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석탄을 분쇄한 미분탄을 연소하여 발전하고, 상기 연소에서 생성되는 배출 가스를 이용하여 상기 배출 가스와 급수의 열교환을 통해 상기 급수를 가열하는 석탄 화력 발전 장치;상기 석탄 화력 발전 장치와 결합되고, 상기 배출 가스를 이용하여 복수의 순환 가스를 생성하며, 상기 복수의 순환 가스를 순환시켜 상기 석탄 화력 발전 장치로 전달하는 순환 장치; 및상기 석탄의 종류에 따른 발화점, 휘발분 및 발열량을 포함하는 석탄 정보를 저장하고, 상기 석탄 종류를 입력받아 상기 석탄 정보에 따른 제어 조건을 설정하며, 상기 제어 조건에 대응되도록 상기 순환 가스의 온도, 유량 및 상기 순환 가스에 포함된 산소 농도를 조절하는 제어 장치를 포함하고,상기 순환 가스는, 상기 석탄을 건조하며, 착화에 필요한 온도로 상기 미분탄을 예열하고, 상기 석탄 화력 발전 장치의 연소 영역으로 상기 미분탄과 상기 미분탄의 착화에 필요한 산소를 공급하며,상기 제어 조건은, 상기 미분탄의 운반에 필요한 상기 순환 가스의 유량, 상기 미분탄의 착화에 필요한 상기 순환 가스의 온도 및 산소 농도인, 개조 석탄 화력 발전 시스템
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| 2 |
2
제1항에 있어서,상기 배출 가스는 제1 배출 가스 및 제2 배출 가스로 구분되고,상기 제1 배출 가스는, 상기 연소에서 생성된 가스이며,상기 제2 배출 가스는, 상기 배출 가스와 급수의 열교환에서 생성된 가스인, 개조 석탄 화력 발전 시스템
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3
제2항에 있어서,상기 석탄 화력 발전 장치는,상기 미분탄을 생성하는 미분기;상기 미분탄을 연소하여 수증기 및 상기 제1 배출 가스를 생성하는 보일러;상기 보일러에서 생성된 상기 수증기를 이용하여 발전하는 발전 터빈; 및상기 제1 배출 가스와 급수의 열교환을 통해 상기 급수를 가열하고, 상기 제2 배출 가스를 외부로 배출하는 급수 가열부를 포함하는, 개조 석탄 화력 발전 시스템
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4
제3항에 있어서,상기 순환 장치는,연료를 연소하여 생성된 제1 순환 가스를 제1 유입 라인을 통해 상기 보일러의 상기 연소 영역으로 공급하는 가스 터빈; 및제2 순환 가스, 제3 순환 가스, 제4 순환 가스 및 제5 순환 가스를 생성하고, 상기 제5 순환 가스를 상기 미분기로 공급하여 상기 석탄을 건조하며, 상기 제5 순환 가스를 이용하여 상기 미분탄을 제2 유입 라인을 통해 상기 보일러로 이동시키는 순환부를 포함하고,상기 순환 가스는, 상기 제1 순환 가스 내지 상기 제5 순환 가스로 구분되며,상기 제1 순환 가스는, 상기 가스 터빈에서 상기 연료의 연소에 의해 생성된 가스이고,상기 제2 순환 가스는, 상기 제1 배출 가스를 일부 추출한 가스이며,상기 제3 순환 가스는, 상기 제1 순환 가스와 상기 제2 순환 가스를 혼합한 가스이고,상기 제4 순환 가스는, 상기 제2 배출 가스를 일부 추출한 가스이며,상기 제5 순환 가스는, 상기 제3 순환 가스와 상기 제4 순환 가스를 혼합한 가스인, 개조 석탄 화력 발전 시스템
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| 5 |
5
제4항에 있어서,상기 순환부는,상기 제1 순환 가스 및 상기 제2 순환 가스가 유입되어 상기 제3 순환 가스를 생성하는 제1 혼합 챔버;상기 제1 유입 라인과 연결되어 상기 제1 순환 가스를 상기 제1 혼합 챔버로 유입하는 제1 순환 라인;상기 제1 순환 라인에 결합되어 상기 제1 혼합 챔버로 유입되는 상기 제1 순환 가스의 양을 조절하는 제1 댐퍼;상기 제1 배출 가스가 배출되는 상기 보일러의 제1 배출 라인과 연결되어 상기 제1 배출 가스를 소정 추출하여 상기 제2 순환 가스를 생성하고, 상기 제2 순환 가스를 상기 제1 혼합 챔버로 유입하는 제2 순환 라인; 및상기 제2 순환 라인에 결합되어 상기 제1 혼합 챔버로 유입되는 상기 제2 순환 가스의 양을 조절하는 제2 댐퍼를 포함하는, 개조 석탄 화력 발전 시스템
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| 6 |
6
