WO2014208835A1 - 폐열 회수 발전 시스템 - Google Patents

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WO2014208835A1
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waste heat
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steam
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임용훈
이재용
이동현
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Korea Institute of Energy Research KIER
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    • Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier
    • Y02P80/15—On-site combined power, heat or cool generation or distribution, e.g. combined heat and power [CHP] supply

Definitions

  • the present invention relates to a waste heat recovery power generation system, and more particularly, to a waste heat recovery power generation system for converting waste heat into water through heating means and generating power using potential energy by dropping the changed water.
  • the power generation system has a facility for converting thermal energy and mechanical energy into electrical energy, rotates the turbine using energy sources such as water, coal, natural gas or nuclear power, and generates electricity through a generator connected to the turbine. do.
  • the power generation system is classified into a hydro power plant, a thermal power plant, a nuclear power plant, or a combined cycle power plant according to the type of energy source used and the power generation method.
  • the organic rankine cycle, Kalina cycle, etc. are disclosed as a method of utilizing waste heat having a low temperature, and for the purpose of using thermal energy, the waste heat is recovered by mercury or steam for heating. And hot water such as hot water.
  • the present invention relates to a waste heat recovery power generation system for solving the above problems, and in particular for the purpose of generating power by using the position energy by changing the waste 1 ⁇ 2 to water through the heating means, and the changed water is dropped. do.
  • Auxiliary heat source is preferably a heating means such as a boiler, cogeneration generators, renewable energy is applied.
  • the auxiliary heat source unit includes a sensor unit for measuring the quality of waste heat provided from the power generation source; Alternative paper for sensor part (Article 26) An operation unit configured to determine whether to supply additional waste heat based on the detected information; It is preferable to include a control unit for controlling the path of the steam flowing in according to the determination of the operation unit.
  • a power generation unit provided at an upper portion of a predetermined height and temporarily storing the steamol transferred from the auxiliary heat source unit, and expanding the liquid to form a liquid;
  • a storage unit provided under the shaft unit to store water generated in the shaft unit; One end is connected to the storage part, and the other end is provided with a supply pipe located at the bottom of the power generation part; And a generator connected to the lower part of the supply pipe and converting the water falling from the reservoir into energy.
  • the supply line should preferably include a control valve that regulates the amount of water falling.
  • the auxiliary heat source portion and the shaft portion is preferably to be connected through a heat insulating pipe. It is preferable that a plurality of pins are provided on the upper inner wall and the outer wall of the shaft portion.
  • a guide plate is provided along the direction of steam movement in the upper portion of the shaft, and a movement space is preferably formed at the end of the guide plate.
  • Blowing caps are provided on the upper portion of the shaft, and it is preferable to further include a battery for operating the blowing caps.
  • the present invention enables the production of high value-added electric power using low temperature waste heat to improve efficiency and operate based on potential energy, thus enabling stable, continuous and predictable power generation.
  • Alternative paper effective to increase (Article 26) It is an invention with a result.
  • FIG. 1 is a view showing a waste heat recovery power generation system of the present invention
  • FIG. 2 is a view showing the retaining portion of the waste heat recovery power generation system of the present invention
  • Figure 3 is a view showing a heat insulation pipe of the waste heat recovery power generation system of the present invention
  • Figure 4 is another condensation portion of the waste heat recovery power generation system of the present invention Figure showing an embodiment
  • FIG. 5 is a view showing a blower module and a battery applied to the condensation unit of the waste heat recovery power generation system of the present invention
  • FIG. 6 is a structural diagram showing an auxiliary heat source of the waste heat rare water generation system of the present invention. [Best form for implementation of the invention]
  • the present invention and the waste heat recovery power generation system is connected to the auxiliary heat source unit 100 for converting waste heat into steam, and is connected to the auxiliary heat source unit 100 to convert steam into water and drop the position. It includes a power generation unit 200 for producing power through energy.
  • the auxiliary heat source unit 100 receives the waste heat provided from the power generation source to produce steam through heat exchange.
  • the auxiliary heat source unit 100 may be applied to a boiler, cogeneration generator, etc., heating means using renewable energy such as solar, solar, wind power may be applied.
