KR20210103805A - Apparatus for treating gas and method for treating gas - Google Patents

Apparatus for treating gas and method for treating gas Download PDF

Info

Publication number
KR20210103805A
KR20210103805A KR1020200018429A KR20200018429A KR20210103805A KR 20210103805 A KR20210103805 A KR 20210103805A KR 1020200018429 A KR1020200018429 A KR 1020200018429A KR 20200018429 A KR20200018429 A KR 20200018429A KR 20210103805 A KR20210103805 A KR 20210103805A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gas
pipe
power generation
generation facility
supply unit
Prior art date
Application number
KR1020200018429A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102297279B1 (en
Inventor
성두만
정신교
Original Assignee
주식회사 포스코
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 주식회사 포스코 filed Critical 주식회사 포스코
Priority to KR1020200018429A priority Critical patent/KR102297279B1/en
Publication of KR20210103805A publication Critical patent/KR20210103805A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102297279B1 publication Critical patent/KR102297279B1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
    • F23K5/00—Feeding or distributing other fuel to combustion apparatus
    • F23K5/002—Gaseous fuel
    • F23K5/007—Details
    • 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
    • F01K25/00—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
    • F01K25/08—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using special vapours
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2100/00—Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/60—Process control or energy utilisation in the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/62—Energy conversion other than by heat exchange, e.g. by use of exhaust gas in energy production
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2100/00—Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/60—Process control or energy utilisation in the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/66—Heat exchange
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
    • F23K2400/00—Pretreatment and supply of gaseous fuel
    • F23K2400/20—Supply line arrangements
    • F23K2400/201—Control devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
    • F23K2900/00—Special features of, or arrangements for fuel supplies
    • F23K2900/05001—Control or safety devices in gaseous or liquid fuel supply lines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Pipeline Systems (AREA)

Abstract

The present invention relates to a gas supply device and a gas supply method. The gas supply device comprises: a gas generation unit generating first gas and second gas supplied to a power generation facility; a main supply unit connecting the gas generation unit and the power generation facility to allow the first gas to flow; an auxiliary supply unit connecting the gas generation unit and the main supply unit to allow the second gas to flow; and a control unit connected to each of the main supply unit and the auxiliary supply unit to control whether the second gas is supplied. The present invention can continuously supply the gas to the power generation facility.

Description

가스 공급장치 및 가스 공급방법{Apparatus for treating gas and method for treating gas}A gas supply apparatus and a gas supply method TECHNICAL FIELD

본 발명은 가스 공급장치 및 가스 공급방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발전설비로 가스를 연속적으로 공급할 수 있는 가스 공급장치 및 가스 공급방법에 관한 것이다.The present invention relates to a gas supply apparatus and a gas supply method, and more particularly, to a gas supply apparatus and a gas supply method capable of continuously supplying gas to a power generation facility.

일반적으로, 부생가스는 제철소에서 용선을 생산하며 부가적으로 발생되는 가스를 지칭한다. 여기서, 부생가스는 파이넥스(finex) 타입의 용선 제조과정에서 발생되는 파이넥스 부생가스(FOG), 제강취련 과정에서 발생되는 전로가스 및 코크스 제조과정에서 발생되는 코크스 오븐 가스(COG) 등이 있다. In general, by-product gas refers to gas that is additionally generated while producing molten iron in a steel mill. Here, the by-product gas includes finex by-product gas (FOG) generated in the manufacturing process of finex type molten iron, converter gas generated in the steelmaking and blowing process, and coke oven gas (COG) generated in the coke manufacturing process.

한편, 복합발전설비는 제철소에서 발생되는 부생가스를 연료로 사용하여 복합발전설비 내의 가스터빈 혹은 스팀터빈을 구동시킬 수 있다. 이때, 부생가스를 가스터빈 혹은 스팀터빈으로 공급함에 있어서, 부생가스가 높은 열량을 갖기 때문에 가스터빈 혹은 스팀터빈의 구동에 부하가 걸리지 않도록, 부생가스를 냉각시킬 필요가 있다.On the other hand, the combined cycle power plant can drive a gas turbine or a steam turbine in the combined cycle power plant by using the by-product gas generated in the steel mill as a fuel. At this time, in supplying the by-product gas to the gas turbine or steam turbine, since the by-product gas has a high calorific value, it is necessary to cool the by-product gas so that a load is not applied to the driving of the gas turbine or the steam turbine.

종래에는 공기분리장치에서 발생되는 저순도 질소를 복합발전설비로 공급하고, 저순도 질소로 부생가스를 냉각시켜 부생가스의 온도를 감소시키는 방법을 사용하였다. 하지만, 저순도 질소를 복합발전설비로 공급함에 있어서, 공기분리장치에 이상이 발생하거나 혹은 저순도 질소를 공급하는 배관에 이상이 발생하여 저순도 질소를 복합발전설비로 공급되지 못하는 문제가 발생하였다. 이에, 부생가스의 온도가 감소되지 않아 복합발전설비의 온도가 증가하고 가스터빈 혹은 스팀터빈의 출력이 저하되는 추가적인 문제가 발생하였다.Conventionally, a method of supplying low-purity nitrogen generated from an air separation device to a combined cycle power plant and cooling the by-product gas with low-purity nitrogen to reduce the temperature of the by-product gas was used. However, in supplying low-purity nitrogen to the combined cycle power plant, an abnormality occurred in the air separation device or an abnormality occurred in the pipe supplying the low-purity nitrogen, so that the low-purity nitrogen could not be supplied to the combined cycle power plant. . Accordingly, since the temperature of the by-product gas is not reduced, the temperature of the combined cycle power plant increases and an additional problem occurs in that the output of the gas turbine or the steam turbine is lowered.

KR 10-1316647 B1KR 10-1316647 B1

본 발명은 발전설비로 가스를 연속적으로 공급할 수 있는 가스 공급장치 및 가스 공급방법을 제공한다.The present invention provides a gas supply device and a gas supply method capable of continuously supplying gas to a power generation facility.

본 발명은 발전설비의 열량을 용이하게 조절할 수 있는 가스 공급장치 및 가스 공급방법을 제공한다.The present invention provides a gas supply device and a gas supply method that can easily control the amount of heat of a power generation facility.

본 발명은 발전설비로 공급되는 제1 가스 및 제2 가스를 생성하는 가스 생성부; 상기 제1 가스가 이동 가능하도록, 상기 가스 생성부와 상기 발전설비를 연결하는 주공급부; 상기 제2 가스가 이동 가능하도록, 상기 가스 생성부와 상기 주공급부를 연결하는 보조공급부; 및 상기 제2 가스의 공급 여부를 제어할 수 있도록, 상기 주공급부와 상기 보조공급부에 각각 연결되는 제어부;를 포함한다.The present invention is a gas generator for generating a first gas and a second gas supplied to the power generation facility; a main supply unit connecting the gas generating unit and the power generation facility so that the first gas is movable; an auxiliary supply unit connecting the gas generating unit and the main supply unit so that the second gas is movable; and a control unit respectively connected to the main supply unit and the auxiliary supply unit to control whether the second gas is supplied or not.

상기 제어부는, 상기 제1 가스의 흐름 정도를 측정할 수 있는 측정기; 상기 측정기의 측정값과 미리 설정된 설정값을 비교하여 상기 제1 가스의 공급 상태의 이상 여부를 판단할 수 있고 상기 측정기와 연결되는 판단기; 상기 판단기의 판단에 따라 상기 제2 가스의 유량을 조절할 수 있고, 상기 판단기와 연결되는 제어기;를 포함한다.The control unit may include: a measuring device capable of measuring a degree of flow of the first gas; a determiner connected to the meter and capable of determining whether there is an abnormality in the supply state of the first gas by comparing the measured value of the meter with a preset setting value; and a controller capable of adjusting the flow rate of the second gas according to the determination of the determiner and connected to the determiner.

상기 보조공급부는, 상기 제2 가스가 이동 가능한 보조공급관; 상기 제2 가스를 감압시킬 수 있고, 상기 보조공급관에 설치되는 감압기; 및 감압된 상기 제2 가스의 흐름을 조절할 수 있고, 상기 보조공급관에 설치되는 조절기;를 포함한다.The auxiliary supply unit may include: an auxiliary supply pipe through which the second gas is movable; a pressure reducer capable of depressurizing the second gas and installed in the auxiliary supply pipe; and a regulator capable of regulating the flow of the decompressed second gas and installed in the auxiliary supply pipe.

상기 보조공급관은, 상기 제2 가스의 유량을 조절할 수 있고 상기 보조공급관의 전단에 배치되는 제2 가스 밸브를 구비하고, 상기 제어부는, 상기 제2 가스 밸브의 작동을 제어할 수 있도록 상기 제2 가스 밸브와 연결된다.The auxiliary supply pipe may include a second gas valve capable of adjusting a flow rate of the second gas and disposed at a front end of the auxiliary supply pipe, and the control unit may control the operation of the second gas valve. connected to the gas valve.

상기 감압기는, 상기 제2 가스를 순차적으로 감압시킬 수 있도록, 상기 보조공급관을 따라 차례로 배치되는 복수의 감압부재;를 포함한다.The decompressor includes a plurality of decompression members sequentially disposed along the auxiliary supply pipe to sequentially depressurize the second gas.

상기 조절기는, 상기 제2 가스가 유입되는 제1 배관; 상기 제2 가스가 배출되고 상기 제1 배관보다 직경이 작은 제2 배관; 및 상기 제1 배관과 상기 제2 배관을 연결하며, 상기 제2 가스의 불규칙한 흐름을 일정한 흐름으로 조절 가능한 분사판을 구비하는 제3 배관;을 포함한다.The regulator may include: a first pipe through which the second gas is introduced; a second pipe through which the second gas is discharged and having a smaller diameter than that of the first pipe; and a third pipe connecting the first pipe and the second pipe, and having an injection plate capable of controlling the irregular flow of the second gas to a constant flow.

상기 제3 배관은, 상기 제1 배관에서 상기 제2 배관을 향하는 이동방향으로 직경이 점차 작게 형성되고, 상기 분사판은, 상기 제3 배관의 직경들 중 어느 하나와 동일한 직경을 갖는 분리막과, 상기 분리막을 관통하며 상기 이동방향으로 길이를 갖는 복수의 분사홀을 구비한다. The third pipe is formed to have a smaller diameter in a moving direction from the first pipe to the second pipe, and the injection plate includes a separator having the same diameter as any one of the diameters of the third pipe; A plurality of injection holes passing through the separation membrane and having a length in the moving direction are provided.

상기 분사홀은, 상기 이동방향으로 직경이 점차 작게 형성된다.The injection hole is formed to have a gradually smaller diameter in the moving direction.

상기 가스 생성부는, 대기중의 공기를 흡인 가능한 흡입기; 및 밀도 차이를 이용해 상기 공기에서 상기 제1 가스 및 제2 가스를 분리할 수 있고, 상기 흡입기와 연결되는 분리기;를 포함한다.The gas generating unit may include: an inhaler capable of sucking air in the atmosphere; and a separator capable of separating the first gas and the second gas from the air by using the density difference and connected to the inhaler.

