KR101998576B1 - 복합발전장치 - Google Patents

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KR101998576B1 KR1020190030128A KR20190030128A KR101998576B1 KR 101998576 B1 KR101998576 B1 KR 101998576B1 KR 1020190030128 A KR1020190030128 A KR 1020190030128A KR 20190030128 A KR20190030128 A KR 20190030128A KR 101998576 B1 KR101998576 B1 KR 101998576B1
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Abstract

본 발명은 복합발전장치에 관한 것으로써, 보일러를 가동시 발생되는 열기로 작동유체를 가열 후 반복적으로 순환 및 회수하여 베인터빈엔진을 발전할 수 있을 뿐만 아니라, 보일러를 가동시 발생되는 가열가스 또는 가열수증기를 가열 후 반복적으로 순환 및 회수하여 별도의 베인터빈엔진도 동시에 발전할 수 있도록 함을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 복합발전장치는, 액체연료와 대기 중의 공기를 사용하는 가스터빈발전기와 스파크점화엔진발전기 및 수소산소연료전지를 포함하는 배기부, 상기 배기부에서 폐열 또는 배열, 가열가스, 가열수증기 중 어느 하나를 선택적으로 공급받아 사용하는 배열회수보일러, 상기 배열회수보일러에 저장된 열원에 의해 가열되는 작동유체를 통해 발전하는 하나 이상의 제1베인터빈엔진발전기, 상기 배열회수보일러에서 배출되는 가열가스 또는 가열수증기를 통해 발전하는 하나 이상의 제2베인터빈엔진발전기를 포함한다.

Description

복합발전장치{COMPOSITENESS GENERATING APPARATUS}
본 발명은 복합발전장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 가스터빈과 스파크점화엔진 및 수소산소 연료전지 등에서 배출되는 배열유체를 보일러실 영역에 균일하고 제공하고, 보일러를 가동시 발생되는 열기, 가열가스, 수증기를 이용하여 다수의 베인터빈엔진을 복합적으로 발전시킬 수 있는 복합발전장치에 관한 것이다.
산업화가 시작된 19세기 초반부터 석탄, 석유, LNG 등의 화석연료의 사용 증가로 인하여 이들의 연소 시 배출되 는 각종 오염 물질의 대기 중 농도가 급격하게 증가하였다. 이러한 오염물질 중 특히 이산화탄소는 지구를 온난 화시킨다는 것이 알려지면서, 세계적으로 배출 저감을 위한 노력이 더해지고 있다.
현재 이산화탄소 배출을 줄이기 위한 다양한 방법들이 모색되고 있지만 현실적 대안이 될 수 있는 기술들로서 는, 이산화탄소 배출감소를 위한 에너지절약 및 고효율화 기술, 이산화탄소 포집 및 저장(CCS ; Carbon dioxide Capture and Storage), 이산화탄소를 이용하거나 고정화시키는 기술, 이산화탄소를 배출하지 않는 신재생 등 대 체에너지 기술 등이 거론되고 있다. [0004] 이 중에서, 가스화 복합 발전(IGCC)은 석탄과 같은 화석 연료를 고온, 고압에서 가스화시켜 만들어진 합성 가스 를 연소시켜 전기를 생산하는 방법으로 기존 보일러를 이용한 화력 발전소보다 효율이 높으며, 특히 이산화탄소 를 포집 공정을 발전 공정에 더하는 경우, 기존 보일러 발전 방식에 연소 후 이산화탄소 포집 공정을 더한 경우에 비해 에너지 효율이 높기 때문에 경제성이 높은 것으로 알려져 있다.
따라서, 가스화 복합 발전은 향후 발전 분야에서 온실가스 저감을 도모하면서 발전을 하는 경우의 현실적 대안으로 알려져 있다.
