KR20150062027A - Hybrid turbine generation system - Google Patents

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KR20150062027A KR1020130146530A KR20130146530A KR20150062027A KR 20150062027 A KR20150062027 A KR 20150062027A KR 1020130146530 A KR1020130146530 A KR 1020130146530A KR 20130146530 A KR20130146530 A KR 20130146530A KR 20150062027 A KR20150062027 A KR 20150062027A
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정세나
김창호
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한국과학기술연구원
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Abstract

The present invention provides a turbine generation system which comprises: a first turbine unit having a first impeller rotated by fluid flowing into; and a second turbine unit having a second impeller rotated by steam evaporated inside a cycle unit wherein fluid is circulated in accordance with a Rankine cycle. After the first impeller is rotated, fluid discharged from the first turbine unit is heat exchanged with refrigerant of an evaporator mounted on the cycle unit.

Description

하이브리드 터빈 발전 시스템{HYBRID TURBINE GENERATION SYSTEM}[0001] HYBRID TURBINE GENERATION SYSTEM [0002]

본 발명은 터빈 동력을 발생시키는 터빈 발전 시스템과, 폐열을 이용하여 상기 터빈 발전 시스템의 에너지 효율을 증가시키는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a turbine power generation system for generating turbine power and a method for increasing the energy efficiency of the turbine power generation system using waste heat.

폐열 발전은 발전소 및 폐기물 소각시설에서 발생하는 고온(550도 이상)의 배기가스를 폐열회수보일러를 통해 저온(250도 이하)의 증기로 만들고, 증기터빈으로 공급하여 동력을 발생, 전력 발전에 활용하여 기존에 폐기되던 폐열을 재이용하는 발전이다. 이러한 폐열 발전은 폐열 자원을 전기에너지로 재생산하여 대기오염물질 배출 억제 및 발전 시스템의 효율 향상에 기여하고 있다. The cogeneration system uses the waste heat recovery boiler to generate high temperature (more than 550 degrees) exhaust gas generated from power plants and waste incineration facilities into low temperature (250 degrees or less) steam and supply it as a steam turbine to generate power and utilize it for power generation. And reuse waste heat that has been discarded. These waste heat generators contribute to the improvement of the efficiency of the power generation system and the suppression of the emission of air pollutants by regenerating waste heat resources as electric energy.

그러나, 대한민국 공개특허 10-2012-0035176 등과 같이, 소규모 열원에 의한 발전에 스팀 터빈 방식이 아닌 다른 방식을 적용하려는 노력이 있어왔다.However, there has been an effort to apply a method other than the steam turbine method to generation of a small-scale heat source, such as Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2012-0035176.

그 이유는, 대부분의 중형, 소형 소각시설은 폐기물 반입량 부족에 따라 연속적으로 안정적인 증기 확보가 어렵고 배관시설 투자비 및 재정확보가 어려운 등 경제성 부족으로 상당수 폐열이 미활용 되기 때문이다. 또한, 저온 저압의 환경 하에 증기터빈의 고속 구동 시 축 베어링 시스템의 수명이 제한적이고, 중소형 소각시설에 적합한 폐열 회수 발전의 검증된 적용 기술이 부족한 실정이다. The reason is that most of the medium and small incineration facilities are not able to secure stable steam continuously due to the shortage of waste, and waste heat is not used due to lack of economical efficiency such as difficulty in investment and financing of piping facilities. In addition, the lifetime of the shaft bearing system is limited during high-speed operation of the steam turbine under low-temperature and low-pressure environments, and the proven application technology of waste heat recovery power generation suitable for small and medium incinerators is lacking.

그러나, 상기의 문제점이 해결된다면 폐열 발전이 이미 검증된 발전 방식인 스팀 터빈 방식에 의하여 구현될 수 있다.
However, if the above problems are solved, the waste heat power can be realized by the steam turbine method which is a proven power generation method.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안한 것으로서, 폐열의 활용에 적합한 터빈 발전 시스템 및 그의 운용방법을 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and an object of the present invention is to provide a turbine power generation system suitable for utilization of waste heat and a method of operating the same.

