KR20170025509A - Generating apparatus using fluidzed bed boiler - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 유동층 보일러를 이용한 발전장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 순환 유동층 보일러의 층물질을 이용하여 발전을 수행할 수 있는 유동층 보일러를 이용한 발전장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
초임계 이산화탄소를 이용한 발전 기술은 초임계 상태의 이산화탄소를 작동유체로 사용하여 기존 증기 또는 가스를 이용한 발전 대비 발전효율을 향상시키고, 장치의 모듈화를 가능하게 하는 고효율 소형화 전력생산 기술이다. The power generation technology using supercritical carbon dioxide is a high-efficiency miniaturized power generation technology that enables the modularization of the apparatus by using the supercritical carbon dioxide as the working fluid to improve the power generation efficiency using the existing steam or gas.
초임계 상태의 이산화탄소는 액체 상태의 밀도에 기체 상태의 점성을 가지고 있어서 장치의 소형화, 압축 및 순환에 필요한 전력소모를 최소화할 수 있으며, 임계점이 물의 임계점보다 매우 낮아서 (물: 373.95℃, 217.7 기압 ↔ 이산화탄소: 31.04℃, 72.8 기압) 작동유체를 다루기 용이하다. Supercritical carbon dioxide has a gas-state viscosity at the density of the liquid state, minimizing the power consumption required for miniaturization, compression and circulation of the device, and the critical point is much lower than the critical point of water (water: 373.95 ° C, 217.7 atm ↔ carbon dioxide: 31.04 ℃, 72.8 atm) It is easy to handle the working fluid.
초임계 이산화탄소 발전 기술은 열원의 종류나 그 특성에 따라 다양하게 구성이 되고 있으며, 발전 용량조절이 가능한 재압축 사이클(recompression cycle)이 각광받고 있다.Supercritical carbon dioxide (CO 2) generation technology is variously configured according to the type of heat source and its characteristics, and a recompression cycle capable of controlling the power generation capacity is in the spotlight.
또한, 초임계 이산화탄소를 이용한 발전은 발전 효율향상 부분 이외에도 기존의 발전시스템에 비해 소형으로 만들 수 있다는 장점이 있다. 특히 이산화탄소 전용터빈, PCHE 내부 열교환기(recuperator), precooler 등은 초임계 이산화탄소의 특성을 활용하여 특화된 장치로 설계되어, 그 부피가 기존 발전시스템에 비해 현저히 작기 때문에 부지확보와 같은 발전시스템의 근본적인 문제를 해결할 수 있다. In addition, the power generation using supercritical carbon dioxide can be made smaller than the conventional power generation system in addition to the power generation efficiency improvement portion. Especially, the special gas turbine, the PCHE internal heat exchanger and the precooler are designed as specialized devices by utilizing the characteristics of supercritical carbon dioxide, and their volume is significantly smaller than that of existing power generation systems. Can be solved.
그러나, 기존의 발전 및 열공급설비에 열교환부를 장착하는 경우, 초임계 이산화탄소와 배가스의 열교환은 물/증기와 배가스 열교환에 비해 열전달계수가 낮아 열교환기의 설계변경 및 개조가 필요하며, Top 사이클의 영향으로 작동유체에 흡수되는 열흡수량이 변동되는 문제점이 있다. 따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다. However, when heat exchange units are installed in existing power generation and heat supply facilities, the heat exchange coefficient between supercritical carbon dioxide and exhaust gas is lower than that of water / steam and flue gas heat exchange, so the design and modification of heat exchangers are required. The amount of heat absorbed by the working fluid fluctuates. Therefore, there is a need for improvement.
본 발명의 배경 기술은 등록특허공보 제10-1412693호(2014.06.20 등록, 발명의 명칭: 두 개의 역방향 회전자 발전기를 갖는 초임계 브레이튼 사이클 시스템)에 개시되어 있다. BACKGROUND OF THE INVENTION [0002] The background art of the present invention is disclosed in Patent Registration No. 10-1412693 (entitled " Supercritical Brayton Cycle System with Two Reverse Rotor Generators, "
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로, 유동층 보일러의 층물질을 열원으로 하고, 초임계 이산화탄소를 가열하여 발전 효율을 증대시키며, 출력의 조절이 가능한 유동층 보일러를 이용한 발전장치를 제공하는 데 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived in order to solve the problems described above, and it is an object of the present invention to provide a power generation apparatus using a fluidized bed boiler as a heat source, heating supercritical carbon dioxide to increase power generation efficiency, The purpose is to do.
본 발명에 따른 유동층 보일러를 이용한 발전장치는: 유동층 보일러에 구비되어, 층물질로 작동유체를 가열하는 열교환부; 상기 열교환부와 연결되며, 상기 열교환부에서 가열된 작동유체의 팽창을 이용하여 회전력을 발생시키는 터빈부; 상기 터빈부에 연결되며, 상기 터빈부의 회전력을 이용하여 전력을 생산하는 발전부; 및 상기 터빈부와 연결되며, 상기 터빈부에서 배출된 작동유체를 압축하여 상기 열교환부에 전달하는 압축부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. A power generation apparatus using a fluidized-bed boiler according to the present invention includes: a heat exchange unit provided in a fluidized-bed boiler for heating a working fluid with a layer material; A turbine section connected to the heat exchange section and generating a rotational force by using the expansion of the working fluid heated by the heat exchange section; A power unit connected to the turbine unit and generating power using the rotational force of the turbine unit; And a compression unit connected to the turbine unit and compressing the working fluid discharged from the turbine unit and delivering the compressed working fluid to the heat exchange unit.
본 발명에서 작동유체는 초임계 이산화탄소인 것을 특징으로 한다. In the present invention, the working fluid is supercritical carbon dioxide.
