KR102188155B1 - Hybrid heat supply apparatus using solid fuel direct combustion method and gasification combustion method, and cogeneration system using the same - Google Patents

Hybrid heat supply apparatus using solid fuel direct combustion method and gasification combustion method, and cogeneration system using the same Download PDF

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조성완
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Abstract

Provided is a hybrid heat supply device using a solid fuel direct combustion method and a gasification combustion method. The hybrid heat supply device using a plurality of combustion methods includes: a chamber; a shield which is provided below the chamber to transfer heat generated by a first combustion method to the interior of the chamber, and blocks the inflow of impurities generated by the first combustion method; at least one flow path which is provided on one side of the chamber to introduce combustion gas generated by a second combustion method into the chamber; and a plenum space which is provided on the upper side of the chamber to aggregate the combustion gas introduced through the flow path.

Description

고체연료 직접연소 방식과 가스화 연소 방식을 이용하는 하이브리드 열공급 장치 및 이를 이용하는 열병합 발전 시스템{HYBRID HEAT SUPPLY APPARATUS USING SOLID FUEL DIRECT COMBUSTION METHOD AND GASIFICATION COMBUSTION METHOD, AND COGENERATION SYSTEM USING THE SAME}A hybrid heat supply device using a solid fuel direct combustion method and a gasification combustion method, and a combined heat and power generation system using the same.

본 발명은 고체연료를 연소시키는 방식과 가스화 연료를 연소시키는 방식을 동시에 이용 가능한 하이브리드 열공급 장치 및 열병합 발전 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a hybrid heat supply device and a cogeneration system capable of simultaneously using a method of burning solid fuel and a method of burning gasified fuel.

열병합 발전은 전기 생산과 난방을 동시에 진행할 수 있는 발전으로서, 일반적으로 고온의 증기로 터빈을 돌려 전기를 생산함과 동시에 물을 가열하여 그 온수로 난방이 가능하도록 한다. 이러한 열병합 발전은 에너지 효율이 매우 높기 때문에, 화력 발전소에서 이 형태의 발전이 많이 채용되고 있다.Combined heat and power generation is a power generation capable of simultaneously producing electricity and heating, and generally generates electricity by turning a turbine with high-temperature steam and simultaneously heats water to allow heating with the hot water. Since such cogeneration is very energy efficient, this type of power generation is widely adopted in thermal power plants.

열병합 발전의 일 예로 한국공개특허공보 제10-2018-0137718호 (공개일: 2018년 12월 18일) "열병합 발전 시스템"에는 압축기와 팽창밸브를 이용하여 냉매를 순환시켜 저온의 기화부로부터 고온의 응축부로 열을 수송하기 위한 히트펌프, 열전변환소자의 고온 단부와 저온 단부 사이의 온도차에 의해 발생하는 기전력을 이용하여 전력을 생산하기 위한 열전발전부 및 온수와 냉수가 혼합된 상온의 물을 상기 기화부에 공급하는 급수부를 포함하는 열병합 발전 시스템이 기재되어 있다.As an example of cogeneration power generation, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2018-0137718 (published: December 18, 2018) "Combined heat and power system" uses a compressor and expansion valve to circulate the refrigerant to generate high temperature from the low-temperature vaporization unit. A heat pump for transporting heat to the condensation part of the thermoelectric converter, a thermoelectric generator for generating electric power by using the electromotive force generated by the temperature difference between the high-temperature and low-temperature ends of the thermoelectric conversion element, and room temperature water mixed with hot water and cold water. A cogeneration system including a water supply unit supplied to the vaporization unit is disclosed.

그러나 이러한 일반적인 열병합 발전 시스템은 발전기의 특성에 따라 하나의 종류의 원료만을 사용한다. 그러나 하나의 종류의 연료만으로 발전을 하는 경우, 연간 수십 톤 단위로 사용되는 원료가 원활하게 수송 또는 공급되지 않으면 발전이 중단됨에 따라 막대한 경제적 손실이 발생할 수 있다. 또한 산간지방, 농가 등에서 자가발전을 하는 경우에서도 원료 단가의 변동 등으로 인해 발전 효율이 저하될 수 있다.However, such a general cogeneration system uses only one kind of raw material according to the characteristics of the generator. However, in the case of power generation with only one type of fuel, if raw materials used in units of tens of tons per year are not transported or supplied smoothly, power generation may be stopped, resulting in enormous economic losses. In addition, even in the case of self-powered power generation in mountainous regions or farms, power generation efficiency may decrease due to fluctuations in raw material unit prices.