제5항에 있어서,상기 순환부는,상기 제3 순환 가스와 상기 제4 배출 가스가 유입되어 상기 제5 순환 가스를 생성하는 제2 혼합 챔버;상기 제1 혼합 챔버와 연결되어 상기 제3 순환 가스를 상기 제2 혼합 챔버로 유입하는 제3 순환 라인;상기 제2 배출 가스가 배출되는 상기 급수 가열부의 제2 배출 라인과 연결되어 상기 제2 배출 가스를 소정 추출하여 상기 제4 순환 가스를 생성하고, 상기 제4 순환 가스를 상기 제2 혼합 챔버로 유입하는 제4 순환 라인; 및상기 제4 순환 라인에 결합되어 상기 제2 혼합 챔버로 유입되는 상기 제4 순환 가스의 양을 조절하는 제3 댐퍼를 더 포함하는, 개조 석탄 화력 발전 시스템
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7
제6항에 있어서,상기 제1 순환 가스의 온도는 상기 제1 배출 가스의 온도 보다 높고,상기 제1 배출 가스의 온도는 상기 제2 배출 가스의 온도 보다 높은, 개조 석탄 화력 발전 시스템
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8
제6항에 있어서,상기 순환부는,상기 석탄을 건조하기 위해 상기 제5 순환 가스를 상기 미분기로 유입하는 제5 순환 라인; 및상기 제5 순환 라인과 결합되어 상기 제5 순환 가스를 상기 미분기로 전달하는 제1 송풍기를 더 포함하고,상기 제5 순환 가스는 상기 미분기를 통과하여 상기 미분탄과 함께 상기 제2 유입 라인으로 이동하여 상기 보일러로 유입되는, 개조 석탄 화력 발전 시스템
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9
제8항에 있어서,상기 순환 장치는,외부 공기를 상기 연소 영역으로 공급하는 제2 송풍기를 더 포함하는, 개조 석탄 화력 발전 시스템
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10
제9항에 있어서,상기 제어 장치는,상기 미분기로 유입되는 상기 석탄의 유입량을 측정하고,상기 미분탄과 함께 상기 제2 유입 라인을 이동하는 상기 제5 순환 가스의 산소 농도를 측정하며,상기 제5 순환 라인을 이동하는 상기 제5 순환 가스의 온도를 측정하여, 상기 제5 순환 가스가 상기 제어 조건에 대응되도록 상기 순환을 제어하는, 개조 석탄 화력 발전 시스템
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11
제10항에 있어서,상기 제어 장치는,상기 석탄 정보를 저장하는 데이터 베이스부;상기 석탄의 종류를 입력받고, 상기 석탄 정보를 이용하여 상기 미분기로 유입되는 석탄의 유입량에 따른 상기 제어 조건을 설정하는 제어 조건 설정부; 상기 석탄의 유입량을 측정하는 제1 측정부;상기 제5 순환 라인을 이동하는 상기 제5 순환 가스의 온도를 측정하는 제2 측정부;상기 제2 유입 라인을 이동하는 상기 제5 순환 가스의 산소 농도를 측정하는 제3 측정부; 및상기 제1 내지 제3 측정부의 측정 결과에 따라 상기 제5 순환 가스가 상기 제어 조건에 대응되도록 상기 제1 내지 제3 댐퍼를 제어하는 제어부를 포함하는, 개조 석탄 화력 발전 시스템
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12
제11항에 있어서,상기 제어부는,상기 제1 순환 가스의 유입량을 제어하여 상기 제5 순환 가스의 산소 농도를 조절하고,상기 제2 순환 가스 및 상기 제4 순환 가스의 유입량을 제어하여 상기 제5 순환 가스의 온도를 조절하는, 개조 석탄 화력 발전 시스템
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13
제12항에 있어서,상기 제어 조건은,상기 석탄의 종류 및 유입량에 따른 상기 제5 순환 가스의 온도에 대한 제1 기준 범위 및 상기 제5 순환 가스의 산소 농도에 대한 제2 기준 범위를 포함하는, 개조 석탄 화력 발전 시스템
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14
제13항에 있어서,상기 제어부는,상기 제5 순환 가스의 온도가 상기 제1 기준 범위에 포함되고, 상기 제5 순환 가스의 산소 농도가 상기 제2 기준 범위를 초과하는 경우,상기 제1 댐퍼를 제어하여 상기 제1 혼합 챔버로 유입되는 상기 제1 순환 가스의 유입량을 감소시켜 상기 제5 순환 가스의 산소 농도를 낮춰 상기 제2 기준 범위로 조절하는, 개조 석탄 화력 발전 시스템
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15