본 발명에서 상기 열교환부는, 상기 층물질이 공급되는 공급관과, 상기 층물질이 배출되는 배출관이 구비되며, 상기 층물질이 수용되는 층물질수용부; 양단부가 각각 상기 압축부와 상기 터빈부에 연결되어, 상기 압축부로부터 공급받은 작동유체를 상기 터빈부로 전달하며, 상기 층물질수용부에 수용되어 상기 층물질에 의하여 가열되는 열교환파이프; 및 상기 층물질수용부 및 상기 배출관과 연통되고, 상기 배출관을 통하여 상기 층물질이 배출되는 위치 또는 양을 조절하여, 상기 층물질수용부에 수용된 층물질의 높이를 조절하는 층물질높이조절부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the heat exchanging unit may include: a layer material accommodating portion in which the layer material is accommodated; a supply pipe through which the layer material is supplied; and a discharge pipe through which the layer material is discharged; A heat exchange pipe which is connected to the compression unit and the turbine unit at both ends thereof and transfers the working fluid supplied from the compression unit to the turbine unit and is accommodated in the layer material storage unit and heated by the layer material; And a layer material height adjuster which is in communication with the layer material accommodating portion and the discharge tube and adjusts the position or amount of the layer material discharged through the discharge tube to adjust a height of the layer material accommodated in the layer material accommodating portion; And a control unit.
본 발명에서 상기 열교환부는, 상기 유동층 보일러의 기포유동층 열교환기에 구비되는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the heat exchanging unit is provided in the bubbling fluidized bed heat exchanger of the fluidized bed boiler.
본 발명에서 상기 열교환파이프는, 양단부가 상기 압축부 및 상기 터빈부에 연결되며, 상기 작동유체가 내측으로 이동되는 내측관; 및 상기 내측관을 이격되게 둘러싸며, 상기 내측관과의 사이로 증기가 이동되는외측관;을 포함하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the heat exchange pipe may include an inner tube having both ends connected to the compression unit and the turbine unit, and the working fluid is moved inward; And an outer tube which surrounds the inner tube and in which steam is moved between the inner tube and the inner tube.
본 발명에서 상기 내측관 또는 상기 외측관에는 복수 개의 돌출핀이 돌출 형성되어, 작동유체 또는 증기와의 열전달 효율을 증대시키는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the inner tube or the outer tube is formed with a plurality of projecting fins protruding to increase heat transfer efficiency with the working fluid or steam.
본 발명에서 상기 층물질높이조절부는, 상기 층물질수용부의 내측과 상기 배출관을 연통시키며, 높이를 달리하여 복수 개 구비되는 높이조절부; 및 상기 높이조절부에 각각 구비되며, 상기 높이조절부에 유동화 공기를 선택적으로 공급하여 상기 층물질이 상기 높이조절부를 통하여 배출되도록 하는 유동화공기공급부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the layer material height adjusting unit may include a plurality of height adjusting units which communicate the inner side of the layer material receiving unit and the discharge pipe, and have different heights; And a fluidizing air supply unit provided in the height adjusting unit and selectively supplying fluidized air to the height adjusting unit to discharge the layered material through the height adjusting unit.
본 발명에서 상기 높이조절부는, 상기 층물질수용부와 연통되어, 상기 층물질수용부로부터 상기 층물질이 유입되는 층물질유입부; 상기 층물질유입부의 하단부에 구비되고, 상기 유동화공기공급부에 유체적으로 연결되어, 상기 층물질유입부에 유동화 공기가 공급되도록 하는 공기유입부; 및 상기 층물질유입부에서 상측으로 연장 형성되고, 상기 배출관과 연통되어 상기 층물질의 이동을 안내하는 조절배출부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the height adjusting unit may include: a layer material inlet which is in communication with the layer material receiving unit and into which the layer material is introduced from the layer material receiving unit; An air inflow portion provided at a lower end of the layer material inflow portion and fluidically connected to the fluidized air supply portion to supply fluidized air to the layer material inflow portion; And an adjustable discharge portion extending upward from the layer material inflow portion and communicating with the discharge pipe to guide movement of the layer material.
본 발명에서 상기 유동화공기공급부는, 압축공기가 수용되는 압축공기저장부; 상기 압축공기저장부와 상기 높이조절부를 연결하여 유동화 공기의 이동을 안내하며, 조절밸브에 의하여 유동화 공기의 이동이 단속되는 유체연결관; 및 상기 압축공기저장부에 유체를 공급하는 송풍부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the fluidized-air supply unit may include a compressed-air storage unit for storing compressed air; A fluid connection pipe connecting the compressed air storage portion and the height adjustment portion to guide the movement of the fluidized air and to control the movement of the fluidized air by the control valve; And a blowing unit for supplying a fluid to the compressed air storage unit.
본 발명에 따른 유동층 보일러를 이용한 발전장치는 유동층 보일러의 열전달계수가 상대적으로 큰 층물질을 이용하여 작동유체를 가열하므로 열교환부의 크기를 줄일 수 있다. The power generation apparatus using the fluidized bed boiler according to the present invention can reduce the size of the heat exchange unit by heating the working fluid by using the layer material having a relatively large heat transfer coefficient of the fluidized bed boiler.
또한, 본 발명은 층물질수용부에 수용된 층물질의 높이를 단계적으로 조절함으로써, 열교환파이프와 층물질의 접촉 면적, 또는 층물질과의 접촉 시간, 층물질이 열교환부에 체류하는 시간 등을 조절하여 초임계 이산화탄소를 이용한 발전량을 조절할 수 있다. The present invention also relates to a method for controlling the height of a layer material contained in a layer material accommodating portion by adjusting the height of the layer material contained in the layer material accommodating portion so as to control the contact area between the heat exchanging pipe and the layer material, And the amount of power generation using supercritical carbon dioxide can be controlled.