등록특허공보 제10-1391994호
본 발명은 보일러를 가동시 발생되는 열기로 작동유체를 가열 후 반복적으로 순환 및 회수하여 베인터빈엔진을 발전할 수 있을 뿐만 아니라, 보일러를 가동시 발생되는 가열가스 또는 가열수증기를 가열 후 반복적으로 순환 및 회수하여 별도의 베인터빈엔진도 동시에 발전할 수 있는 친환경 적인 복합발전장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 복합발전장치는, 액체연료와 대기 중의 공기를 사용하는 가스터빈발전기와 스파크점화엔진발전기 및 수소산소연료전지를 포함하는 배기부, 상기 배기부에서 폐열 또는 배열, 가열가스, 가열수증기 중 어느 하나를 선택적으로 공급받아 사용하는 배열회수보일러, 상기 배열회수보일러에 저장된 열원에 의해 가열되는 작동유체를 통해 발전하는 하나 이상의 제1베인터빈엔진발전기, 상기 배열회수보일러에서 배출되는 가열가스 또는 가열수증기를 통해 발전하는 하나 이상의 제2베인터빈엔진발전기, 상기 배열회수보일러의 외면에 소정길이 권취되고 소정영역은 배열회수보일러의 내부에 관통되어 내부의 작동유체가 가열되도록하는 제1가열라인, 상기 제1가열라인 및 제1베인터빈엔진발전기와 연결되어 제1베인터빈엔진발전기에 가열된 작동유체를 공급하는 공급라인, 상기 제1베인터빈엔진 내의 작동유체를 배출하는 제1배출라인, 상기 제1배출라인 및 제1가열라인에 연결되는 회수라인을 포함하여 작동유체를 순환시키는 순환관, 상기 제1배출라인에 설치되며 상기 제1베인터빈엔진발전기에서 배출된 작동유체를 저장하고, 내부압력을 측정하는 압력측정기가 구비되고, 입구측과 출구측에는 입구측전자밸브와 출구측전자밸브가 각각 설치되는 제1저장탱크, 상기 제1배출라인 내의 작동유체가 냉각되어 회수라인에 공급되도록 제1배출라인을 냉각시키는 제1냉각부, 상기 배열회수보일러 내의 가열가스 또는 가열수증기를 배출하는 제2배출라인, 상기 제2배출라인과 연결되어 배열회수보일러 내의 가열가스 또는 가열수증기를 회수하는 회수펌프, 상기 회수펌프로부터 가열가스 또는 가열수증기를 공급받아 저장하는 제2저장탱크, 상기 제2저장탱크에 연결되어 가열가스 또는 가열수증기를 분기로 배출하는 복수개의 분기라인, 상기 분기라인과 개별적으로 마련된 둘 이상의 제2베인터빈엔진발전기에 각각 연결되되, 상기 배열회수보일러의 외면에 소정길이 권취되고, 소정영역은 배열회수보일러의 내부에 관통되어 내부의 가열가스 또는 가열수증기가 가열된 후 제2베인터빈엔진발전기에 공급되어 발전할 수 있도록 하는 제2가열라인을 포함한다.
그리고, 상기 스파크점화엔진발전기는 가솔린엔진, LPG가스엔진, 로터리엔진 중 선택되는 어느 하나로 적용될 수 있다.
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삭제
삭제
삭제
그리고, 상기 제2베인터빈엔진발전기에서 배출된 가열가스 또는 가열수증기를 저장하는 제3저장탱크, 상기 제3저장탱크와 회수펌프를 연결하여 제3저장탱크 내의 가열가스 또는 가열수증기가 회수펌프로 회수될 수 있도록 하는 연결라인, 상기 연결라인 내의 가열가스 또는 가열수증기가 냉각되어 제2저장탱크에 공급되도록 연결라인을 냉각시키는 제2냉각부를 더 포함한다.
삭제
또한, 상기 회수펌프에 연결되며 수소산소연료전지에서 발생된 수증기와 가스터빈발전기에서 발생된 가스를 분해하는 기수분해기, 상기 기수분해기에서 분리된 가스를 회수하여 제2저장탱크에 공급하는 불응축가스회수탱크를 더 포함한다.
그리고, 상기 기수분해기에서 분리되어 응축된 물을 여과하는 여과부, 상기 여과부에 의해 여과된 물을 전기분해 하는 전기분해기, 상기 전기분해기에서 분해된 수소를 압축하는 수소압축기, 상기 수소압축기에서 압축된 수소를 저장하여 상기 수소산소연료전지에 공급하는 수소저장탱크, 상기 전기분해기에서 분해된 산소를 압축하는 산소압축기, 상기 산소압축기에서 압축된 산소를 저장하여 상기 수소산소연료전지에 공급하는 산소저장탱크를 더 포함한다.