상기 가스 생성부에서 생성된 제2 가스를 저장할 수 있고, 상기 보조공급부와 연결되는 가스 저장부;를 더 포함한다.It further includes; a gas storage unit that can store the second gas generated by the gas generator and is connected to the auxiliary supply unit.

상기 발전설비는, 제선 공정에서 발생되는 파이넥스 부생가스(FOG)를 이용해 제철소를 구동시킬 수 있는 전력을 생산하는 설비를 포함한다.The power generation facility includes a facility for generating electric power capable of driving a steel mill using FINEX by-product gas (FOG) generated in the ironmaking process.

본 발명은 제1 가스 및 제2 가스를 생성하는 과정; 상기 제1 가스를 발전설비로 공급하는 과정; 상기 제1 가스의 흐름 정도를 측정하고, 상기 제1 가스의 공급 상태의 이상 여부를 판단하는 과정; 및 상기 제1 가스의 공급 상태의 이상 여부에 따라, 상기 제2 가스를 상기 발전설비로 공급하는 과정;을 포함한다.The present invention provides a process for generating a first gas and a second gas; supplying the first gas to a power generation facility; measuring a flow degree of the first gas and determining whether a supply state of the first gas is abnormal; and supplying the second gas to the power generation facility according to whether the supply state of the first gas is abnormal.

상기 제1 가스의 공급 상태의 이상 여부를 판단하는 과정은, 상기 제1 가스의 흐름 정도를 측정한 측정값과 미리 설정된 설정값을 비교하고, 상기 측정값이 상기 설정값 미만인지 판단하는 과정; 및 상기 측정값이 상기 설정값 미만이면 비정상으로 판단하는 과정;을 포함한다.The step of determining whether the supply state of the first gas is abnormal may include: comparing a measured value of the flow rate of the first gas with a preset set value, and determining whether the measured value is less than the set value; and determining that the measured value is less than the set value as abnormal.

상기 제2 가스를 생성하는 과정은, 상기 제2 가스를 저장하는 과정을 포함하고, 상기 제2 가스를 상기 발전설비로 공급하는 과정은, 상기 제2 가스를 순차적으로 감압시키는 과정 및 감압된 상기 제2 가스의 흐름을 조절하는 과정을 포함한다.The process of generating the second gas includes a process of storing the second gas, and the process of supplying the second gas to the power generation facility includes a process of sequentially decompressing the second gas and a process of decompressing the second gas. and regulating the flow of the second gas.

상기 감압된 상기 제2 가스의 흐름을 조절하는 과정은, 상기 제2 가스를 일시적으로 응축시킨 후 분사하는 과정;을 포함한다.The process of controlling the flow of the depressurized second gas includes a process of temporarily condensing the second gas and then injecting the second gas.

상기 제1 가스의 흐름 정도를 측정하는 과정은, 상기 제1 가스가 이동하는 주공급관의 내부 압력을 측정하거나 혹은 상기 제1 가스의 유량을 측정하는 과정을 포함한다.The process of measuring the flow rate of the first gas includes measuring an internal pressure of a main supply pipe through which the first gas moves or measuring a flow rate of the first gas.

상기 제1 가스는 질소를 포함하며, 상기 제2 가스는 상기 제1 가스와 동일 성분의 기체이고 상기 제1 가스보다 순도 및 압력이 높다.The first gas includes nitrogen, and the second gas has the same component as the first gas, and has higher purity and pressure than the first gas.

본 발명의 실시 예에 따르면, 발전설비로 공급되는 제1 가스의 유량이 감소하더라도, 제2 가스를 발전설비로 공급하여 발전설비에 가스 공급이 끊기지 않게 할 수 있다. 이에, 발전설비로 가스를 연속적으로 공급할 수 있기 때문에, 발전설비의 열량이 증가하는 것을 억제 혹은 방지할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, even if the flow rate of the first gas supplied to the power generation facility decreases, the second gas may be supplied to the power generation facility so that the gas supply to the power generation facility is not cut off. Accordingly, since the gas can be continuously supplied to the power generation facility, it is possible to suppress or prevent an increase in the amount of heat of the power generation facility.

또한, 제1 가스 또는 제2 가스를 발전설비로 연속적으로 공급하여 발전설비의 출력이 저하되는 것을 억제 혹은 방지할 수 있다. 따라서, 발전설비의 발전효율을 일정하게 유지시킬 수 있다.In addition, it is possible to suppress or prevent a decrease in the output of the power generation facility by continuously supplying the first gas or the second gas to the power generation facility. Accordingly, the power generation efficiency of the power generation facility can be maintained constant.

또한, 제2 가스를 발전설비로 공급함에 있어서, 와류 발생을 감소시킬 수 있다. 이에, 발전설비로 제2 가스를 원활하게 공급할 수 있다.In addition, in supplying the second gas to the power generation facility, it is possible to reduce the occurrence of eddy currents. Accordingly, it is possible to smoothly supply the second gas to the power generation facility.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 가스 공급장치의 구조를 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 가스 생성부의 구조를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 조절기의 구조를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 가스 공급방법을 나타내는 플로우 차트.1 is a view showing the structure of a gas supply device according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing the structure of a gas generator according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing the structure of a regulator according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a gas supply method according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 발명을 상세하게 설명하기 위해 도면은 과장될 수 있고, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and the scope of the invention to those of ordinary skill in the art completely It is provided to inform you. In order to explain the invention in detail, the drawings may be exaggerated, and like numerals refer to like elements in the drawings.

본 발명의 실시 예는 발전설비로 공급하는 가스 공급장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명의 실시 예는 발전설비로 가스를 공금함에 있어서, 가스 공급의 끊김없이 가스를 연속으로 공급할 수 있는 장치에 관한 것이다. 이하에서 발전설비는 제선공정에 발생되는 파이넥스 부생가스(FOG)를 이용하여 제철소를 구동시킬 수 있는 전력을 생산하는 설비를 포함할 수 있다. 이에 더하여, 발전설비는 제강취련 과정에서 발생되는 전로가스 및 코크스 제조과정에서 발생되는 코크스 오븐가스(COG)를 이용하여 제철소를 구동시킬 수 있는 전력을 생산하는 설비를 포함할 수 있다.An embodiment of the present invention relates to a gas supply device for supplying a power generation facility. More specifically, an embodiment of the present invention relates to a device capable of continuously supplying gas without interruption of gas supply when supplying gas to a power generation facility. Hereinafter, the power generation facility may include a facility for generating electric power capable of driving a steel mill by using FINEX by-product gas (FOG) generated in the ironmaking process. In addition, the power generation facility may include a facility for generating electric power capable of driving a steel mill using a converter gas generated in the steelmaking process and coke oven gas (COG) generated in the coke production process.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 가스 공급장치의 구조를 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 가스 생성부의 구조를 나타내는 도면이다.FIG. 1 is a diagram showing the structure of a gas supply device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing the structure of a gas generator according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시 예에 따른 가스 공급장치(100)는 발전설비(10)로 공급되는 제1 가스 및 제2 가스를 생성하는 가스 생성부(110), 제1 가스가 이동 가능하도록 가스 생성부(110)와 발전설비(10)를 연결하는 주공급부(130), 제2 가스가 이동 가능하도록 가스 생성부(110)와 주공급부(130)를 연결하는 보조공급부(140) 및 제2 가스의 공급 여부를 제어할 수 있도록 주공급부(130)와 보조공급부(140)에 각각 연결되는 제어부(150)를 포함할 수 있다. 또한, 가스 공급장치(100)는 가스 생성부(110)에서 생성된 가스들을 일시적으로 저장할 수 있는 가스 저장부(120)를 더 포함할 수 있다.The gas supply device 100 according to an embodiment of the present invention includes a gas generating unit 110 for generating a first gas and a second gas supplied to the power generation facility 10 , and a gas generating unit ( 110) and the main supply unit 130 connecting the power generation facility 10, the auxiliary supply unit 140 connecting the gas generating unit 110 and the main supply unit 130 so that the second gas can move, and the second gas is supplied It may include a control unit 150 respectively connected to the main supply unit 130 and the auxiliary supply unit 140 to control whether or not. In addition, the gas supply device 100 may further include a gas storage unit 120 capable of temporarily storing the gases generated by the gas generation unit 110 .

가스 생성부(110)는 대기중의 공기를 흡입하여, 공기에서 제1 가스 및 제2 가스를 분리할 수 있다. 예를 들어, 가스 생성부(110)는 공기분리장치를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시 예에서 제1 가스 및 제2 가스는 발전설비에서 사용되는 파이넥스 부생가스, 전로가스 및 코크스 오븐가스 등을 냉각시킬 수 있는 가스일 수 있다. 예를 들어, 제1 가스는 저 순도의 질소 가스일 수 있고, 제2 가스는 고 순도의 질소 가스일 수 있다. 여기서, 저 순도의 질소 가스는 순도 95.5% 미만의 질소일 수 있고, 고 순도의 질소 가스는 순도 95.5% 이상의 질소일 수 있다. 가스 생성부(110)는 흡입기(111), 압축기(112), 냉각탑(113), 흡착기(114), 팽창터빈(115), 열교환기(116) 및 분리기(117)를 포함할 수 있다.The gas generator 110 may separate the first gas and the second gas from the air by sucking air in the atmosphere. For example, the gas generator 110 may include an air separation device. In an embodiment of the present invention, the first gas and the second gas may be gases capable of cooling finex by-product gas, converter gas, coke oven gas, etc. used in power generation facilities. For example, the first gas may be a low-purity nitrogen gas, and the second gas may be a high-purity nitrogen gas. Here, the low-purity nitrogen gas may be nitrogen having a purity of less than 95.5%, and the high-purity nitrogen gas may be nitrogen having a purity of 95.5% or more. The gas generator 110 may include an inhaler 111 , a compressor 112 , a cooling tower 113 , an adsorber 114 , an expansion turbine 115 , a heat exchanger 116 , and a separator 117 .

흡입기(111)는 압축기(112)와 연결되며, 대기중의 공기를 흡입할 수 있다. 즉, 흡입기(111)는 제1 가스 및 제2 가스를 생성할 수 있도록, 제1 가스 및 제2 가스의 원료인 공기를 흡입할 수 있다. 하기에서, 제1 가스 및 제2 가스의 원료인 공기를 원료 공기라 한다. 예를 들어, 흡입기(111)는 후드 등의 석션장치로 마련될 수 있다. 하지만, 흡입기(111)의 구조와 형상은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다. The inhaler 111 is connected to the compressor 112 and may suck in air in the atmosphere. That is, the inhaler 111 may suck in air, which is a raw material of the first gas and the second gas, to generate the first gas and the second gas. Hereinafter, air, which is a raw material for the first gas and the second gas, is referred to as raw material air. For example, the inhaler 111 may be provided as a suction device such as a hood. However, the structure and shape of the inhaler 111 is not limited thereto and may vary.

압축기(112)는 냉각탑(113)과 연결되며, 원료 공기를 공급받아 고압으로 원료 공기를 압축시킬 수 있다. The compressor 112 may be connected to the cooling tower 113 and may receive the raw material air and compress the raw material air at a high pressure.

