KR20190057212A - 연료전지발전 설비에서 열순환수를 고효율적으로 회수하는 시스템 - Google Patents

연료전지발전 설비에서 열순환수를 고효율적으로 회수하는 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20190057212A
KR20190057212A KR1020190052711A KR20190052711A KR20190057212A KR 20190057212 A KR20190057212 A KR 20190057212A KR 1020190052711 A KR1020190052711 A KR 1020190052711A KR 20190052711 A KR20190052711 A KR 20190052711A KR 20190057212 A KR20190057212 A KR 20190057212A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fuel cell
temperature water
power generation
water pipe
generation facility
Prior art date
Application number
KR1020190052711A
Other languages
English (en)
Inventor
김삼준
Original Assignee
한국시거스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국시거스 주식회사 filed Critical 한국시거스 주식회사
Priority to KR1020190052711A priority Critical patent/KR20190057212A/ko
Publication of KR20190057212A publication Critical patent/KR20190057212A/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K27/00—Plants for converting heat or fluid energy into mechanical energy, not otherwise provided for
    • F01K27/02—Plants modified to use their waste heat, other than that of exhaust, e.g. engine-friction heat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D10/00—District heating systems
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04007—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
    • H01M8/04052—Storage of heat in the fuel cell system
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2250/00—Fuel cells for particular applications; Specific features of fuel cell system
    • H01M2250/40—Combination of fuel cells with other energy production systems
    • H01M2250/405—Cogeneration of heat or hot water
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/17—District heating
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

본 발명은 연료전지발전 설비에서 열순환수를 고효율적으로 회수하는 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연료전지 특히, 인산염 연료전지(PAFC:Phosphoric Acid Fuel Cell)의 발전 과정에서 발생하는 배기열을 지역난방발전시설 또는 열병합발전시설의 저온수를 이용하여 최대한 고온수의 열량으로 회수하여 에너지 재생효율을 높이도록 하면서 이와 함께 주 공통배관에서 전기모터 구동식 TCV(Temperature Control Valve) 혹은 FCV(Flow Control Valve)로 1차 제어하고 각 연료전지로 연결되는 개별 배관마다 전기모터 구동식이 아닌 차압식 밸런싱밸브를 이용하여 2차적인 유량제어가 이루어지도록 하여 열량 변동에 따른 헌팅이 발생하지 않도록 안정적인 제어를 구현한 연료전지발전 설비에서 열순환수를 고효율적으로 회수하는 시스템에 관한 것이다.

Description

연료전지발전 설비에서 열순환수를 고효율적으로 회수하는 시스템{A system that efficiently recovers thermal circulation water from a fuel cell power plant}
본 발명은 연료전지발전 설비에서 열순환수를 고효율적으로 회수하는 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연료전지 특히, 인산염 연료전지(PAFC:Phosphoric Acid Fuel Cell)의 발전 과정에서 발생하는 배기열을 지역난방발전시설 또는 열병합발전시설의 저온수를 이용하여 최대한 고온수의 열량으로 회수하여 에너지 재생효율을 높이도록 하면서 이와 함께 주 공통배관에서 전기모터 구동식 TCV(Temperature Control Valve) 혹은 FCV(Flow Control Valve)로 1차 제어하고 각 연료전지로 연결되는 개별 배관마다 전기모터 구동식이 아닌 차압식 밸런싱밸브를 이용하여 2차적인 유량제어가 이루어지도록 하여 열량 변동에 따른 헌팅이 발생하지 않도록 안정적인 제어를 구현한 연료전지발전 설비에서 열순환수를 고효율적으로 회수하는 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 연료전지 발전은 개질기에서 생성한 수소와 공기 중의 산소를 연료전지 스택에서 전기화학적으로 반응시켜 직류전력을 생성하고, 인버터를 통하여 직류전력을 교류전력으로 변환시켜 전기어네지를 얻는 것을 말한다.