본 발명에 따른 복합발전장치는, 보일러를 가동시 발생되는 열기로 작동유체를 가열 후 반복적으로 순환 및 회수하면서 베인터빈엔진을 발전할 수 있을 뿐만 아니라, 보일러를 가동시 발생되는 가열가스 또는 가열수증기를 가열 후 반복적으로 순환 및 회수하여 다른 베인터빈엔진을 동시에 발전할 수 있어, 발전효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 복합발전장치에 적용된 구성들의 연결관계를 도시한 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 복합발전장치를 도시한 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 복합발전장치에 적용된 스파크점화엔진이 가솔린엔진으로 적용된 예를 도시한 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 복합발전장치에 적용된 스파크점화엔진이 LPG가스린엔진으로 적용된 예를 도시한 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 복합발전장치에 적용된 스파크점화엔진이 로터리엔진으로 적용된 예를 도시한 사시도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
도 1은 본 발명에 따른 복합발전장치에 적용된 구성들의 연결관계를 도시한 블록도이고, 도 2는 본 발명에 따른 복합발전장치를 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 복합발전장치에 적용된 스파크점화엔진이 가솔린엔진으로 적용된 예를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 복합발전장치에 적용된 스파크점화엔진이 LPG가스린엔진으로 적용된 예를 도시한 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 복합발전장치에 적용된 스파크점화엔진이 로터리엔진으로 적용된 예를 도시한 사시도이다.
본 발명에 따른 복합발전장치(1)는 배기부(10), 배열회수보일러(20), 제1베인터빈엔진발전기(30), 제2베인터빈엔진발전기(40)를 포함할 수 있다.
배기부(10)는 액체연료와 대기 중의 공기를 사용하는 가스터빈발전기(11)와 스파크점화엔진(12)발전기 및 수소연료전지를 포함하여, 후술되는 배열회수보일러(20)의 내부에 폐열 또는 배열, 가열가스, 가열수증기 중 어느 하나를 선택적으로 공급할 수 있다.
이때, 스파크점화엔진(12)은 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 가솔린엔진(121), LPG가스엔진(122), 로터리엔진(123) 중 선택되는 어느 하나로 적용될 수 있다.
이상 설명한 가스터빈발전기(11)와 스파크점화엔진(12)발전기 및 수소연료전지의 작동은 다양한 종류의 발전장치에서 상용화되어 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
배열회수보일러(20)는 내부에 배기부(10)로부터 공급되는 폐열 또는 배열, 가열가스, 가열수증기 중 어느 하나를 저장하는 저장공간이 형성된다.
배열회수보일러(20)는 자체에 설치되는 분기관 및 배기부(10)에 구비되는 배기관(14)을 통해 연결되어 배기관(14)으로부터 열원을 공급 받을 수 있다.
이때, 열원은 전술한 폐열 또는 배열, 가열가스, 가열수증기 중 어느 하나로 정의될 수 있다.
분기관은 배기관(14)과 연결되며 배열회수보일러(20)의 외부에 배치되는 메인관(15), 메인관(15)에 다수 연결되며 일부분이 배열회수보일러(20)를 관통하여 저장공간에 배치되는 가지관(16)을 포함할 수 있다.
따라서, 가스터빈발전기(11)가 작동시 발생되는 가열가스, 스파크점화엔진(12)발전기가 작동시 발생되는 폐열 또는 배열, 수소산소연료전지(13)가 작동시 발생되는 가열수증기가 배열회수보일러(20)의 저장공간에 저장된다.
이때, 메인관(15)에는 배기부(10)의 폐열 또는 배열, 가열가스, 가열수증기 등을 선택적으로 공급받기 위한 전자밸브(V1)가 설치될 수 있다.
제1베인터빈엔진발전기(30)는 배열회수보일러(20)에 저장된 열원에 의해 가열되는 공기를 통해 발전한다.
이때, 제1베인터빈엔진발전기(30)는 하나 이상으로 적용될 수 있으며, 도 1에 2개로 적용된 예를 도시하였다.
본 발명에 따른 복합발전장치(1)는, 제1베인터빈엔진발전기(30)를 발전시키기 위한 제1발전수단을 더 포함할 수 있다.
제1발전수단은 순환관(50), 제1저장탱크(60), 제1냉각부(70)를 포함할 수 있다.
먼저, 순환관(50)은 내부에 작동유체가 저장되며, 이 작동유체를 배열회수보일러(20), 제1베인터빈엔진발전기(30), 냉각부 상에서 무한 반복으로 순환시킨다.