또한, 본 발명은 초임계 이산화탄소를 이용한 발전량을 유동층 보일러 등의 작동과 독립적으로 제어할 수 있다. In addition, the present invention can control the amount of power generation using supercritical carbon dioxide independently of operation of a fluidized bed boiler or the like.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유동층 보일러를 이용한 발전장치에서 열교환부가 유동층 보일러의 기포유동층 열교환기에 장착된 상태를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 A를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유동층 보일러를 이용한 발전장치에서 열교환부가 유동층 보일러의 룹실의 하측에 구비된 기포유동층 열교환기에 장착된 상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유동층 보일러를 이용한 발전장치에서 열교환부가 룹실과 별도로 구비된 기포유동층 열교환기에 장착된 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 열교환부의 측단면을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 층물질높이조절부의 작동을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환부의 정면을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 유동층 보일러를 이용한 발전장치에서 열교환파이프의 단면을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 유동층 보일러를 이용한 발전장치에서 배출관을 통하여 층물질이 이동되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 유동층 보일러를 이용한 발전장치에서 최상측 층물질높이조절부를 통하여 층물질이 이동되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 유동층 보일러를 이용한 발전장치에서 중간 층물질높이조절부를 통하여 층물질이 이동되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 유동층 보일러를 이용한 발전장치에서 최하측 층물질높이조절부를 통하여 층물질이 이동되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 유동층 보일러를 이용한 발전장치에서 필요열전달면적과 출력의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 유동층 보일러를 이용한 발전장치에서 유동화 공기 유속에 따른 층물질 순환량을 나타내는 그래프이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 유동층 보일러를 이용한 발전장치에서 초임계 이산화탄소를 이용한 발전량을 조절하는 과정을 나타내는 흐름도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a state where a heat exchange unit is mounted in a bubbling fluidized bed heat exchanger of a fluidized bed boiler in a power generation apparatus using a fluidized bed boiler according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a view showing A in Fig.
FIG. 3 is a view illustrating a state where a heat exchange unit in a power generation apparatus using a fluidized-bed boiler according to an embodiment of the present invention is installed in a bubbling fluidized bed heat exchanger provided below a group room of a fluidized-bed boiler.
FIG. 4 is a view illustrating a state in which a heat exchange unit in a power generation apparatus using a fluidized-bed boiler according to an embodiment of the present invention is installed in a bubble fluidized bed heat exchanger provided separately from a rack room.
5 is a side cross-sectional view of a heat exchanger according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing the operation of the layer material height adjusting unit according to an embodiment of the present invention.
7 is a front view of a heat exchanger according to an embodiment of the present invention.
8 is a cross-sectional view of a heat exchange pipe in a power generation apparatus using a fluidized bed boiler according to an embodiment of the present invention.
9 is a view showing a state in which a layer material is moved through a discharge pipe in a power generation apparatus using a fluidized-bed boiler according to an embodiment of the present invention.
10 is a view illustrating a state in which a layer material is moved through a top layer material height adjuster in a power generator using a fluidized bed boiler according to an embodiment of the present invention.
11 is a view illustrating a state in which a layer material is moved through an intermediate layer material height adjusting unit in a power generation apparatus using a fluidized bed boiler according to an embodiment of the present invention.
12 is a view showing a state in which a layer material is moved through a lowermost layer material height adjuster in a power generation apparatus using a fluidized-bed boiler according to an embodiment of the present invention.
13 is a graph showing a relationship between a required heat transfer area and an output in a power generation apparatus using a fluidized bed boiler according to an embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a graph showing the circulation amount of the layer material according to the fluidized air flow rate in the power generation apparatus using the fluidized-bed boiler according to an embodiment of the present invention.
15 is a flowchart illustrating a process of controlling the amount of power generation using supercritical carbon dioxide in a power generation apparatus using a fluidized bed boiler according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 유동층 보일러를 이용한 발전장치의 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. Hereinafter, an embodiment of a power generation apparatus using a fluidized-bed boiler according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유동층 보일러를 이용한 발전장치에서 열교환부가 유동층 보일러의 기포유동층 열교환기에 장착된 상태를 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1의 A를 나타내는 도면이다. FIG. 1 is a view showing a state where a heat exchange unit is mounted in a bubbling fluidized bed heat exchanger of a fluidized bed boiler in a power generation apparatus using a fluidized bed boiler according to an embodiment of the present invention, and FIG.
도 1 및 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유동층 보일러를 이용한 발전장치(1)는 열교환부(100), 터빈부(200), 발전부(300) 및 압축부(400)를 포함하여 유동층 보일러(10) 내부의 층물질(M)을 이용하여 작동유체를 가열하고, 작동유체의 열에너지를 이용하여 발전한다. 1 and 2, a
본 실시예에서 작동유체는 초임계 이산화탄소로 예시된다. 초임계 이산화탄소란 임계조건(압력(72.8 기압), 온도(31.04 ℃)) 이상의 압력 및 온도 범위에 해당하는 상태에서의 이산화탄소를 의미하며, 해당 조건에서 이산화탄소는 기체와 액체의 중간 성질을 가진다. In this embodiment, the working fluid is exemplified by supercritical carbon dioxide. Supercritical carbon dioxide refers to carbon dioxide in a state corresponding to a pressure and temperature range above a critical condition (pressure (72.8 atm), temperature (31.04 ° C)), and carbon dioxide has intermediate properties between gas and liquid.
본 실시예에 따른 유동층 보일러를 이용한 발전장치(1)는 초임계 상태의 이산화탄소를 작동유체로 사용하며, 작동유체의 저압부의 온도와 압력이 31.04 ℃, 72.8 기압 이상으로 사이클의 모든 부분에서 초임계 상태가 유지된다. 따라서 본 실시예에 따른 작동유체는 액체 상태의 이산화탄소 밀도에, 기체 상태의 이산화탄소 점성을 가지므로, 작은 압축일을 이용하여 작동유체를 압축시킬 수 있고, 작은 유동저항을 갖는바 발전효율을 증대시킬 수 있다.The
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유동층 보일러를 이용한 발전장치에서 열교환부가 유동층 보일러의 룹실의 하측에 구비된 기포유동층 열교환기에 장착된 상태를 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유동층 보일러를 이용한 발전장치에서 열교환부가 룹실과 별도로 구비된 기포유동층 열교환기에 장착된 상태를 나타내는 도면이다. FIG. 3 is a view showing a state where a heat exchange unit in a power generation apparatus using a fluidized-bed boiler according to an embodiment of the present invention is installed in a bubbling fluidized bed heat exchanger provided below a group room of a fluidized-bed boiler, and FIG. In which the heat exchanger is installed in a bubble fluidized bed heat exchanger provided separately from the rack room.