냉각탑(113)은 흡착기(114) 및 팽창터빈(115)에 각각 연결되며, 원료 공기를 냉각수와 직접 접촉시켜 원료 공기를 냉각시킬 수 있다. 원료 공기는 압축기(112)에서 압축되면서, 온도가 상승될 수 있다. 이에, 냉각탑(113)에서 원료 공기와 냉각수를 열교환시켜 원료 공기를 온도를 낮출 수 있다. 한편, 원료 공기를 냉각시킴에 있어서, 원료 공기에 포함된 수용성 먼지가 함께 제거될 수 있다.The cooling tower 113 is connected to the adsorber 114 and the expansion turbine 115, respectively, and may cool the raw material air by directly contacting the raw material air with cooling water. As the raw air is compressed in the compressor 112 , the temperature may be increased. Accordingly, the temperature of the raw material air may be lowered by exchanging the raw material air with the cooling water in the cooling tower 113 . Meanwhile, in cooling the raw material air, water-soluble dust contained in the raw material air may be removed together.

흡착기(114)는 열교환기(116)와 연결되며, 원료 공기에 포함된 수증기 및 이산화탄소 등의 불순물을 흡착제를 이용하여 제거할 수 있다.The adsorber 114 is connected to the heat exchanger 116 , and impurities such as water vapor and carbon dioxide contained in the raw material air may be removed using an adsorbent.

팽창터빈(115)은 열교환기(116)와 연결되며, 열교환기(116)의 냉각 손실을 보상하는 역할을 할 수 있다. 또한, 팽창터빈(115)은 열교환기(116) 및 분리기(117)으로 냉각 가스(예컨데, 산소 질소, 아르곤 등)를 공급하여 정류탑에서 원료 공기가 액화되도록 할 수 있다.The expansion turbine 115 is connected to the heat exchanger 116 and may serve to compensate for the cooling loss of the heat exchanger 116 . In addition, the expansion turbine 115 may supply a cooling gas (eg, oxygen nitrogen, argon, etc.) to the heat exchanger 116 and the separator 117 to liquefy the raw material air in the rectifying tower.

열교환기(116)는 분리기(117)과 연결되며, 흡착기(114)를 통과한 원료 가스와 냉각 가스를 열교환시킬 수 있다. 이에, 열교환기(116)는 원료 가스를 예컨데, -170℃ 까지 냉각시킬 수 있다.The heat exchanger 116 is connected to the separator 117 , and may exchange heat with the raw material gas and the cooling gas that have passed through the adsorber 114 . Accordingly, the heat exchanger 116 may cool the raw material gas to, for example, -170°C.

분리기(117)는 주공급부(130) 및 가스 저장부(120)와 각각 연결되며, 끓는점 차이를 이용해 원료 공기에서 제1 가스 및 제2 가스를 분리할 수 있다. 또한, 분리기(117)는 제1 가스 및 제2 가스 외에도 기타 가스, 예컨데 산소, 아르곤 등의 가스를 생성할 수 있다.The separator 117 is respectively connected to the main supply unit 130 and the gas storage unit 120 , and may separate the first gas and the second gas from the raw material air by using the boiling point difference. In addition, the separator 117 may generate other gases, such as oxygen and argon, in addition to the first gas and the second gas.

보다 구체적으로, 분리기(117)는 분별증류방법을 사용하여 혼합물인 원료 공기에서 각각의 가스들을 분리시킬 수 있다. 즉, 분리기(117)는 원료 공기를 가열하고, 끓는점 차이에 따라 기화되는 시점이 각각 다른 가스들을 분리할 수 있다.More specifically, the separator 117 may separate each gas from the raw material air as a mixture by using a fractional distillation method. That is, the separator 117 may separate the gases having different vaporization points depending on the difference in boiling point and heating the raw material air.

원료 공기에서 질소 가스를 분리시킬 수 있다. 여기서, 질소 가스는 순도 95.5% 이상인 고 순도의 질소 가스일 수 있다. 여기서, 고 순도의 질소 가스가 제2 가스일 수 있다. 원료 공기에서 분리된 고 순도의 질소 가스는 일부가 액화될 수 있고, 액화되며 밀도가 상대적으로 증가할 수 있다. 이에, 밀도가 상대적으로 높은 고 순도의 질소 가스는 분리기(117)의 하측 부분에 포집될 수 있다. Nitrogen gas can be separated from the raw air. Here, the nitrogen gas may be high-purity nitrogen gas having a purity of 95.5% or more. Here, the high-purity nitrogen gas may be the second gas. The high-purity nitrogen gas separated from the raw air may be partially liquefied, and may be liquefied and have a relatively increased density. Accordingly, high-purity nitrogen gas having a relatively high density may be collected in a lower portion of the separator 117 .

이후, 원료 공기에서 끓는점 차이에 따라, 산소 및 아르곤 등의 기타 가스들이 분리될 수 있다. 기타 가스들은 모두 고 순도의 가스일 수 있고, 분리 과정 후 액화되어 분리기(117)의 하측에서 포집될 수 있다.Thereafter, other gases such as oxygen and argon may be separated according to a difference in boiling point in the raw material air. All other gases may be high-purity gases, and may be liquefied after the separation process and collected at the lower side of the separator 117 .

남은 원료 공기는 모두 기체상태일 수 있다. 이에, 남은 원료 공기는 액체상태일 때 보다 밀도가 상대적으로 낮기 때문에 분리기(117)의 상측 부분에서 포집될 수 있다. 여기서, 남은 원료 공기에는 다량의 질소 가스 및 소량의 기타 가스들이 함유되어 있을 수 있다. 즉, 다량의 질소 가스에 기타 가스들이 함유되어 있는 순도가 낮은 저 순도의 질소 가스일 수 있다. 남은 원료 공기가 저 순도의 질소 가스 즉, 제1 가스일 수 있다.All of the remaining raw material air may be in a gaseous state. Accordingly, the remaining raw material air may be collected in the upper portion of the separator 117 because the density is relatively lower than that in the liquid state. Here, the remaining raw material air may contain a large amount of nitrogen gas and a small amount of other gases. That is, it may be a low-purity nitrogen gas containing a large amount of nitrogen gas and other gases. The remaining raw material air may be low-purity nitrogen gas, that is, the first gas.

제1 가스는 분리기(117)의 상측 부분에서 포집되어 발전설비(10)로 즉시 공급될 수 있다. 제2 가스는 분리기(117)의 하측 부분에서 포집되어 일시적으로 가스 저장부(120)에 저장되거나 혹은 가스 생성부(110)에서 생성된 후 바로 발전설비(10)로 공급될 수도 있다. 여기서, 제2 가스의 일부는 액체 상태로 저장되고, 제2 가스의 일부는 기체 상태로 저장될 수 있다. 가스 저장부(120)에 저장된 제2 가스는 이후 필요한 곳으로 공급될 수 있다.The first gas may be collected from the upper portion of the separator 117 and immediately supplied to the power generation facility 10 . The second gas may be collected from the lower portion of the separator 117 and temporarily stored in the gas storage unit 120 , or may be supplied to the power generation facility 10 immediately after being generated by the gas generation unit 110 . Here, a portion of the second gas may be stored in a liquid state, and a portion of the second gas may be stored in a gaseous state. The second gas stored in the gas storage unit 120 may then be supplied to a necessary place.

본 발명의 실시 예에서 주공급부(130)를 이동하는 제1 가스의 압력 범위는 0.1kgf/cm2 이상 내지 0.2kgf/cm2 이하일 수 있고, 또한, 가스 저장부(120)에 저장된 제2 가스의 압력 범위는 11kgf/cm2 이상 내지 11.1kgf/cm2 이하일 수 있다. 상술한 바와 같이, 제1 가스는 모두 기체상태지만, 제2 가스는 일부가 액체상태 일부가 기체상태일 수 있다. 이에, 일부가 액체상태인 제2 가스의 압력이 모두 기체상태인 제1 가스의 압력보다 더 높게 형성될 수 있다. In an embodiment of the present invention, the pressure range of the first gas moving the main supply unit 130 may be 0.1kgf/cm 2 or more to 0.2kgf/cm 2 or less, and also, the second gas stored in the gas storage unit 120 . The pressure range of 11 kgf / cm 2 or more to 11.1 kgf / cm 2 or less may be. As described above, all of the first gas is in a gaseous state, but the second gas may be in a partially liquid state and partially in a gaseous state. Accordingly, the pressure of the second gas, which is partially in the liquid state, may be formed to be higher than the pressure of the first gas, which is all in the gaseous state.

한편, 분리기(117)에서 제1 가스 및 제2 가스를 생성함에 있어서, 분리기(117) 상측 부분의 작동 이상으로 인해 제1 가스의 포집에 이상이 발생할 수 있다. 이런 경우, 제1 가스가 발전설비(10)로 원활하게 공급되지 못할 수 있다. 또한, 분리기(117) 상측 부분와 주공급부(130)의 연결부분에 이상이 발생할 수 있고, 제1 가스가 발전설비(10)로 원활하게 공급되지 못할 수 있다. 발전설비(10)로 제1 가스가 원활하게 공급되지 못할 경우, 발전설비(10)의 열량을 조절하지 못해 발전설비(10)의 발전출력이 감소될 수 있다. 따라서, 제1 가스가 발전설비(10)로 원활하게 공급되지 못할 경우, 제1 가스 대신 제2 가스를 발전설비(10)로 공급하고 발전설비(10)의 열량을 조절하여 발전설비(10)의 발전출력이 유지되게 할 수 있다.Meanwhile, when the separator 117 generates the first gas and the second gas, an abnormality in the collection of the first gas may occur due to an operation abnormality of the upper portion of the separator 117 . In this case, the first gas may not be smoothly supplied to the power generation facility 10 . In addition, an abnormality may occur in the upper portion of the separator 117 and the connection portion of the main supply unit 130 , and the first gas may not be smoothly supplied to the power generation facility 10 . When the first gas is not smoothly supplied to the power generation facility 10 , the power generation output of the power generation facility 10 may be reduced because the amount of heat of the power generation facility 10 cannot be adjusted. Therefore, when the first gas is not smoothly supplied to the power generation facility 10 , the second gas is supplied to the power generation facility 10 instead of the first gas and the heat quantity of the power generation facility 10 is adjusted to the power generation facility 10 . power generation output can be maintained.

가스 저장부(120)는 분리기(117)과 연결되며, 분리기(117)에서 생성된 제2 가스 및 기타 가스(예컨데 산소 아르곤 등)들을 일시적으로 저장할 수 있다. 즉, 가스 저장부(120)에 구획된 각각의 공간에 제2 가스 및 기타 가스가 각각 분리되어 저장될 수 있다. 가스 저장부(120)는 보조공급부(140)와 연결되며, 제2 가스를 보조공급부(140)로 이동시킬 수 있다. 또한, 가스 저장부(120)에 저장된 기타 가스들은 필요한 곳에 각각 공급될 수 있다. The gas storage unit 120 is connected to the separator 117 and may temporarily store the second gas and other gases (eg, oxygen, argon, etc.) generated in the separator 117 . That is, the second gas and other gases may be separately stored in each space partitioned in the gas storage unit 120 . The gas storage unit 120 is connected to the auxiliary supply unit 140 , and may move the second gas to the auxiliary supply unit 140 . In addition, other gases stored in the gas storage unit 120 may be respectively supplied where necessary.