이를 위해 순환관(50)은 배열회수보일러(20)의 외면에 소정길이 권취되고 소정영역은 배열회수보일러(20)의 내부에 관통되어 내부에 저장된 작동유체가 가열되도록하는 제1가열라인(51), 제1가열라인(51) 및 제1베인터빈엔진발전기(30)와 연결되는 공급라인(52), 제1베인터빈엔진에 연결되는 제1배출라인(53), 제1배출라인(53) 및 제1가열라인(51)에 연결되는 회수라인(54)을 포함할 수 있다.
이때, 작동유체는 압축공기일 수 있으며, 제1가열라인(51)에는 작동유체주입기(270)가 연결된다.
작동유체주입기(270)는 제1가열라인(51)에 작동유체를 선택적으로 공급 또는 차단하기 위한 전자밸브(V4)를 구비할 수 있다.
즉, 제1가열라인(51)의 내부에서 작동유체가 가열되면 압력차가 발생되어, 제1가열라인(51)에 설치된 전자밸브(V2)가 개방되고, 이로 인해 작동유체가 공급라인(52)을 통해 제1베인터빈엔진에 공급되어 제1베인터빈엔진을 작동시켜 발전할 수 있도록 하는 것이다.
그리고, 제1베인터빈엔진에 공급되었던 작동유체는 제1배출라인(53)을 통해 배출되어, 제1배출라인(53)에 연결된 제1저장탱크(60)의 내부에 저장된다.
제1저장탱크(60)에는 내부압력을 측정하는 압력측정기(미도시)가 설치되며 입구측과 출구측에는 입구측전자밸브(미도시)와 출구측전자밸브(미도시)가 각각 설치된다.
따라서, 압력측정기에 의해 입구측전자밸브는 개방된 상태를 유지하고 출구측전자밸브는 폐쇄된 상태를 유지하여 제1저장탱크(60)의 내부에는 제1배출라인(53)을 통해 배출된 작동유체가 지속적으로 저장된다.
그리고, 압력측정기는 제1저장탱크(60)의 내부가 기 설정된 압력 이상이 되면 입구측전자밸브는 폐쇄시키고 출구측전자밸브는 개방시킴과 동시에 제1배출라인(53)과 회수라인(54)의 사이에 설치된 회수펌프(90)를 작동시켜 제1배출라인(53) 내의 작동유체가 회수라인(54)을 거쳐 다시 제1가열라인(51)에 공급되도록 함으로써, 제1베인터빈엔진발전기(30)를 반복적으로 작동시키게 된다.
이때, 회수라인(54)에는 제1가열라인(51)에 냉각된 작동유체를 선택적으로 공급 또는 차단하기 위한 전자밸브(V3)가 설치될 수 있다.
한편, 제1냉각부(70)는 제1배출라인(53) 내의 작동유체를 냉각시키는 것으로, 내부에 빈 공간이 형성된 통 구조로 이루어지며, 내부에는 제1배출라인(53) 내의 작동유체를 냉각시키기 위한 냉각코일(미도시)이 구비된다.
이때, 제1배출라인(53)은 제1냉각부(70)의 외면에 소정길이 권취되고, 소정영역은 냉각부의 내부에 관통된다.
따라서, 작동유체는 제1배출라인(53)을 따라 이동되다가 제1냉각부(70)에 의해 냉각된 후 제1회수라인(54)을 거쳐 제1가열라인(51)으로 이송되며, 다시 배열회수보일러(20)에서 가열된 후 제1베인터빈엔진발전기(30)에 공급된다.
한편, 제2베인터빈엔진발전기(40)는 배열회수보일러(20)에서 배출되는 가열가스 또는 가열수증기를 통해 발전한다.
이때, 제2베인터빈엔진발전기(40)는 하나 이상으로 적용될 수 있으며, 도 1에 2개로 적용된 예를 도시하였다.
본 발명에 따른 복합발전장치(1)는, 제2베인터빈엔진발전기(40)를 발전시키기 위한 제2발전수단을 더 포함할 수 있다.