본 발명의 기술적 과제는 원활한 원료의 공급이 가능한 하이브리드 열공급 장치 및 열병합 발전 시스템을 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide a hybrid heat supply device and a cogeneration system capable of supplying raw materials smoothly.

본 발명의 다른 기술적 과제는 고효율의 열병합 발전이 가능한 하이브리드 열공급 장치 및 열병합 발전 시스템을 제공함에 있다.Another technical object of the present invention is to provide a hybrid heat supply device and a cogeneration system capable of high-efficiency cogeneration.

본 발명의 일 양태에 따르면, 복수의 연소 방식을 이용하는 열병합 발전 시스템은 고체 연료를 열원으로 사용하도록 구성되는 제1 연소 장치, 가스화 연료를 열원으로 사용하도록 구성되는 제2 연소 장치, 상기 제1 연소 장치 및 상기 제2 연소 장치 중 적어도 하나에 의해 발생되는 열을 이용하여 전력을 생성하도록 구성되는 엔진, 상기 제1 연소 장치 및 상기 제2 연소 장치 중 적어도 하나에 의해 발생되는 열을 이용하여 온수를 생성하도록 구성되는 온수 탱크 및 상기 제1 연소 장치 및 상기 제2 연소 장치 중 적어도 하나에 의해 발생되는 열이 상기 엔진과 상기 온수 탱크에 공급되도록 구성되는 열공급 장치를 포함하되, 상기 열공급 장치는 챔버, 상기 제1 연소 장치에 의해 발생되는 불순물의 유입을 차단하도록 구성되는 쉴드, 상기 챔버의 일측에 구비되어 제2 연소 장치에 의해 발생되는 연소 가스가 상기 챔버의 내부로 유입되도록 구성되는 적어도 하나의 유로, 및 상기 챔버의 상측에 구비되어 상기 유로를 통해 유입되는 연소 가스가 응집되도록 구성되는 플리넘 스페이스를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, a cogeneration system using a plurality of combustion methods includes a first combustion device configured to use solid fuel as a heat source, a second combustion device configured to use gasified fuel as a heat source, and the first combustion An engine configured to generate electric power using heat generated by at least one of a device and the second combustion device, and hot water using heat generated by at least one of the first combustion device and the second combustion device A hot water tank configured to generate and a heat supply device configured to supply heat generated by at least one of the first combustion device and the second combustion device to the engine and the hot water tank, wherein the heat supply device comprises a chamber, A shield configured to block the inflow of impurities generated by the first combustion device, at least one flow path provided on one side of the chamber and configured to flow combustion gas generated by the second combustion device into the interior of the chamber And a plenum space provided on the upper side of the chamber and configured to aggregate combustion gas flowing through the flow path.

일 측에 따르면, 상기 챔버는 원통형이고, 상기 쉴드는 V자 또는 U자 형태일 수 있다.According to one side, the chamber may have a cylindrical shape, and the shield may have a V-shaped or U-shaped shape.

다른 측면에 따르면, 상기 적어도 하나의 유로는 상기 챔버의 중심축을 기준으로 상기 챔버의 측면에 나선형으로 형성될 수 있다.According to another aspect, the at least one flow path may be formed in a spiral shape on a side surface of the chamber based on a central axis of the chamber.

또 다른 측면에 따르면, 상기 챔버의 상측은 상기 엔진과의 결합을 위해 개방된 형태일 수 있다.According to another aspect, the upper side of the chamber may be open for coupling with the engine.