주공급부(130)는 분리기(117)의 상측 부분과 발전설비(10)를 연결할 수 있다. 주공급부(130)는 분리기(117)에서 발전설비(10)로 공급되는 제1 가스의 이동 경로 역할을 할 수 있다. 예컨데, 주공급부(130)는 배관 형태로 마련될 수 있다. The main supply unit 130 may connect the upper portion of the separator 117 and the power generation facility 10 . The main supply unit 130 may serve as a movement path of the first gas supplied from the separator 117 to the power generation facility 10 . For example, the main supply unit 130 may be provided in the form of a pipe.

보조공급부(140)는 제2 가스를 주공급부(130)로 공급할 수 있다. 보조공급부(140)는 제2 가스가 이동 가능한 보조공급관(141), 제2 가스를 감압시킬 수 있는 감압기(142), 감압된 제2 가스의 흐름을 조절할 수 있는 조절기(143)를 포함할 수 있다.The auxiliary supply unit 140 may supply the second gas to the main supply unit 130 . The auxiliary supply unit 140 may include an auxiliary supply pipe 141 through which the second gas is movable, a pressure reducer 142 capable of depressurizing the second gas, and a regulator 143 capable of controlling the flow of the decompressed second gas. can

보조공급관(141)은 가스 생성부(110), 가스 저장부(120) 및 주공급부(130)에 각각 연결될 수 있다. 즉, 보조공급관(141)의 전단은 두개의 라인으로 분기되어 한쪽 라인이 가스 생성부(110)와 연결되고, 다른 한쪽 라인이 가스 저장부(120)와 연결될 수 있다. 또한, 보조공급관(141)의 후단은 주공급부(130)에 연결될 수 있다. 여기서, 전단 및 후단은 보조공급관(141)에서 제2 가스가 이동하는 방향을 기준으로, 제2 가스가 향하는 방향, 즉 제2 가스가 보조공급관(141)에서 배출되는 쪽이 후단일 수 있고, 제2 가스가 향하는 방향과 반대 방향, 즉 제2 가스가 보조공급관(141)으로 유입되는 쪽이 전단일 수 있다. 이에, 가스 생성부(110)에서 생성된 제2 가스가 보조공급관(141)을 통해 가스 저장부(120)에 저장될 수 있고, 또는 가스 저장부(120)에 저장된 제2 가스가 보조공급관(141)을 통해 주공급부(130)로 이동할 수 있다. The auxiliary supply pipe 141 may be connected to the gas generating unit 110 , the gas storage unit 120 , and the main supply unit 130 , respectively. That is, the front end of the auxiliary supply pipe 141 may be branched into two lines so that one line may be connected to the gas generating unit 110 , and the other line may be connected to the gas storage unit 120 . In addition, the rear end of the auxiliary supply pipe 141 may be connected to the main supply unit 130 . Here, the front end and the rear end may be the rear end in the direction in which the second gas is directed, that is, the side in which the second gas is discharged from the auxiliary supply pipe 141, based on the direction in which the second gas moves in the auxiliary supply pipe 141, The direction opposite to the direction in which the second gas is directed, that is, the direction in which the second gas flows into the auxiliary supply pipe 141 may be the front end. Accordingly, the second gas generated by the gas generating unit 110 may be stored in the gas storage unit 120 through the auxiliary supply pipe 141 , or the second gas stored in the gas storage unit 120 may be stored in the auxiliary supply pipe ( It can move to the main supply unit 130 through 141).

또한, 보조공급관(141)은 주공급부(130)로 제2 가스를 공급 혹은 공급 차단시킬 수 있는 제2 가스 밸브(141a)를 구비할 수 있다. 즉, 제2 가스 밸브(141a)를 개폐시켜 주공급부(130)로 공급되는 제2 가스의 유량을 조절할 수 있다. 여기서, 제2 가스 밸브(141a)는 보조공급관(141)의 전단에 배치될 수 있다. 제2 가스 밸브(141a)는 제어부(150)와 연결되며, 제어부(150)에 의해 개폐 동작이 제어될 수 있다. 제2 가스 밸브(141a)가 제어부(150)에 의해 제어되는 과정은 후술하는 제어부(150)를 설명함에 있어서 함께 설명한다. 보조공급관(141)의 구조와 형상은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.In addition, the auxiliary supply pipe 141 may include a second gas valve 141a capable of supplying or blocking the supply of the second gas to the main supply unit 130 . That is, the flow rate of the second gas supplied to the main supply unit 130 may be adjusted by opening and closing the second gas valve 141a. Here, the second gas valve 141a may be disposed at the front end of the auxiliary supply pipe 141 . The second gas valve 141a is connected to the controller 150 , and an opening/closing operation may be controlled by the controller 150 . A process in which the second gas valve 141a is controlled by the controller 150 will be described together with the description of the controller 150 to be described later. The structure and shape of the auxiliary supply pipe 141 is not limited thereto and may vary.

감압기(142)는 보조공급관(141)에 설치되며, 주공급부(130)로 공급되는 제2 가스의 압력을 감소시킬 수 있다. 즉, 감압기(142)는 보조공급관(141)에서 제2 가스 밸브(141a)를 기준으로 주공급부(130)과 가까운 위치인 후단에 설치될 수 있다. 상술한 바와 같이, 주공급부(130)를 이동하는 제1 가스의 압력은 가스 저장부(120)에 저장된 제2 가스의 압력보다 낮을 수 있다. 이에, 제2 가스를 감압시키지 않고, 주공급부(130)로 바로 공급할 경우, 압력 차이로 인해 주공급부(130)가 손상될 수 있다. 이에, 감압기(142)로 제2 가스를 감압시킨 후에 주공급부(130)으 제2 가스를 공급할 필요가 있다. The pressure reducer 142 is installed in the auxiliary supply pipe 141 , and may reduce the pressure of the second gas supplied to the main supply unit 130 . That is, the pressure reducer 142 may be installed at a rear end of the auxiliary supply pipe 141 that is close to the main supply unit 130 with respect to the second gas valve 141a. As described above, the pressure of the first gas moving through the main supply unit 130 may be lower than the pressure of the second gas stored in the gas storage unit 120 . Accordingly, if the second gas is directly supplied to the main supply unit 130 without decompression, the main supply unit 130 may be damaged due to a pressure difference. Accordingly, it is necessary to supply the second gas to the main supply unit 130 after reducing the pressure of the second gas by the pressure reducer 142 .

이를 위해, 감압기(142)는 제2 가스를 순차적으로 감압시킬 수 있도록, 보조공급관(141)을 따라 차례로 배치되는 복수의 감압부재(142a,142b)를 포함할 수 있다. 하기에서는 감압부재가 2개로 마련되는 경우를 예시적으로 설명한다. 이에, 2개의 감압부재(142a,142b)가 제2 가스를 통과시키며 제2 가스의 압력을 감소시킬 수 있다. To this end, the pressure reducer 142 may include a plurality of pressure reduction members 142a and 142b sequentially disposed along the auxiliary supply pipe 141 to sequentially depressurize the second gas. Hereinafter, a case in which two pressure-reducing members are provided will be exemplarily described. Accordingly, the two decompression members 142a and 142b may pass the second gas and reduce the pressure of the second gas.

보다 구체적으로, 제2 가스를 첫번째 감압부재(142a)에 통과시켜 압력을 0.5kgf/cm2 이상 내지 0.6kgf/cm2 이하의 범위로 감소시킬 수 있다. 이어서, 제2 가스를 두번째 감압부재(142b)에 통과시켜 압력을 0.1kgf/cm2 이상 내지 0.2kgf/cm2 이하의 범위로 감소시킬 수 있다. 이에, 제2 가스의 압력을 제1 가스의 압력과 유사 혹은 동일하게 형성할 수 있고, 주공급부(130)를 손상시키지 않으면서 제2 가스를 주공급부(130)로 공급할 수 있다. 예컨데, 감압부재(142a,142b)는 조절나사 및 디스크를 이용하여 유입되는 가스를 감압시킬 수 있는 감압 밸브로 마련될 수 있다. 하지만, 감압부재(142a,142b)의 구조와 형상은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.More specifically, by passing the second gas through the first pressure reducing member 142a, the pressure may be reduced in the range of 0.5 kgf/cm 2 or more to 0.6 kgf/cm 2 or less. Then, passing a second gas to the second pressure member (142b) it is possible to reduce the pressure to 0.1kgf / cm 2 or more to 0.2kgf / cm 2 within the following range. Accordingly, the pressure of the second gas may be similar to or equal to that of the first gas, and the second gas may be supplied to the main supply unit 130 without damaging the main supply unit 130 . For example, the pressure reducing members 142a and 142b may be provided as pressure reducing valves capable of decompressing the introduced gas using an adjusting screw and a disk. However, the structure and shape of the pressure-reducing members 142a and 142b are not limited thereto and may vary.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 조절기의 구조를 나타내는 도면이다. 3 is a view showing the structure of a regulator according to an embodiment of the present invention.

하기에서는 도 3을 참조하여 조절기(143)의 구조를 설명한다. 조절기(143)는 보조공급관(141)에 설치되며, 주공급부(130)로 공급되는 제2 가스의 흐름을 조절할 수 있다. 조절기(143)는 보조공급관(141)에서 감압기(142)보다 후단에 설치될 수 있다. Hereinafter, the structure of the regulator 143 will be described with reference to FIG. 3 . The regulator 143 is installed in the auxiliary supply pipe 141 and can control the flow of the second gas supplied to the main supply unit 130 . The regulator 143 may be installed at a rear end of the pressure reducer 142 in the auxiliary supply pipe 141 .

일반적으로, 와류는 흐르는 유체와 정지해 있는 유체가 접하는 경계면에서, 흐르는 유체가 정지해 있는 유체와 충돌하며 진행방향과 반대의 방향으로 돌게되는 현상을 지칭한다. 와류현상은 관의 내부에서 관의 외부로 유체가 배출될 때 혹은 유체가 이동하는 통로의 폭이 좁은 곳에서 넓은 곳으로 바뀌는 곳에서 발생할 수 있다. 이에, 제2 가스가 감압부재(142a,142b)에서 배출되면서 제2 가스에 와류현상이 발생될 수 있다. In general, vortex refers to a phenomenon in which a flowing fluid collides with a stationary fluid at an interface between a flowing fluid and a stationary fluid and rotates in a direction opposite to the moving direction. The vortex phenomenon may occur when the fluid is discharged from the inside of the pipe to the outside of the pipe or where the width of the passage through which the fluid moves is changed from a narrow place to a wide place. Accordingly, as the second gas is discharged from the decompression members 142a and 142b, a vortex phenomenon may occur in the second gas.