그리고, 이러한 수소와 산소의 반응으로 발생되어 배기되는 배기열은 지역난방발전시설 혹은 열병합발전시설의 저온수를 고온수로 전환시키는데 활용되고 있다.
통상적으로, 배기배출열을 회수하는 공정시스템의 설계 및 설치 방법은 복잡하고 고가설비가 요구되는 제어방식인 압축공기식 또는 전기모터구동식 유량제어밸브(FCV:Flow Control Valve)나 온도제어밸브(TCV:Temperature Control Valve)를 이용하고 있다.
예컨대, 연료전지발전소에서는 보통 공기압축식보다 전기모터구동식(Motor operated type) 자동온도제어밸브(TCV) 또는 자동유량제어밸브(FCV)를 적용하고 있는 추세이다.
따라서, 연료전지발전소는 설치용량에 따라 설치되는 연료전지 수량이 천차 만별이나 보통 설치용량이 적게는 3MW~5MW, 많게는 5MW초과~50MW급으로 설치되고 있다.
즉, 연료전지 설치 댓수를 고려하면 적게는 6대~11대(3~5MW급)이며, 많은 경우 12~114대(50MW급이하)이다.
이와 같이, 많은 연료전지로부터 열을 회수하기 위해 종래에는 도 1 또는 도 2의 예시와 같은 전기모터구동식 TCV(10) 혹은 FCV(20)를 적용하고 있다.
그런데, 상기 전기모터구동식 TCV(10) 혹은 FCV(20)는 연료전지 댓수별로 구비해야 하며, 또한 이러한 방식은 I/O 포인트가 많은 복잡한 전기설비와 PLC/DCS 제어설비를 필요로 하기 때문에 시설 투자비가 많이 소요되며, 열회수 보증을 위한 제어능력 또한 우수하지 못하다.
더구나, 전기모터식 구동방식인 경우 센서의 시그널을 순시적으로 받지만 순시적 신호에 따른 TCV(10)/FCV(20) 동작속도 또는 개도 조절위치까지 도달하는 시간이 보통 10~20sec 범위내에서 제어되기 때문에 이는 연료전지발전 시스템이 지니고 있는 열량에 대한 회수능력 및 효율을 저하시키는 요인이 된다.
다시 말해, 순시신호에 맞는 유량제어를 밸브가 원활하게 응답하여 개도조절이 유지되어야 하지만, 밸브개도조절이 완료되기까지 10~20초정도가 걸리므로 연료전지를 통한 후단의 일정한 최종 요구 회수온도나 열량의 변동폭이 자동밸브의 개도조절 시간만큼 계속적으로 헌팅(변동이 심함) 현상이 발생하는 문제를 야기시킨다.
대한민국 등록특허 제10-0751029호(2007.08.14.), 연료전지 발전시스템 대한민국 등록특허 제10-1095665호(2011.12.12.), 연료전지 발전 시스템 대한민국 등록특허 제10-1128829호(2012.03.14.), 연료전지 배열회수형 발전시스템 및 발전방법
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 연료전지 특히, 인산염 연료전지(PAFC:Phosphoric Acid Fuel Cell)의 발전 과정에서 발생하는 배기열을 지역난방발전시설 또는 열병합발전시설의 저온수를 이용하여 최대한 고온수의 열량으로 회수하여 에너지 재생효율을 높이도록 하면서 이와 함께 주 공통배관에서 전기모터 구동식 TCV(Temperature Control Valve) 혹은 FCV(Flow Control Valve)로 1차 제어하고 각 연료전지로 연결되는 개별 배관마다 전기모터 구동식이 아닌 차압식 밸런싱밸브를 이용하여 2차적인 유량제어가 이루어지도록 하여 열량 변동에 따른 헌팅이 발생하지 않도록 안정적인 제어를 구현한 연료전지발전 설비에서 열순환수를 고효율적으로 회수하는 시스템을 제공함에 그 주된 목적이 