도 1 내지 4를 참조하면, 열교환부(100)는 유동층 보일러(10)에 구비되며, 내측에 수용된 층물질(M)과의 열교환을 통하여 작동유체를 가열한다. 즉, 본 실시예에서 열교환부(100)는 유동층 보일러(10)의 기포유동층 열교환기(11)에 수용된, 고온이며 열전달 계수가 상당히 높은(약 300 ~ 400 W/m2K) 층물질(M)(모래, 석탄재 등)을 이용하여 작동유체를 가열한다. Referring to FIGS. 1 to 4, the
따라서 본 실시예에서 유동층 보일러를 이용한 발전장치(1)는 작동유체를 가열하는 구성인 열교환부(100)의 크기를 현저하게 줄일 수 있다. Therefore, in the present embodiment, the
열교환부(100)가 기포유동층 열교환기(11)에 장착된 경우, 200 MW 급 유동층 보일러(10)의 상측에 장착된 경우 대비 열전달계수가 상승하였다. When the
구체적으로 top 사이클은 BMCR 부하 조건의 동일한 석탄량(국내무연탄) 및 연소용공기를 사용하였으며, 초임계 이산화탄소를 이용한 발전장치의 출력은 20 MW(전체 출력의 10%), 터빈부(200)의 입구 온도 500 ℃, 압축부 입구 및 출력 압력이 20 MPa, 7.7 MPa 일 때로, top 사이클(순환 유동층 보일러)는 In-house 프로그램을 이용하고, bottom 사이클(초임계 이산화탄소 발전 장치)는 Axcycle 프로그램을 이용한 결과 주요 값은 아래와 같다. Specifically, the top cycle uses the same amount of coal (domestic anthracite) and combustion air of the BMCR load condition. The output of the power plant using supercritical carbon dioxide is 20 MW (10% of the total output) The top cycle (circulating fluidized bed boiler) uses the in-house program and the bottom cycle (supercritical carbon dioxide generator) uses the Axcycle program when the inlet temperature is 500 ° C and the inlet of the compression unit and the output pressure are 20 MPa and 7.7 MPa. The resultant values are as follows.
표 1에서 보는 바와 같이, 기포유동층 열교환기(11)에 열교환부(100)를 설치한 경우 백패스(14)에 장착한 경우 대비, 열교환부(100) 부피를 대략 20배 가까이 줄일 수 있다. As shown in Table 1, when the
또한 200 MW 급 상용 유동층 보일러에 초임계 이산화탄소 발전 장치를 적용한 경우 효율 및 발전량 변화는 아래의 표 2와 같다. Table 2 shows the changes in efficiency and power generation when a supercritical carbon dioxide power plant is applied to a 200 MW commercial fluidized bed boiler.
표 2를 참조하면, 초임계 이산화탄소의 압축기 입출구 압력을 각각 20 MPa, 7.7 MPa로 설정한 경우 전체 플랜트 발전 효율이 약 1 % 높아지고, 동일한 석탄 사용시 발전량도 약 5 % 증가하는 것을 알 수 있다. It can be seen from Table 2 that when the compressor inlet / outlet pressure of supercritical carbon dioxide is set to 20 MPa and 7.7 MPa, the overall plant power generation efficiency is increased by about 1% and the power generation by the same coal is increased by about 5%.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 열교환부의 측단면을 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 층물질높이조절부의 작동을 나타내는 도면이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환부의 정면을 나타내는 도면이다.FIG. 5 is a side cross-sectional view of a heat exchanger according to an embodiment of the present invention, FIG. 6 is a view showing the operation of a layer material height adjuster according to an embodiment of the present invention, Fig. 5 is a front view of the heat exchanger according to the first embodiment.
도 5 내지 7을 참조하면, 또한, 본 실시예에서 열교환부(100)는 유동층 보일러(10)의 구성으로 예시되어 작동유체를 가열하므로 추가 구성 없이 초임계 이산화탄소인 작동유체를 이용한 발전이 가능하다. 본 실시예에서 열교환부(100)는 층물질수용부(110), 열교환파이프(130) 및 층물질높이조절부(150)를 포함한다. Referring to FIGS. 5 to 7, the
층물질수용부(110)는 층물질(M)이 공급되는 공급관(111)과, 층물질(M)이 배출되는 배출관(113)이 연결되며, 공급관(111)으로부터 공급되는 층물질(M)이 내측으로 수용된다. 본 실시예에서 층물질수용부(110)는 사이클론 등에서 포집된 고온의 층물질(M)에 의한 열화를 방지하기 위하여 내측면에 내화물이 적용될 수 있다. The layer
열교환파이프(130)는 양단부가 각각 압축부(400)와 터빈부(200)에 연결되어 압축부(400)로부터 공급받은 작동유체를 터빈부(200)로 전달하며, 층물질수용부(110)에 수용된 층물질(M)에 의하여 가열된다. The
본 실시예에서 열교환파이프(130)는 내측으로 작동유체가 이동하는 중공의 관 형상으로 형성되어 작동유체의 이동을 안내하며, 층물질(M)과의 접촉 면적을 증대시키기 위하여 지그재그 형상 등으로 다양하게 적용될 수 있다. In this embodiment, the
본 실시예에서 열교환파이프(130)는 양단부가 각각 압축부(400) 및 터빈부(200)와 연결되어 압축부(400)에서 압축된 작동유체를 터빈부(200)로 전달한다. 압축부(400)와 연결된 부위는 연장 형성되어 층물질수용부(110)의 하측으로 진입하며, 지그재그 형상으로 상측으로 연장 형성되고, 층물질수용부(110)의 상측에서 층물질수용부(110)의 외측으로 연장되어 터빈부(200)에 연결, 가열된 작동유체를 전달한다. In this embodiment, the
본 실시예에서 층물질(M)로부터 열교환파이프(130)로의 열전달량은 다음의 수학식으로부터 계산할 수 있다. The heat transfer amount from the layer material M to the
여기서, Qexchanger : 열교환부의 열전달량Here, Q exchanger : the heat transfer amount of the heat exchanger
U: 통합열전달계수(W / m2K)U: integrated heat transfer coefficient (W / m 2 K)
A: 열전달면적(m2)A: Heat transfer area (m 2 )
△T: 온도차(K)(층물질 및 작동유체의 온도차)ΔT: Temperature difference (K) (temperature difference between layer material and working fluid)
