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증기사이클 기반의 폐열발전 열기관을 동작시키는 방법으로서, 연소장치에서 배출되는 배기가스와 증기사이클을 순환하는 작동유체를 제1 열교환기에서 열교환하는 제1 열교환 단계; 제1 열교환된 작동유체를 이용하여 터빈이 기계적 일을 수행하는 단계; 상기 터빈에서 배출되는 작동유체를 제2 열교환기에서 응축하는 제2 열교환 단계; 제2 열교환된 작동유체를 가압펌프에 의해 가압하는 단계;상기 제2 열교환기에서 배출되는 작동유체의 일부를 분기하여 상기 제2 열교환기로 재공급하는 피드백 경로를 형성하는 단계; 및상기 제1 열교환기에서 배출되는 배기가스와 상기 피드백 경로 상의 작동유체를 열교환하는 제3 열교환 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 증기사이클 기반의 열기관 동작 방법
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제 1 항에 있어서,상기 열기관의 폐열발전 효율이 최대값을 포함하는 소정 범위의 폐열발전 효율 값을 갖도록 상기 작동유체의 증발온도를 설정하고, 이 때 상기 폐열발전 효율은 상기 열기관의 폐열회수 효율과 사이클 효율의 곱에 비례하는 값으로 정의되고, 상기 폐열회수 효율은 배기가스를 상온까지 냉각시 활용가능한 최대 열량에 대해 증기사이클에 활용된 열량이고, 상기 사이클 효율은 증기사이클에 활용된 열량에 대한 증기사이클의 순출력 일(work)인 것을 특징으로 하는 증기사이클 기반의 열기관 동작 방법
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제 2 항에 있어서,상기 폐열발전 효율의 상기 소정 범위가 폐열발전 효율 최대값의 90% 이상의 값을 갖는 범위인 것을 특징으로 하는 증기사이클 기반의 열기관 동작 방법
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제 3 항에 있어서, 상기 가압펌프에 의해 상기 작동유체에 가압하는 압력을 조절함으로써 상기 작동유체의 증발온도를 증가시키거나 감소시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 증기사이클 기반의 열기관 동작 방법
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제 1 항에 있어서, 상기 제3 열교환 단계가, 작동유체가 배기가스로부터 열에너지를 받아서 증발하고 배기가스 중의 수증기가 응축하여 물이 생성되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 증기사이클 기반의 열기관 동작 방법
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제 1 항에 있어서, 상기 제1 열교환기에서 배출되는 배기가스의 온도에 기초하여, 상기 피드백 경로로 흐르는 작동유체의 유량을 제어하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 증기사이클 기반의 열기관 동작 방법
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증기사이클 기반의 폐열발전 열기관으로서, 연소장치에서 배출되는 배기가스와 증기사이클을 순환하는 작동유체를 열교환하여 상기 작동유체에 열에너지를 공급하는 제1 열교환기(10); 상기 제1 열교환기로부터 공급받은 작동유체에 의해 기계적 일을 하는 터빈(20);상기 터빈에서 배출되는 작동유체를 응축하는 제2 열교환기(30); 상기 제2 열교환기에서 배출되는 작동유체를 가압하여 상기 제1 열교환기로 공급하는 가압펌프(40);상기 제2 열교환기(30)에서 배출되는 작동유체의 일부를 분기하여 상기 제2 열교환기(30)로 재공급하는 피드백 경로; 및 상기 제1 열교환기(10)에서 배출되는 배기가스와 상기 피드백 경로상의 작동유체를 열교환하는 제3 열교환기(50);를 포함하는 것을 특징으로 하는 증기사이클 기반의 열기관
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제 8 항에 있어서,상기 열기관의 폐열발전 효율이 최대값을 포함하는 소정 범위의 폐열발전 효율 값을 갖도록 상기 작동유체의 증발온도를 설정하고, 이 때 상기 폐열발전 효율은 상기 열기관의 폐열회수 효율과 사이클 효율의 곱에 비례하는 값으로 정의되고,상기 폐열회수 효율은 배기가스를 상온까지 냉각시 활용가능한 최대 열량에 대해 증기사이클에 활용된 열량이고, 상기 사이클 효율은 증기사이클에 활용된 열량에 대한 증기사이클의 순출력 일(work)인 것을 특징으로 하는 증기사이클 기반의 열기관
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제 9 항에 있어서, 상기 폐열발전 효율의 상기 소정 범위가 시스템 효율 최대값의 90% 이상인 값을 갖는 범위인 것을 특징으로 하는 증기사이클 기반의 열기관
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제 10 항에 있어서,상기 가압펌프에 의해 상기 작동유체에 가압하는 압력을 조절함으로써 상기 작동유체의 증발온도를 증가시키거나 감소시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 증기사이클 기반의 열기관
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제 8 항에 있어서, 상기 제3 열교환기에서 작동유체가 배기가스로부터 열에너지를 받아서 증발하고 배기가스 중의 수증기가 응축하여 물이 생성되는 것을 특징으로 하는 증기사이클 기반의 열기관
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제 8 항에 있어서, 상기 피드백 경로를 통해 분기되는 작동유체의 유량을 조절하기 위한 유량제어밸브를 더 포함하고, 상기 유량제어밸브는 상기 제1 열교환기(10)에서 배출되는 배기가스의 온도에 기초하여 작동유체의 유량을 제어하는 것을 특징으로 하는 증기사이클 기반의 열기관
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제 8 항에 있어서, 상기 제1 열교환기(10)에서 배출되는 배기가스의 온도가 70도 내지 80도이고,상기 제3 열교환기(50)에서 배출되는 배기가스의 온도가 50도 이하인 것을 특징으로 하는 증기사이클 기반의 열기관
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