  • the auxiliary heat source unit 100 is waste replacement paper received from the power source as shown in Figure 6 (rule 126 Article) It is preferable that the sensor unit 110, the calculation unit 120, and the control unit 130 are further provided so as to convert heat into steam to be transferred to the power generation unit 200.
  • the sensor unit 110 measures the quality of the waste heat provided by the power generation source, the calculating unit 120 determines whether to supply additional waste heat based on the information detected by the sensor unit 110, and the control unit 130 is the calculating unit 120 Control the path of the incoming steam.
  • the power generation unit 200 has a shape of a storage tank having a predetermined height, and is connected to the auxiliary heat source unit 100 to condense the steam provided from the auxiliary heat source unit 100 at a predetermined height to liquefy and drop the power to generate power. .
  • the power generation unit 200 is provided in the upper portion of the predetermined height to temporarily store the steam transferred from the auxiliary heat source unit 100, and to condense and liquefy, and is provided in the lower portion of the shaft portion 210
  • the upper inner wall and the outer wall of the condenser 210 are provided with a plurality of fins 211 to dissipate the contact area.
  • the upper portion of the shaft portion 210 is provided with a guide plate 212 along the steam movement direction, the guide plate 212 to the end of the guide plate 212 to form a moving space (S) to guide the steam inside the upper portion of the condenser 210
  • the heat dissipation may be performed while passing through the heat transfer structure on the upper portion of the shaft portion 210 through the guide plate 212.
  • the expansion section 210 of the present invention is a non-axial replacement paper of the natural convection method as described above (rule 26) 4 and 5 in the forced convection can be expanded, for this purpose is provided with a blower module (M) on the condensation unit 210, the battery for operating the blower cap (M) (B) is further provided.
  • a fan-shaped blowing module which is a forced convection module capable of forced ventilation, is mounted on the upper portion of the shaft 210. Operation, and the power required for blowing is characterized by using the power generated from the renewable energy source instead of a separate commercial power, the battery capable of axial discharge in consideration of the characteristics of the renewable energy generated intermittently (B) Equipped with an additional to facilitate the power supply.
  • the supply pipe 230 connecting the reservoir 220 and the bottom of the power generation unit 200 is preferably provided with a control valve 231 for adjusting the amount of water falling.
  • auxiliary heat source portion 100 and the shaft portion 210 as shown in Figures 2 to 4, so as to be connected through the heat insulating pipe (P) to prevent heat loss by making the heat insulation during steam transfer. It is desirable to.
  • the heat insulation pipe (P) is preferably made of a plurality of branch pipe shape in the upper side to facilitate the steam inlet to the shaft portion (210).
  • the present invention uses a low-temperature steam buoyancy that needs to be thermally thermally released after generating power through a high-temperature, high-pressure gas turbine or steam turbine, and has a potential energy of a certain height without using an energy-consuming device of a general hydrophobic power generation method.
  • Transfer to the shaft section 210 change to a liquid state after transfer, and stored in water, if a condition that can be continuously generated for a certain period of time stored in a certain amount of control ball substitute paper (rule 26) Opening the supply pipe 230 flow path through the bar 231 to enable the production of electric power using the energy generated by the falling of the stored water.
  • the present invention is such that the auxiliary heat source unit 100 includes a sensor unit 110, a calculation unit 120, and a control unit 130 to operate a small cogeneration facility or a boiler on one side of the low temperature steam discharge.
  • the auxiliary heat source unit 100 includes a sensor unit 110, a calculation unit 120, and a control unit 130 to operate a small cogeneration facility or a boiler on one side of the low temperature steam discharge.
  • the cogeneration facility when provided as an auxiliary heat source, the role as an emergency power generation source can be performed in parallel, and the power generated through the cogeneration operation can be used as the in-house power of the cycle machine so that the efficiency can be improved. do.
  • the present invention is to increase the heat dissipation area by applying the fin 211 by utilizing the area of the shaft portion 210 as the condensation means by natural convection to have a natural convection heat dissipation means with the outside air, and other
  • the expansion means by forced convection causes forced air blowing through a fan to increase the heat dissipation effect.
  • the present invention is to produce steam by using the waste heat generated in the process of power generation, industrial process, black and cogeneration, and then transfer to the upper layer without additional power by using buoyancy of hot steam to secure potential energy Afterwards, the waste heat recovery power generation system generates electric power by operating the generator 240 provided on the ground by dropping when a certain amount of water is secured by storing it in a liquid state by storing it in a liquid tank prepared at the top layer.
  • Alternative Site (Article 26)
  • auxiliary heat source unit 110 sensor unit
  • Power Generation Section 210
  • Control valve 240 Generator

