔진을 목표 회전수를 추종하도록 정상 운전 제어하는 단계, 엔진 긴급 정지 신호를 수신하여 엔진을 긴급 정지하는 단계, 시스템 재기동 가능 여부를 판단하는 단계, 시스템 재기동이 불가능한 상태이면 엔진 정지를 유지하고, 시스템 재기동이 가능하면 엔진을 낮은 엔진 회전수로 소정 시간 운전하는 터보차저 보호 제어를 하는 단계, 및 상기 터보차저 보호 제어 이후, 엔진오일 온도가 소정 온도 미만이고, 엔진 냉각수 온도가 소정 온도 미만이며, 터보차저 보호 제어 진입 후 소정 시간 이상 경과한 경우, 엔진에 부하를 연결하여 정상 운전 제어하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a control method for a cogeneration system, including: performing normal operation control so as to follow an engine at a target engine speed; emergency stopping an engine by receiving an engine emergency stop signal; A step of performing a turbocharger protection control for maintaining the engine stop when the system restart is impossible and for restarting the engine at a low engine speed for a predetermined time when the system can be restarted; And controlling the normal operation by connecting a load to the engine when the engine coolant temperature is lower than the predetermined temperature and the predetermined time or more has elapsed after entering the turbocharger protection control.
상기 터보차저 보호 제어 단계에서, 엔진을 목표 회전수 750~850rpm으로 운전하고, 방열팬, 냉각수 펌프 및 오일 펌프를 작동시키는 것이 바람직하다.In the turbocharger protection control step, it is preferable that the engine is operated at a target rotation speed of 750 to 850 rpm to operate the heat radiating fan, the cooling water pump, and the oil pump.
상기 터보차저 보호 제어 이후, 엔진오일 온도가 90℃ 미만이고, 엔진 냉각수 온도가 50℃ 미만이며, 터보차저 보호 제어 진입 후 2분 이상 경과한 경우, 엔진에 부하를 연결하여 정상 운전 제어하는 것이 바람직하다.When the engine oil temperature is less than 90 占 폚, the engine coolant temperature is less than 50 占 폚, and more than two minutes have elapsed after entering the turbocharger protection control, it is preferable to control the normal operation by connecting a load to the engine after the turbocharger protection control Do.
상기한 본 발명의 열병합 발전 시스템 및 그 제어방법에 의하면, 엔진을 정상 운전하다가 정지하는 경우에 바로 정지하지 않고 엔진을 낮은 회전수로 운전하여 엔진과 터보차저에 엔진오일을 공급하고 냉각시킬 수 있는 터보차저 보호 제어를 하며, 터보차저 보호 제어가 충분히 이루어졌는지 정확하게 판단한 다음에 엔진을 안전하게 정지할 수 있다.According to the cogeneration system of the present invention and the control method thereof, when the engine is stopped during normal operation and stopped, the engine can be operated at a low rotation speed without stopping to supply and cool the engine oil to the engine and the turbocharger The turbocharger protection control can be performed, and the engine can be safely stopped after determining whether or not the turbocharger protection control is sufficiently performed.
또한, 엔진 긴급 정지 후에 재시동할 경우에도 엔진을 낮은 회전수로 운전하여 엔진과 터보차저에 엔진오일을 공급하고 냉각시킬 수 있는 터보차저 보호 제어를 하며, 터보차저 보호 제어가 충분히 이루어졌는지 정확하게 판단한 다음에 엔진 정상 운전을 할 수 있다.In addition, even when the engine is restarted after an emergency stop, the turbocharger protection control is performed so that the engine can be supplied and cooled to the engine and the turbocharger by operating the engine at a low rotation speed. The engine can be operated normally.
도 1은 열병합 발전 시스템의 일례를 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 2는 엔진과 터보차저를 통한 배기가스와 혼합기의 유동을 나타내는 개념도이다.
도 3은 엔진과 터보차저를 통한 오일 순환 유동을 나타내는 개념도이다.
도 4는 제어부와 연결되는 각종 센서와 밸브 및 펌프를 나타내는 블록도이다.
도 5는 엔진 정지 신호 발생시 열병합 발전 시스템의 제어방법을 나타내는 플로우 차트이다.
도 6은 도 5의 제어방법에 따른 터보차저 보호 제어를 할 경우 엔진 회전수 변화를 나타내는 그래프이다.
도 7은 엔진 긴급 정지 신호 발생시 열병합 발전 시스템의 제어방법을 나타내는 플로우 차트이다.
도 8은 도 7의 제어방법에 따른 터보차저 보호 제어를 할 경우 엔진 회전수 변화를 나타내는 그래프이다.1 is a conceptual diagram schematically showing an example of a cogeneration system.
2 is a conceptual diagram showing the flow of the exhaust gas and the mixer through the engine and the turbocharger.
3 is a conceptual diagram showing the oil circulation flow through the engine and the turbocharger.