본 발명의 또 다른 목적은, 에너지 효율이 보다 높은 터빈 발전 시스템을 제공하는 것에 있다.It is still another object of the present invention to provide a turbine power generation system with higher energy efficiency.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 실시예와 관련된 터빈 발전 시스템은, 유입되는 유체에 의하여 회전하는 제1임펠러를 구비하는 제1터빈부, 및 랭킨 사이클에 따라서 유체가 순환하는 사이클부 내에서 증발된 증기에 의하여 회전하는 제2임펠러를 구비하는 제2터빈부를 포함한다. 상기 터빈 발전 시스템은 상기 제1임펠러를 회전시킨 후 상기 제1터빈부에서 유출되는 유체가 상기 사이클부에 구비되는 증발기의 냉매와 열교환하도록 형성될 수 있다.A turbine power generation system according to an embodiment of the present invention for realizing the above-mentioned problems includes a first turbine section having a first impeller rotated by an incoming fluid, and a second turbine section And a second turbine section having a second impeller rotating by vapor evaporated in the second turbine section. The turbine power generation system may be configured such that the fluid flowing out of the first turbine portion after rotating the first impeller is heat-exchanged with the refrigerant of the evaporator provided in the cycle portion.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 제1임펠러 및 상기 제2임펠러의 사이에는 제너레이터가 배치된다. 상기 제너레이터는 양단에 상기 제1임펠러 및 상기 제2임펠러가 각각 장착되는 단일 회전축을 구비할 수 있다. 상기 단일 회전축은 포일 베어링에 의하여 지지될 수 있다. 상기 제1임펠러 및 상기 제2임펠러는 동일한 형상으로 이루어질 수 있다.According to an example of the present invention, a generator is disposed between the first impeller and the second impeller. The generator may include a single rotation shaft on both ends of which the first impeller and the second impeller are mounted. The single rotary shaft may be supported by a foil bearing. The first impeller and the second impeller may have the same shape.

상기 포일 베어링은 특정 간격을 두고 서로 이격되는 제1 및 제2 포일 베어링을 포함하고, 상기 제1 및 제2 포일 베어링의 사이에는 코일로 이루어진 스테이터(stator)가 배치된다. 상기 단일 회전축의 내부에는 자석이 배치된다.The foil bearing includes first and second foil bearings spaced apart from each other at a specific interval, and a stator made of a coil is disposed between the first and second foil bearings. A magnet is disposed inside the single rotation shaft.

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 터빈 발전 시스템은 상기 제1터빈부로 유입되는 유체를 가열하기 위하여, 상기 제1터빈부의 유입구와 연결되는 버너를 포함한다. According to another aspect of the present invention, a turbine power generation system includes a burner connected to an inlet of the first turbine section to heat a fluid entering the first turbine section.

본 발명과 관련한 또 다른 일 예에 따르면, 상기 사이클부는 상기 증발기에서 증발된 유체를 응축하는 복수기를 구비하며, 상기 제2터빈부는 상기 증발기와 복수기의 사이에 배치된다.According to another embodiment of the present invention, the cycle portion includes a condenser for condensing the fluid evaporated in the evaporator, and the second turbine portion is disposed between the evaporator and the condenser.

본 발명과 관련한 또 다른 일 예에 따르면, 상기 랭킨 사이클은 상기 제1터빈부에서 유출되는 유체로부터 열에너지를 공급받는 유기 랭킨 사이클(organic rankine cycle)이 될 수 있다. According to another embodiment of the present invention, the Rankine cycle may be an organic rankine cycle in which thermal energy is supplied from the fluid flowing out from the first turbine section.

상기 유기 랭킨 사이클의 상기 증발기와 연결된 열교환기를 구비하며, 상기 열교환기와 증발기를 순환하는 유기 냉매는 상기 열교환기에서 상기 제1터빈부에서 유출되는 유체와 열교환하도록 이루어진다.And a heat exchanger connected to the evaporator of the organic Rankine cycle. The organic refrigerant circulating through the heat exchanger and the evaporator is heat-exchanged with the fluid flowing out from the first turbine in the heat exchanger.