hi : 열교환파이프 내(內) CO₂ 열전달계수(W/m2K)h i : CO 2 heat transfer coefficient (W / m 2 K) in the heat exchange pipe
ho : 열교환파이프 外 층물질 열전달계수(W/m2K)h o : Heat exchange coefficient of heat transfer pipe outer layer material (W / m 2 K)
NuD : 열교환파이프 내(內) Nusselt수(-)Nu D : Nusselt number in the heat exchange pipe (-)
k : 열전도율(W/mK)k: thermal conductivity (W / mK)
Di : 열교환파이프 내경(m)D i : Heat exchange pipe inner diameter (m)
Do??: 열교환파이프 외경(m)D o ??: Heat exchange pipe outer diameter (m)
ε : 층물질 공극률(-)ε: Material porosity (-)
ρs, ρg, μg : 고체입자밀도, 기체밀도, 기체점도ρ s , ρ g , μ g : solid particle density, gas density, gas viscosity
ReD??: 열교환파이프 내(內) 유체 Reynolds수(-)Re D ??: Number of fluid Reynolds in heat exchange pipe (-)
Pr : Prandtl 수(-)Pr: Prandtl number (-)
m·CO2 : 튜브 내 CO₂유량(kg/s)m · CO 2 : CO 2 flow rate in the tube (kg / s)
즉 열교환부(100)의 열전달량은 온도차와 열전달면적(A)에 비례하며 수학식 2로 나타낼 수 있다. That is, the heat transfer amount of the
본 실시예에서 열교환부(100)는 열전달면적, 즉 층물질(M)과 열교환파이프(130)의 접촉면적을 조절하여 열교환부(100)의 열전달량을 조절함으로써 유동층 보일러(10)와 독립적으로 초임계 이산화탄소를 이용하여 출력을 조절할 수 있다. 즉 유동층 보일러(10)의 출력 변화가 없는 경우에도 열교환부(100)에 의하여 작동유체에 전달되는 열전달량을 조절함으로써 초임계 이산화탄소를 이용한 발전량을 조절할 수 있는바, 발전장치의 활용성, 조작 편의성을 향상시킬 수 있다. The
본 실시예에서 열교환파이프(130)는 내측관(131)과, 내측관(131)을 이격되게 둘러싸는 외측관(133)을 포함하는 이중관 형상으로 형성된다. 내측관(131)으로는 초임계 이산화탄소가 이동되고, 외측관(133)과 내측관(131) 사이로는 증기가 흐르도록 한다. In this embodiment, the
이로써 본 실시예에서 유동층 보일러를 이용한 발전장치(1)는 초임계 이산화탄소를 이용하여 발전이 이루어지지 않는 경우, 증기를 이용하여 열교환파이프(130)의 열을 배출함으로써 열교환파이프(130)의 과열을 방지하고, 층물질(M)의 온도 불균형을 방지할 수 있다. Accordingly, in the present embodiment, when power generation is not performed using supercritical carbon dioxide, the
열교환파이프(130)와 작동유체 또는 증기와의 열전달 효율을 향상시키기 위하여, 내측관(131) 또는 외측관(133)에는 복수의 돌출핀(135)이 형성될 수 있다. A plurality of projecting
층물질높이조절부(150)는 층물질수용부(110) 및 배출관(113)과 연통되고, 층물질수용부(110)로부터 층물질(M)이 배출되는 위치 또는 양을 조절하여 층물질수용부(110)에 수용된 층물질(M)의 높이를 조절한다. 본 실시예에서 층물질높이조절부(150)는 높이조절부(151) 및 유동화공기공급부(155)를 포함한다. The layer
높이조절부(151)는 층물질수용부(110)의 내측과 배출관(113)을 연통시키며, 위치를 달리하여 복수 개 구비된다. 본 실시예에서 높이조절부(151)는 층물질유입부(152), 공기유입부(153) 및 조절배출부(154)를 포함한다. The
층물질유입부(152)는 층물질수용부(110)와 연통되며 층물질수용부(110)로부터 층물질(M)이 유입된다. 공기유입부(153)는 층물질유입부(152)의 하단부에 구비되고, 유동화공기공급부(155)에 유체적으로 연결되어, 층물질유입부(152)에 유동화 공기가 공급되도록 한다. The
조절배출부(154)는 층물질유입부(152)에서 상측으로 연장 형성되고, 배출관(113)과 연통되어, 유동화 공기에 의하여 유동화된 층물질(M)이 배출관(113)으로 이동하여 배출되도록 한다. The controlled
이로써, 층물질유입부(152)에 층물질(M)이 유입된 상태에서 공기유입부(153)를 통하여 소정 양, 속도의 유동화 공기를 공급하면, 층물질(M)이 유동화되면서 조절배출부(154)를 통하여 배출관(113)으로 배출된다. Thus, when fluidized air of a predetermined amount and speed is supplied through the
결국 층물질높이조절부(150)는 유동화 공기가 공급되지 않는 경우 고체로 작용하는 층물질(M)에 의하여 실링되는 반면, 유동화 공기가 공급되는 경우 층물질(M)이 이동되는 원리를 이용하여 작동한다. As a result, the layer
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 유동층 보일러를 이용한 발전장치에서 배출관을 통하여 층물질이 이동되는 상태를 나타내는 도면이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 유동층 보일러를 이용한 발전장치에서 최상측 층물질높이조절부를 통하여 층물질이 이동되는 상태를 나타내는 도면이다. FIG. 9 is a view showing a state in which a layer material is moved through a discharge pipe in a power generation apparatus using a fluidized-bed boiler according to an embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a cross- And the layer material is moved through the uppermost layer material height adjuster.
또한, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 유동층 보일러를 이용한 발전장치에서 중간 층물질높이조절부를 통하여 층물질이 이동되는 상태를 나타내는 도면이고, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 유동층 보일러를 이용한 발전장치에서 최하측 층물질높이조절부를 통하여 층물질이 이동되는 상태를 나타내는 도면이다. 11 is a view illustrating a state in which a layer material is moved through an intermediate layer material height adjusting unit in a power generating apparatus using a fluidized bed boiler according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a view showing a state in which a layer material is moved through a lowermost layer material height adjusting portion in a power generator using a boiler. FIG.