또 다른 측면에 따르면, 상기 플리넘 스페이스의 일측에는 상기 연소 가스의 배출을 위한 가스 배출로가 구비될 수 있다.According to another aspect, a gas discharge path for discharging the combustion gas may be provided at one side of the plenum space.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 복수의 연소 방식을 이용 가능한 하이브리드형 열공급 장치는 챔버, 상기 챔버의 하부에 구비되어 상기 제1 연소 방식에 의해 발생되는 열을 상기 챔버의 내부로 전달하고 상기 제1 연소 방식에 의해 발생되는 불순물의 유입을 차단하도록 구성되는 쉴드, 상기 챔버의 일측에 구비되어 제2 연소 방식에 의해 발생되는 연소 가스가 상기 챔버의 내부로 유입되도록 구성되는 적어도 하나의 유로 및 상기 챔버의 상측에 구비되어 상기 유로를 통해 유입되는 연소 가스가 응집되도록 구성되는 플리넘 스페이스를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, a hybrid type heat supply device capable of using a plurality of combustion methods is provided in a chamber and a lower portion of the chamber to transfer heat generated by the first combustion method to the interior of the chamber, and the first A shield configured to block the inflow of impurities generated by a combustion method, at least one flow path provided on one side of the chamber and configured to introduce combustion gas generated by a second combustion method into the chamber, and the chamber It may include a plenum space provided on the upper side and configured to aggregate the combustion gas flowing through the flow path.

일 측에 따르면, 상기 챔버는 원통형이고, 상기 쉴드는 V자 또는 U자 형태일 수 있다.According to one side, the chamber may have a cylindrical shape, and the shield may have a V-shaped or U-shaped shape.

다른 측면에 따르면, 상기 적어도 하나의 유로는 상기 챔버의 중심축을 기준으로 상기 챔버의 측면에 나선형으로 형성될 수 있다.According to another aspect, the at least one flow path may be formed in a spiral shape on a side surface of the chamber based on a central axis of the chamber.

또 다른 측면에 따르면, 상기 챔버의 상측은 상기 엔진과의 결합을 위해 개방된 형태일 수 있다.According to another aspect, the upper side of the chamber may be open for coupling with the engine.

또 다른 측면에 따르면, 상기 플리넘 스페이스의 일측에는 상기 연소 가스의 배출을 위한 가스 배출로가 구비될 수 있다.According to another aspect, a gas discharge path for discharging the combustion gas may be provided at one side of the plenum space.

본 발명에 따르면, 열병합 발전 시 복수의 서로 다른 연소 방식을 동시에 또는 선택적으로 사용할 수 있기 때문에 원활한 원료 공급이 어려운 상황이나, 열병합 효율, 발열량, 원료 단가 등이 변동하는 상황에서도 효율적인 발전이 가능하다.According to the present invention, since a plurality of different combustion methods can be used simultaneously or selectively during cogeneration, efficient power generation is possible even in situations in which smooth raw material supply is difficult or fluctuations in cogeneration efficiency, calorific value, raw material cost, etc.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 열공급 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 열공급 장치를 나타내는 상측면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 열공급 장치가 적용된 열병합 발전 시스템을 나타내는 도면이다.
도 4은 본 발명의 일실시예에 따른 열병합 발전 시스템에서 연소 가스의 흐름을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view showing a hybrid heat supply device according to an embodiment of the present invention.
2 is a top side view showing a hybrid heat supply device according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a cogeneration system to which a hybrid heat supply device according to an embodiment of the present invention is applied.
4 is a view for explaining the flow of combustion gas in the cogeneration system according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art can easily implement the embodiments of the present invention. However, the present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and similar reference numerals are assigned to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless otherwise stated.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 열공급 장치를 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 열공급 장치를 나타내는 상측면도이다.1 is a view showing a hybrid heat supply device according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a top side view showing a hybrid heat supply device according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 열공급 장치는 복수의 서로 다른 연소 방식으로 발생되는 열을 열병합 발전 시스템에 공급할 수 있다. 여기서 복수의 연소 방식은 고체연료 연소 방식 및 가스화 연소 방식을 포함할 수 있다. 고체연료 연소 방식은 원료로서 목재 연료(우드펠릿, 우드칩, 폐목재 등), 화석 연료, 바이오매스(biomass) 등의 고체연료를 직접 연소시키는 방식일 수 있고, 가스화 연소 방식은 폐유기물을 가공하여 만든 바이오 가스 등을 연소시키는 방식일 수 있다. 따라서 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 열공급 장치는 고체연료 연소 방식 및 가스화 연소 방식을 선택적으로 또는 동시에 이용하여 열을 공급할 수 있다.The hybrid heat supply apparatus according to an embodiment of the present invention may supply heat generated by a plurality of different combustion methods to a cogeneration system. Here, the plurality of combustion methods may include a solid fuel combustion method and a gasification combustion method. The solid fuel combustion method can be a method of directly burning solid fuels such as wood fuel (wood pellets, wood chips, waste wood, etc.), fossil fuels, and biomass as raw materials, and the gasification combustion method processes waste organic matter. It may be a method of burning biogas and the like. Accordingly, the hybrid heat supply apparatus according to an embodiment of the present invention may supply heat by selectively or simultaneously using a solid fuel combustion method and a gasification combustion method.