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

본 발명은 폐열 회수 발전 시스템에 관한 것으로서, 특히 발전원에서 제공되는 폐열을 전달받아 스팀을 생산하는 보조열원부(100)와; 상기 보조열원부(100)와 연결되며, 소정 높이에서 상기 스팀을 응축시켜 액체화하고 낙하시켜 전력을 발생시키는 발전부(200)로 구성되어, 저온의 폐열을 이용한 고부가 가치의 전력 생산이 가능하게 하여 효율성을 향상시키는 동시에 위치에너지를 기반으로 가동되므로 안정적이고 지속적이며, 예측 가능한 발전이 가능하게 하여 상품성을 증대시키는데 효과가 있도록 하는 것이다.

Description

【명세서】
[발명의 명칭】
폐열 회수 발전 시스템
【기술분야]
본 발명은 폐열 회수 발전 사스템에 관한 것으로서， 특히 가열수단을 통해 폐열을 물로 변화시키고， 변화된 물을 낙하시켜 위치에너지를 이용하여 전력을 발 생시키기 위한 폐열 회수 발전 시스템에 관한 것이다.
【배경기술】
일반적으로 발전 시스템은 열에너지 및 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변 환하는 설비를 갖추고 있으며， 물， 석탄이나 천연가스 또는 원자력 등의 에너지원 을 이용하여 터빈을 회전시키고， 터빈과 연결된 발전기를 통하여 전기를 생산한다. 이때, 발전 시스템은 이용되는 에너지원의 종류와 그에 따른 발전 방식에 따 라 수력발전소， 화력발전소， 원자력발전소 또는 복합발전소 등으로 구분된다.
한편 , 고온고압의 연소 배기가스를 이용한 가스터빈， 그리고 배기가스， 폐열 등을 이용하여 생산된 높은 엔탈피를 갖는 스팀을 팽창시켜 전력을 생산하는 스팀 터빈을 이용하는 발전 방식이 널리 적용되고 있으나 발전 후 발생하는 잉여의 폐열 을 효과적으로 활용하여 열 이용 효율을 개선할 필요성이 있었다.
이를 위해， 종래에는 온도가 낮은 폐열을 활용하는 방안으로 유기냉매사이 클 (Organic Rankine Cycle), 칼리나사이클 (Kalina Cycle) 등이 공개되어 있으며， 열에너지 이용 목적으로는 폐열을 은수나 스팀으로 회수하여 난방 및 급탕 등 열 부하 대웅 수단으로 활용한다.
대체용지 (규칙 제 26조〉 저온의 잉여 폐열을 회수하여 발전하는 유기넁매사이클 흑은 칼리나사이클은 버려지거나 혹은 난방 등 열 부하 대응 목적으로 사용되는 폐열을 이용 높은 엑서 지를 갖는 전력을 추가 생산할 수 있다는 점에서 매력적인 기술이지만， 물리적으로 고온고압의 조건에서의 발전효율에 비해 상대적으로 발전효율이 높지 않고， 저온의 조건에서 발전을 하기 위한 설비 투자비가 크다는 문제점이 있었다.
ᅳ또한， 저온의 잉여 폐열의 질 (quality)은 주기기의 운전조건에 따라 매우 변 동이 심하고， 주기기 운전 시에만 잉여 폐열이 확보되기 때문에 부하 변동에 따른 비효율성이 발생하여 안정적인 전력생산의 어려움이 있어 상품성이 저하되는 문제 점이 있었다.
【발명의 상세한 설명】
【기술적 과제】
본 발명은 상기의 문제점올 해소하기 위한 폐열 회수 발전 시스템에 관한 것 으로서， 특히 가열수단을 통해 폐½을 물로 변화시키고， 변화된 물을 낙하시켜 위 치에너지를 이용하여 전력을 발생시키기 위한 것을 목적으로 한다.
【기술적 해결방법】