도 9 내지 12를 참조하면, 본 실시예에서 층물질높이조절부(150)는 층물질유입부(152)에 수용된 층물질(M)에 유동화 공기가 공급되는 양, 속도 등을 조절하여 층물질수용부(110)의 층물질(M)이 층물질유입부(152) 및 조절배출부(154)를 통하여 배출관(113)으로 전달되는 정도를 조절함으로써 층물질수용부(110) 내에 수용된 층물질(M)의 양을 조절한다. 9 to 12, in this embodiment, the layer
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 유동층 보일러를 이용한 발전장치에서 필요열전달면적과 출력의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 13, 표 1 및 수학식 3을 참조하면, 석탄을 층물질(M)로 하는 200MW 순환유동층 보일러(10) BMCR 운전의 경우, 출력부하에 따른 열전달면적의 변화는 선형적인 관계가 아니며, 제곱에 비례하는 식으로 나타낼 수 있다. 이러한 그래프는 층물질(M)의 종류, 층물질수용부(110) 및 열교환파이프(130) 등의 형상 등에 따라 달라질 수 있는바, 실험값 등을 토대로 결정될 수 있다. 13 is a graph showing a relationship between a required heat transfer area and an output in a power generation apparatus using a fluidized bed boiler according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 13, Table 1 and Equation 3, in the case of a 200 MW circulating fluidized bed boiler (10) BMCR operation using coal as the bed material (M), the change in heat transfer area with respect to the output load is not linear, . ≪ / RTI > Such a graph may vary depending on the type of the layer material M, the shape of the layer
Output load
Heat transfer area
표 3에서 불 수 있듯이 초임계 이산화탄소를 이용한 발전의 경우 출력부하와 필요한 열전달면적은 선형적인 관계가 아니며, 아래의 수학식 3과 같이 나타난다. As can be seen from Table 3, in the case of power generation using supercritical carbon dioxide, the output load and the required heat transfer area are not linearly related, and are expressed by Equation 3 below.
여기서 y = 필요열전달면적(A/A0), x = 출력(W/W0)이며, Where y = required heat transfer area (A / A 0 ), x = output (W / W 0 )
A0는 열교환부의 총 열전달면적, W0는 발전시스템 최대출력을 의미한다. A 0 is the total heat transfer area of the heat exchanger, and W 0 is the maximum power generation system output.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 유동층 보일러를 이용한 발전장치에서 유동화 공기 유속에 따른 층물질 순환량을 나타내는 그래프이다. FIG. 14 is a graph showing the circulation amount of the layer material according to the fluidized air flow rate in the power generation apparatus using the fluidized-bed boiler according to an embodiment of the present invention.
도 14를 참조하면, 룹실(13)에 공급되는 유동과 공기의 유속 및 연소로(유동층 보일러(10)) 내의 유속에 따라 층물질(M)의 순환량을 조절할 수 있는 것을 나타낸다. 같은 원리로, 높이조절부(151)에 공급되는 유동화공기의 유량에 따라 층물질(M)의 열교환부(100)에 체류하는 시간을 조절하여 열교환부(100) 내부에서 층물질(M)이 열교환파이프(130)에 전달하는 열량을 조절할 수 있다. Referring to Fig. 14, it is shown that the amount of circulation of the layer material M can be controlled according to the flow supplied to the
유동화공기공급부(155)는 높이조절부(151)에 각각 구비되며, 높이조절부(151)에 유동화 공기를 선택적으로 공급하여 층물질(M)이 높이조절부(151)를 통하여 배출되도록 한다. 본 실시예에서 유동화공기공급부(155)는 압축공기저장부(156), 유체연결관(157) 및 송풍부(159)를 포함한다. The fluidized
압축공기저장부(156)에는 압축공기가 저장된다. 유체연결관(157)은 압축공기저장부(156)와 높이조절부(151)를 연결하며, 복수 개의 조절밸브(158)를 포함하여 높이조절부(151)에 공급되는 유체의 흐름을 제어한다. 송풍부(159)는 압축공기저장부(156)에 유체를 공급한다.The compressed
터빈부(200)는 열교환부(100)와 연결되며, 열교환부(100)에서 가열된 작동유체의 팽창을 이용하여 회전력을 발생시킨다. 발전부(300)는 터빈부(200)에 연결되며, 터빈부(200)의 회전력을 이용하여 전력을 생산한다. 압축부(400)는 터빈부(200)와 연결되며, 터빈부(200)에서 배출된 작동유체를 압축하여 열교환부(100)에 전달한다. 본 실시예에서 압축부(400)는 쿨러(500)에 의하여 냉각된 작동유체를 압축하는 주압축부(410)와 쿨러(500)에 의한 냉각 없이 작동유체를 압축하는 보조압축부(430)로 나뉠 수 있다. The
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 유동층 보일러를 이용한 발전장치(1)의 작동원리 및 효과를 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the operation principle and effects of the
초임계 이산화탄소로 예시되는 작동유체는 압축부(400)에 의하여 고압, 예를 들어 200 기압 이상으로 압축된 압축된 후 열교환파이프(130)를 따라 층물질수용부(110)의 내측으로 이동된다. 층물질수용부(110)의 내측, 특히 층물질수용부(110)의 하측으로 진입한 작동유체는 열교환파이프(130)를 따라 층물질수용부(110)의 내측을 이동하면서 층물질(M)에 의하여 가열된 후 층물질수용부(110)의 상측으로부터 터빈부(200) 측으로 이동된다. The working fluid, which is exemplified by supercritical carbon dioxide, is compressed by the
터빈부(200) 측으로 이동된 고온, 고압의 작동유체는 터빈부(200)에서 단열팽창되면서 터빈부(200)의 회전축을 회전시켜, 회전축에 연결된 발전부(300)에서 전기를 생산할 수 있도록 한다. The high temperature and high pressure working fluid moved to the
터빈부(200)에서 배출된 복수 개의 재생기(600), 쿨러(500) 등을 거치면서 압축되고 다시 열교환부(100)에 전달되는 과정을 반복한다. 일반 브레이튼 사이클 또는 재압축 사이클의 구성 및 작동원리는 통상의 기술자에게 자명한 내용이므로 자세한 설명은 생략한다. The cooler 500, and the like discharged from the
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 유동층 보일러를 이용한 발전장치에서 초임계 이산화탄소를 이용한 발전량을 조절하는 과정을 나타내는 흐름도이다. 15 is a flowchart illustrating a process of controlling the amount of power generation using supercritical carbon dioxide in a power generation apparatus using a fluidized bed boiler according to an embodiment of the present invention.