먼저 도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 열공급 장치는 챔버(100; chamber), 쉴드(110; shield), 적어도 하나의 유로(120, 120') 및 플리넘 스페이스(130; plenum space)를 포함할 수 있다. 도 1에는 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 열공급 장치의 보다 정확한 이해를 위하여, 사시도 (a) 및 단면도 (b)가 각각 도시되어 있다.First, referring to FIG. 1, a hybrid heat supply apparatus according to an embodiment of the present invention includes: a chamber 100, a shield 110, at least one flow path 120, 120', and a plenum space 130; plenum space). 1 is a perspective view (a) and a cross-sectional view (b), respectively, for a more accurate understanding of the hybrid heat supply device according to an embodiment of the present invention.

챔버(100)는 적어도 하나의 연소 장치로부터 발생되는 열을 공급 받기 위한 것으로서 도 1에 도시된 것과 같이 엔진과의 결합을 위해 상측이 개방된 원통형으로 형성되거나, 필요에 따라 다각형 기둥의 형태로 형성될 수 있다. 챔버(110)의 상측을 통해서 발전을 위한 엔진이 결합될 수 있다.The chamber 100 is to receive heat generated from at least one combustion device, and is formed in a cylindrical shape with an open upper side for coupling with an engine as shown in FIG. 1, or in the form of a polygonal column as required. Can be. An engine for power generation may be coupled through the upper side of the chamber 110.

쉴드(110)는 제1 연소 방식에 의해 발생되는 열을 챔버(100)의 내부로 전달하는 한편, 제1 연소 방식에 의해 발생되는 재(ashes)와 같은 불순물의 유입을 차단하도록 챔버(100)의 하부에 구비될 수 있다. 여기서 제1 연소 방식은 고체연료 연소 방식일 수 있다. 쉴드(110)는 고체연료를 직접 연소할 때 발생하는 불순물을 효과적으로 차단하기 위하여, 그 중심이 챔버(100)에 대해 볼록한 형태로 구현될 수 있다. 일 예로, 쉴드(110)는 도 1에 도시된 것과 같이 'V'자 형태로 구성되거나, 또는 'U'자 형태로 구성될 수 있다.The shield 110 transfers heat generated by the first combustion method to the interior of the chamber 100, while blocking the inflow of impurities such as ash generated by the first combustion method. It may be provided in the lower part of. Here, the first combustion method may be a solid fuel combustion method. The shield 110 may be implemented in a convex shape with respect to the chamber 100 in order to effectively block impurities generated when solid fuel is directly burned. As an example, the shield 110 may be configured in a'V' shape or a'U' shape as shown in FIG. 1.

적어도 하나의 유로(120, 120')는 제2 연소 방식에 의해 발생되는 연소 가스가 챔버(100)의 내부로 유입되도록 챔버(100)의 일측에 구비될 수 있다. 여기서 제2 연소 방식은 가스화 연소 방식일 수 있다. 적어도 하나의 유로(120, 120')는 연소 가스가 가스 연소 장치로부터 공급될 때 열효율이 증가되도록, 도 2에 도시된 것과 같이 챔버(100)의 중심축을 기준으로 챔버(100)의 측면에 나선형으로 형성될 수 있다. 이러한 나선형 구조의 유로(120, 120')로 인해, 챔버(100)에 대해 접선 방향으로 공급된 고온의 연소 가스는 챔버 내에서 원주방향으로 회전유동하여 엔진의 열교환기에 분산되며 플리넘 스페이스(130)에서 응집될 수 있다. 엔진은 열교환기에 분산된 열에 의해 구동될 수 있다.At least one of the flow paths 120 and 120 ′ may be provided on one side of the chamber 100 so that combustion gas generated by the second combustion method is introduced into the chamber 100. Here, the second combustion method may be a gasification combustion method. At least one flow path (120, 120') is a spiral on the side of the chamber 100 based on the central axis of the chamber 100 as shown in Figure 2 so that the thermal efficiency is increased when the combustion gas is supplied from the gas combustion device. It can be formed as Due to the spiral flow paths 120 and 120', the high-temperature combustion gas supplied in the tangential direction to the chamber 100 rotates in the circumferential direction in the chamber and is distributed to the heat exchanger of the engine, and the plenum space 130 ) Can be aggregated. The engine can be driven by heat dissipated in the heat exchanger.