이러한 본 발명은 발전원에서 제공되는 폐열을 전달받아 스팀을 생산하는 보 조열원부와; 상기 보조열원부와 연결되며， 소정 높이에서 상기 스팀을 웅축시켜 액 체화하고 낙하시켜 전력을 발생시키는 발전부；를 포함함으로써 달성된다.
보조열원부는 보일러， 열병합 발전기, 신재생 에너지와 같은 가열수단이 적 용되도록 하는 것이 바람직하다.
보조열원부는 발전원에서 제공되는 폐열의 질을 측정하는 센서부와; 센서부 대체용지 (규칙 제 26조) 에 감지된 정보를 통해 추가 폐열 공급 여부를 결정하는 연산부와; 연산부의 결정 에 따라 유입되는 스팀의 경로를 제어하는 제어부；를 포함하도록 하는 것이 바람직 하다.
발전부는 소정 높이 상부에 구비되어 보조열원부로부터 이송된 스팀올 임시 로 저장하고, 웅축시켜 액체화시키는 웅축부와; 웅축부 하부에 구비되어 웅축부에 서 생성된 물을 저장하는 저장부와; 일단은 저장부와 연결되며， 타단은 발전부 저 면에 위치하는 공급관과; 공급관 하부와 연결되어 저장부로부터 낙하되는 물을 에 너지로 전환시키는 발전기；를 포함하도록 하는 것이 바람직하다.
공급관은 낙하하는 물의 양을 조절하는 제어밸브를 포함하도록 하는 것이 바 람직하다 .
보조열원부와 웅축부는 단열 배관을 통해 연결되도록 하는 것이 바람직하다. 웅축부의 상부 내벽과 외벽에는 다수의 핀이 구비되도록 하는 것이 바람직하 다.
웅축부 상부에는 스팀 이동 방향을 따라 안내판이 구비되며, 안내판 끝단에 는 이동 공간이 형성되도록 하는 것이 바람직하다. 웅축부 상부에 송풍모들이 구비되며， 송풍모들을 작동시키기 위한 배터리가 더 구비되도록 하는 것이 바람직하다 .
【유리한 효과】 이상과 같은 본 발명은 저온의 폐열을 이용한 고부가 가치의 전력 생산이 가 능하게 하여 효율성을 향상시키는 동시에 위치에너지를 기반으로 가동되므로 안정 적이고 지속적이며， 예측 가능한 발전이 가능하게 하여 상품성을 증대시키는데 효 대체용지 (규칙 제 26조) 과가 있는 발명인 것이다.
【도면의 간단한 설명】
도 1은 본 발명의 폐열 회수 발전 시스템을 도시하는 도면，
도 2는 본 발명의 폐열 회수 발전 시스템의 옹축부를 도시하는 도면, 도 3은 본 발명의 폐열 회수 발전 시스템의 단열 배관을 도시하는 도면， 도 4는 본 발명의 폐열 회수 발전 시스템의 응축부의 다른 실시예를 도시하 는 도면 '
도 5는 본 발명의 폐열 회수 발전 시스템의 응축부에 적용된 송풍모듈과 배 터리를 도시하는 도면,
도 6은 본 발명의 폐열 희수 발전 시스템의 보조열원부를 도시하는 구조도. 【발명의 실시를 위한 최선의 형태】
본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명와 폐열 회수 발전 시스템은 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이， 폐 열을 스팀으로 전환하는 보조열원부 (100)와， 보조열원부 (100)와 연결되어 스팀을 물로 전환하고 낙하시켜 위치에너지를 통해 전력을 생산하는 발전부 (200)를 포함한 다.
도 1에 도시된 바와 같이， 보조열원부 (100)는 발전원에서 제공되는 폐열을 전달받아 열교환을 통해 스팀을 생산하게 된다.