4 is a block diagram showing various sensors, valves and pumps connected to the control unit.
5 is a flowchart showing a control method of the cogeneration system when an engine stop signal is generated.
6 is a graph showing changes in engine speed when the turbocharger protection control is performed according to the control method of FIG.
7 is a flowchart showing a control method of the cogeneration system when an engine emergency stop signal is generated.
8 is a graph showing changes in engine speed when the turbocharger protection control is performed according to the control method of FIG.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 열병합 발전 시스템의 일례를 개략적으로 나타내는 개념도이다.1 is a conceptual diagram schematically showing an example of a cogeneration system.
열병합 발전 시스템(100)은 가스 연료로 엔진을 작동하여 발전기에서 전력을 생산하고, 엔진 등에서 발생하는 열을 온수 등으로 변환하여 그 수요처에 공급하는 시스템을 말한다.The
이러한 열병합 발전 시스템(100)에는 공기 조화 장치가 연결되어 이 공기 조화 장치에 전력과 열 내지 온수를 공급할 수 있다.In the
가스 연료는 제로 가버너(zero governor; 12)에 의해 입구 입력의 형태나 유량 변화에 상관없이 항상 일정한 출구 압력을 유지하면서 공급될 수 있다. 제로 가버너(12)는 넓은 범위에 걸쳐 안정된 출구 압력을 얻을 수 있으며, 엔진에 공급하는 가스 연료의 압력을 대기압 형태로 거의 일정하게 조절해 주는 기능을 갖고 있다. 또한, 제로 가버너(12)는 2개의 솔레노이드밸브를 구비하여 공급되는 연료를 차단할 수 있다.The gaseous fuel can be supplied by the zero
공기는 에어 클리너(air cleaner; 14)를 거쳐 깨끗한 공기로 여과되어 공급될 수 있다. 이러한 에어 클리너(14)는 엔진에 공급되는 외부 공기를 필터를 사용하여 먼지 및 미스트 형태의 수분 및 유분의 혼입을 차단할 수 있다.The air can be filtered and supplied with clean air through an
이와 같이 공급된 가스 연료와 공기는 믹서(mixer; 16)에 의해 공기와 연료의 혼합비가 일정한 혼합기로 되어 엔진에 흡입될 수 있다.The gas fuel and the air supplied as described above can be sucked into the engine by a mixer having a constant mixture ratio of air and fuel by a mixer (16).
제로 가버너(12)와 믹서(16) 사이에는 믹서(16)로 유입되는 연료의 유량을 조절하는 연료밸브(13)가 구비될 수 있다.Between the zero
터보차저(turbo charger; 20)는 혼합기를 고온 고압 상태로 압축할 수 있다. 이 터보차저(20)는 배기가스의 힘으로 터빈을 회전시키고 그 회전력으로 흡기를 압축시켜 엔진의 실린더로 보내어 출력을 높이는 장치이다.A
터보차저(20)는 터보(turbine)와 슈퍼차저(super charger; 과급기)를 합성한 용어로서, 터빈과 여기에 직결된 공기압축기로 구성되어 배기가스의 에너지로 터빈 휠(turbine wheel)을 회전시키고 공기압축기에 의해 흡입된 공기를 압축하여 실린더로 보낼 수 있다.The
이러한 터보차저(20)는 블레이드가 설치된 터빈 휠과 공기압축기의 임펠러를 하나의 축에 연결하고 각각 하우징으로 둘러싼 구조를 가지며, 엔진의 배기 매니폴드 근처에 배치될 수 있다.The
혼합기는 터보차저(20)에 의해 압축되어 온도가 상승하기 때문에 인터쿨러(intercooler; 25)로 냉각시킨 후 흡기 매니폴드(32)를 통해 엔진(30)으로 유입될 수 있다. 이 인터쿨러(25)는 혼합기를 냉각시켜 밀도를 크게 함으로써 엔진으로 유입되는 혼합기의 절대량을 늘려 엔진출력을 향상시킬 수 있다.The mixer is cooled by the
인터쿨러(25)는 공기로 냉각하는 공랭식 열교환기 또는 물로 냉각하는 수냉식 열교환 경로로 구성될 수 있다. 수냉식 인터쿨러는 냉각수를 매질로 사용할 수 있고, 별도의 열교환기 및 펌프를 구비하여 압축된 혼합기로부터 얻은 열량을 외부에 버리게 된다.The