플리넘 스페이스(130)는 적어도 하나의 유로(120, 120')를 통해 유입되는 고온의 연소 가스가 응집되도록 챔버(100)의 상측에 구비될 수 있다. 플리넘 스페이스(130)에서 응집된 열은 플리넘 스페이스(130)의 일측에 구비된 가스 배출로(140)에 의해 배출되고, 가스 배출로(140)에 연결되는 통풍관을 통해 온수탱크로 공급될 수 있다. 이를 위하여 플리넘 스페이스(130)는, 챔버(100) 내의 열이 효과적으로 응집되고 배출될 수 있도록 소정의 크기(또는 두께)로 형성되되, 도 1 및 도 2에 도시된 것과 같이 모서리가 둥근 형태로 구현되거나 챔버(100) 외측으로 돌출된 튜브(tube) 형태로 구현될 수 있다.The plenum space 130 may be provided on the upper side of the chamber 100 so that the high-temperature combustion gas flowing through the at least one flow path 120 and 120 ′ is aggregated. Heat condensed in the plenum space 130 is discharged by a gas discharge path 140 provided at one side of the plenum space 130, and supplied to the hot water tank through a ventilation pipe connected to the gas discharge path 140 Can be. To this end, the plenum space 130 is formed to have a predetermined size (or thickness) so that heat in the chamber 100 can be effectively aggregated and discharged, and has a rounded corner as shown in FIGS. 1 and 2. It may be implemented or may be implemented in the form of a tube protruding outside the chamber 100.

도 1 및 도 2에는 일 실시예로서, 챔버(100)의 측면에 2개의 유로(120, 120')가 구성된 경우가 도시되어 있으나, 연소 장치의 구조, 열병합 효율 등에 따라 챔버(100)에는 1개의 유로만이 구성되거나 2개 이상의 유로가 구성될 수도 있다.1 and 2 illustrate a case in which two flow paths 120 and 120 ′ are configured on the side of the chamber 100 as an embodiment, but the chamber 100 includes 1 Only two flow paths may be configured or two or more flow paths may be configured.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 열공급 장치가 적용된 열병합 발전 시스템을 나타내는 도면이고, 도 4은 본 발명의 일실시예에 따른 열병합 발전 시스템에서 연소 가스의 흐름을 설명하기 위한 도면이다. 이하, 도 3 및 도 4를 참조하여, 도 1 및 도 2의 실시예에 따른 열공급 장치가 적용된 열병합 발전 시스템에 대해 설명한다.3 is a diagram showing a cogeneration system to which a hybrid heat supply device according to an embodiment of the present invention is applied, and FIG. 4 is a view for explaining a flow of combustion gas in the cogeneration system according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, a cogeneration system to which a heat supply device according to the embodiment of FIGS. 1 and 2 is applied will be described with reference to FIGS. 3 and 4.

먼저 도 3을 참조하면, 복수의 연소 방식을 이용하는 열병합 발전 시스템은 제1 연소 장치(300), 제2 연소 장치(400), 하이브리드 열공급 장치(100), 엔진(600) 및 온수 탱크(700)를 포함할 수 있다.First, referring to FIG. 3, a cogeneration system using a plurality of combustion methods includes a first combustion device 300, a second combustion device 400, a hybrid heat supply device 100, an engine 600, and a hot water tank 700. It may include.

제1 연소 장치(300)는 고체 연료를 열원으로 사용하는 연소 장치로서, 일 예로 펠릿 보일러(pellet boiler)로 구현되어 하이브리드 열공급 장치(100)의 하측에 구비될 수 있다.The first combustion device 300 is a combustion device that uses solid fuel as a heat source, and is implemented as a pellet boiler, for example, and may be provided under the hybrid heat supply device 100.