이때， 보조열원부 (100)는 보일러， 열병합 발전기 등이 적용될 수 있으며， 태 양광， 태양열， 풍력과 같은신재생 에너지를 이용한 가열수단이 적용될 수도 있다. 한편， 보조열원부 (100)는 도 6에 도시된 바와 같이 발전원에서 제공받은 폐 대체용지 (규칙 저 126조) 열을 스팀으로 전환하여 발전부 (200)로 이송시킬 수 있도록 센서부 (110)와， 연산 부 (120)와， 제어부 (130)가추가로 구비되도특 하는 것이 바람직하다.
센서부 (110)는 발전원에서 제공되는 폐열의 질을 측정하고， 연산부 (120)는 센서부 (110)에 감지된 정보를 통해 추가 폐열 공급 여부를 결정하고， 제어부 (130) 는 연산부 (120)의 결정에 따라 유입되는 스팀의 경로를 제어하도록 한다.
발전부 (200)는 소정 높이의 저장 탱크 형상으로 이루어져， 보조열원부 (100) 와 연결되어 소정 높이에서 보조열원부 (100)로부터 제공되는 스팀을 웅축시켜 액체 화시킨 다음 낙하시켜 전력을 발생시킨다.
이때， 발전부 (200)는 소정 높이 상부에 구비되어 보조열원부 (100)로부터 이 송된 스팀을 임시로 저장하고 웅축시켜 액체화시키는 웅축부 (210)와， 웅축부 (210) 하부에 구비되어 웅축부 (210)에서 생성된 물을 저장하는 저장부 (220)와， 일단은 저 장부 (220)와 연결되며 타단은 발전부 (200) 저면에 위치하는 공급관 (230)과， 공급 관 (230) 하부와 연결되어 저장부 (220)로부터 낙하되는 물을 에너지로 전환시키는 발전기 (240)를 포함하도록 하는 것이 바람직하다. ¾
도 2에 도시된 바와 같이, 응축부 (210)의 상부 내벽과 외벽에는 다수의 핀 (211)이 구비되도록 하여 접촉 면적을 방열시킬 수 있게 한다.
또한, 웅축부 (210) 상부에는 스팀 이동 방향을 따라 안내판 (212)이 구비되 고， 안내판 (212) 끝단에는 이동 공간 (S)이 형성되도록 하여 응축부 (210) 상부 내측 에 스팀을 안내하는 안내판 (212)을 통해 웅축부 (210) 상부의 전열구조를 거치면서 방열이 이루어질 수 있게 하는 것이 바람직하다.
한편， 본 발명의 웅축부 (210)는 상술한 바와 같이 자연대류 방식의 웅축 외 대체용지 (규칙 제 26조) 에 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 강제대류 방식의 웅축이 가능하며， 이를 위해 응축부 (210) 상부에 송풍모듈 (M)이 구비되며, 송풍모들 (M)을 작동시키기 위한 배터 리 (B)가 더 구비도록 한다.
이처럼， 자연대류 방식과 달리 좀 더 효과적인 방열을 위해 강제대류 방식의 웅축이 필요하며， 이를 위해 강제 송풍이 가능한 강제대류 모듈인 팬 형상의 송풍 모들 (M)을 웅축부 (210) 상부에 장착하여 운영하고， 송풍에 필요한 전력은 별도의 상용전력대신 신재생발전원에서 발전되는 전력을 이용하는 것을 특징으로 하며， 단 속적으로 발생하는 신재생발전원의 특성을 감안하여 축방전이 가능한 배터리 (B)를 추가 장착하여 전력 공급이 용이하게 하도록 한다.
이때， 저장부 (220)와 발전부 (200) 저면을 연결하는 공급관 (230)은 낙하하는 물의 양을 조절하는 제어밸브 (231)가 구비되도록 하는 것이 바람직하다.