제2발전수단은 배열회수보일러(20)와 연결되는 제2배출라인(80), 제2배출라인(80)과 연결되는 회수펌프, 부가공급라인(250)을 통해 회수펌프와 연결되는 제2저장탱크(110), 제2저장탱크(110)에 연결되는 2개의 분기라인(120), 분기라인(120)과 제2베인터빈엔진발전기(40)에 각각 연결되되, 배열회수보일러(20)의 외면에 소정길이 권취되고, 소정영역은 배열회수보일러(20)의 내부에 관통되어 내부에 저장된 가열가스 또는 가열수증기가 가열되도록 하는 제2가열라인(130), 부가연결라인(260)을 통해 제2베인터빈엔진발전기(40)와 연결되는 제3저장탱크(140), 제2저장탱크(110)와 회수펌프(100)를 연결하는 연결라인(150), 연결라인(150) 내의 가열가스 또는 가열수증기를 냉각시키는 제2냉각부(160)를 포함할 수 있다.
다시 말해, 배열회수보일러(20)와 제2배출라인(80)의 사이에 설치된 전자밸브(V5)와 부가공급라인(250)에 설치된 전자밸브(V6)가 개방되면서 회수펌프(100)가 작동되면, 배열회수보일러(20) 내의 가열가스 또는 가열수증기가 제2배출라인(80), 회수펌프(100) 부가공급라인(250)을 순차적으로 거쳐 제2저장탱크(110)에 저장된다.
그리고, 제2저장탱크(110)에는 내부압력을 측정하는 압력측정기(미도시)가 설치되며 출구측에는 출구측전자밸브(미도시)가 각각 설치된다.
따라서, 압력측정기에 의해 전자밸브(V6)는 개방된 상태를 유지하고 출구측전자밸브는 폐쇄된 상태를 유지하여 제2저장탱크(110)의 내부에는 가열가스 또는 가열수증기가 지속적으로 저장된다.
그리고, 압력측정기는 제2저장탱크(110)의 내부가 기 설정된 압력 이상이 되면 전자밸브(V6)는 폐쇄시키고 출구측전자밸브는 개방시킴과 동시에 분기라인(120)에 각각 설치된 펌프(P2)를 동시에 작동시켜 분기라인(120) 내의 가열가스 또는 가열수증기가 제2가열라인(130)을 거쳐 제2베인터빈엔진발전기(40)에 공급되도록 한다.
이때, 가열가스 또는 가열수증기는 제2가열라인(130)을 통과하는 과정에서 열교환되어 온도가 상승된 후 제2베인터빈엔진발전기(40)에 공급되어, 제2베인터빈엔진발전기(40)를 작동시킨다.
그리고, 제2베인터빈엔진발전기(40)에 공급되었던 가열가스 또는 가열수증기는 부가연결라인(260)을 통해 배출되어 제3저장탱크(140)에 저장된다.
제3저장탱크(140)에는 내부압력을 측정하는 압력측정기(미도시)가 설치되며 입구측과 출구측에는 입구측전자밸브(미도시)와 출구측전자밸브(미도시)가 각각 설치된다.
따라서, 압력측정기에 의해 입구측전자밸브는 개방된 상태를 유지하고 출구측전자밸브는 폐쇄된 상태를 유지하여 제3저장탱크(140)의 내부에는 부가연결라인(260)으로부터 공급되는 가열가스 또는 가열수증기가 지속적으로 저장된다.
그리고, 압력측정기는 제3저장탱크(140)의 내부가 기 설정된 압력 이상이 되면 입구측전자밸브는 폐쇄시키고 출구측전자밸브는 개방시킴과 동시에 회수펌프를 작동시켜 연결라인(150) 내의 가열가스 또는 가열수증기가 제2냉각부(160)를 거쳐 회수펌프(100)에 회수된 후 다시 부가공급라인(250), 제2저장탱크(110), 분기라인(120), 펌프(P1,P2)를 순차적으로 거쳐 다시 제2가열라인(130)에 공급되도록 함으로써, 제2베인터빈엔진발전기(40)를 반복적으로 작동시키게 된다.
이때, 연결라인(150)에는 회수펌프에 가열가스 또는 가열수증기를 선택적으로 공급 또는 차단하기 위한 전자밸브(V7)가 설치될 수 있다.
한편, 제2냉각부(160)는 연결라인(150) 내의 작동유체를 냉각시키는 것으로, 내부에 빈 공간이 형성된 통 구조로 이루어지며, 내부에는 연결라인(150) 내의 가열가스 또는 가열수증기를 냉각시키기 위한 냉각코일(미도시)이 구비된다.