제2 연소 장치(400)는 가스화 연료를 열원으로 사용하는 연소 장치로서, 일 예로, 고온 가스 연소 장치로 구현되어 하이브리드 열공급 장치(100)의 일측에 구비될 수 있다.The second combustion device 400 is a combustion device that uses gasified fuel as a heat source. For example, the second combustion device 400 may be implemented as a high-temperature gas combustion device and may be provided on one side of the hybrid heat supply device 100.

하이브리드 열공급 장치(100)는 제1 연소 장치(300) 및 제2 연소 장치(400) 중 적어도 하나에 의해 발생되는 열(또는 고온 가스)이 엔진(600) 및 온수 탱크(700)에 공급되도록 구성될 수 있다. 이를 위하여 하이브리드 열공급 장치(100)는 제1 연소 장치(300)의 버너(310)에서 발생되는 열을 공급 받거나, 유로(120)를 통해 제2 연소 장치(400)로부터 고온의 연소 가스를 공급받을 수 있다. 이 때, 제1 연소 장치(300)에 의해 발생하는 불순물은 쉴드(110)에 의해 차단될 수 있다. 하이브리드 열공급 장치(100)의 구성은 도 1 및 도 2를 통해 설명한 바와 같으므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.The hybrid heat supply device 100 is configured to supply heat (or hot gas) generated by at least one of the first combustion device 300 and the second combustion device 400 to the engine 600 and the hot water tank 700 Can be. To this end, the hybrid heat supply device 100 receives heat generated from the burner 310 of the first combustion device 300 or receives a high-temperature combustion gas from the second combustion device 400 through the flow path 120. I can. In this case, impurities generated by the first combustion device 300 may be blocked by the shield 110. The configuration of the hybrid heat supply device 100 is the same as described with reference to FIGS. 1 and 2, and a detailed description thereof will be omitted.

엔진(600)은 제1 연소 장치(300) 및 제2 연소 장치(400) 중 적어도 하나에 의해 발생되는 열을 이용하여 전력을 생성할 수 있다. 일 예로, 엔진(600)은 가스화 연소 방식뿐만 아니라, 고체연료 직접 연소 방식으로도 발전이 가능한 외연기관(external combustion engine)으로 구현될 수 있으며, 일 실시예에서는 스털링 엔진(stirling engine)으로 구현될 수 있다.The engine 600 may generate electric power by using heat generated by at least one of the first combustion device 300 and the second combustion device 400. As an example, the engine 600 may be implemented as an external combustion engine capable of generating power not only by a gasification combustion method but also a solid fuel direct combustion method, and in one embodiment, it may be implemented as a stirring engine. I can.

도 4를 참조하면, 제1 연소 장치(300)의 버너(310)에 의해 하이브리드 열공급 장치(100) 내에 발생한 열 및/또는 제2 연소 장치(400)에 의해 발생되어 유로(120)를 통해 하이브리드 열공급 장치(100) 내에 유입된 연소 가스의 열이 열교환기(610)를 가열하고, 이를 통해 실린더(620)의 작동 기체가 가열되는 과정을 통해 엔진(600)이 구동될 수 있다. 열교환기(610)를 지난 연소 가스는 도 1 및 도 2에 도시된 것과 같은 하이브리드 열공급 장치(100)의 플리넘 스페이스(130)에 응집된 후 가스 배출로(140)를 통해 온수 탱크(700)로 이동된다. 온수 탱크(700)에서는 이 때의 열에 의해 온수가 생성되고, 남은 열은 배기 가스로 배출될 수 있다.Referring to FIG. 4, heat generated in the hybrid heat supply device 100 by the burner 310 of the first combustion device 300 and/or the hybrid heat generated by the second combustion device 400 through the flow path 120 The engine 600 may be driven through a process in which the heat of the combustion gas introduced into the heat supply device 100 heats the heat exchanger 610 and the working gas of the cylinder 620 is heated through this. After the combustion gas passing through the heat exchanger 610 is aggregated in the plenum space 130 of the hybrid heat supply device 100 as shown in FIGS. 1 and 2, the hot water tank 700 through the gas discharge path 140 Is moved to. In the hot water tank 700, hot water is generated by the heat at this time, and the remaining heat may be discharged as exhaust gas.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains can make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain the technical idea, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

100: 챔버
110: 쉴드
120, 120': 유로
130: 플리넘 스페이스
140: 가스 배출로100: chamber
110: shield
120, 120': Euro
130: plenum space
140: gas discharge furnace

Claims (5)