ETC밸브(Electronic Throttle Control Valve; 29)는 흡기 매니폴드(32)의 입구측에 구비되어 엔진으로 유입되는 혼합기의 양을 조절한다. 혼합기가 많이 공급되면 엔진 출력이 커지게 된다.An ETC valve (Electronic Throttle Control Valve) 29 is provided at the inlet side of the
제어부(110)는 연료밸브(13)의 개도와 ETC밸브(29)의 개도를 조절하여 엔진(30)의 작동을 제어한다. 연료밸브(13)의 개도와 ETC밸브(29)의 개도가 커질수록 엔진 회전수가 커지게 될 것이다.The
엔진(30)은 흡기 매니폴드(32)를 통해 유입된 혼합기를 흡입, 압축, 폭발, 배기의 4 행정을 통해 작동하는 내연기관이다.The
엔진(30)이 작동함에 따라 발생하는 배기가스는 배기 매니폴드(34)를 통해 배출되며, 이때 터보차저(20)의 임펠러를 회전시킨다.Exhaust gas generated as the
엔진(30)은 발전기(40)를 회전시켜 전력을 생산하도록 한다. 이를 위해, 엔진(30)의 회전축 일단에 마련된 풀리(36)와 발전기(40)의 회전축 일단에 마련된 풀리(46) 사이에 벨트가 연결될 수 있다.The
이러한 엔진(30)의 풀리(36)와 발전기(40)의 풀리(46)는 그 회전수 비가 대략 1:3이 되도록 마련될 수 있다. 즉, 엔진(30)이 1000rpm 회전할 때 발전기(40)는 약 3000rpm 회전할 수 있다.The
발전기(40)에서 생산되는 전력은 전력변환기(90)에서 전류, 전압, 주파수 등이 변환된 상용 전력으로 변환되어 건물 또는 공기 조화 장치와 같은 전력수요처에 공급될 수 있다.The power generated by the
한편, 엔진(30)은 가스 연소에 의해 작동시 상당한 열이 발생하므로 냉각수를 순환시키면서 열교환시켜 엔진에서 발생하는 고온의 열을 흡수하도록 한다.On the other hand, since the
자동차에서는 냉각수 순환 유로에 라디에이터를 설치하여 엔진의 폐열을 모두 버리도록 구성되지만, 열병합 발전 시스템(100)에서는 엔진에서 발생하는 열을 흡수하여 온수를 만들어 이용할 수 있다.In the automobile, the radiator is installed in the cooling water circulation flow path to discard all of the waste heat of the engine. In the
이를 위해, 냉각수 순환 유로에는 온수 열교환기(50)가 마련되어 냉각수와 별도로 공급되는 물 사이에 열교환 함으로써 물이 고온의 냉각수로부터 열을 전달받도록 할 수 있다.To this end, a hot water heat exchanger (50) is provided in the cooling water circulation channel so that heat is exchanged between water supplied separately from the cooling water so that the water receives heat from the high temperature cooling water.
이 온수 열교환기(50)에 의해 생성되는 온수는 온수 저장조(51)에 저장되었다가 건물 등의 온수 수요처에 공급될 수 있다.The hot water generated by the hot water heat exchanger (50) is stored in the hot water storage tank (51) and can be supplied to hot water consumers such as buildings.
온수 수요처에서 온수를 사용하지 않는 경우에는 온수 열교환기(50)로 물이 공급되지 않아 냉각수 온도가 상승하게 되는데, 이를 방지하기 위해 별도의 방열기(70)를 설치하여 필요없는 냉각수의 열량을 실외로 버릴 수 있다.In the case where hot water is not used in the hot water consumer, water is not supplied to the hot
이 방열기(70)는 고온의 냉각수가 다수의 핀(fin)에 의해 공기와 열교환함으로써 방열하는 것으로서, 방열 촉진을 위해 방열팬(72)이 구비될 수 있다.The
엔진(30)에서 나오는 냉각수 유로는 상기 온수 열교환기(50)와 방열기(70)로 분기되고, 그 분기되는 지점에 삼방밸브(53)를 설치하여 냉각수의 유동 방향을 상황에 따라 제어할 수 있다. 이 삼방밸브(53)에 의해 냉각수를 온수 열교환기(50)로만 보내거나 방열기(70)로만 보내거나, 상황에 따라 온수 열교환기(50)와 방열기(70)로 소정 비율로 나누어 보낼 수 있다.The cooling water flow path from the
삼방밸브(53)를 통과하여 방열기(70)에서 방열된 냉각수는 삼방밸브(53)를 통과하여 온수 열교환기(50)를 통과한 냉각수와 합쳐져서 엔진(30)으로 유입될 수 있다.