있다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 지역난방발전시설 혹은 열병합발전시설에서 나오는 저온수를 흘려 보내는 저온수배관(100)과, 지역난방발전시설 혹은 열병합발전시설로 고온수를 공급하는 고온수배관(200), 및 상기 저온수배관(100)과 고온수배관(200)에서 각각 분기연결되고 그 분기관 상에 설치된 다수의 연료전지발전기(300)를 포함하는 시스템에 있어서; 상기 연료전지발전기(300)가 분기 연결되기 전단인 상기 저온수배관(100)의 입구단에는 다수의 연료전지발전기(300)로 공급되는 전체유량의 개도를 제어하는 공통헤더제어부(400)가 설치되고; 상기 공통헤더제어부(400)에는 TCV 혹은 FCV를 구비하여 전기모터에 의해 구동되는 밸브(410)가 내장되며; 다수의 상기 연료전지발전기(300)와 저온수배관(100)이 각각 연결 배관되는 분기관에는 차압식 밸런싱밸브(600)가 설치되어 상기 차압식 밸런싱밸브(600)의 전,후단 압력차에 따라 압력차이별로 정해진 유량이 흐르도록 개도가 자동조절되게 하여 열량 변동에 의해 발생되는 헌팅이 생기지 않도록 구성한 것을 특징으로 하는 연료전지발전 설비에서 열순환수를 고효율적으로 회수하는 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명은 지역난방발전시설 혹은 열병합발전시설에서 나오는 저온수를 흘려 보내는 저온수배관(100)과, 지역난방발전시설 혹은 열병합발전시설로 고온수를 공급하는 고온수배관(200), 및 상기 저온수배관(100)과 고온수배관(200)에서 각각 분기연결되고 그 분기관 상에 설치된 다수의 연료전지발전기(300)를 포함하는 시스템에 있어서; 상기 연료전지발전기(300)가 분기 연결되기 전단인 상기 저온수배관(100)의 입구단에는 다수의 연료전지발전기(300)로 공급되는 전체유량의 개도를 제어하는 공통헤더제어부(400)가 설치되고; 상기 공통헤더제어부(400)에는 TCV 혹은 FCV를 구비하여 전기모터에 의해 구동되는 밸브(410)가 내장되며; 상기 고온수배관(200)과 다수의 상기 연료전지발전기(300)가 각각 연결 배관되는 분기관에는 차압식 밸런싱밸브(600)가 설치되어 상기 차압식 밸런싱밸브(600)의 전,후단 압력차에 따라 압력차이별로 정해진 유량이 흐르도록 개도가 자동조절되게 하여 열량 변동에 의해 발생되는 헌팅이 생기지 않도록 구성한 것을 특징으로 하는 연료전지발전 설비에서 열순환수를 고효율적으로 회수하는 시스템도 제공한다.
본 발명에 따르면, 고비용의 복잡한 연료전지 발전 설비의 공정 단순화로 초기 투자비용을 최소화할 수 있고, 발전소 에너지 회수 공정제어 기능의 간편화 및 정확도 증대로 개별 연료전지에 균등한 유량공급이 가능하여 공정대 열회수량 확보율을 증대시킬 수 있다.
이에 따라, 유량의 균등 제어, 고열량 회수 및 공급이 가능하게 된다.
또한, 공정설비에 고비용의 복잡한 전기, 제어설비를 갖출 필요가 없어 발전소내 동력 소비와 관련된 소비전력을 줄여 비용절감, 유지보수비용 절감 및 이에 따른 운영효율화를 달성하는 효과를 얻을 수 있다.
도 1 및 도 2는 종래 연료전지 제어 공정을 보인 예시적인 공정도이다.
도 3은 본 발명 일실시예에 따른 연료전지발전 설비에서 열순환수를 고효율적으로 회수하는 시스템을 보인 예시적인 공정도이다.
도 4는 본 발명 다른 실시예에 따른 연료전지발전 설비에서 열순환수를 고효율적으로 회수하는 시스템을 보인 예시적인 공정도이다.