도 15를 참조하면, 급전지시 등에 의하여 유동층 보일러를 이용한 발전장치(1)의 출력을 조절해야 할 경우, 제어부(170)는 조절밸브(158) 및 송풍부(159)를 제어하여 층물질높이조절부(150)를 제어, 층물질수용부(110)에 수용된 층물질(M)의 높이를 조절, 열교환파이프(130)와 층물질(M)의 층물질높이조절부(150)를 통한 층물질(M)의 높이를 조절한다. 15, when the output of the
예를 들어 유동층 보일러를 이용한 발전장치(1)의 출력을 증대시켜야 할 경우, 제어부(170)는 조절밸브(158)를 제어하여 공기유입부(153)를 통한 유동화공기의 공급을 차단한다. 공기유입부(153)에 유동화 공기가 공급되지 않는 경우, 층물질유입부(152)에 유입된 층물질(M)은 고체와 같이 작용하여 층물질유입부(152)를 밀폐하고 유동되지 않는다. For example, when the output of the
따라서 층물질수용부(110)에 수용된 층물질(M)은 복수 개의 층물질높이조절부(150)를 통한 이동이 제한된 상태에서 층물질수용부(110)의 내측으로 계속 적층되며, 결국 배출관(113)을 통하여 배출될 때까지 높이가 증가하게 된다. The layer material M received in the layer
층물질수용부(110)에 수용된 층물질(M)의 높이가 증대되면서 결국 열교환파이프(130)에 접촉하는 층물질(M)의 접촉면적이 증대하므로 열교환파이프(130)의 내측을 흐르는 작동유체에 전달되는 열량이 증대한다. The height of the layer material M accommodated in the layer
이에 따라 작동유체가 터빈부(200)에 전달하는 에너지 및 발전부(300)에 의하여 발전되는 전력이 증대하게 된다. Accordingly, the energy transmitted by the working fluid to the
반면, 유동층 보일러를 이용한 발전장치(1)의 출력을 감소시켜야 할 경우, 제어부(170)는 조절밸브(158) 및 송풍부(159)를 제어하여 공기유입부(153)를 통한 유동화 공기의 공급을 증대시킨다. 공기유입부(153)를 통하여 유동화 공기가 공급되는 경우 층물질유입부(152)에 유입된 층물질(M)이 유동화되어 조절배출부(154)를 통하여 배출관(113)으로 배출된다. On the other hand, when it is necessary to reduce the output of the
제어부(170)는 출력의 감소량 등에 따라 층물질(M)이 배출되는 위치 및 유량 등을 조절하여 층물질수용부(110)의 내측에 수용된 층물질(M)의 높이를 낮추게 되는데, 층물질(M)의 높이가 낮아지면서 결국 열교환파이프(130)와 접촉하는 층물질(M)의 접촉면적이 줄어들게 된다. The
이에 따라 작동유체가 터빈부(200)에 전달하는 에너지 및 발전부(300)에 의하여 발전되는 전력이 감소하게 된다. Accordingly, the energy transmitted by the working fluid to the
이러한 층물질(M)의 높이 제어(S1)는 사용자가 터빈부(200) 입측 설정온도(TD) 또는 발전부(300) 희망 출력(WD)를 입력한 후(S100), 온도계 등의 센서로 터빈부(200) 입측 온도(TP) 또는 발전부(300) 출력(WP)을 측정(S200)을 비교(S300)하여, 설정온도(TD) 보다 측정온도(TP)가 낮거나 또는 희망 출력(WD) 보다 측정 출력(WD)가 낮은 경우 제어부(170)가 층물질높이조절부(150)를 제어하여 층물질(M)의 높이를 높이거나(S430) 낮추는(S410) 방식으로 자동 조절(S400) 될 수 있다. The height control S1 of the layer material M is performed by the user after inputting the set temperature T D of the
이로써, 본 실시예에서 유동층 보일러를 이용한 발전장치(1)는 열전달계수가 상대적으로 큰 층물질(M)을 이용하여 작동유체를 가열하므로 열교환부(100)의 크기 등을 줄일 수 있다. Thus, in the present embodiment, the
또한, 본 실시예에서 유동층 보일러를 이용한 발전장치(1)는 층물질수용부(110)에 수용된 층물질(M)의 높이를 단계적으로 조절함으로써, 열교환파이프(130)와 층물질(M)의 접촉 면적, 또는 층물질수용부(110)에 층물질(M)이 체류하는 시간 등을 조절하여 초임계 이산화탄소를 이용한 발전량을 조절할 수 있다. In the present embodiment, the
또한, 본 실시예에서 유동층 보일러를 이용한 발전장치(1)는 초임계 이산화탄소를 이용한 발전량을 유동층 보일러(10) 등의 작동과 독립적으로 제어할 수 있다. In addition, in the present embodiment, the
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. I will understand. Accordingly, the technical scope of the present invention should be defined by the following claims.
1: 유동층 보일러를 이용한 발전장치
10: 유동층 보일러
11: 기포유동층 열교환기
13: 룹실
14: 백패스
100: 열교환부
110: 층물질수용부
111: 공급관
113: 배출관
130: 열교환파이프
131: 내측관
133: 외측관
135: 돌출핀
150: 층물질높이조절부
151: 높이조절부
152: 층물질유입부
153: 공기유입부
154: 조절배출부
155: 유동화공기공급부
156: 압축공기저장부
157: 유체연결관
158: 조절밸브
159: 송풍부
170: 제어부
200: 터빈부
300: 발전부
400: 압축부
M: 층물질1: Power generator using fluidized bed boiler
10: Fluidized bed boiler 11: Bubble fluidized bed heat exchanger
13: Group room 14: Back pass
100: Heat exchanging part 110: Layer material receiving part
111: supply pipe 113: discharge pipe
130: Heat exchange pipe 131: Inner tube
133: outer tube 135: projecting pin
150: layer material height adjuster 151: height adjuster
152: layer material inlet 153: air inlet
154: regulated exhaust unit 155: fluidized-
156: Compressed air reservoir 157: Fluid connector
158: Control valve 159:
170: control unit 200: turbine unit
300: power generator 400:
M: Layer material
Claims (9)
상기 열교환부와 연결되며, 상기 열교환부에서 가열된 작동유체의 팽창을 이용하여 회전력을 발생시키는 터빈부;
상기 터빈부에 연결되며, 상기 터빈부의 회전력을 이용하여 전력을 생산하는 발전부; 및
상기 터빈부와 연결되며, 상기 터빈부에서 배출된 작동유체를 압축하여 상기 열교환부에 전달하는 압축부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 유동층 보일러를 이용한 발전장치.