또한, 본 발명은 유입되는 유체에 의하여 회전하는 제1임펠러를 구비하는 제1터빈부, 및 랭킨 사이클에 따라서 유체가 순환하는 사이클부 내에서 증발된 증기에 의하여 회전하는 제2임펠러를 구비하는 제2터빈부를 포함하며, 상기 제1임펠러 및 상기 제2임펠러는 각각 단일 회전축의 양단에 장착되는 것을 특징으로 하는 터빈 발전 시스템을 개시한다. 상기 제1임펠러를 회전시킨 후 상기 제1터빈부에서 유출되는 유체는 상기 랭킨 사이클의 증발기의 냉매와 열교환하도록 형성된다.The present invention also relates to a turbine comprising a first turbine section having a first impeller rotated by an incoming fluid and a second turbine section having a second impeller rotating by steam vaporized in a cycle section in which the fluid circulates in accordance with the Rankine cycle 2 turbine section, wherein the first impeller and the second impeller are mounted at both ends of a single rotary shaft, respectively. The fluid discharged from the first turbine portion after rotating the first impeller is formed to heat-exchange the refrigerant with the refrigerant of the evaporator of the Rankine cycle.

본 발명은 양흡입 형태의 스팀 터빈의 구조를 채택하여, 터빈 시스템의 구조적 안정성 및 회전체 역학적 성능을 향상시킨다. The present invention adopts the structure of a double suction type steam turbine to improve the structural stability and the rotating dynamical performance of the turbine system.

또한 본 발명은 중/저온용 포일 베어링을 적용하여 폐열 발전 시스템의 부피를 최소화 하면서 발전 효율을 증대시킬 수 있다.Further, the present invention can increase the power generation efficiency while minimizing the volume of the waste heat power generation system by applying the medium / low temperature foil bearing.

나아가, 본 발명을 통하여 미활용되는 중소형 소각장 폐열의 에너지화 및 원유 대체 효과가 발휘되며, 컴팩트한 시스템을 구성함으로 인해 효율적이고 경제성이 높은 소형 스팀 터빈 기술이 확보될 수 있다.
Further, the energy waste and heat exchange effect of the small and medium incinerator waste heat which are not used through the present invention can be demonstrated, and a compact steam turbine technology can be secured, which is efficient and economical.

도 1은 포일 베어링으로 지지되는 양흡입 형태의 터보 제너레이터를 나타내는 개념도.
도 2는 도 1의 터보 제너레이터가 적용된 본 발명의 하이브리드 터보 제너레이터 시스템의 개념도.
도 3은 R-245fa을 이용한 유기 랭킨 사이클의 T-s 다이어그램.1 is a conceptual view showing a turbo-generator of a double suction type supported by a foil bearing;
FIG. 2 is a conceptual diagram of a hybrid turbo generator system of the present invention to which the turbo generator of FIG. 1 is applied; FIG.
Figure 3 is a Ts diagram of an organic Rankine cycle using R-245fa.

이하, 본 발명에 관련된 하이브리드 터빈 시스템에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Hereinafter, a hybrid turbine system according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present specification, the same or similar reference numerals are given to different embodiments in the same or similar configurations. As used herein, the singular forms "a", "an" and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise.

도 1은 포일 베어링으로 지지되는 양흡입 형태의 터보 제너레이터를 나타내는 개념도이다.Fig. 1 is a conceptual diagram showing a turbo-generator of a double suction type supported by a foil bearing.

도시에 의하면, 본 발명에 적용되는 터보 제너레이터(100)는 양흡입 형태로 이루어진다. 보다 구체적으로, 터보 제너레이터(100)는 제1터빈부(110) 및 제2터빈부(120)를 포함한다.According to the drawing, the turbo generator 100 applied to the present invention is of a two-suction type. More specifically, the turbo generator 100 includes a first turbine section 110 and a second turbine section 120.

상기 제1터빈부(110)는 유입되는 유체에 의하여 회전하는 제1임펠러(111)를 구비한다. 상기 제1터빈부(110)에 유입되는 유체는 고온 고압의 증기가 될 수 있으며, 증기에 저장된 열에너지 및 운동에너지가 제1임펠러(111)의 운동에너지로 바뀐 후에 전기에너지로 변환된다. 제1터빈부(110)에서 운동에너지를 발생시킨 증기는 저온 저압이 되어 제1터빈부(110)의 외부로 방출된다.The first turbine section 110 includes a first impeller 111 rotated by an inflow fluid. The fluid flowing into the first turbine section 110 can be steam of high temperature and high pressure. Heat energy and kinetic energy stored in the steam are converted into kinetic energy of the first impeller 111 and then converted into electric energy. The steam generating the kinetic energy in the first turbine unit 110 is discharged to the outside of the first turbine unit 110 at low temperature and low pressure.