이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.
또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명 일실시예에 따른 연료전지발전 설비에서 열순환수를 고효율적으로 회수하는 시스템은 지역난방발전시설 혹은 열병합발전시설에서 나오는 저온수를 흘려 보내는 저온수배관(100)과, 지역난방발전시설 혹은 열병합발전시설로 고온수를 공급하는 고온수배관(200), 및 상기 저온수배관(100)과 고온수배관(200)에서 각각 분기연결되고 그 분기관 상에 설치된 다수의 연료전지발전기(300)를 포함하는 시스템이다.
이때, 상기 연료전지발전기(300)는 인삼염 연료전지발전기가 바람직하다.
본 발명에서는 순시적으로 개도조절되는 기존 밸브(FCV/TCV)의 개조조절시간이 10-20초 정도 걸리는 것에 의해 유발되는 열량의 변동폭에 의한 헌팅 현상을 억제하여 원활한 요구 회수온도로 고온수를 회수하기 위해 연료전지발전기(300)를 그룹핑하여 연료전지그룹(G)을 만든다.
그리고, 이 연료전지그룹(G)의 헤더를 이루는 공통헤더제어부(400)를 구성한다.
여기에서, 공통헤더제어부(400)는 다수의 연료전지그룹(G) 중 각 그룹의 헤더에 설치되는 것으로, 도시상 연료전지발전기(300)는 저온수배관(100)에 각각 병렬로 설치되어 있기 때문에 이미 그룹핑된 것임에도 불구하고 연료전지그룹(G)이라 칭하고 설명하는 이유는 이러한 저온수배관(100) 다수개가 다시 병렬로 설치된 복잡한 시스템을 구성하기 때문에 설명의 편의상 연료전지그룹(G)이라 구별한 것 뿐이다.
아울러, 연료전지그룹(G)의 헤더란 쉽게 말해, 상기 저온수배관(100)의 입구단, 즉 연료전지발전기(300)가 분기 연결되기 전단을 의미한다.
뿐만 아니라, 상기 공통헤더제어부(400)는 TCV 혹은 FCV를 구비하여 전기모터에 의해 구동되는 밸브(410)를 포함한다.
따라서, 상기 공통헤더제어부(400)의 밸브(410) 개도는 연료전지그룹(G)의 그룹별 전체유량을 제어하게 된다.
이것은 기존과 전혀 다른 시스템으로써 기존에는 각 연료전지별로 TCV 혹은 FCV를 포함하고 있고, 컨트롤러로부터 각각 달리 전송되는 제어신호에 따라 개별적으로 서로 다르게 개도조절되며, 때문에 개도조절되는 시간도 천차만별로 차이가 나서 헌팅이 심하게 발생했지만, 본 발명의 경우에는 유량 변동 자체를 헤더에서 차단하는 방식이 된다.
즉, 그룹 전체유량을 한번에 개도조절하기 때문에 헌팅 발생을 억제하게 된다.
이 경우, 상기 공통헤더제어부(400)의 밸브(410) 개도조절은 고온수배관(200)의 출구단에 설치되는 온도지시제어기(500)의 온도 검출 지시신호에 따라 이루어지도록 함이 특히 바람직하다.
이때, 고온수배관(200)의 출구단이란 분기된 최종 연료전지발전기(300)를 지나 부하가 없는 상태의 배관부위로서 지역난방발전시설 혹은 열병합발전시설로 곧바로 연결되는 배관부위를 말한다.
그리고, 상기 온도지시제어기(500)의 온도 검출 지시신호는 고온수의 검출온도가 규정치 보다 낮을 경우 밸브(410)의 개도를 작게 하여 전체 유량을 줄임으로써 열회수 효율을 높여 고온수의 온도를 규정치로 올리도록 하고, 반면 고온수의 검출온도가 규정치 보다 높을 경우에는 상술한 반대로 제어하여 고온수의 온도를 규정치에 맞추도록 조절하는 기능을 수행한다.