그리고, 냉각수 순환 유로에는 냉각수 펌프(55)가 설치되어 냉각수의 유동 속도를 조절할 수 있다. 이 냉각수 펌프(55)는 냉각수 순환 유로에서 온수 열교환기(50) 및 방열기(70)의 하류와 엔진(30)의 상류에 설치될 수 있다.The cooling water circulating passage is provided with a cooling
한편, 엔진(30)의 배기 매니폴드(34)를 통해서 나오는 배기가스는 상기한 터보차저(20)를 작동시키기도 하지만, 배기가스의 폐열을 회수하기 위해 배기가스 열교환기(60)를 구비할 수 있다.On the other hand, the exhaust gas flowing through the
이 배기가스 열교환기(60)는 냉각수 순환 유로에서 냉각수 펌프(55)와 엔진(30) 상류 사이에 설치되고, 터보차저(20)를 통해 배출되는 배기가스와 냉각수 사이에 열교환되도록 구성될 수 있다. 이 배기가스 열교환기(60)를 통해 배기가스의 폐열을 회수할 수 있다.The exhaust
배기가스 열교환기(60)를 통과하면서 냉각수가 어느 정도 가열되어 미지근한 상태로 엔진(30)으로 유입되지만, 그 냉각수도 엔진(30)을 충분히 냉각시킬 수 있다.The cooling water is heated to some extent while flowing through the exhaust
배기가스 열교환기(60)를 통과하면서 방열된 배기가스는 머플러(80)를 통과하게 되고, 머플러(80)에 의해 엔진의 배기 측 소음이 저감될 수 있다.Exhausted gas passing through the exhaust
머플러(80)를 통과한 배기가스는 드레인 필터(85)를 통과한 후 외부로 배출될 수 있다. 이 드레인 필터(85)는 머플러(80)와 배기가스 라인 등에서 생성되는 응축수를 정화하기 위해 내부에 정화석을 내장하고 있어서, 산성의 응축수를 정화하고 중화시켜 외부로 유출할 수 있다.The exhaust gas that has passed through the
도 2는 엔진과 터보차저를 통한 배기가스와 혼합기의 유동을 나타내는 개념도이고, 도 3은 엔진과 터보차저를 통한 오일 순환 유동을 나타내는 개념도이다.Fig. 2 is a conceptual view showing the flow of exhaust gas and a mixer through an engine and a turbocharger, and Fig. 3 is a conceptual diagram showing an oil circulation flow through an engine and a turbocharger.
터보차저(20)는 엔진의 실린더(31)와 배기가스 라인 및 혼합기 공급라인에 의해 연결된다.The
터보차저(20)는 엔진에서 배출되는 배기가스에 의해 회전되는 터빈(21)과, 혼합기를 압축하여 엔진으로 보내는 임펠러(23)와, 터빈(21)과 임펠러(23) 사이에 연결되어 함께 회전되는 회전축(22)을 포함한다.The
엔진 실린더(31)의 배기밸브를 통해 배출되는 배기가스는 터빈(21)을 회전시킨 후 머플러(80)를 통해 외부로 배출된다.The exhaust gas discharged through the exhaust valve of the
터보차저(20)로 유입되어 임펠러(23)에 의해 압축된 혼합기는 흡기 매니폴드(32)를 거쳐 흡기밸브를 통해 엔진 실린더(31)로 유입될 수 있다.The mixer that is introduced into the
도 3에 도시된 바와 같이, 엔진(30)에는 윤활유로서 엔진 오일이 순환 라인을 통해 공급될 수 있다.As shown in Fig. 3, the
엔진(30)의 하부에는 오일 리저버(reservoir)가 구비되고 일측에 오일 펌프(37)와 오일 필터(38)가 구비되어 오일이 엔진 내부에서 순환될 수 있다.An oil reservoir is provided at the lower part of the
또한, 엔진 오일의 일부는 오일 공급라인을 통해 터보차저(20)로 공급되고, 터보차저(20)에서 나온 오일은 오일 리턴라인을 통해 엔진 리저버로 돌아올 수 있다.Further, a part of the engine oil is supplied to the
엔진(30)이 작동될 때 오일 펌프(37)도 작동되어 엔진과 터보차저(20)로 엔진 오일이 공급되어 윤활 작용을 한다.When the
도 4는 제어부와 연결되는 각종 센서와 밸브 및 펌프를 나타내는 블록도이다.4 is a block diagram showing various sensors, valves and pumps connected to the control unit.
제어부(110)는 엔진과 각종 센서 및 밸브를 포함하는 열병합 발전 시스템의 작동을 제어한다.The
특히, 엔진에는 엔진 회전수 센서(120)가 구비되어 엔진의 분당 회전수(rpm)를 산출할 수 있다.In particular, the engine is provided with an
또한, 흡기 매니폴드(32)에는 흡입 압력을 측정하는 MAP 센서(Manifold Absolute Pressure Sensor; 130)가 구비되어 엔진으로 유입되는 혼합기의 흡입 압력으로부터 부하의 크기를 역으로 산출할 수 있다.In addition, a MAP sensor (Manifold Absolute Pressure Sensor) 130 for measuring the suction pressure is provided in the
일반적으로 연료와 공기가 혼합된 혼합기의 유입량이 많을수록 엔진 회전수가 커지고 이에 따라 출력, 즉 발전량이 커지게 된다.Generally, as the flow rate of the mixture of the fuel and the air is increased, the number of revolutions of the engine increases and thus the output, that is, the power generation amount increases.