상기 제2터빈부(120)는 증기에 의하여 회전하는 제2임펠러(121)를 구비하며, 도시에 의하면 상기 제1임펠러(111) 및 상기 제2임펠러(121)의 사이에는 제너레이터가 배치된다. 예를 들어, 제너레이터는 단일 회전축(131)을 구비하며, 상기 제1임펠러(111) 및 상기 제2임펠러(121)는 각각 단일 회전축(131)의 양단에 장착된다. 여기서, 상기 제1임펠러(111) 및 상기 제2임펠러(121)는 동일한 형상으로 형성될 수 있다.The second turbine unit 120 includes a second impeller 121 rotated by steam. A generator is disposed between the first impeller 111 and the second impeller 121. For example, the generator includes a single rotation shaft 131, and the first impeller 111 and the second impeller 121 are mounted on both ends of the single rotation shaft 131, respectively. Here, the first impeller 111 and the second impeller 121 may have the same shape.

보다 구체적으로, 상기 단일 회전축(131)은 포일 베어링(140)에 의하여 지지된다. 포일 베어링(140, foil bearing)은 윤활 기체막을 통해 단일 회전축(131)을 비접촉으로 지지하면서 회전시키는 기계요소로서 중/저온용으로 이용될 수 있다. 이와 같이, 본 발명은 포일 베어링을 적용하여 구조가 단순하고, 시스템의 유지 비용 감소 및 동력손실을 최소화되는 시스템을 구현한다.More specifically, the single rotation shaft 131 is supported by the foil bearing 140. The foil bearing 140 is a mechanical element that rotates while supporting a single rotating shaft 131 in a noncontact manner through a lubricating base film. The foil bearing 140 can be used for medium / low temperatures. As described above, the present invention adopts a foil bearing to realize a simple structure and a system in which the maintenance cost of the system is reduced and the power loss is minimized.

상기 포일 베어링(140)은 특정 간격을 두고 서로 이격되는 제1 및 제2 포일 베어링(141, 142)을 포함하고, 상기 제1 및 제2 포일 베어링(141, 142)의 사이에는 코일로 이루어진 스테이터(stator, 132)가 배치된다. 또한, 상기 단일 회전축의 내부에는 자석(미도시)이 배치된다.The foil bearing (140) includes first and second foil bearings (141, 142) spaced apart from each other with a predetermined gap therebetween, and between the first and second foil bearings (141, 142) a stator 132 is disposed. A magnet (not shown) is disposed inside the single rotation shaft.

이와 같이, 본 발명의 터보 제너레이터(100)는 동일한 형상의 임펠러가 터빈 양단에 위치하고, 그 양단을 저널 포일 베어링이 지지하는 구조이다. 축계의 중심에 자석을 포함하고 있으며, 코일로 이루어진 고정자와의 상호작용을 통해 회전운동을 한다. 도시된 바와 같이, 증기의 유입에 따라, 증기의 압력으로 터빈 휠이 회전하여 발전을 하게 된다.As described above, the turbo generator 100 of the present invention is a structure in which impellers of the same shape are positioned at both ends of the turbine and both ends of the impeller are supported by the journal foil bearings. Includes magnets in the center of the shafting system and performs rotational motion through interaction with the stator made up of coils. As shown, as the steam is introduced, the pressure of the steam causes the turbine wheel to rotate and generate power.

또한, 본 발명에서, 상기 제2터빈부(120)의 상기 제2임펠러(121)는 랭킨 사이클에 따라서 유체가 순환하는 사이클부(200, 도 2 참조) 내에서 증발된 증기에 의하여 회전하게 된다. 이러한 구조를 통하여 터빈의 효율을 높이고 출력을 극대화하는 방식을 제안한다. 이하, 상기 구조 및 방식에 대하여 도 2 및 도 3을 참조하여 보다 상세히 설명한다.Further, in the present invention, the second impeller 121 of the second turbine section 120 is rotated by the vapor evaporated in the cycle part 200 (see FIG. 2) in which the fluid circulates in accordance with the Rankine cycle . Through this structure, we propose a method to increase the efficiency of the turbine and to maximize the output. Hereinafter, the structure and the method will be described in more detail with reference to FIGS. 2 and 3. FIG.