아울러, 상기 연료전지그룹(G) 내 각 연료전지발전기(300)와 저온수배관(100)이 연결 배관되는 분기관에는 차압식 밸런싱밸브(600)가 설치된다.
상기 차압식 밸런싱밸브(600)는 본 발명 공정시스템내 배관에서 발생하는 압력손실 및 차압을 이용하여 일정한 유량으로 흐르도록 유량제어를 안정화시키는 밸브이다.
예컨대, 상기 차압식 밸런싱밸브(600)는 오차 범위 ±5% 내에서 차압식 밸런싱밸브(600)의 전,후단 압력차에 따라 압력차이별로 정해진 유량이 흐르도록 개도가 자동조절되는 밸브이다.
때문에, 공통헤더제어부(400)를 통해 전체 연료전지그룹(G)에 걸리는 유량이 균일하게 안정화된 상태로 공급되고, 동시에 차압식 밸런싱밸브(600)를 통해 저온수배관(100)과 그룹내 각 연료전지발전기(300) 및 고온수배관(200) 사이에서 발생되는 압력차이에 맞춰 개도량이 자동조절된 채 자연스럽게 유량변화가 유도되면서 흘러가도록 함으로써 열량의 변동폭이 생기지 않아 헌팅 현상이 차단되며, 이를 통해 균등하고 안정적인 열회수가 이루어져 설비투자비 절감, 발전소 운영의 효율성 증대 및 편리성, 유지보수비용 절감 등 커다란 이익과 효과를 얻을 수 있게 된다.
다시 말해, 본 발명에서는 TCV 혹은 FCV의 개도가 그룹화된 연료전지그룹(G)의 헤더에 설치되기 때문에 연료전지발전기(300)를 거치면서 발생되는 헌팅 현상이 전혀 생기지 않게 된다.
즉, 헤더에서 한 번만 개도 조절되고, 연료전지그룹(G)에서는 TCV 혹은 FCV가 아닌 차압식 밸런싱밸브(600)가 단지 그 주변의 밸브 전,후단에서 생기는 차압만 잡아주므로 당연히 헌팅이 생기지 않게 되는 것이다.
따라서, 아주 부드러운 열순환수 회수 공정시스템, 다시 말해 연료전지발전 설비에서 열순환수를 고효율적으로 회수하는 시스템을 완성할 수 있게 된다.
한편, 도 4는 본 발명에 따른 다른 실시예를 보여 준다.
도 4에 따르면, 앞서 설명한 도 3의 일실시예와 대동소이한 공정도를 갖춘 것이지만, 단지 차압식 밸런싱밸브(600)가 저온수배관(100)이 아닌 고온수배관(200)과 연료전지발전기(300) 사이에 설치되었다는 점만 다를 뿐이다.
즉, 연료전지발전기(300)를 사이에 두고, 차압식 밸런싱밸브(600)가 전단에 설치되면 도 3의 일실시예이고, 후단에 설치되면 도 4의 다른 실시예인 것이다.
이것은 본 발명에 따른 일실시예, 즉 도 3의 실시예를 변형할 수 있는 범주를 설명하기 위한 것으로서 양자의 작용효과상 차이는 없다.
이와 같이 구성함으로써 본 발명은 공정효율화를 도모하는 열회수 시스템을 구현할 수 있게 되는 것이다.