그리고, 믹서(16)의 입구측에는 연료밸브(13)가 구비되어 공기와 혼합되는 가스 연료의 공급량을 조절한다. 가스 연료가 많이 공급되면 공기와 연료가 혼합된 혼합기의 혼합비가 커지게 된다.A
또한, ETC밸브(Electronic Throttle Control Valve; 29)는 흡기 매니폴드(32)의 입구측에 구비되어 엔진으로 유입되는 혼합기의 양을 조절한다. 혼합기가 많이 공급되면 엔진 출력이 커지게 된다.Further, an ETC valve (Electronic Throttle Control Valve) 29 is provided at the inlet side of the
제어부(110)는 연료밸브(13)의 개도와 ETC밸브(29)의 개도를 조절하여 엔진(30)의 작동을 제어한다. 연료밸브(13)의 개도와 ETC밸브(29)의 개도가 커질수록 엔진 회전수가 커지게 될 것이다.The
또한, 상기한 바와 같이, 제어부(110)는 엔진(30)을 작동시킬 때 오일 펌프(37)도 작동하여 엔진(30)과 터보차저(20)에 엔진오일을 공급하여 윤활한다.As described above, when the
그리고, 엔진(30)에는 엔진오일 온도센서(160)가 구비되어 엔진오일의 온도를 감지하고, 엔진오일의 온도가 높아질수록 제어부(110)는 오일 펌프(37)의 회전 속도를 더 빠르게 제어할 수 있다.The
또한, 엔진(30)을 냉각시키는 냉각수의 온도를 측정하는 냉각수 온도센서(170)가 구비되어 엔진을 통과한 냉각수 온도를 감지하고, 냉각수 온도가 높아질수록 제어부(110)는 냉각수 펌프(55)의 회전 속도를 더 빠르게 제어할 수 있다.A cooling water temperature sensor 170 for measuring the temperature of the cooling water for cooling the
도 5는 엔진 정지 신호 발생시 열병합 발전 시스템의 제어방법을 나타내는 플로우 차트이고, 도 6은 엔진 목표 회전수 제어를 하며 정상 운전을 하다가 터보차저 보호 제어를 할 경우 엔진 회전수 변화를 나타내는 그래프이다.FIG. 5 is a flow chart showing a control method of the cogeneration system when an engine stop signal is generated. FIG. 6 is a graph showing changes in engine speed when the turbocharger protection control is performed while normal operation is being performed.
이하, 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 열병합 발전 시스템의 제어방법을 설명한다.Hereinafter, a control method of the cogeneration system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG.
우선, 엔진 목표 회전수로 예를 들어 2000rpm으로 엔진 정상 운전 제어를 한다(S10).First, the engine normal operation control is performed at an engine target rotation speed of, for example, 2000 rpm (S10).
그러다가, 엔진 정지 신호가 발생(S15)하여 제어부(110)가 그 신호를 수신할 수 있다. 엔진 정지 신호는 더 이상 발전할 필요가 없을 때 관리자에 의해 입력되는 명령일 수도 있고, 시스템에 연결된 부하가 탈락할 경우에 자동으로 발생하는 신호일 수도 있다.Then, an engine stop signal is generated (S15), and the
그러면, 엔진을 바로 정지하지 않고 터보차저 보호 제어에 진입할지 여부를 판단한다(S20). 즉, 엔진 회전수, 흡입 압력, 엔진오일 온도가 각각 소정값 이상인지 여부를 판단하여, 그러한 상태인 경우에 터보차저 보호 제어를 한다.Then, it is determined whether to enter the turbocharger protection control without immediately stopping the engine (S20). That is, it is determined whether or not the engine speed, the suction pressure, and the engine oil temperature are respectively equal to or greater than a predetermined value, and the turbocharger protection control is performed in such a state.
구체적으로 제어부는 엔진 회전수가 1500rpm 이상인지 여부(S30), 흡입 압력이 900hPa 이상인지 여부(S40), 및 엔진오일 온도가 90℃ 이상인지 여부(S50)를 판단하여, 그러한 경우 엔진을 낮은 회전수로 소정시간 운전하는 터보차저 보호 제어를 한다.Specifically, the control unit determines whether or not the engine rotational speed is 1500 rpm or more (S30), whether the suction pressure is 900 hPa or more (S40), and whether or not the engine oil temperature is 90 ° C or more (S50) To perform turbocharger protection control for a predetermined period of time.
터보차저 보호 제어(S60)의 경우, 엔진 목표 회전수를 900~1100rpm으로, 바람직하게는 1000rpm으로 운전할 수 있다. 또한, 방열팬(72)과 냉각수 펌프(55)를 작동시켜 엔진을 냉각시키고, 오일 펌프(37)를 작동시켜 엔진(30)과 터보차저(20)에 엔진오일이 공급되도록 한다.In the case of the turbocharger protection control (S60), the target engine speed of the engine can be operated at 900 to 1100 rpm, preferably at 1000 rpm. Further, the
다음으로, 터보차저 보호 제어를 종료할 수 있는 상태인지 판단한다.Next, it is determined whether or not the turbocharger protection control can be terminated.