도 2는 도 1의 터보 제너레이터가 적용된 본 발명의 하이브리드 터보 제너레이터 시스템의 개념도이고, 도 3은 R-245fa을 이용한 유기 랭킨 사이클의 T-s 다이어그램이다.FIG. 2 is a conceptual diagram of a hybrid turbo generator system of the present invention to which the turbo generator of FIG. 1 is applied, and FIG. 3 is a T-s diagram of an organic Rankine cycle using R-245fa.

본 도면들을 참조하면, 본 발명의 터빈 발전 시스템에서는 랭킨 사이클에 따라서 유체가 순환하는 사이클부(200)가 구비된다. 사이클부(200)는 예를 들어, 펌프(210, 단열압축), 열교환기(221) 및 증발기(222, 등압가열), 제2터빈부(120, 단열팽창) 및 복수기(230, 등압방열, 또는 응축기)를 포함한다. Referring to these drawings, in the turbine power generation system of the present invention, a cycle unit 200 in which a fluid circulates in accordance with a Rankine cycle is provided. The cycle unit 200 includes a pump 210, a heat exchanger 221 and an evaporator 222, a second turbine unit 120 and a condenser 230, Or a condenser).

도시에 의하면, 상기 사이클부(200)에서 상기 증발기(222)에서 증발된 유체는 복수기(230)에서 응축되며, 상기 제2터빈부(120)는 상기 증발기(222)와 복수기(230)의 사이에 배치된다. 즉, 상기 사이클부(200)에서 증발기(222)를 거친 유체는 도 2와 같이 터빈의 날개로 유입되어 상변화를 통해 다시 복수기(condensor)를 거치는 냉매와 함께 활용된다. 본 발명의 터빈 발전 시스템에서는 이러한 유체의 흐름을 통해 양단의 터빈 날개의 작동 유체 활용을 각각 다르게 함으로써 하이브리드 구조를 이루게 된다.The fluid evaporated in the evaporator 222 in the cycle unit 200 is condensed in the condenser 230 and the second turbine unit 120 is condensed in the condenser 230 between the evaporator 222 and the condenser 230. [ . That is, the fluid passing through the evaporator 222 in the cycle unit 200 flows into the blades of the turbine as shown in FIG. 2 and is used together with the refrigerant passing through the condenser through the phase change. In the turbine power generation system of the present invention, the utilization of the working fluid of the turbine blades at both ends is made different through the flow of the fluid, thereby achieving a hybrid structure.

예를 들어, 상기 제1터빈부(110)로 유입되는 유체를 가열하기 위하여, 상기 제1터빈부(110)의 유입구에는 버너(미도시)가 연결될 수 있으며, 따라서 제1터빈부(110)는 건스팀의 조건으로 운전되는 스팀부가 될 수 있다.For example, a burner (not shown) may be connected to the inlet of the first turbine section 110 to heat the fluid flowing into the first turbine section 110, May be a steam part operated under the condition of the steam steam.

본 도면들을 참조하면, 본 발명의 터빈 발전 시스템은 제1임펠러(111)를 회전시킨 후 상기 제1터빈부(110)에서 유출되는 유체가 상기 사이클부(200)에 구비되는 증발기(222)의 냉매와 열교환하도록 형성된다. 이를 위하여 상기 랭킨 사이클은 상기 제1터빈부(110)에서 유출되는 유체로부터 열에너지를 공급받는 유기 랭킨 사이클(organic rankine cycle)이 될 수 있다. 따라서, 상기 열교환기(221)와 증발기(222)를 순환하는 냉매는 유기 냉매가 될 수 있으며, 그 예로서 R-245fa 가 될 수 있다.The turbine power generation system according to the present invention is characterized in that the fluid flowing out of the first turbine section 110 after rotating the first impeller 111 flows into the evaporator 222 of the cycle section 200 And is formed to exchange heat with the refrigerant. For this purpose, the Rankine cycle may be an organic rankine cycle in which heat energy is supplied from the fluid flowing out of the first turbine section 110. Accordingly, the refrigerant circulating through the heat exchanger 221 and the evaporator 222 may be organic refrigerant, for example, R-245fa.