복수의 연소 방식을 이용하는 열병합 발전 시스템에 있어서,
고체 연료를 열원으로 사용하도록 구성되는 제1 연소 장치;
가스화 연료를 열원으로 사용하도록 구성되는 제2 연소 장치;
상기 제1 연소 장치 및 상기 제2 연소 장치 중 적어도 하나에 의해 발생되는 열을 이용하여 전력을 생성하도록 구성되는 엔진;
상기 제1 연소 장치 및 상기 제2 연소 장치 중 적어도 하나에 의해 발생되는 열을 이용하여 온수를 생성하도록 구성되는 온수 탱크; 및
상기 제1 연소 장치 및 상기 제2 연소 장치 중 적어도 하나에 의해 발생되는 열이 상기 엔진과 상기 온수 탱크에 공급되도록 구성되는 열공급 장치
를 포함하되,
상기 열공급 장치는,
챔버,
상기 제1 연소 장치에 의해 발생되는 불순물의 유입을 차단하도록 구성되는 쉴드,
상기 챔버의 일측에 구비되어 제2 연소 장치에 의해 발생되는 연소 가스가 상기 챔버의 내부로 유입되도록 구성되는 적어도 하나의 유로, 및
상기 챔버의 상측에 구비되어 상기 유로를 통해 유입되는 연소 가스가 응집되도록 구성되는 플리넘 스페이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 열병합 발전 시스템.In the cogeneration system using a plurality of combustion methods,
A first combustion device configured to use solid fuel as a heat source;
A second combustion device configured to use gasified fuel as a heat source;
An engine configured to generate electric power using heat generated by at least one of the first combustion device and the second combustion device;
A hot water tank configured to generate hot water using heat generated by at least one of the first combustion device and the second combustion device; And
A heat supply device configured to supply heat generated by at least one of the first combustion device and the second combustion device to the engine and the hot water tank
Including,
The heat supply device,
chamber,
A shield configured to block the introduction of impurities generated by the first combustion device,
At least one flow path provided on one side of the chamber and configured to introduce combustion gas generated by the second combustion device into the chamber, and
And a plenum space provided on the upper side of the chamber and configured to aggregate the combustion gas flowing through the flow path. 제1항에 있어서,
상기 챔버는 원통형이고, 상기 쉴드는 V자 또는 U자 형태인 것을 특징으로 하는 열병합 발전 시스템.The method of claim 1,
The chamber is cylindrical, and the shield is a cogeneration system, characterized in that the V-shaped or U-shaped. 제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 유로는,
상기 챔버의 중심축을 기준으로 상기 챔버의 측면에 나선형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 열병합 발전 시스템.The method of claim 1,
The at least one flow path,
A cogeneration system, characterized in that it is formed in a spiral shape on the side of the chamber based on the central axis of the chamber. 제1항에 있어서,
상기 플리넘 스페이스의 일측에는 상기 연소 가스의 배출을 위한 가스 배출로가 구비되는 것을 특징으로 하는 열병합 발전 시스템.The method of claim 1,
A cogeneration system, characterized in that a gas discharge path for discharging the combustion gas is provided at one side of the plenum space. 복수의 연소 방식을 이용 가능한 하이브리드형 열공급 장치에 있어서,
챔버;
상기 챔버의 하부에 구비되어 제1 연소 방식에 의해 발생되는 열을 상기 챔버의 내부로 전달하고 상기 제1 연소 방식에 의해 발생되는 불순물의 유입을 차단하도록 구성되는 쉴드;
상기 챔버의 일측에 구비되어 제2 연소 방식에 의해 발생되는 연소 가스가 상기 챔버의 내부로 유입되도록 구성되는 적어도 하나의 유로; 및
상기 챔버의 상측에 구비되어 상기 유로를 통해 유입되는 연소 가스가 응집되도록 구성되는 플리넘 스페이스
를 포함하는 열공급 장치.In the hybrid type heat supply device capable of using a plurality of combustion methods,
chamber;
A shield provided below the chamber to transfer heat generated by the first combustion method to the interior of the chamber and to block the introduction of impurities generated by the first combustion method;
At least one flow path provided on one side of the chamber and configured to introduce combustion gas generated by a second combustion method into the chamber; And
A plenum space provided on the upper side of the chamber and configured to aggregate combustion gas flowing through the flow path
Heat supply device comprising a.
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