즉, 터보차저 보호 제어 이후, 엔진 회전수가 소정값 미만이고, 엔진오일 온도가 소정온도 미만이며, 터보차저 보호 제어 진입 후 소정 시간 이상 경과한 경우 엔진을 정지한다.That is, after the turbocharger protection control, the engine is stopped when the engine revolution number is less than the predetermined value, the engine oil temperature is less than the predetermined temperature, and the predetermined time or more elapses after entering the turbocharger protection control.
구체적으로, 제어부는 엔진 회전수가 1100rpm 미만인지 여부(S70), 엔진오일 온도가 90℃ 미만인지 여부(S80), 및 터보차저 보호 제어 진입 후 2분 이상 경과하였는지 여부(S90)를 판단하여, 3가지 조건을 모두 만족하는 경우에 터보차저에 엔진오일이 충분히 공급된 것으로 판단할 수 있고, 그렇지 않으면 터보차저 보호 제어를 계속한다.Specifically, the control unit determines whether or not the engine rotational speed is less than 1100 rpm (S70), whether or not the engine oil temperature is less than 90 DEG C (S80), and whether or not two minutes have elapsed after entering the turbocharger protection control (S90) It is possible to judge that the engine oil is sufficiently supplied to the turbocharger if the conditions are satisfied, otherwise the turbocharger protection control is continued.
터보차저 보호 제어가 충분히 이루어졌다고 판단되면, 엔진을 정지한다(S100).If it is determined that the turbocharger protection control is sufficiently performed, the engine is stopped (S100).
도 6에 도시된 바와 같이, 엔진 목표 회전수 2000rpm으로 엔진 정상 운전 중에는 냉각수 펌프 온, 엔진오일 펌프 온, 방열팬 온 상태이고, 터보차저 보호 제어에 진입하면 엔진 회전수가 1000rpm으로 떨어지며, 냉각수 펌프 온, 엔진오일 펌프 온, 방열팬 온 상태가 유지된다.As shown in Fig. 6, when the engine is running at a target engine speed of 2000 rpm, the engine coolant pump ON, the engine oil pump ON, and the heat radiating fan are in the ON state. When entering the turbocharger protection control, the engine rotational speed drops to 1000 rpm, , The engine oil pump ON state and the heat radiation fan ON state are maintained.
터보차저 보호 제어가 충분히 이루어진 상태가 되면 엔진을 정지하므로, 엔진 회전수가 곧 0rpm으로 떨어지지만, 엔진오일 펌프와 방열팬은 엔진 회전수가 0rpm이 된 이후에 오프되도록 하는 것이 바람직하다. 엔진이 낮은 엔진 회전수라도 작동되는 동안에는 엔진오일이 공급되어야 하고 방열될 필요가 있기 때문이다.When the turbocharger protection control is fully performed, the engine is stopped, so that the engine speed drops to 0 rpm soon. However, it is preferable that the engine oil pump and the heat dissipation fan are turned off after the engine speed becomes 0 rpm. This is because the engine oil needs to be supplied and dissipated while the engine is operating even at low engine speeds.
또한, 냉각수 펌프는 엔진이 완전히 정지한 후 소정 시간 경과 후에 오프되도록 하는 것이 바람직하다. 엔진이 정지된 후라도 엔진에는 열이 남아 있으므로 소정 시간동안 계속 냉각시킬 필요가 있기 때문이다.Further, it is preferable that the cooling water pump is turned off after a lapse of a predetermined time after the engine is completely stopped. This is because even after the engine is stopped, there is heat in the engine, so it is necessary to continue cooling for a predetermined time.
도 7은 엔진 긴급 정지 신호 발생시 열병합 발전 시스템의 제어방법을 나타내는 플로우 차트이고, 도 8은 엔진 목표 회전수 제어를 하며 정상 운전을 하다가 긴급 정지 이후 터보차저 보호 제어를 한 후 다시 정상 제어를 할 경우 엔진 회전수 변화를 나타내는 그래프이다.FIG. 7 is a flowchart showing a control method of the cogeneration system when an engine emergency stop signal is generated. FIG. 8 is a flowchart showing the control method of the cogeneration system when the engine emergency stop signal is generated. And Fig.
이하, 도 7 및 도 8을 참조하여 정상 운전 중에 긴급 정지시 열병합 발전 시스템의 제어방법을 설명한다.Hereinafter, a method of controlling the cogeneration system during an emergency stop during normal operation will be described with reference to FIGS. 7 and 8. FIG.