보다 구체적으로, 상기 열교환기(221)와 증발기(222)를 순환하는 유기 냉매는 상기 열교환기(221)에서 상기 제1터빈부(110)에서 유출되는 유체와 열교환하도록 이루어진다. 1차적으로 스팀 터빈을 이용하여 흡입된 스팀의 유체력은 터빈을 구동 시키고 터빈을 나온 팽창된 스팀은 압력이 저하되며 저온 열원으로 변화된다. 이를 열 교환기(heat exchanger)와 증발기(evaplrator)를 거치는 유기 냉배(245fa)를 이용한 유기 랭킨 싸이클(Organic rankine cycle)에 적용하는 것이다.More specifically, the organic refrigerant circulating through the heat exchanger 221 and the evaporator 222 is heat-exchanged with the fluid discharged from the first turbine portion 110 in the heat exchanger 221. First, the steam force of the steam sucked by the steam turbine drives the turbine, and the expanded steam coming out of the turbine is reduced in pressure and changed into a low-temperature heat source. This is applied to an organic rankine cycle using an organic cold bath 245fa through a heat exchanger and an evaporator.

폐열을 이용한 스팀의 온도는 통상 190℃ 이상의 중온을 갖는다. 따라서 1차적으로 스팀 터빈을 이용하여 흡입된 스팀의 유체력은 터빈을 구동시키고 터빈을 나온 팽창된 스팀은 압력이 저하되며 110~140℃ 정도의 저온 열원으로 변화된다. 이러한 열원은 스팀 터빈의 성능 구조상 2차적 운동량을 직접 활용하기에는 극히 효율이 낮을 뿐 아니라 출구의 팽창과 더불어 수증기의 응축이 생겨 터빈의 손상을 초래한다. 이러한 문제는 상기 본 발명의 구조에 의하여 극복될 수 있다.The temperature of the steam using the waste heat usually has a middle temperature of 190 ° C or higher. Therefore, the hydraulic force of the steam sucked by using the steam turbine primarily drives the turbine, and the expanded steam coming out of the turbine is reduced in pressure and changed to a low-temperature heat source of about 110 to 140 ° C. These heat sources are not only extremely inefficient to directly utilize the secondary momentum in the performance structure of the steam turbine, but also result in condensation of water vapor along with the expansion of the outlet, resulting in damage to the turbine. This problem can be overcome by the structure of the present invention.

상기와 같은 하이브리드 터빈 시스템은 위에서 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다. The above-described hybrid turbine system is not limited to the configuration and the method of the embodiments described above, but all or some of the embodiments may be selectively combined so that various modifications may be made to the embodiments.

Claims (13)