A heat exchange unit provided in the fluidized bed boiler for heating the working fluid with the bed material;
A turbine section connected to the heat exchange section and generating a rotational force by using the expansion of the working fluid heated by the heat exchange section;
A power unit connected to the turbine unit and generating power using the rotational force of the turbine unit; And
A compression unit connected to the turbine unit and compressing the working fluid discharged from the turbine unit and delivering the compressed working fluid to the heat exchange unit;
Wherein the steam generator is a steam generator.
The power generation system using a fluidized-bed boiler according to claim 1, wherein the working fluid is supercritical carbon dioxide.
상기 층물질이 공급되는 공급관과, 상기 층물질이 배출되는 배출관이 구비되며, 상기 층물질이 수용되는 층물질수용부;
양단부가 각각 상기 압축부와 상기 터빈부에 연결되어, 상기 압축부로부터 공급받은 작동유체를 상기 터빈부로 전달하며, 상기 층물질수용부에 수용되어 상기 층물질에 의하여 가열되는 열교환파이프; 및
상기 층물질수용부 및 상기 배출관과 연통되고, 상기 배출관을 통하여 상기 층물질이 배출되는 위치 또는 양을 조절하여, 상기 층물질수용부에 수용된 층물질의 높이를 조절하는 층물질높이조절부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 유동층 보일러를 이용한 발전장치.
The heat exchanger according to claim 1 or 2,
A layer material accommodating portion in which the layer material is accommodated, a supply tube through which the layer material is supplied, and a discharge tube through which the layer material is discharged;
A heat exchange pipe which is connected to the compression unit and the turbine unit at both ends thereof and transfers the working fluid supplied from the compression unit to the turbine unit and is accommodated in the layer material storage unit and heated by the layer material; And
A layer material height adjuster which is in communication with the layer material accommodating portion and the discharge tube and regulates the position or amount of the layer material discharged through the discharge tube to adjust the height of the layer material accommodated in the layer material accommodating portion;
Wherein the steam generator is a steam generator.
상기 유동층 보일러의 기포유동층 열교환기에 구비되는 것을 특징으로 하는 유동층 보일러를 이용한 발전장치.
The heat exchanger according to claim 3,
Wherein the bubbling fluidized bed heat exchanger is provided in a bubbling fluidized bed heat exchanger of the fluidized bed boiler.
양단부가 상기 압축부 및 상기 터빈부에 연결되며, 작동유체가 내측으로 이동되는 내측관; 및
상기 내측관을 이격되게 둘러싸며, 상기 내측관과의 사이로 증기가 이동되는외측관;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 유동층 보일러를 이용한 발전장치.
The heat exchanger according to claim 3,
An inner tube having opposite ends connected to the compression section and the turbine section and having a working fluid moved inward; And
An outer tube which surrounds the inner tube and in which steam is moved between the inner tube and the inner tube;
Wherein the steam generator is a steam generator.
6. The power generation apparatus according to claim 5, wherein a plurality of projecting fins are formed on the inner tube or the outer tube so as to increase heat transfer efficiency with the working fluid or steam.
상기 층물질수용부의 내측과 상기 배출관을 연통시키며, 높이를 달리하여 복수 개 구비되는 높이조절부; 및
상기 높이조절부에 각각 구비되며, 상기 높이조절부에 유동화 공기를 선택적으로 공급하여 상기 층물질이 상기 높이조절부를 통하여 배출되도록 하는 유동화공기공급부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 유동층 보일러를 이용한 발전장치.
The apparatus of claim 3, wherein the layer material height adjuster comprises:
A plurality of height adjusting units communicating the inner side of the layer material receiving unit with the discharge pipe and having different heights; And
A fluidized air supply unit provided in the height adjusting unit and selectively supplying the fluidized air to the height adjusting unit to discharge the layered material through the height adjusting unit;
Wherein the steam generator is a steam generator.
상기 층물질수용부와 연통되어, 상기 층물질수용부로부터 상기 층물질이 유입되는 층물질유입부;
상기 층물질유입부의 하단부에 구비되고, 상기 유동화공기공급부에 유체적으로 연결되어, 상기 층물질유입부에 유동화 공기가 공급되도록 하는 공기유입부; 및
상기 층물질유입부에서 상측으로 연장 형성되고, 상기 배출관과 연통되어 상기 층물질의 이동을 안내하는 조절배출부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 유동층 보일러를 이용한 발전장치.
[8] The apparatus of claim 7,
A layer material inlet communicating with the layer material receiving portion and into which the layer material is introduced from the layer material receiving portion;
An air inflow portion provided at a lower end of the layer material inflow portion and fluidically connected to the fluidized air supply portion to supply fluidized air to the layer material inflow portion; And
An adjustable discharge portion extending upward from the layer material inflow portion and communicating with the discharge pipe to guide movement of the layer material;
Wherein the steam generator is a steam generator.
압축공기가 수용되는 압축공기저장부;
상기 압축공기저장부와 상기 높이조절부를 연결하여 유동화 공기의 이동을 안내하며, 조절밸브에 의하여 유동화 공기의 이동이 단속되는 유체연결관; 및
상기 압축공기저장부에 유체를 공급하는 송풍부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 유동층 보일러를 이용한 발전장치.
8. The apparatus according to claim 7, wherein the fluidized-
A compressed air storage portion for storing compressed air;
A fluid connection pipe connecting the compressed air storage portion and the height adjustment portion to guide the movement of the fluidized air and to control the movement of the fluidized air by the control valve; And
A blowing unit for supplying a fluid to the compressed air storage unit;
Wherein the steam generator is a steam generator.
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