만일, 제2 가스에 와류현상이 발생될 경우, 보조공급부(140)에서 주공급부(130)로 제2 가스를 원활하게 공급하지 못할 수 있다. 이를 위해, 감압기(142)의 후단에 조절기(143)를 설치하여, 감압된 제2 가스에 와류현상이 발생하더라도 주공급부(130)로 제2 가스를 원활하게 공급할 수 있다. 즉, 조절기(143)를 통해 제2 가스의 흐름을 조절할 수 있다. 조절기(143)는 제1 배관(143a), 제2 배관(143b) 및 제1 배관(143a)과 제2 배관(143b)을 연결하는 제3 배관(143c)을 포함할 수 있다.If a vortex phenomenon occurs in the second gas, the second gas may not be smoothly supplied from the auxiliary supply unit 140 to the main supply unit 130 . To this end, by installing the regulator 143 at the rear end of the pressure reducer 142 , even if a vortex phenomenon occurs in the decompressed second gas, the second gas can be smoothly supplied to the main supply unit 130 . That is, the flow of the second gas may be controlled through the regulator 143 . The regulator 143 may include a first pipe 143a, a second pipe 143b, and a third pipe 143c connecting the first pipe 143a and the second pipe 143b.

제1 배관(143a)은 보조공급관(141)과 연결되며, 조절기(143)로 제2 가스가 유입되는 통로일 수 있다. 여기서, 제1 배관(143a)의 내경은 보조공급관(141)의 내경의 크기와 같거나 작은 크기로 형성될 수 있다. The first pipe 143a is connected to the auxiliary supply pipe 141 , and may be a passage through which the second gas is introduced into the regulator 143 . Here, the inner diameter of the first pipe (143a) may be formed to be equal to or smaller than the size of the inner diameter of the auxiliary supply pipe (141).

제2 배관(143b)은 보조공급관(141)과 연결되며, 조절기(143)로 유입된 제2 가스가 배출되는 통로일 수 있다. 여기서, 제2 배관(143b)의 내경은 제1 배관(143a)의 내경의 크기보다 작은 크기로 형성될 수 있다. 즉, 제2 배관(143b)은 제1 배관(143a) 보다 내경이 작고 제3 배관(143c)을 통해 연결된 상태일 수 있다.The second pipe 143b is connected to the auxiliary supply pipe 141 and may be a passage through which the second gas introduced into the regulator 143 is discharged. Here, the inner diameter of the second pipe (143b) may be formed to be smaller than the size of the inner diameter of the first pipe (143a). That is, the second pipe 143b may have a smaller inner diameter than the first pipe 143a and may be connected through the third pipe 143c.

일반적으로, 연결된 관에서 유체는 동일한 유량일 때, 통과하는 단면적이 넓을수록 이동속도가 상대적으로 느릴 수 있고, 통과하는 단면적이 좁을수록 유체의 이동속도가 상대적으로 빠를 수 있다. 이에, 유체의 속도가 빨라지면서 내부 압력은 낮아질 수 있기 때문에 단면적이 상대적으로 넓은 구간의 압력보다 단면적이 상대적으로 좁은 구간의 압력이 더 낮을 수 있다. 따라서, 제2 배관(143b)에서의 압력이 제1 배관(143a)에서의 압력보다 높을 수 있다.In general, when the fluid in the connected pipe has the same flow rate, the moving speed may be relatively slow as the cross-sectional area passing through is wider, and the moving speed of the fluid may be relatively fast as the cross-sectional area passing through is narrower. Accordingly, since the internal pressure may be lowered as the speed of the fluid increases, the pressure in the section having a relatively narrow cross-sectional area may be lower than the pressure in the section having the relatively wide cross-sectional area. Accordingly, the pressure in the second pipe (143b) may be higher than the pressure in the first pipe (143a).

한편, 제2 배관(143b)과 연결된 보조공급관(141)의 후단은 제2 배관의(143b) 내경과 동일한 크기로 마련될 수 있다.Meanwhile, the rear end of the auxiliary supply pipe 141 connected to the second pipe 143b may be provided with the same size as the inner diameter of the second pipe 143b.

제3 배관(143c)은 제1 배관(143a) 및 제2 배관에 각각 연결되며, 제1 배관(143a)과 제2 배관(143b)을 연결하는 통로 역할을 할 수 있다. 여기서, 제3 배관(143c)은 제1 배관(143a)에서 제2 배관(143b)을 향하는 방향(이하, 이동방향이라 함)으로 내경이 점차 감소하는 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 제3 배관(143c)은 내부에 제2 가스의 불규칙한 흐름을 일정한 흐름으로 조절할 수 있는 분사판(143d)을 구비할 수 있다.The third pipe 143c is respectively connected to the first pipe 143a and the second pipe, and may serve as a passage connecting the first pipe 143a and the second pipe 143b. Here, the third pipe 143c may be formed in a shape in which the inner diameter is gradually decreased in a direction (hereinafter referred to as a movement direction) from the first pipe 143a to the second pipe 143b. In addition, the third pipe (143c) may be provided with an injection plate (143d) that can adjust the irregular flow of the second gas to a constant flow therein.

분사판(143d)은 제3 배관(143c)의 내경들 중 어느 하나와 동일한 직경을 갖는 분리막(143e) 및 분리막(143e)을 관통하며 이동방향으로 길이를 갖는 복수의 분사홀(143f)을 포함할 수 있다. 하기에서는, 분리막(143e)의 직경이 제3 배관(143c)의 내경들 중 길이가 제일 짧은 내경과 동일한 길이로 형성된 경우를 예시적으로 설명한다. The injection plate 143d includes a separation membrane 143e having the same diameter as any one of the inner diameters of the third pipe 143c and a plurality of injection holes 143f passing through the separation membrane 143e and having a length in the moving direction. can do. Hereinafter, a case in which the diameter of the separation membrane 143e is formed to have the same length as the shortest inner diameter among the inner diameters of the third pipe 143c will be exemplarily described.

한편, 상술한 바와 같이, 감압부재(142a,142b)를 통과한 후 제2 가스에는 와류현상이 발생할 수 있다. 즉, 감압부재(142a,142b)와 제1 배관(143a)을 연결하는 보조공급관(141) 및 제1 배관(143a) 내에서 제2 가스의 와류현상이 발생될 수 있다. 이에, 분사판(143d)을 통해 분사판(143d)의 후단에서부터 주공급부(130)에 이르기까지 제2 가스의 원활한 가스 흐름을 형성할 필요가 있다. Meanwhile, as described above, a vortex phenomenon may occur in the second gas after passing through the decompression members 142a and 142b. That is, a vortex of the second gas may occur in the auxiliary supply pipe 141 and the first pipe 143a connecting the pressure reducing members 142a and 142b and the first pipe 143a. Accordingly, it is necessary to form a smooth gas flow of the second gas from the rear end of the injection plate 143d to the main supply unit 130 through the injection plate 143d.

보다 구체적으로, 제2 가스가 제1 배관(143a)로 유입되면 제2 가스는 제3 배관(143c)를 통과해 제2 배관(143b)로 이동하려 할 수 있다. 이때, 제2 가스는 제3 배관(143c)에 구비된 분리막(143e)에 의해 일시적으로 이동이 멈출 수 있다. 즉, 분리막(143e)에 의해 제2 가스는 분리막(143e)의 전단에 체류하며 일시적으로 응축될 수 있다. 한편, 제1 배관(143a)과 제2 배관(143b)는 내경의 크기 차이로 인해, 제1 배관(143a)의 내부 압력보다 제3 배관(143c)의 내부압력이 낮을 수 있고, 제3 배관(143c)의 내부 압력보다 제2 배관(143b)의 내부 압력이 낮을 수 있다. 이에, 고압에서 저압으로 흐르는 유체의 특성에 따라, 분리막(143e)의 전단에서 일시적으로 응축된 제2 가스가 분리막(143e)을 관통하여 형성되는 분사홀(143f)로 빠르게 배출될 수 있다. 즉, 분리막(143e)이 제2 가스를 순간적으로 압축하고, 분사홀(143f)로 제2 가스를 배출하여 분사판(143d)의 후단인 제2 배관(143b)에서 제2 가스의 흐름을 일정한 방향으로 형성할 수 있다. 이에, 주공급부(130)까지 제2 가스의 원활한 흐름이 형성될 수 있다.More specifically, when the second gas flows into the first pipe 143a, the second gas may try to move to the second pipe 143b through the third pipe 143c. At this time, the movement of the second gas may be temporarily stopped by the separation membrane 143e provided in the third pipe 143c. That is, the second gas may be temporarily condensed by the separation membrane 143e while staying at the front end of the separation membrane 143e. On the other hand, the internal pressure of the third pipe 143c may be lower than the internal pressure of the first pipe 143a due to the difference in the size of the inner diameter of the first pipe 143a and the second pipe 143b, and the third pipe The internal pressure of the second pipe 143b may be lower than the internal pressure of the 143c. Accordingly, according to the characteristics of the fluid flowing from high pressure to low pressure, the second gas temporarily condensed at the front end of the separation membrane 143e may be rapidly discharged to the injection hole 143f formed through the separation membrane 143e. That is, the separation membrane 143e instantaneously compresses the second gas, and discharges the second gas through the injection hole 143f to keep the flow of the second gas constant in the second pipe 143b that is the rear end of the injection plate 143d. direction can be formed. Accordingly, a smooth flow of the second gas to the main supply unit 130 may be formed.

또한, 분사홀(143f)은 이동방향을 따라 내경이 감소하는 형상으로 마련될 수 있다. 이에, 제2 가스가 분사홀(143f)을 통과하며 이동속도가 점점 증가할 수 있다. 따라서, 제2 가스가 분사홀(143f)을 더 원활하고 신속하게 통과하여 제2 배관(143b)에서 제2 가스의 흐름을 더 효과적으로 일정한 방향으로 형성할 수 있다. 여기서, 제1 배관(143a), 제2 배관(143b) 및 제3 배관(143c)의 구조와 형상은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.In addition, the injection hole 143f may be provided in a shape in which the inner diameter decreases along the moving direction. Accordingly, as the second gas passes through the injection hole 143f, the moving speed may gradually increase. Accordingly, the second gas may more smoothly and quickly pass through the injection hole 143f to more effectively form the flow of the second gas in the second pipe 143b in a constant direction. Here, the structures and shapes of the first pipe 143a , the second pipe 143b , and the third pipe 143c are not limited thereto and may vary.

제어부(150)는 제1 가스의 흐름 정도를 측정할 수 있는 측정기(151), 제1 가스의 공급 상태의 이상 여부를 판단할 수 있는 판단기(152) 및 판단기(152)의 판단에 따라 제2 가스의 유량을 조절할 수 있는 제어기(153)를 포함할 수 있다.According to the determination of the measuring device 151 capable of measuring the flow degree of the first gas, the determining unit 152 capable of determining whether the supply state of the first gas is abnormal, and the determining unit 152, the control unit 150 A controller 153 capable of adjusting the flow rate of the second gas may be included.