100: 저온수배관
200: 고온수배관
300: 연료전지발전기
400: 공통헤더제어부
500: 온도지시제어기
600: 차압식 밸런싱밸브

Claims (2)

  1. 지역난방발전시설 혹은 열병합발전시설에서 나오는 저온수를 흘려 보내는 저온수배관(100)과, 지역난방발전시설 혹은 열병합발전시설로 고온수를 공급하는 고온수배관(200), 및 상기 저온수배관(100)과 고온수배관(200)에서 각각 분기연결되고 그 분기관 상에 설치된 다수의 연료전지발전기(300)를 포함하는 시스템에 있어서;
    상기 연료전지발전기(300)가 분기 연결되기 전단인 상기 저온수배관(100)의 입구단에는 다수의 연료전지발전기(300)로 공급되는 전체유량의 개도를 제어하는 공통헤더제어부(400)가 설치되고;
    상기 공통헤더제어부(400)에는 TCV 혹은 FCV를 구비하여 전기모터에 의해 구동되는 밸브(410)가 내장되며;
    다수의 상기 연료전지발전기(300)와 저온수배관(100)이 각각 연결 배관되는 분기관에는 차압식 밸런싱밸브(600)가 설치되어 상기 차압식 밸런싱밸브(600)의 전,후단 압력차에 따라 압력차이별로 정해진 유량이 흐르도록 개도가 자동조절되게 하여 열량 변동에 의해 발생되는 헌팅이 생기지 않도록 구성한 것을 특징으로 하는 연료전지발전 설비에서 열순환수를 고효율적으로 회수하는 시스템.
  2. 지역난방발전시설 혹은 열병합발전시설에서 나오는 저온수를 흘려 보내는 저온수배관(100)과, 지역난방발전시설 혹은 열병합발전시설로 고온수를 공급하는 고온수배관(200), 및 상기 저온수배관(100)과 고온수배관(200)에서 각각 분기연결되고 그 분기관 상에 설치된 다수의 연료전지발전기(300)를 포함하는 시스템에 있어서;
    상기 연료전지발전기(300)가 분기 연결되기 전단인 상기 저온수배관(100)의 입구단에는 다수의 연료전지발전기(300)로 공급되는 전체유량의 개도를 제어하는 공통헤더제어부(400)가 설치되고;
    상기 공통헤더제어부(400)에는 TCV 혹은 FCV를 구비하여 전기모터에 의해 구동되는 밸브(410)가 내장되며;
    상기 고온수배관(200)과 다수의 상기 연료전지발전기(300)가 각각 연결 배관되는 분기관에는 차압식 밸런싱밸브(600)가 설치되어 상기 차압식 밸런싱밸브(600)의 전,후단 압력차에 따라 압력차이별로 정해진 유량이 흐르도록 개도가 자동조절되게 하여 열량 변동에 의해 발생되는 헌팅이 생기지 않도록 구성한 것을 특징으로 하는 연료전지발전 설비에서 열순환수를 고효율적으로 회수하는 시스템.
KR1020190052711A 2019-05-07 2019-05-07 연료전지발전 설비에서 열순환수를 고효율적으로 회수하는 시스템 KR20190057212A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190052711A KR20190057212A (ko) 2019-05-07 2019-05-07 연료전지발전 설비에서 열순환수를 고효율적으로 회수하는 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190052711A KR20190057212A (ko) 2019-05-07 2019-05-07 연료전지발전 설비에서 열순환수를 고효율적으로 회수하는 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20190057212A true KR20190057212A (ko) 2019-05-28

Family

ID=66656758

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190052711A KR20190057212A (ko) 2019-05-07 2019-05-07 연료전지발전 설비에서 열순환수를 고효율적으로 회수하는 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20190057212A (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110120537A (zh) * 2019-05-10 2019-08-13 青岛大学 一种基于水合状态自适应均衡的燃料电池串级发电系统
CN110953648A (zh) * 2019-12-16 2020-04-03 北京华通兴远供热节能技术有限公司 一种供热平衡系统及供热方法
CN113719988A (zh) * 2021-09-03 2021-11-30 上海河海船舶设备有限公司 自适应能量压差平衡型电动调节系统及调节方法
KR102342497B1 (ko) * 2021-05-31 2021-12-23 한일호 지역난방 발전시설 또는 열병합 발전시설의 열배관 연계 시 부스터 펌프(Inverter제어펌프)를 활용한 효율적인 연계방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100751029B1 (ko) 2006-06-30 2007-08-21 재단법인 포항산업과학연구원 연료전지 발전시스템