유입되는 유체에 의하여 회전하는 제1임펠러를 구비하는 제1터빈부; 및
랭킨 사이클에 따라서 유체가 순환하는 사이클부 내에서 증발된 증기에 의하여 회전하는 제2임펠러를 구비하는 제2터빈부를 포함하며,
상기 제1임펠러를 회전시킨 후 상기 제1터빈부에서 유출되는 유체가 상기 사이클부에 구비되는 증발기의 냉매와 열교환하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 터빈 발전 시스템.A first turbine section having a first impeller rotated by an incoming fluid; And
And a second turbine section having a second impeller rotating by vapor vaporized in a cycle section in which the fluid circulates along the Rankine cycle,
Wherein the fluid flowing out of the first turbine portion after rotating the first impeller is formed to heat exchange with the refrigerant of the evaporator provided in the cycle portion. 제1항에 있어서,
상기 제1임펠러 및 상기 제2임펠러의 사이에는 제너레이터가 배치되는 것을 특징으로 하는 터빈 발전 시스템.The method according to claim 1,
And a generator is disposed between the first impeller and the second impeller. 제2항에 있어서,
상기 제너레이터는 양단에 상기 제1임펠러 및 상기 제2임펠러가 각각 장착되는 단일 회전축을 구비하는 것을 특징으로 하는 터빈 발전 시스템.3. The method of claim 2,
Wherein the generator is provided with a single rotation shaft on both ends of which the first impeller and the second impeller are respectively mounted. 제3항에 있어서,
상기 단일 회전축은 포일 베어링에 의하여 지지되는 것을 특징으로 하는 터보 제너레이터 시스템.The method of claim 3,
Wherein the single rotating shaft is supported by a foil bearing. 제4항에 있어서,
상기 포일 베어링은 특정 간격을 두고 서로 이격되는 제1 및 제2 포일 베어링을 포함하고, 상기 제1 및 제2 포일 베어링의 사이에는 코일로 이루어진 스테이터(stator)가 배치되는 것을 특징으로 하는 터빈 발전 시스템.5. The method of claim 4,
Characterized in that the foil bearing comprises first and second foil bearings spaced apart from each other with a certain distance and a stator made up of a coil is arranged between the first and second foil bearings . 제4항에 있어서,
상기 단일 회전축의 내부에는 자석이 배치되는 것을 특징으로 하는 터빈 발전 시스템.5. The method of claim 4,
And a magnet is disposed inside the single rotation shaft. 제1항에 있어서,
상기 제1터빈부로 유입되는 유체를 가열하기 위하여, 상기 제1터빈부의 유입구와 연결되는 버너를 더 포함하는 터빈 발전 시스템.The method according to claim 1,
Further comprising a burner connected to the inlet of the first turbine section to heat the fluid entering the first turbine section. 제1항에 있어서,
상기 제1임펠러 및 상기 제2임펠러는 동일한 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 터빈 발전 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the first impeller and the second impeller have the same shape. 제1항에 있어서,
상기 사이클부는 상기 증발기에서 증발된 유체를 응축하는 복수기를 구비하며, 상기 제2터빈부는 상기 증발기와 복수기의 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 터빈 발전 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the cycle section includes a condenser for condensing the fluid evaporated in the evaporator, and the second turbine section is disposed between the evaporator and the condenser. 제1항에 있어서,
상기 랭킨 사이클은 상기 제1터빈부에서 유출되는 유체로부터 열에너지를 공급받는 유기 랭킨 사이클(organic rankine cycle)인 것을 특징으로 하는 터빈 발전 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the Rankine cycle is an organic rankine cycle in which thermal energy is supplied from the fluid flowing out of the first turbine section. 제10항에 있어서,
상기 유기 랭킨 사이클의 상기 증발기와 연결된 열교환기를 구비하며, 상기 열교환기와 증발기를 순환하는 유기 냉매는 상기 열교환기에서 상기 제1터빈부에서 유출되는 유체와 열교환하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 터빈 발전 시스템.11. The method of claim 10,
And a heat exchanger connected to the evaporator of the organic Rankine cycle, wherein the organic refrigerant circulating through the heat exchanger and the evaporator is heat-exchanged with the fluid flowing out from the first turbine in the heat exchanger. 유입되는 유체에 의하여 회전하는 제1임펠러를 구비하는 제1터빈부; 및
랭킨 사이클에 따라서 유체가 순환하는 사이클부 내에서 증발된 증기에 의하여 회전하는 제2임펠러를 구비하는 제2터빈부를 포함하며,
상기 제1임펠러 및 상기 제2임펠러는 각각 단일 회전축의 양단에 장착되는 것을 특징으로 하는 터빈 발전 시스템.A first turbine section having a first impeller rotated by an incoming fluid; And
And a second turbine section having a second impeller rotating by vapor vaporized in a cycle section in which the fluid circulates along the Rankine cycle,
Wherein the first impeller and the second impeller are mounted at both ends of a single rotation shaft. 제12항에 있어서,
상기 제1임펠러를 회전시킨 후 상기 제1터빈부에서 유출되는 유체는 상기 랭킨 사이클의 증발기의 냉매와 열교환하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 터빈 발전 시스템.13. The method of claim 12,
Wherein the fluid flowing out of the first turbine portion after rotating the first impeller is formed to heat exchange with the refrigerant of the evaporator of the Rankine cycle.
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