측정기(151)는 주공급부(130)와 연결되고, 주공급부(130)를 통해 이동하는 제1 가스의 흐름 정도를 측정할 수 있다. 측정기(151)는 주공급부(130)에서 제1 가스의 흐름 정도를 감지할 수 있는 감지센서(151a) 및 감지센서(151a)에서 감지한 신호를 주고받을 수 있는 송수신라인(151b)을 구비할 수 있다.The measuring device 151 is connected to the main supply unit 130 , and may measure a flow degree of the first gas moving through the main supply unit 130 . The measuring device 151 may include a detection sensor 151a capable of detecting the flow level of the first gas in the main supply unit 130 and a transmission/reception line 151b capable of transmitting and receiving a signal detected by the detection sensor 151a. can

여기서, 측정기(151)는 주공급부(130)에서 제1 가스의 유량을 측정하거나, 혹은 제1 가스가 이동하는 주공급부(130)의 내부 압력을 측정하여 제1 가스의 흐름 정도를 측정할 수 있다. 하기에서는, 측정기(151)가 주공급부(140)의 내부 압력을 측정하여 제1 가스의 흐름 정도를 측정하는 경우를 예시적으로 설명한다. 즉, 감지센서(151a)가 오리피스(Orifice)로 마련되어 관의 내부의 압력 변화를 측정하는 경우를 예시적으로 설명한다. 이에, 주공급부(130)에서 제1 가스의 흐름 정도에 관한 정보가 수집될 수 있다.Here, the measuring device 151 can measure the flow rate of the first gas by measuring the flow rate of the first gas in the main supply unit 130 or by measuring the internal pressure of the main supply unit 130 through which the first gas moves. have. Hereinafter, a case in which the measuring device 151 measures the internal pressure of the main supply unit 140 to measure the flow degree of the first gas will be exemplarily described. That is, a case in which the detection sensor 151a is provided as an orifice to measure the pressure change inside the tube will be exemplarily described. Accordingly, information about the flow degree of the first gas from the main supply unit 130 may be collected.

판단기(152)는 측정기(151)와 연결되고, 측정기(151)로 들어온 제1 가스의 측정값과 미리 설정된 설정값을 비교하여 제1 가스의 공급 상태의 이상 여부를 판단할 수 있다. 여기서, 미리 설정된 설정값의 범위는 0.1kgf/cm2 이상 내지 0.2kgf/cm2 이하일 수 있다.The determiner 152 may be connected to the meter 151 and may determine whether the supply state of the first gas is abnormal by comparing the measured value of the first gas that has entered the meter 151 with a preset setting value. Here, the predetermined range of set values may be equal to or less than 0.1kgf / cm 2 or more to 0.2kgf / cm 2.

상술한 바와 같이, 제1 가스의 공급 상태가 정상일 경우, 제1 가스는 0.1kgf/cm2 이상 내지 0.2kgf/cm2 이하 범위의 압력값을 갖으며 주공급부(130)를 이동할 수 있다. 이에, 주공급부(130)의 내부 압력은 0.1kgf/cm2 이상 내지 0.2kgf/cm2 이하의 범위로 형성될 수 있다. 따라서, 주공급부(130)에서의 측정값이 설정값의 범위 내에 있을 경우, 제1 가스의 공급 상태를 정상으로 판단할 수 있다.반면, 주공급부(130)에서의 압력이 설정값의 범위 미만으로 측정될 경우, 제1 가스의 공급 상태를 비정상으로 판단할 수 있다. 즉, 제1 가스의 흐름 부족 상태라고 판단할 수 있다. 이에, 판단기(152)를 통해 제1 가스가 발전설비(10)로 원활하게 공급되고 있는지 혹은 이상이 있는지 판단할 수 있다.As described above, when the supply condition of the first gas is normal, the first gas was has a pressure value at 0.1kgf / cm 2 or more to 0.2kgf / cm 2 or less range, and thus can move the critical path payment 130. The Thus, the internal pressure of the critical path payment 130 may be formed of 0.1kgf / cm 2 or more to 0.2kgf / cm 2 within the following range. Accordingly, when the measured value of the main supply unit 130 is within the set value range, the supply state of the first gas may be determined to be normal. On the other hand, the pressure in the main supply unit 130 is less than the set value range. , it may be determined that the supply state of the first gas is abnormal. That is, it can be determined that the flow of the first gas is insufficient. Accordingly, it is possible to determine whether the first gas is being smoothly supplied to the power generation facility 10 or whether there is an abnormality through the determiner 152 .

제어기(153)는 판단기(152)와 연결되고, 판단기(152)의 판단에 따라 제2 가스의 유량을 조절할 수 있다. 즉, 발전설비(10)로 제2 가스의 공급 여부를 제어할 수 있다. 보다 구체적으로, 제어기(153)는 제2 가스 밸브(141a)와 연결되고, 제2 가스 밸브(141a)를 개방하여 제2 가스를 주공급부(130)로 공급할 수 있다. 즉, 발전설비(10)로 공급되는 제1 가스의 공급 이상이 발생하면, 제어기(153)가 제2 가스 밸브(141a)를 개방하여 발전설비(10)로 제2 가스를 공급할 수 있다. 따라서, 제1 가스의 공급 이상이 발생하더라도, 발전설비(10)의 열량이 증가하는 것을 방지할 수 있고, 발전설비(10)의 출력 효율을 일정하게 유지시킬 수 있다. The controller 153 is connected to the determiner 152 and may adjust the flow rate of the second gas according to the determination of the determiner 152 . That is, it is possible to control whether the second gas is supplied to the power generation facility 10 . More specifically, the controller 153 may be connected to the second gas valve 141a and supply the second gas to the main supply unit 130 by opening the second gas valve 141a. That is, when an abnormal supply of the first gas supplied to the power generation facility 10 occurs, the controller 153 may open the second gas valve 141a to supply the second gas to the power generation facility 10 . Therefore, even when an abnormal supply of the first gas occurs, it is possible to prevent an increase in the amount of heat of the power generation facility 10 , and it is possible to maintain the output efficiency of the power generation facility 10 constant.

본 발명의 실시 예들에 따른 가스 공급장치를 통해 제1 가스 혹은 제2 가스를 공급하는 과정은 가스 공급방법을 설명함에 있어서, 그 과정을 함께 설명한다.The process of supplying the first gas or the second gas through the gas supply device according to the embodiments of the present invention will be described together with the process of the gas supply method.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 가스 공급방법을 나타내는 플로우 차트이다.4 is a flowchart illustrating a gas supply method according to an embodiment of the present invention.

하기에서는 도 4를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 가스 공급방법에 대해 설명하기로 한다. 본 발명의 실시 예에 따른 가스 공급방법은 제1 가스 및 제2 가스를 생성하는 과정(S110), 제1 가스를 발전설비(10)로 공급하는 과정(S120), 제1 가스의 흐름 정도를 측정하고(S130), 제1 가스의 공급 상태의 이상 여부를 판단하는 과정(S140) 및 제1 가스의 공급 상태의 이상 여부에 따라 제2 가스를 발전설비(10)로 공급하는 과정(S150)을 포함할 수 있다.Hereinafter, a gas supply method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 4 . The gas supply method according to an embodiment of the present invention includes a process of generating a first gas and a second gas (S110), a process of supplying the first gas to the power generation facility 10 (S120), and a flow degree of the first gas. A process of measuring (S130), determining whether the supply state of the first gas is abnormal (S140), and a process of supplying the second gas to the power generation facility 10 according to whether the supply state of the first gas is abnormal (S150) may include.

먼저, 가스 생성부(110)에서 제1 가스 및 제2 가스를 생성할 수 있다(S110). 즉, 분리기(117)에서 끓는점 차이 및 밀도 차이를 통해 제1 가스 및 제2 가스를 생성할 수 있다. 즉, 원료 공기에서 끓는점 차이를 이용해 원료 공기에 포함된 각각의 가스들을 분리한 후, 밀도 차이를 이용하여 분리기(117)의 하측 부분에서는 제2 가스를 포집할 수 있고, 분리기(117)의 상측 부분에서는 제1 가스를 포집할 수 있다. 이때, 분리기(117)의 상측 부분에 포집된 제1 가스를 주공급부(130)를 통해 발전설비(10)로 바로 공급할 수 있고, 분리기(117)의 하측 부분에서 포집된 제2 가스를 일시적으로 가스 저장부(120)에 저장할 수 있다(S120).First, the gas generator 110 may generate a first gas and a second gas ( S110 ). That is, the separator 117 may generate the first gas and the second gas through a difference in boiling point and a difference in density. That is, after separating each gas included in the raw material air by using the boiling point difference in the raw material air, the second gas may be collected from the lower part of the separator 117 using the density difference, and the upper side of the separator 117 . The portion may collect the first gas. At this time, the first gas collected in the upper portion of the separator 117 may be directly supplied to the power generation facility 10 through the main supply unit 130 , and the second gas collected in the lower portion of the separator 117 may be temporarily supplied. It may be stored in the gas storage unit 120 (S120).

제1 가스를 발전설비(10)로 공급함에 있어서, 주공급부(130)에 설치된 감지센서(151a)를 이용해 제1 가스가 이동하는 주공급부(130)의 내부 압력을 측정할 수 있다. 즉, 주공급부(130)의 내부 압력을 측정하여, 주공급부(130)의 내부를 이동하는 제1 가스의 흐름 정도를 측정할 수 있다(S130). 감지센서(151a)에서 측정된 측정값을 송수신라인(151b)을 통해 판단기(152)로 송신할 수 있다. In supplying the first gas to the power generation facility 10 , the internal pressure of the main supply unit 130 through which the first gas moves may be measured using the detection sensor 151a installed in the main supply unit 130 . That is, by measuring the internal pressure of the main supply unit 130, the flow degree of the first gas moving inside the main supply unit 130 can be measured (S130). The measured value measured by the detection sensor 151a may be transmitted to the determiner 152 through the transmission/reception line 151b.

판단기(152)는 측정기(151)에서 측정한 측정값을 미리 설정된 설정값 범위(0.1kgf/cm2 이상 내지 0.2kgf/cm2 이하)와 비교하여 제1 가스의 공급 상태 이상 여부를 판단할 수 있다(S140). 만일, 측정값이 설정값의 범위 내에 있을 경우, 판단기(152)는 공급 상태가 정상이라고 판단할 수 있다. 이때, 판단기(152)는 제어기(153)로 주공급부(130)에 제2 가스를 공급하라는 신호를 송신하지 않을 수 있다. The determiner 152 compares the measured value measured by the measuring device 151 with a preset set value range (0.1kgf/cm 2 or more and 0.2kgf/cm 2 or less) to determine whether the supply state of the first gas is abnormal. It can be (S140). If the measured value is within the range of the set value, the determiner 152 may determine that the supply state is normal. In this case, the determiner 152 may not transmit a signal to the controller 153 to supply the second gas to the main supply unit 130 .

반면, 측정값이 설정값의 범위 미만일 경우, 판단기(152)는 공급 상태가 비정상이라고 판단할 수 있다. 판단기(152)는 제어기(153)로 주공급부(130)에 제2 가스를 공급하라는 신호를 송신할 수 있다. 제어기(153)는 제2 가스 밸브(141a)를 작동시켜 제2 가스를 주공급부(130)로 공급할 수 있다(S150). 즉, 제2 가스 밸브(141a)를 개방시켜, 가스 저장부(120)에 저장된 제2 가스를 발전설비(10)로 이동시킬 수 있다. On the other hand, when the measured value is less than the range of the set value, the determiner 152 may determine that the supply state is abnormal. The determiner 152 may transmit a signal to the controller 153 to supply the second gas to the main supply unit 130 . The controller 153 may operate the second gas valve 141a to supply the second gas to the main supply unit 130 ( S150 ). That is, by opening the second gas valve 141a, the second gas stored in the gas storage unit 120 may be moved to the power generation facility 10 .