우선, 엔진 목표 회전수로 예를 들어 2000rpm으로 엔진 정상 운전 제어를 한다(S110).First, the engine normal operation control is performed at an engine target rotation speed of, for example, 2000 rpm (S110).
그러다가, 엔진 긴급 정지 신호가 발생(S115)하여 제어부(110)가 그 신호를 수신할 수 있다. Then, an engine emergency stop signal is generated (S115), and the
열병합 발전 시스템에 비상 상황이 발생하여 엔진 긴급 정지 신호를 제어부(110)가 수신하여 엔진을 긴급 정지한다(S120).The emergency stop signal is generated in the cogeneration system and the engine emergency stop signal is received by the
비상 상황은 부하가 급격하게 하강하거나 탈락하는 경우를 말하는 것이 일반적이나 엔진이 과열되어 냉각수 온도가 소정값 이상으로 상승하거나 엔진 회전수가 소정값 이상으로 상승하는 경우도 포함될 수 있다.The emergency situation generally refers to a case where the load drops or falls abruptly, but it may also include the case where the engine is overheated and the coolant temperature rises above a predetermined value or the engine speed rises above a predetermined value.
엔진이 긴급 정지되면, 예를 들어 엔진 회전수가 2000rpm으로 운전되다가 0rpm으로 급격히 제동될 수 있다.When the engine is stopped urgently, for example, the engine speed is 2000 rpm and can be rapidly braked to 0 rpm.
엔진이 긴급 정지 신호가 발생한 것은 비상 상황인 경우이므로, 시스템의 재기동이 가능한지 여부를 판단한다(S130). 시스템을 구성하는 부품 중 하나가 손상되어 제기능을 하지 못하는 경우라면, 시스템을 재기동할 수 없기 때문이다.Since the emergency stop signal is generated in the emergency state, it is determined whether the system can be restarted (S130). If one of the components that make up the system is damaged and can not function, the system can not be restarted.
시스템 재기동이 불가능한 것으로 판단되면, 엔진 정지를 유지하고(S140), 부품 교체 또는 수리 등의 조치를 취할 수 있다.If it is determined that the system restart is impossible, the engine stop is maintained (S140), and measures such as replacing parts or repairing can be taken.
만약, 시스템 재기동이 가능한 상태인 경우라면, 엔진을 낮은 엔진 회전수로 소정 시간 운전하는 터보차저 보호 제어(S150)를 한다.If the system restart is possible, the turbocharger protection control (S150) is performed in which the engine is operated at a low engine speed for a predetermined time.
터보차저 보호 제어에서는 긴급 정지된 엔진에 시동을 걸고 목표 회전수 750~850rpm으로 운전하며, 방열팬(72), 냉각수 펌프(55) 및 오일 펌프(37)를 작동시킨다.In the turbocharger protection control, the engine is stopped at an emergency and the engine is started at a target rotation speed of 750 to 850 rpm and the
일반적인 엔진 정지시에는 터보차저 보호 제어에서 약 1000rpm으로 운전하여 급유한 후 엔진을 정지했는데, 긴급 정지 후 터보차저 보호 제어의 경우 다시 정상 운전을 할 수 있는 상태로 만들기 위한 것이므로, 약 800rpm으로 운전하더라도 터보차저에 충분히 급유할 수 있다.In general, when the engine is stopped, the engine is stopped after lubrication by operating at about 1000 rpm in the turbocharger protection control. In order to make the engine ready for normal operation after the emergency stop, the engine is operated at about 800 rpm You can refuel the turbocharger enough.
다음으로, 터보차저 보호 제어가 충분히 이루어졌는지 판단하기 위해, 엔진오일 온도가 소정 온도 미만인지 여부, 엔진 냉각수 온도가 소정 온도 미만인지 여부, 터보차저 보호 제어 진입 후 소정 시간 이상 경과하였는지 여부를 판단한다.Next, in order to judge whether or not the turbocharger protection control has been sufficiently performed, it is determined whether or not the engine oil temperature is lower than a predetermined temperature, whether the engine coolant temperature is lower than a predetermined temperature, and whether or not a predetermined time has elapsed after entering the turbocharger protection control .
구체적으로, 엔진오일 온도가 90℃ 미만(S160)이고, 엔진 냉각수 온도가 50℃ 미만(S170)이며, 터보차저 보호 제어 진입 후 2분 이상 경과(S180)한 경우, 터보차저 보호 제어를 종료할 수 있다.Specifically, when the engine oil temperature is less than 90 占 폚 (S160) and the engine cooling water temperature is less than 50 占 폚 (S170) and more than two minutes elapse after entering the turbocharger protection control (S180), the turbocharger protection control is terminated .
그러면, 터보차저에 재시동 급유가 충분히 이루어진 것이므로 엔진에 부하를 연결하여 정상 운전 제어(S190)를 할 수 있다.Then, since the turbocharger is sufficiently provided with the restart operation, the normal operation control (S190) can be performed by connecting the load to the engine.