이때, 제2배출라인(80)은 제2냉각부(160)의 외면에 소정길이 권취되고, 소정영역은 냉각부의 내부에 관통됨으로, 가열가스 또는 가열수증기는 연결라인(150)을 이동되다가 제2냉각부(160)에 의해 냉각된 후 전술한 것처럼 제2가열라인(130)으로 이송되어 배열회수보일러(20)에 의해 가열된 후 제2터빈엔진발전기에 공급된다.
부가적으로, 본 발명에 따른 복합발전장치(1)는, 가열가스와 가열수증기를 분해하여 가열가스는 다시 제2베인터빈엔진발전기(40)로 이송시키고, 가열수증기는 다시 수소산소연료전지(13)에 이송시키기 위한 분해수단을 더 포함할 수 있다.
분할수단은 기수분해기(170), 불응축가스회수탱크(180), 여과부(190), 전기분해기(200), 수소압축기(210), 수소저장탱크(220), 산소압축기(230), 산소저장탱크(240)를 포함할 수 있다.
회수펌프(100)와 기수분해기(170)는 제1이송라인(280)을 통해 연결되고, 기수분해기(170)와 불응축가스회수탱크(180) 및 제2저장탱크(110)는 제2이송라인(290)을 통해 연결되며, 기수분해기(170)와 여과부(190) 및 전기분해기(200)는 제3이송라인(300)을 통해 연결된다.
그리고, 전기분해기(200)와 수소압축기(210)와 수소저장탱크(220)와 수소산소연료전지(13)는 제4이송라인(310)을 통해 연결되고, 전기분해기(200)와 산소압축기(230)와 산소저장탱크(240)는 제5이송라인(320)을 통해 연결된다.
분할수단을 통해 작업이 이루어질 경우, 전자밸브(V6)는 폐쇄된 상태가 되고, 제1이송라인(280)에 설치된 전자밸브(V8,V9)는 개방되며, 회수펌프(100)의 작동에 의해 기수분해기(170)에 가열가스와 가열수증기가 이송된다.
기수분해기(170)는 가열수증기와 가열가스를 분해함으로써, 가스는 불응축가스회수탱크(180)로 이송시킨다. 그리고, 이송된 가스는 제2저장탱크(110)로 이송되어 저장된 후 분기라인(120)과 제2가열라인(130)을 거쳐 제2베인터진엔진발전기를 작동시킨다.
그리고, 가열수증기는 기수분해기(170)에서 응축되어 물로 변환된 다음, 여과부(190)에서 여과된 후, 전기분해기(200)에서 수소와 산소로 분해된다.
이어서, 수소압축기(210)는 전기분해기(200)에서 분해된 수소를 압축하고, 수소저장탱크(220)는 수소압축기(210)에서 압축된 수소를 저장한 후 수소산소연료전지(13)에 공급한다.
아울러, 산소압축기(230)는 전기분해기(200)에서 분해된 산소를 압축하고, 산소저장탱크(240)는 산소압축기(230)에서 압축된 산소를 저장한 후 수소산소연료전지(13)에 공급한다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1 : 복합발전장치 10 : 배기부
11 : 가스터빈발전기 12 : 스파크점화엔진
121 : 가솔린엔진 122 : LPG가스엔진
123 : 로터리엔진 13 : 수소산소연료전지
14 : 배기관 15 : 메인관
16 : 가지관 20 : 배열회수보일러
30 : 제1베인터빈엔진발전기 40 : 제2베인터빈엔진발전기
50 : 순환관 51 : 제1가열라인
52 : 공급라인 53 : 제1배출라인
54 : 회수라인 60 : 제1저장탱크
70 : 제1냉각부 80 : 제2배출라인
90,100 : 회수펌프 110 : 제2저장탱크
120 : 분기라인 130 : 제2가열라인
140 : 제3저장탱크 150 : 연결라인
160 : 제2냉각부 170 : 기수분해기
180 : 불응축가스회수탱크 190 : 여과부
200 : 전기분해기 210 : 수소압축기
220 : 수소저장탱크 230 : 산소압축기
240 : 산소저장탱크 250 : 부가공급라인
260 : 부가연결라인 270 : 작동유체주입기
280 : 제1이송라인 290 : 제2이송라인
300 : 제3이송라인 310 : 제4이송라인
320 : 제5이송라인

Claims (8)

  1. 액체연료와 대기 중의 공기를 사용하는 가스터빈발전기와 스파크점화엔진발전기 및 수소산소연료전지를 포함하는 배기부,