한편， 보조열원부 (100)와 웅축부 (210)는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같 이， 단열 배관 (P)을 통해 연결되도록 함으로써 스팀 이송 시 단열이 이루어지도록 하여 열 손실을 방지하도록 하는 것이 바람직하다.
이때， 단열 배관 (P)은 상부 측이 다수의 분기관 형상으로 이루어지도록 하여 웅축부 (210)로 스팀 유입이 용이하게 하는 것이 바람직하다.
이처럼， 본 발명은 고온고압의 가스터빈이나 스팀터빈을 거쳐 발전을 한 후 열역학적으로 방열되어야 하는 저온의 스팀 부력을 이용하여 일반적인 소수력 발전 방식의 에너지 소비 기기를 이용하지 않고 일정 높이의 위치에너지를 갖는 웅축 부 (210)로 이송하고， 이송 후 액체 상태로 변화시키고 물로 저장되게 하며， 일정량 이상 저장되어 일정기간 동안 지속적으로 발전이 가능한 조건이 되면 제어밸 대체용지 (규칙 제 26조) 브 (231)를 통해 공급관 (230) 유로를 개방하여 저장된 물의 낙하로 발생하는 운동에 너지를 이용하여 전력을 생산할 수 있게 한다.
또한， 본 발명은 보조열원부 (100)가 센서부 (110)와， 연산부 (120)와， 제어 부 (130)를 포함하도록 하여 저온 스팀 배출 일측에 소형 열병합설비， 혹은 보일러 를 가동하여 층분한 상승력을 확보할 수 없는 저온 스팀이 공급될 경우， 이를 개선 하여 충분한 상승력을 확보하도록 함으로써 안정적인 시스템 운영이 가능하도록 한 다.
이때， 보조열원으로 열병합설비를 구비하는 경우에는 비상용 발전원으로서의 역할도 병행하여 수행이 가능하며， 열병합발전 가동을 통해 생성되는 전력은 주기 기의 소내 동력으로도 사용 가능하므로 효율성을 향상시킬 수 있게 한다.
또한， 본 발명은 자연대류에 의한 응축 수단으로는 웅축부 (210)의 면적을 활 용하여 핀 (211) 적용을 통해 방열 면적을 증대시켜 외기와의 자연 대류 방식의 방 열 수단을 갖게 하며， 다른 실시예인 강제대류에 의한 웅축 수단으로는 팬 구동을 통해 강제 송풍을 유발하여 방열 효과를 증대시키도록 한다.
즉， 본 발명은 발전， 산업용 공정 과정에서 발생하는 잉여 폐열 흑은 열병합 발전 등에서 발생하는 폐열을 이용하여 스팀을 생산한 후 고온 스팀의 부력을 이용 하여 별도의 동력 없이 상층부로 이송시켜 위치에너지를 확보한 후， 최상층부에 마 련된 저장조에 웅축시켜 액체 상태로 저장한 후 일정량 이상의 물이 확보되면 낙하 시켜 지상에 마련된 발전기 (240)를 작동시켜 전력을 생산하는 폐열 회수 발전 시스 템이다. 대체용지 (규칙 제 26조) 이상과 같이， 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나， 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지 식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위 내에서 다 양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
【부호의 설명】
100 ： 보조열원부 110 ： 센서부
120 ： 연산부 130 ：： 제어부
200 ： 발전부 210 ：： 웅축부
211 ： 핀 212 ： 안내판
220 ： 저장부 230 ： 공급관
231 ： 제어밸브 240 ： 발전기
대체용지 (규칙 제 26조)