이후, 주공급부(130)를 향하여 이동하는 제2 가스를 감압기(142)에서 감압시킬 수 있다. 상술한 바와 같이, 공급 정상 상태에서는 제1 가스를 0.1kgf/cm2 이상 내지 0.2kgf/cm2 이하의 압력 범위로 주공급부(130)를 통과시킬 수 있다. 이에, 가스 저장부(120)에서 저장된 11kgf/cm2 이상 내지 11.1kgf/cm2 이하의 압력 범위를 갖는 제2 가스를 제1 가스의 압력과 동일한 압력으로 감압시킬 필요가 있다. 제2 가스를 제1 가스의 압력범위인 0.1kgf/cm2 이상 내지 0.2kgf/cm2 이하의 압력 범위로 감압시킬 수 있다. 이를 위해, 제2 가스를 복수의 감압부재(142a,142b)에 통과시켜 순차적으로 감압시킬 수 있다.Thereafter, the second gas moving toward the main supply unit 130 may be reduced in pressure in the pressure reducer 142 . As described above, the supply state, the top can pass through a first critical path payment 130 gas to 0.1kgf / cm 2 or more to 0.2kgf / cm 2 pressure within the following range. Therefore, it is necessary to depressurize the second gas having a pressure range of the stored 11kgf / cm 2 or more to 11.1kgf / cm 2 or less in the gas storage unit 120 to the same pressure as the pressure of the first gas. A second gas can be depressurized to a pressure range of 0.1kgf / cm 2 or more to 0.2kgf / cm 2 pressure range equal to or less than the first gas. To this end, the second gas may be sequentially decompressed by passing it through the plurality of decompression members 142a and 142b.

예를 들어, 제2 가스를 첫번째 감압부재(142a)에 통과시켜 압력을 0.5kgf/cm2 이상 내지 0.6kgf/cm2 이하의 범위로 감소시킬 수 있다. 이어서, 1차 감압된 제2 가스를 두번재 감압부재(142b)에 통과시켜 압력을 0.1kgf/cm2 이상 내지 0.2kgf/cm2 이하의 범위로 감소시킬 수 있다. 이에, 제2 가스가 제1 가스와 유사 혹은 동일한 압력을 갖을 수 있다.For example, by passing the second gas through the first decompression member 142a, the pressure may be reduced in a range of 0.5 kgf/cm 2 or more to 0.6 kgf/cm 2 or less. Then, passing a second gas to the first pressure-sensitive material reduced pressure member (142b) twice, it is possible to reduce a pressure of 0.1kgf / cm 2 or more to 0.2kgf / cm 2 within the following range. Accordingly, the second gas may have a pressure similar to or the same as that of the first gas.

이후, 감압시킨 제2 가스를 조절기(143)에 통과시킬 수 있다. 상술한 바와 같이, 흐르는 유체와 정지해 있는 유체가 접하는 경계면에서는 유체가 진행방향과 반대의 방향으로 돌게되는 와류현상이 발생될 수 있다. 이에, 두번째 감압부재(142b)에서 배출된 제2 가스에 와류 현상이 발생될 수 있다. Thereafter, the pressure-reduced second gas may be passed through the regulator 143 . As described above, at the interface between the flowing fluid and the stationary fluid, a vortex phenomenon in which the fluid rotates in a direction opposite to the moving direction may occur. Accordingly, a vortex phenomenon may occur in the second gas discharged from the second decompression member 142b.

이를 위해, 제2 가스를 조절기(143)에 통과시켜 와류 현상에 의한 불규칙한 흐름을 일정한 흐름으로 변경시킬 수 있다. 보다 구체적으로, 제2 가스를 제1 배관(143a), 제3 배관(143c) 및 제2 배관(143b)의 내부를 이동시킬 수 있다. 이때, 제3 배관(143c)의 분리막(143e)에 의해 제2 가스를 순간적으로 응축시킬 수 있다. 즉, 제3 배관(143c)을 막고 있는 분리막(143e)에 의해 제2 가스를 제3 배관(143c)에서 제2 배관(143b)으로 이동하지 못하게 일시적으로 막을 수 있다. 이에, 제2 가스가 분사판(143d)의 전단에서 순간적으로 응축될 수 있다. 이후, 제2 가스를 분리막(143e)을 관통하는 분사홀(143f)로 통과시켜 제2 배관(143b)으로 이동시킬 수 있다. 여기서, 제2 배관(143b)은 제1 배관(143a) 및 제3 배관(143c)보다 내부 압력이 낮으므로, 고압에서 저압으로 이동하려는 유체의 특성에 따라 제1 배관(143a) 및 제3 배관(143c)에서 제2 배관(143b)으로 제2 가스가 흐르고자 하는 힘이 발생될 수 있다. 이에, 분사판(143d)의 전단에서 일시적으로 응축된 제2 가스를 분사홀(143f)을 통해 제2 배관(143b)으로 분사할 수 있다. 따라서, 분사판(143d)의 후단인 제2 배관(143b)에서 제2 가스를 일정한 방향으로 이동시킬 수 있다. To this end, by passing the second gas through the regulator 143, the irregular flow due to the vortex phenomenon may be changed to a constant flow. More specifically, the second gas may move inside the first pipe 143a , the third pipe 143c , and the second pipe 143b . In this case, the second gas may be instantaneously condensed by the separation membrane 143e of the third pipe 143c. That is, it is possible to temporarily block the second gas from moving from the third pipe 143c to the second pipe 143b by the separation membrane 143e blocking the third pipe 143c. Accordingly, the second gas may be instantaneously condensed at the front end of the injection plate 143d. Thereafter, the second gas may be passed through the injection hole 143f penetrating the separation membrane 143e to move to the second pipe 143b. Here, since the internal pressure of the second pipe 143b is lower than that of the first pipe 143a and the third pipe 143c, the first pipe 143a and the third pipe according to the characteristics of the fluid to move from high pressure to low pressure. A force to flow the second gas from the 143c to the second pipe 143b may be generated. Accordingly, the second gas temporarily condensed at the front end of the injection plate 143d may be injected into the second pipe 143b through the injection hole 143f. Therefore, it is possible to move the second gas in a predetermined direction in the second pipe 143b that is the rear end of the injection plate 143d.

이후, 감압되고 흐름이 조절된 제2 가스를 주공급부(130)로 공급할 수 있다. 즉, 주공급부(130)에 공급된 제2 가스를 발전설비(10)로 공급하여, 제1 가스 대신에 제2 가스를 이용해 발전설비(10)의 열량을 조절할 수 있다.Thereafter, the pressure-reduced and flow-controlled second gas may be supplied to the main supply unit 130 . That is, the second gas supplied to the main supply unit 130 may be supplied to the power generation facility 10 , and the heat amount of the power generation facility 10 may be adjusted using the second gas instead of the first gas.

이처럼, 제1 가스의 공급 상태가 이상 상태일 때, 제2 가스를 제1 가스 대신 발전설비로 공급할 수 있다. 이에, 발전설비(10)로 가스를 연속적으로 공급할 수 있고, 제2 가스로 발전설비의 열량을 조절할 수 있다. 또한, 제2 가스를 감압시키고, 제2 가스의 흐름을 조절하므로, 제1 가스 대신 제2 가스를 발전설비로 공급하여도 공정에 이상이 발생되지 않게 할 수 있다. 따라서, 발전설비의 열량을 조절하여 발전설비의 발전효율을 일정하게 유지시킬 수 있다.As such, when the supply state of the first gas is abnormal, the second gas may be supplied to the power generation facility instead of the first gas. Accordingly, the gas may be continuously supplied to the power generation facility 10 , and the amount of heat of the power generation facility may be adjusted with the second gas. In addition, since the second gas is depressurized and the flow of the second gas is adjusted, it is possible to prevent an abnormality in the process even when the second gas is supplied to the power generation facility instead of the first gas. Therefore, it is possible to maintain the power generation efficiency of the power generation facility constant by adjusting the amount of heat of the power generation facility.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 아래에 기재될 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.As such, although specific embodiments have been described in the detailed description of the present invention, various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined by the claims to be described below as well as the claims and equivalents.

10: 발전설비 100: 가스 공급장치
110: 가스 생성부 120: 가스 저장부
130: 주공급부 140: 보조공급부
150: 제어부10: power generation facility 100: gas supply device
110: gas generating unit 120: gas storage unit
130: main supply 140: auxiliary supply
150: control unit

Claims (17)