    상기 배기부에서 폐열 또는 배열, 가열가스, 가열수증기 중 어느 하나를 선택적으로 공급받아 사용하는 배열회수보일러,
    상기 배열회수보일러에 저장된 열원에 의해 가열되는 작동유체를 통해 발전하는 하나 이상의 제1베인터빈엔진발전기,
    상기 배열회수보일러에서 배출되는 가열가스 또는 가열수증기를 통해 발전하는 하나 이상의 제2베인터빈엔진발전기,
    상기 배열회수보일러의 외면에 소정길이 권취되고 소정영역은 배열회수보일러의 내부에 관통되어 내부의 작동유체가 가열되도록하는 제1가열라인,
    상기 제1가열라인 및 제1베인터빈엔진발전기와 연결되어 제1베인터빈엔진발전기에 가열된 작동유체를 공급하는 공급라인,
    상기 제1베인터빈엔진 내의 작동유체를 배출하는 제1배출라인, 상기 제1배출라인 및 제1가열라인에 연결되는 회수라인을 포함하여 작동유체를 순환시키는 순환관,
    상기 제1배출라인에 설치되며 상기 제1베인터빈엔진발전기에서 배출된 작동유체를 저장하고, 내부압력을 측정하는 압력측정기가 구비되고, 입구측과 출구측에는 입구측전자밸브와 출구측전자밸브가 각각 설치되는 제1저장탱크,
    상기 제1배출라인 내의 작동유체가 냉각되어 회수라인에 공급되도록 제1배출라인을 냉각시키는 제1냉각부,
    상기 배열회수보일러 내의 가열가스 또는 가열수증기를 배출하는 제2배출라인,
    상기 제2배출라인과 연결되어 배열회수보일러 내의 가열가스 또는 가열수증기를 회수하는 회수펌프,
    상기 회수펌프로부터 가열가스 또는 가열수증기를 공급받아 저장하는 제2저장탱크,
    상기 제2저장탱크에 연결되어 가열가스 또는 가열수증기를 분기로 배출하는 복수개의 분기라인,
    상기 분기라인과 개별적으로 마련된 둘 이상의 제2베인터빈엔진발전기에 각각 연결되되, 상기 배열회수보일러의 외면에 소정길이 권취되고, 소정영역은 배열회수보일러의 내부에 관통되어 내부의 가열가스 또는 가열수증기가 가열된 후 제2베인터빈엔진발전기에 공급되어 발전할 수 있도록 하는 제2가열라인을 포함하는 복합발전장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스파크점화엔진발전기는 가솔린엔진, LPG가스엔진, 로터리엔진 중 선택되는 어느 하나로 적용될 수 있는 복합발전장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2베인터빈엔진발전기에서 배출된 가열가스 또는 가열수증기를 저장하는 제3저장탱크,
    상기 제3저장탱크와 회수펌프를 연결하여 제3저장탱크 내의 가열가스 또는 가열수증기가 회수펌프로 회수될 수 있도록 하는 연결라인,
    상기 연결라인 내의 가열가스 또는 가열수증기가 냉각되어 제2저장탱크에 공급되도록 연결라인을 냉각시키는 제2냉각부를 더 포함하는 복합발전장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 회수펌프에 연결되며 수소산소연료전지에서 발생된 수증기와 가스터빈발전기에서 발생된 가스를 분해하는 기수분해기,
    상기 기수분해기에서 분리된 가스를 회수하여 제2저장탱크에 공급하는 불응축가스회수탱크를 더 포함하는 복합발전장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 기수분해기에서 분리되어 응축된 물을 여과하는 여과부,
    상기 여과부에 의해 여과된 물을 전기분해 하는 전기분해기,
    상기 전기분해기에서 분해된 수소를 압축하는 수소압축기,
    상기 수소압축기에서 압축된 수소를 저장하여 상기 수소산소연료전지에 공급하는 수소저장탱크,
    상기 전기분해기에서 분해된 산소를 압축하는 산소압축기,
    상기 산소압축기에서 압축된 산소를 저장하여 상기 수소산소연료전지에 공급하는 산소저장탱크를 더 포함하는 복합발전장치.
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