제14항에 있어서,상기 제어부는,상기 제5 순환 가스의 산소 농도를 낮춰 상기 제2 기준 범위로 형성하는 중에, 상기 제5 순환 가스의 온도가 상기 제1 기준 범위 미만이 되는 경우,상기 제2 댐퍼를 제어하여 상기 제2 순환 가스의 유입량을 증가시키고, 상기 제3 댐퍼를 제어하여 상기 제4 순환 가스의 유입량을 감소시켜 상기 제5 순환 가스의 온도를 높여 상기 제1 기준 범위로 조절하는, 개조 석탄 화력 발전 장치
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16
제13항에 있어서,상기 제어부는,상기 제5 순환 가스의 온도가 상기 제1 기준 범위에 포함되고, 상기 제5 순환 가스의 산소 농도가 상기 제2 기준 범위 미만인 경우,상기 제1 댐퍼를 제어하여 상기 제1 혼합 챔버로 유입되는 상기 제1 순환 가스의 유입량을 증가시켜 상기 제5 순환 가스의 산소 농도를 높여 상기 제2 기준 범위로 조절하는, 개조 석탄 화력 발전 시스템
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17
제16항에 있어서,상기 제어부는,상기 제5 순환 가스의 산소 농도를 높여 상기 제2 기준 범위로 형성하는 중에, 상기 제5 순환 가스의 온도가 상기 제1 기준 범위를 초과하는 경우,상기 제2 댐퍼를 제어하여 상기 제2 순환 가스의 유입량을 감소시키고, 상기 제3 댐퍼를 제어하여 상기 제4 순환 가스의 유입량을 증가시켜 상기 제5 순환 가스의 온도를 낮춰 상기 제1 기준 범위로 조절하는, 개조 석탄 화력 발전 시스템
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18
제13항에 있어서,상기 제어부는,상기 제5 순환 가스의 온도가 상기 제1 기준 범위를 초과하고, 상기 제5 순환 가스의 산소 농도가 상기 제2 기준 범위를 초과하는 경우,상기 제1 댐퍼를 제어하여 상기 제1 혼합 챔버로 유입되는 상기 제1 순환 가스의 유입량을 감소시켜 제5 순환 가스의 산소 농도를 낮춰 제2 기준 범위로 조절하고,상기 제2 댐퍼를 제어하여 상기 제1 혼합 챔버로 유입되는 상기 제2 순환 가스의 유입량을 감소하고, 상기 제3 댐퍼를 제어하여 상기 제2 혼합 챔버로 유입되는 상기 제4 순환 가스의 유입량을 증가하여, 상기 제5 순환 가스의 온도를 낮춰 상기 제1 기준 범위로 조절하는, 개조 석탄 화력 발전 시스템
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19
제18항에 있어서,상기 제어부는,상기 제5 순환 가스의 산소 농도를 낮춰 제2 기준 범위로 조절하는 중에, 상기 제5 순환 가스의 온도가 상기 제2 기준 범위 미만이 되면,상기 제2 댐퍼를 제어하여 상기 제1 혼합 챔버로 유입되는 상기 제2 순환 가스의 유입량을 증가시키고, 상기 제3 댐퍼를 제어하여 상기 제2 혼합 챔버로 유입되는 상기 제4 순환 가스의 유입량을 감소시켜, 상기 제5 순환 가스의 온도를 높여 상기 제1 기준 범위로 조절하는, 개조 석탄 화력 발전 시스템
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제13항에 있어서,상기 제어부는,상기 제5 순환 가스의 온도가 상기 제1 기준 범위를 초과하고, 상기 제5 순환 가스의 산소 농도가 상기 제2 기준 범위에 포함되는 경우,상기 제2 댐퍼를 제어하여 상기 제1 혼합 챔버로 유입되는 상기 제2 순환 가스의 유입량을 감소시키고, 상기 제3 댐퍼를 제어하여 상기 제2 혼합 챔버로 유입되는 상기 제4 순환 가스의 유입량을 증가시켜, 상기 제5 순환 가스의 온도를 낮춰 상기 제1 기준 범위로 조절하는, 개조 석탄 화력 발전 시스템
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제13항에 있어서,상기 제어부는,상기 제5 순환 가스의 온도가 상기 제1 기준 범위를 초과하고, 상기 제5 순환 가스의 산소 농도가 상기 제2 기준 범위 미만인 경우,상기 제1 댐퍼를 제어하여 상기 제1 혼합 챔버로 유입되는 상기 제1 순환 가스의 유입량을 증가시켜 상기 제5 순환 가스의 산소 농도를 높여 상기 제2 기준 범위로 조절하고,상기 제2 댐퍼를 제어하여 상기 제1 혼합 챔버로 유입되는 상기 제2 순환 가스의 유입량을 감소시키고, 상기 제3 댐퍼를 제어하여 상기 제2 혼합 챔버로 유입되는 상기 제4 순환 가스의 유입량을 증가시켜, 상기 제5 순환 가스의 온도를 낮춰 상기 제1 기준 범위로 조절하는, 개조 석탄 화력 발전 시스템