발전설비로 공급되는 제1 가스 및 제2 가스를 생성하는 가스 생성부;
상기 제1 가스가 이동 가능하도록, 상기 가스 생성부와 상기 발전설비를 연결하는 주공급부;
상기 제2 가스가 이동 가능하도록, 상기 가스 생성부와 상기 주공급부를 연결하는 보조공급부; 및
상기 제2 가스의 공급 여부를 제어할 수 있도록, 상기 주공급부와 상기 보조공급부에 각각 연결되는 제어부;를 포함하는 가스 공급장치.a gas generator for generating the first gas and the second gas supplied to the power generation facility;
a main supply unit connecting the gas generating unit and the power generation facility so that the first gas is movable;
an auxiliary supply unit connecting the gas generating unit and the main supply unit so that the second gas is movable; and
and a control unit respectively connected to the main supply unit and the auxiliary supply unit to control whether the second gas is supplied. 청구항 1에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제1 가스의 흐름 정도를 측정할 수 있는 측정기;
상기 측정기의 측정값과 미리 설정된 설정값을 비교하여 상기 제1 가스의 공급 상태의 이상 여부를 판단할 수 있고 상기 측정기와 연결되는 판단기;
상기 판단기의 판단에 따라 상기 제2 가스의 유량을 조절할 수 있고, 상기 판단기와 연결되는 제어기;를 포함하는 가스 공급장치. The method according to claim 1,
The control unit is
a measuring device capable of measuring the flow degree of the first gas;
a determiner connected to the meter and capable of determining whether there is an abnormality in the supply state of the first gas by comparing the measured value of the meter with a preset set value;
and a controller configured to adjust the flow rate of the second gas according to the determination of the determiner and connected to the determiner. 청구항 1에 있어서,
상기 보조공급부는,
상기 제2 가스가 이동 가능한 보조공급관;
상기 제2 가스를 감압시킬 수 있고, 상기 보조공급관에 설치되는 감압기; 및
감압된 상기 제2 가스의 흐름을 조절할 수 있고, 상기 보조공급관에 설치되는 조절기;를 포함하는 가스 공급장치.The method according to claim 1,
The auxiliary supply unit,
an auxiliary supply pipe through which the second gas is movable;
a pressure reducer capable of depressurizing the second gas and installed in the auxiliary supply pipe; and
and a regulator capable of regulating the flow of the pressure-reduced second gas and installed in the auxiliary supply pipe. 청구항 3에 있어서,
상기 보조공급관은, 상기 제2 가스의 유량을 조절할 수 있고 상기 보조공급관의 전단에 배치되는 제2 가스 밸브를 구비하고,
상기 제어부는, 상기 제2 가스 밸브의 작동을 제어할 수 있도록 상기 제2 가스 밸브와 연결되는 가스 공급장치.4. The method according to claim 3,
The auxiliary supply pipe includes a second gas valve capable of adjusting the flow rate of the second gas and disposed at the front end of the auxiliary supply pipe,
The control unit is a gas supply device connected to the second gas valve to control the operation of the second gas valve. 청구항 3에 있어서,
상기 감압기는, 상기 제2 가스를 순차적으로 감압시킬 수 있도록, 상기 보조공급관을 따라 차례로 배치되는 복수의 감압부재;를 포함하는 가스 공급장치.4. The method according to claim 3,
and the decompressor, a plurality of decompression members sequentially disposed along the auxiliary supply pipe to sequentially depressurize the second gas. 청구항 3에 있어서,
상기 조절기는,
상기 제2 가스가 유입되는 제1 배관;
상기 제2 가스가 배출되고 상기 제1 배관보다 직경이 작은 제2 배관; 및
상기 제1 배관과 상기 제2 배관을 연결하며, 상기 제2 가스의 불규칙한 흐름을 일정한 흐름으로 조절 가능한 분사판을 구비하는 제3 배관;을 포함하는 가스 공급장치.4. The method according to claim 3,
The regulator is
a first pipe through which the second gas is introduced;
a second pipe through which the second gas is discharged and having a smaller diameter than that of the first pipe; and
and a third pipe connecting the first pipe and the second pipe, the third pipe having an injection plate capable of controlling the irregular flow of the second gas to a constant flow. 청구항 6에 있어서,
상기 제3 배관은, 상기 제1 배관에서 상기 제2 배관을 향하는 이동방향으로 직경이 점차 작게 형성되고,
상기 분사판은, 상기 제3 배관의 직경들 중 어느 하나와 동일한 직경을 갖는 분리막과, 상기 분리막을 관통하며 상기 이동방향으로 길이를 갖는 복수의 분사홀을 구비하는 가스 공급장치. 7. The method of claim 6,
The third pipe is formed to have a gradually smaller diameter in the moving direction from the first pipe to the second pipe,
The injection plate may include a separation membrane having the same diameter as any one of the diameters of the third pipe, and a plurality of injection holes passing through the separation membrane and having a length in the moving direction. 청구항 7에 있어서,
상기 분사홀은, 상기 이동방향으로 직경이 점차 작게 형성되는 가스 공급장치.8. The method of claim 7,
The injection hole is a gas supply device that is formed to have a gradually smaller diameter in the moving direction. 청구항 1에 있어서,
상기 가스 생성부는,
대기중의 공기를 흡인 가능한 흡입기; 및
밀도 차이를 이용해 상기 공기에서 상기 제1 가스 및 제2 가스를 분리할 수 있고, 상기 흡입기와 연결되는 분리기;를 포함하는 가스 공급장치.The method according to claim 1,
The gas generator,
an inhaler capable of aspirating atmospheric air; and
and a separator capable of separating the first gas and the second gas from the air using a density difference and connected to the inhaler. 청구항 1에 있어서,
상기 가스 생성부에서 생성된 제2 가스를 저장할 수 있고, 상기 보조공급부와 연결되는 가스 저장부;를 더 포함하는 가스 공급장치.The method according to claim 1,
and a gas storage unit capable of storing the second gas generated by the gas generating unit and connected to the auxiliary supply unit. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
상기 발전설비는, 제선 공정에서 발생되는 파이넥스 부생가스(FOG)를 이용해 제철소를 구동시킬 수 있는 전력을 생산하는 설비를 포함하는 가스 공급장치.11. The method according to any one of claims 1 to 10,
The power generation facility includes a facility for generating electric power capable of driving a steel mill by using finex by-product gas (FOG) generated in the ironmaking process. 제1 가스 및 제2 가스를 생성하는 과정;
상기 제1 가스를 발전설비로 공급하는 과정;
상기 제1 가스의 흐름 정도를 측정하고, 상기 제1 가스의 공급 상태의 이상 여부를 판단하는 과정; 및
상기 제1 가스의 공급 상태의 이상 여부에 따라, 상기 제2 가스를 상기 발전설비로 공급하는 과정;을 포함하는 가스 공급방법.generating a first gas and a second gas;
supplying the first gas to a power generation facility;
measuring a flow degree of the first gas and determining whether a supply state of the first gas is abnormal; and
and supplying the second gas to the power generation facility according to whether the supply state of the first gas is abnormal. 청구항 12에 있어서,
상기 제1 가스의 공급 상태의 이상 여부를 판단하는 과정은,
상기 제1 가스의 흐름 정도를 측정한 측정값과 미리 설정된 설정값을 비교하고, 상기 측정값이 상기 설정값 미만인지 판단하는 과정; 및
상기 측정값이 상기 설정값 미만이면 비정상으로 판단하는 과정;을 포함하는 가스 공급방법.13. The method of claim 12,
The process of determining whether the supply state of the first gas is abnormal,
comparing the measured value of measuring the flow rate of the first gas with a preset set value, and determining whether the measured value is less than the set value; and
and determining that the measured value is less than the set value as abnormal. 청구항 12에 있어서,
상기 제2 가스를 생성하는 과정은, 상기 제2 가스를 저장하는 과정을 포함하고,
상기 제2 가스를 상기 발전설비로 공급하는 과정은, 상기 제2 가스를 순차적으로 감압시키는 과정 및 감압된 상기 제2 가스의 흐름을 조절하는 과정을 포함하는 가스 공급방법.13. The method of claim 12,
The process of generating the second gas includes the process of storing the second gas,
The step of supplying the second gas to the power generation facility includes a step of sequentially depressurizing the second gas and a step of controlling a flow of the depressurized second gas. 청구항 14에 있어서,
상기 감압된 상기 제2 가스의 흐름을 조절하는 과정은,
상기 제2 가스를 일시적으로 응축시킨 후 분사하는 과정;을 포함하는 가스 공급방법.15. The method of claim 14,
The process of regulating the flow of the depressurized second gas is,
A gas supply method comprising a; the process of temporarily condensing the second gas and then spraying. 청구항 12에 있어서,
상기 제1 가스의 흐름 정도를 측정하는 과정은,
상기 제1 가스가 이동하는 주공급관의 내부 압력을 측정하거나 혹은 상기 제1 가스의 유량을 측정하는 과정을 포함하는 가스 공급방법.13. The method of claim 12,
The process of measuring the flow degree of the first gas,
and measuring an internal pressure of a main supply pipe through which the first gas moves or measuring a flow rate of the first gas. 청구항 12 내지 청구항 16 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 가스는 질소를 포함하며, 상기 제2 가스는 상기 제1 가스와 동일 성분의 기체이고 상기 제1 가스보다 순도 및 압력이 높은 가스 공급방법.17. The method according to any one of claims 12 to 16,
The first gas includes nitrogen, and the second gas is a gas having the same component as the first gas and has a higher purity and pressure than the first gas.
KR1020200018429A 2020-02-14 2020-02-14 Apparatus for treating gas and method for treating gas KR102297279B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200018429A KR102297279B1 (en) 2020-02-14 2020-02-14 Apparatus for treating gas and method for treating gas

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200018429A KR102297279B1 (en) 2020-02-14 2020-02-14 Apparatus for treating gas and method for treating gas

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210103805A true KR20210103805A (en) 2021-08-24
KR102297279B1 KR102297279B1 (en) 2021-09-02

Family

ID=77507036

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200018429A KR102297279B1 (en) 2020-02-14 2020-02-14 Apparatus for treating gas and method for treating gas

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102297279B1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090129603A (en) * 2008-06-13 2009-12-17 박원훈 Process for the recovery of carbon dioxide using oxy-combustion gas turbine combined cycle power generation from synthesis gas of the iron making process of finex or corex
KR101316647B1 (en) 2012-11-06 2013-10-10 주식회사 포스코 Overheat protection apparatus of boiler complex burner
JP2016186286A (en) * 2015-03-27 2016-10-27 大陽日酸株式会社 Biogas power generation facility
KR20190012104A (en) * 2017-07-26 2019-02-08 도요타 지도샤（주） Fuel cell system and control device
KR101973126B1 (en) * 2017-07-21 2019-04-26 삼성중공업 주식회사 Apparatus for supplying hydrogen gas

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090129603A (en) * 2008-06-13 2009-12-17 박원훈 Process for the recovery of carbon dioxide using oxy-combustion gas turbine combined cycle power generation from synthesis gas of the iron making process of finex or corex
KR101316647B1 (en) 2012-11-06 2013-10-10 주식회사 포스코 Overheat protection apparatus of boiler complex burner
JP2016186286A (en) * 2015-03-27 2016-10-27 大陽日酸株式会社 Biogas power generation facility
KR101973126B1 (en) * 2017-07-21 2019-04-26 삼성중공업 주식회사 Apparatus for supplying hydrogen gas
KR20190012104A (en) * 2017-07-26 2019-02-08 도요타 지도샤（주） Fuel cell system and control device

Also Published As

Publication number Publication date
KR102297279B1 (en) 2021-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3527059A (en) Method of controlling parallel-operating refrigeration compressors
KR102493917B1 (en) gas production system
JP2005208712A (en) Water hammer-less opening method for fluid channel, medical fluid supplying method using the same, and water hammer-less opening device
KR102297279B1 (en) Apparatus for treating gas and method for treating gas
JP6354517B2 (en) Cryogenic air separation device and cryogenic air separation method
JP4563269B2 (en) Refrigeration capacity control device for turbine-type refrigerator
US11662140B2 (en) Raw material gas liquefying device and method of controlling this raw material gas liquefying device
CN104684628A (en) Compressor impurity-removal system
KR101996276B1 (en) Gas Line System For Preventing Low Temperature Effect And Method For Preventing Low Temperature Effect Using Gas Line System
JP6753298B2 (en) Air liquefaction separation method and air liquefaction separation device
JP4450503B2 (en) Product gas backup device
US20180283779A1 (en) Natural gas refining apparatus
US20090301108A1 (en) Multi-refrigerant cooling system with provisions for adjustment of refrigerant composition
KR102127691B1 (en) Sealing gas supply system for pump shaft
KR100768319B1 (en) Operating method for preventing air separation unit from cooling
JP5191969B2 (en) Gas processing equipment
JP2012047350A (en) Refrigerator liquefier and method of operating the same
JP2022029786A (en) Air separation device and production method of oxygen and/or nitrogen
JPH03129253A (en) Freezer
US10935031B2 (en) Booster system
US20200271381A1 (en) Process for utilizing of multi stage compressors intercoolers blowdown as a coolant for process air
KR101387946B1 (en) Control system of plant for liquified of natural
JPH1183219A (en) Refrigerating equipment
US20240053098A1 (en) Air separation unit
KR20030068800A (en) Method of nitrogen gas manufacture using an air separator in the type of sub-zero

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right