Claims

【청구의 범위】
【청구항 1】
발전원에서 제공되는 폐열을 전달받아 스팀을 생산하는 보조열원부와;
상기 보조열원부와 연결되며， 소정 높이에서 상기 스팀을 웅축시켜 액체화하 고 낙하시켜 전력을 발생시키는 발전부；를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐열 회수 발전 시스템.
【청구항 2】 청구항 1에 있어서，
보조열원부는 보일러, 열병합 발전기， 신재생 에너지와 같은 가열수단이 적 용되는 것을 특징으로 하는 폐열 회수 발전 시스템.
【청구항 3】 청구항 1에 있어서，
보조열원부는
발전원에서 제공되는 폐열의 질을 측정하는 센서부와; '
센서부에 감지된 정보를 통해 추가 폐열 공급 여부를 결정하는 연산부와; 연산부의 결정에 따라 유입되는 스팀의 경로를 제어하는 제어부；를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐열 회수 발전 시스템 .
【청구항 4】
대체용지 (규칙 제 26조) 청구항 1에 있어서，
발전부는
소정 높이 상부에 구비되어 보조열원부로부터 이송된 스팀을 임시로 저장하 고， 응축시켜 액체화시키는 웅축부와;
웅축부 하부에 구비되어 응축부에서 생성된 물을 저장하는 저장부와;
일단은 저장부와 연결되며， 타단은 발전부 저면에 위치하는 공급관과;
공급관 하부와 연결되어 저장부로부터 낙하되는 물을 에너지로 전환시키는 발전기；를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐열 회수 발전 시스템.
【청구항 5】
청구항 4에 있어서，
공급관은 낙하하는 물의 양을 조절하는 제어밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐열 회수 발전 시스템.
【청구항 6】
청구항 4에 있어서,
보조열원부와 웅축부는 단열 배관을 통해 연결되는 것을 특징으로 하는 폐열 회수 발전 시스템 .
【청구항 7】
청구항 4에 있어서
대체용지 (규칙 제 26조) 웅축부의 상부 내벽과 외벽에는 다수의 핀이 구비되는 것을 특징으로 하는 폐열 회수 발전 시스템.
【청구항 8】
청구항 4에 있어서，
웅축부 상부에는 스팀 이동 방향을 따라 안내판이 구비되며， 안내판 끝단에 는 이동 공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 폐열 회수 발전 시스템.
【청구항 9】
청구항 4에 있어서，
웅축부 상부에 송풍모들이 구비되며， 송풍모들올 작동시키기 위한 배터리가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 폐열 회수 발전 시스템 .
대체용지 (규칙 제 26조)
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2573107A (en) * 2018-04-23 2019-10-30 Gora Invent Ltd Refrigerant-based power generation
EP3628830A1 (en) * 2018-09-26 2020-04-01 Sudarshan K.C. Production of mechanical/electrical energy from heat energy with and by the use of buoyancy factor on evaporation or sublimation and condensation

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2025033543A1 (ja) * 2023-08-10 2025-02-13 ソフトバンクグループ株式会社 発電システム

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001317445A (ja) * 2000-05-10 2001-11-16 Ormat Ind Ltd 地熱発電プラント
JP2001323870A (ja) * 2000-05-16 2001-11-22 Nkk Design & Engineering Corp 熱サイホン発電方法及びその装置
JP2003097224A (ja) * 2001-09-26 2003-04-03 Toshiba Eng Co Ltd 火力発電装置
KR20050115706A (ko) * 2004-06-04 2005-12-08 양성진 중력에 의한 동력생산 방법
KR20110130124A (ko) * 2010-05-27 2011-12-05 충남대학교산학협력단 수력터빈과 수소연료전지를 결합한 하이브리드발전시스템

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06264756A (ja) * 1993-03-15 1994-09-20 Yukio Hirata 水、水素循環発電法
JP2013007369A (ja) * 2011-06-27 2013-01-10 Ihi Corp 廃熱発電装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001317445A (ja) * 2000-05-10 2001-11-16 Ormat Ind Ltd 地熱発電プラント
JP2001323870A (ja) * 2000-05-16 2001-11-22 Nkk Design & Engineering Corp 熱サイホン発電方法及びその装置
JP2003097224A (ja) * 2001-09-26 2003-04-03 Toshiba Eng Co Ltd 火力発電装置
KR20050115706A (ko) * 2004-06-04 2005-12-08 양성진 중력에 의한 동력생산 방법
KR20110130124A (ko) * 2010-05-27 2011-12-05 충남대학교산학협력단 수력터빈과 수소연료전지를 결합한 하이브리드발전시스템

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2573107A (en) * 2018-04-23 2019-10-30 Gora Invent Ltd Refrigerant-based power generation
GB2573107B (en) * 2018-04-23 2020-04-29 Gora Invent Ltd Refrigerant-based power generation
EP3628830A1 (en) * 2018-09-26 2020-04-01 Sudarshan K.C. Production of mechanical/electrical energy from heat energy with and by the use of buoyancy factor on evaporation or sublimation and condensation

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