도 8에 도시된 바와 같이, 엔진을 목표 회전수 약 2000rpm으로 운전하다가 긴급 정지 신호가 수신되면 엔진 회전수가 급격히 감소하여 0rpm으로 되고, 이때, 방열팬은 오프되지만, 냉각수 펌프와 엔진오일 펌프는 온 상태를 유지한다.As shown in FIG. 8, when the engine is operated at a target rotation speed of about 2000 rpm, when the emergency stop signal is received, the engine speed suddenly decreases to 0 rpm. At this time, the cooling fan is turned off, State.
시스템이 재기동 가능하여 터보차저 보호 제어를 하는 경우, 엔진은 약 800rpm으로 운전되고, 방열팬이 온 되며 냉각수 펌프와 엔진오일 펌프는 온 상태를 유지한다.When the system is restartable to perform turbocharger protection control, the engine is operated at about 800 rpm, the heat dissipation fan is turned on, and the coolant pump and the engine oil pump remain on.
터보차저 급유가 충분한 상태가 되면, 엔진에 부하를 연결하고 목표 회전수를 2000rpm으로 하여 정상 제어할 수 있다.When the turbo charger lubrication is in a sufficient state, the load can be connected to the engine and the target rotation speed can be controlled to 2000 rpm.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이 같은 특정 실시예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation, Changes will be possible.
12: 제로 가버너 13: 연료밸브
14: 에어클리너 16: 믹서
20: 터보차저 29: ETC밸브
30: 엔진 37: 오일 펌프
40: 발전기 50: 온수 열교환기
55: 냉각수 펌프 60: 배기가스 열교환기
70: 방열기 80: 머플러
90: 전력변환기 100: 열병합발전장치
110: 제어부 120: 엔진 회전수 센서
130: MAP센서 160: 엔진오일 온도센서
170: 냉각수 온도센서12: zero governor 13: fuel valve
14: air cleaner 16: mixer
20: Turbocharger 29: ETC valve
30: Engine 37: Oil pump
40: generator 50: hot water heat exchanger
55: cooling water pump 60: exhaust gas heat exchanger
70: Radiator 80: muffler
90: power converter 100: cogeneration device
110: control unit 120: engine speed sensor
130: MAP sensor 160: Engine oil temperature sensor
170: Coolant temperature sensor
Claims (15)
엔진 긴급 정지 신호를 수신하여 엔진을 긴급 정지하는 단계;
시스템 재기동 가능 여부를 판단하는 단계;
시스템 재기동이 불가능한 상태이면 엔진 정지를 유지하고, 시스템 재기동이 가능하면 엔진을 낮은 엔진 회전수로 소정 시간 운전하는 터보차저 보호 제어를 하는 단계; 및
상기 터보차저 보호 제어 이후, 엔진오일 온도가 소정 온도 미만이고, 엔진 냉각수 온도가 소정 온도 미만이며, 터보차저 보호 제어 진입 후 소정 시간 이상 경과한 경우, 엔진에 부하를 연결하여 정상 운전 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 열병합 발전 시스템의 제어방법.Controlling the engine so as to follow the target revolution speed;
Receiving an engine emergency stop signal and urgently stopping the engine;
Determining whether the system is restartable;
Performing turbocharger protection control to maintain the engine stop when the system restart is impossible and to operate the engine at a low engine speed for a predetermined time when the system restart is possible; And
When the engine oil temperature is lower than the predetermined temperature, the engine coolant temperature is lower than the predetermined temperature, and the predetermined time or more has elapsed after entering the turbocharger protection control, the step of controlling the normal operation by connecting the load to the engine And a control unit for controlling the cogeneration system.
상기 터보차저 보호 제어 단계에서, 엔진을 목표 회전수 750~850rpm으로 운전하고, 방열팬, 냉각수 펌프 및 오일 펌프를 작동시키는 것을 특징으로 하는 열병합 발전 시스템의 제어방법.14. The method of claim 13,
Wherein in the turbocharger protection control step, the engine is operated at a target rotation speed of 750 to 850 rpm, and the heat radiating fan, the cooling water pump, and the oil pump are operated.
상기 터보차저 보호 제어 이후, 엔진오일 온도가 90℃ 미만이고, 엔진 냉각수 온도가 50℃ 미만이며, 터보차저 보호 제어 진입 후 2분 이상 경과한 경우, 엔진에 부하를 연결하여 정상 운전 제어하는 것을 특징으로 하는 열병합 발전 시스템의 제어방법.15. The method of claim 14,
When the engine oil temperature is less than 90 DEG C, the engine coolant temperature is less than 50 DEG C, and more than two minutes have elapsed after entering the turbocharger protection control, a load is connected to the engine to perform normal operation control after the turbocharger protection control And a control method of the cogeneration system.
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