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제13항에 있어서,상기 제어부는,상기 제5 순환 가스의 온도가 상기 제1 기준 범위 미만이고, 상기 제3 순환 가스의 산소 농도가 상기 제2 기준 범위를 초과하는 경우,상기 제1 댐퍼를 제어하여 상기 제1 혼합 챔버로 유입되는 상기 제1 순환 가스의 유입량을 감소시켜 상기 제5 순환 가스의 산소 농도를 낮춰 상기 제2 기준 범위로 조절하고,상기 제2 댐퍼를 제어하여 상기 제1 혼합 챔버로 유입되는 상기 제2 순환 가스의 유입량을 증가시키고, 상기 제3 댐퍼를 제어하여 상기 제2 혼합 챔버로 유입되는 상기 제4 순환 가스의 유입량을 감소시켜, 상기 제5 순환 가스의 온도를 높여 상기 제1 기준 범위로 조절하는, 개조 석탄 화력 발전 시스템
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제13항에 있어서,상기 제어부는,상기 제5 순환 가스의 온도가 상기 제1 기준 범위 미만이고, 상기 제5 순환 가스의 산소 농도가 상기 제2 기준 범위에 포함되는 경우,상기 제2 댐퍼를 제어하여 상기 제1 혼합 챔버로 유입되는 상기 제2 순환 가스의 유입량을 증가시키고, 상기 제3 댐퍼를 제어하여 상기 제2 혼합 챔버로 유입되는 상기 제4 순환 가스의 유입량을 감소시켜, 상기 제5 순환 가스의 온도를 높여 상기 제1 기준 범위로 조절하는, 개조 석탄 화력 발전 시스템
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제13항에 있어서,상기 제어부는,상기 제5 순환 가스의 온도가 상기 제1 기준 범위 미만이고, 상기 제5 순환 가스의 산소 농도가 상기 제2 기준 범위 미만인 경우,상기 제1 댐퍼를 제어하여 상기 제1 혼합 챔버로 유입되는 상기 제1 순환 가스의 유입량을 증가시켜 상기 제5 순환 가스의 산소 농도를 높여 상기 제2 기준 범위로 조절하고,상기 제2 댐퍼를 제어하여 상기 제1 혼합 챔버로 유입되는 상기 제2 순환 가스의 유입량을 증가시키며, 상기 제3 댐퍼를 제어하여 상기 제2 혼합 챔버로 유입되는 상기 제4 순환 가스의 유입량을 감소시켜, 상기 제5 순환 가스의 온도를 높여 상기 제1 기준 범위로 조절하는, 개조 석탄 화력 발전 시스템
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석탄 화력 발전 장치에 유입되는 석탄 정보를 이용하여 제어 조건을 설정하는 단계;석탄을 분쇄하여 미분탄을 생성하는 단계;상기 미분탄을 연소하는 단계;상기 연소에 의해 생성된 배출 가스를 이용하여 발전하는 단계;상기 배출 가스와 급수의 열교환을 통해 온수를 생성하는 단계;상기 배출 가스를 이용하여 순환 가스를 생성하고, 상기 연소에 이용하기 위해 상기 순환 가스를 순환하는 단계; 및 상기 제어 조건에 대응되도록 상기 순환 가스의 온도, 유량 및 상기 순환 가스에 포함된 산소 농도를 제어하는 단계를 포함하고,상기 석탄 정보는, 상기 석탄의 종류에 따른 발화점, 휘발분 및 발열량을 포함하며,상기 제어 조건은, 상기 미분탄의 착화에 필요한 상기 순환 가스의 온도 및 산소 농도이고,상기 순환 가스는, 상기 석탄을 건조하며, 착화에 필요한 온도로 상기 미분탄을 예열하고, 연소 영역으로 상기 미분탄과 상기 미분탄의 착화에 필요한 산소를 공급하는 가스인, 발전 방법
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제25항에 있어서,상기 제어 조건을 설정하는 단계는,상기 석탄 화력 발전 장치에 유입되는 상기 석탄의 종류를 입력받는 단계; 및상기 석탄의 종류에 대한 유입량의 변화에 따른 상기 제어 조건을 설정하는 단계를 포함하는, 발전 방법
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제25항에 있어서,상기 순환 가스의 온도, 유량 및 상기 순환 가스에 포함된 산소 농도를 제어하는 단계는,상기 석탄의 유입량을 측정하는 단계;상기 순환 가스의 온도 및 산소 농도를 측정하는 단계; 및측정 결과에 따라 상기 제어 조건에 대응되도록 상기 순환 가스의 온도, 유량 및 산소 농도를 제어하는 단계를 포함하는, 발전 방법
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