KR101095665B1 (ko) 2009-07-17 2011-12-19 (주)퓨얼셀 파워 연료전지 발전 시스템
KR101128829B1 (ko) 2011-10-07 2012-03-23 주식회사 서브원 연료전지 배열회수형 발전시스템 및 발전방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100751029B1 (ko) 2006-06-30 2007-08-21 재단법인 포항산업과학연구원 연료전지 발전시스템
KR101095665B1 (ko) 2009-07-17 2011-12-19 (주)퓨얼셀 파워 연료전지 발전 시스템
KR101128829B1 (ko) 2011-10-07 2012-03-23 주식회사 서브원 연료전지 배열회수형 발전시스템 및 발전방법

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110120537A (zh) * 2019-05-10 2019-08-13 青岛大学 一种基于水合状态自适应均衡的燃料电池串级发电系统
CN110120537B (zh) * 2019-05-10 2020-12-08 青岛大学 一种基于水合状态自适应均衡的燃料电池串级发电系统
CN110953648A (zh) * 2019-12-16 2020-04-03 北京华通兴远供热节能技术有限公司 一种供热平衡系统及供热方法
KR102342497B1 (ko) * 2021-05-31 2021-12-23 한일호 지역난방 발전시설 또는 열병합 발전시설의 열배관 연계 시 부스터 펌프(Inverter제어펌프)를 활용한 효율적인 연계방법
CN113719988A (zh) * 2021-09-03 2021-11-30 上海河海船舶设备有限公司 自适应能量压差平衡型电动调节系统及调节方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20190057212A (ko) 연료전지발전 설비에서 열순환수를 고효율적으로 회수하는 시스템
US11817228B2 (en) Wind-solar reactor system and working method thereof
CN113256045B (zh) 考虑风光不确定性的园区综合能源系统日前经济调度方法
KR20210009279A (ko) 기력 발전 플랜트, 기력 발전 플랜트의 개조 방법 및 기력 발전 플랜트의 운전 방법
CN111058902A (zh) 一种基于工业汽机异步发电的节能系统和节能控制方法
CN113175367B (zh) 一种提升机组调峰能力和灵活性的母管制系统及运行方法
JP2007315281A (ja) 小型貫流ボイラ発電システムおよびその運転制御方法
CN113431651A (zh) 一种低负荷一炉带两机的运行系统
US20170279281A1 (en) Power generation assembly, management system and method
Kunickis et al. Flexibility options of Riga CHP-2 plant operation under conditions of open electricity market
CN113431648B (zh) 一种母管制再热系统的再热器结构
CN212318097U (zh) 一种增加供汽量调节范围的联合循环抽汽补汽系统
JP5536165B2 (ja) 複合発電システム
CN112282875A (zh) 一种提高火电机组灵活性的厂级多机组耦合联运系统
KR101969089B1 (ko) 고온 mcfc의 효율 증가 시스템
RU2682723C2 (ru) Способ работы энергоблока АЭС с водородной надстройкой и высокотемпературными электролизерами
Gu et al. Multi-time-scale scheduling optimization of regional multi-energy systems considering source-load uncertainty
CN116187209B (zh) 高比例新能源系统容量优化配置方法、设备、介质及装置
CN111947226B (zh) 一种绿色低碳综合能源利用系统及方法
CN220890274U (zh) 汽轮发电机组低压加热器疏水系统及汽轮发电机组
CN219141152U (zh) 一种可再生能源综合利用制冷制热装置
CN217152042U (zh) 一种基于固体储热的光伏最大化消纳控制系统
CN219262468U (zh) 一种基于化学链储能的核电机组解耦联供系统
CN113356951B (zh) Igcc发电机组合成气显热回收蒸汽负荷分配方法
Kasilov et al. The effectiveness of using the combined-cycle technology in a nuclear power plant unit equipped with an SVBR-100 reactor

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
G15R Request for early opening
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application