| 1 |
1
외부에서 유입된 공기를 압축하여 압축공기를 생성하고, 그 압축공기로 터빈을 회전시켜 발전하는 터빈발전부;상기 터빈발전부에서 압축된 압축공기를 열교환으로 가열한 후, 가열된 압축공기를 공기극(캐소드)에서 환원시키면서 연료개질부에서 유출된 개질된 연료가스 중 일부를 유입하여 유입된 연료가스를 연료극(애노드)에서 산화시키는 화학 에너지로 발전하는 고체산화물 연료전지(Solid Oxide Fuel Cell: SOFC) 발전부;상기 고체산화물 연료전지 발전부에서 배출된 미반응연료를 포함하는 배출가스 중 일부와, 상기 고체산화물 연료전지 발전부에서 배출된 공기 중 일부를 유입하여, 혼합 후 연소하여 이산화가스를 포함하는 연소가스를 배출하는 연료전지버너;상기 연료전지버너에 배출된 연소가스를 공기극(캐소드)에서 환원시키면서 연료개질부에서 유출된 개질된 연료가스 중 일부를 유입하여 유입된 연료가스를 연료극(애노드)에서 산화시키는 화학 에너지로 발전하는 용융탄산염 연료전지(Molten Carbonate Fuel Cell: MCFC) 발전부;상기 고체산화물 연료전지 발전부의 공기극에서 배출된 공기 중 일부를 유입하여, 유입된 그 공기 중에서 산소를 분리하고, 산소가 분리된 공기는 상기 터빈발전부의 터빈으로 배출하는 이온 이송 멤브레인(Ion Transport Membrane: ITM);상기 터빈발전부와, 연소기에서 배출되는 가스에서 회수된 폐열로 발전하는 재생ORC(Organic Rankine cycle)발전부;상기 터빈발전부에서 유출되는 압축공기와 상기 용융탄산염 연료전지 발전부에서 배출되는 공기를 서로 교환시키는 제1열교환기; 및상기 제1열교환기에서 유출되는 압축공기와 상기 연료전지버너에서 배출되는 연소가스를 서로 교환시키는 제2열교환기;를 포함하고,상기 터빈발전부는외부에서 유입되는 공기에서 이물질을 제거하는 에어필터와;상기 에어필터를 통과한 공기를 유입하여 회전력으로 유입한 공기를 고압으로 압축하는 압축기와;상기 압축기와 축 연결되고, 상기 압축기의 회전으로 연동하여 발생하는 회전력으로 발전하는 제1발전기와;상기 압축기와 축 연결되고, 상기 제1열교환기를 통과한 상기 용융탄산염 연료전지 발전부의 배출 공기가 터빈블레이드와 상응하여 회전력을 발생하는 제1터빈과;상기 제1터빈의 배기부에 구비되어, 상기 제1터빈에서 배출되는 배기가스 및 상기 연소기의 연소가스와, 상기 재생ORC발전부를 순환하는 유체를 서로 열교환시키는 제3열교환기;를 포함하며,상기 연료개질부는외부에서 유입된 연료에서 황을 제거하는 탈황반응기와;상기 탈황반응기에서 배출된 연료와 상기 용융탄산염 연료전지 발전부에서 배출된 미반응연료를 포함하는 배출가스 중 일부를 서로 열교환시키는 제4열교환기와;상기 제4열교환기를 통과한 연료를 유입하여, 1차(고압)측 가스노즐로 공급하고, 상기 고체산화물 연료전지 발전부에서 배출된 미반응가스를 포함하는 배출가스 중 일부를 2차(저압)측 가스노즐로 공급하여, 1차측 가스와 2차측 가스를 혼합하여 배기하는 이젝터와;상기 이젝터에서 배기된 연료가스를 유입하여 개질한 후 배출하는 선개질부;를 포함하고,상기 재생ORC발전부는물보다 증발온도가 낮은 유기물을 순환시키는 순환라인과;상기 순환라인 선상에 구비되고, 상기 제3열교환기에서 열교환으로 상변화된 증기상의 유기물을 유입하여 증기상의 유기물이 터빈블레이드와 상응하여 회전력을 발생하는 증기터빈과;상기 증기터빈과 축 연결되고, 상기 증기터빈의 회전으로 연동하여 발생하는 회전력으로 발전하는 제2발전기와;상기 순환라인 선상에 구비되고, 상기 증기터빈에서 배출된 증기 상의 유기물을 응축하여 액상의 유기물로 배출하는 응축기와;상기 순환라인 선상에 구비되고, 상기 응축기에서 배출되는 액상의 유기물을 유입하여 상기 제3열교환기로 송출하는 펌프와;상기 순환라인 선상에 구비되고, 상기 제3열교환기로 유입되는 액상유기물과, 상기 증기터빈에서 배출된 증기 상의 유기물을 서로 열교환시키는 제5열교환기를 포함하는 4중 결합 하이브리드 발전시스템
|
