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KR101010707B1 - 폐열 회수 발전장치 - Google Patents

폐열 회수 발전장치 Download PDF

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KR101010707B1
KR101010707B1 KR1020080103713A KR20080103713A KR101010707B1 KR 101010707 B1 KR101010707 B1 KR 101010707B1 KR 1020080103713 A KR1020080103713 A KR 1020080103713A KR 20080103713 A KR20080103713 A KR 20080103713A KR 101010707 B1 KR101010707 B1 KR 101010707B1
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KR
South Korea
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working fluid
waste heat
circulation pipe
power generation
heat recovery
Prior art date
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KR1020080103713A
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Inventor
김성완
Original Assignee
김성완
주식회사 자이벡
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 김성완, 주식회사 자이벡 filed Critical 김성완
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    • F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

본 발명은 산업용 설비에서 발생하는 폐열 에너지를 이용하여 전기 에너지를 생성할 수 있도록 구성한 폐열 회수 발전장치에 관한 것이다. 본 발명의 폐열 회수 발전장치는 제1 작동유체와 이런 제1 작동유체에 비해 비등점(boiling point)이 낮은 제2 작동유체를 수용하는 작동유체 분리기, 작동유체 분리기로부터 공급되는 제1 작동유체가 통과하면서 기계적 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 제1 발전부, 제1 발전부로 공급되는 제1 작동유체의 통로를 제공하는 제1 순환배관, 폐열원으로부터 열을 흡수한 제1 작동유체를 작동유체 분리기로 다시 공급하는 제2 순환배관, 및 제2 순환배관 내로 제2 작동유체를 공급하는 작동유체 공급기를 포함한다.
폐열, 발전, 회수, 기화, 저온, 순환, 응축, 압력차

Description

폐열 회수 발전장치{Generating Apparatus for Waste Heat Recovery}
본 발명은 발전장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 산업용 설비에서 발생하는 폐열 에너지를 이용하여 전기 에너지를 생성할 수 있도록 구성한 폐열 회수 발전장치에 관한 것이다.
일반적으로 제철소를 비롯한 산업용 플랜트 설비는 여러 공정을 거치면서 최종적으로 제품을 생산한다. 이때, 대부분의 산업용 플랜트 설비는 가열, 가압, 또는 연소를 수행하는 공정에서 배기가스 또는 냉각수를 발생시키며, 이러한 배기가스 또는 냉각수에 폐열이 함유된 상태로 외부로 배출시킨다. 그래서, 최근의 산업용 플랜트 설비에는 이런 폐열을 일부라도 회수하기 위해서 폐열 회수 장치들을 설치한다.
특히, 대형 제철소는 철광석에 함유된 철 성분을 추출하기 위해서 용광로에서 철광석을 고온으로 용해시키는 공정을 수행하는데, 이러한 공정 중에 고온의 배기가스와 냉각수가 다량으로 발생된다. 그래서, 대형 제철소에는 배기가스와 냉각수에 함유된 폐열 에너지를 전기 에너지로 발전시키기 위한 폐열 회수 발전장치를 설치한다.
기존의 폐열 회수 발전장치는 고온의 배기가스 또는 냉각수를 보일러에서 열교환시킴으로써, 이로 인해 고온 고열의 증기를 발생시킨다. 그리고, 이러한 폐열 회수 발전장치는 고온 고열의 증기로 터빈을 회전시킴으로써, 터빈의 회전력으로 전기 에너지를 발생시킨다.
하지만, 기존의 폐열 회수 발전장치는 배기가스 또는 냉각수에 함유된 폐열 에너지 중에서 극히 일부만이 전기 에너지로 회수된다. 더욱이 이러한 폐열 회수 발전장치는 다량의 배기가스 또는 냉각수 중에서 고온 상태의 일부만이 열교환에 의해 증기를 발생시킬 수 있다. 이로 인해, 기존의 폐열 회수 발전장치는 다량의 배기가스 또는 냉각수 중에서 활용될 수 있는 비율이 매우 낮은 단점이 있다.
본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 종래 폐열을 함유하는 배기가스 또는 냉각수 중에서 재활용하기 어려웠던 저온 상태의 배기가스 또는 냉각수를 이용하더라도 전기 에너지를 충분히 생성할 수 있는 폐열 회수 발전장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 비교적 단순한 구성으로 이루어짐으로써, 제철소를 비롯한 여러 산업용 설비에 용이하게 적용 설치할 수 있는 폐열 회수 발전장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.
본 실시예에 따른 폐열 회수 발전장치는 제1 작동유체와 상기 제1 작동유체에 비해 비등점(boiling point)이 낮은 제2 작동유체를 수용하는 작동유체 분리기, 상기 작동유체 분리기로부터 공급되는 상기 제1 작동유체가 통과하면서 기계적 에너지를 변환시켜 전기 에너지를 발생시키는 제1 발전부, 상기 작동유체 분리기와 상기 제1 발전부를 상호 연결하여 상기 제1 작동유체를 상기 제1 발전부로 공급하는 통로를 제공하는 제1 순환배관, 상기 제1 순환배관과는 다른 경로를 가지도록 상기 작동유체 분리기와 상기 제1 발전부를 상호 연결하여 폐열원(廢熱源)으로부터 열을 흡수한 상기 제1 작동유체를 상기 작동유체 분리기로 다시 공급하는 통로를 제공하는 제2 순환배관, 및 상기 제2 순환배관에 연결되어 상기 제2 순환배관 내로 제2 작동유체를 공급하는 작동유체 공급기를 포함한다.
상기 제1 발전부는, 상기 제1 작동유체가 통과하면서 터빈 날개를 회전시켜 기계적 에너지를 발생시키는 터빈과, 상기 터빈의 기계적 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 발전기를 포함할 수 있다.
상기 작동유체 분리기는 상기 제1 발전부 및 상기 작동유체 공급기에 비해 상대적으로 더 높은 위치에 설치된다.
상기 제2 작동유체는 상기 제1 작동유체와의 열교환을 통해 상기 제2 순환배관에서 기화한다.
폐열 회수 발전장치는 상기 작동유체 분리기로부터 배출된 기체상태의 상기 제2 작동유체를 액체 상태의 상기 제2 작동유체로 응축시키는 응축기(condenser)를 더 포함할 수 있다.
상기 작동유체 공급기는 상기 제2 작동유체를 수용하는 보관용기, 및 상기 보관용기에 연결되어 상기 제2 작동유체를 상기 제2 순환배관으로 유동시키는 펌프를 포함한다. 이때 상기 응축기는 상기 작동유체 공급기에 연결되어, 상기 응축기에서 액화된 상기 제2 작동유체가 상기 작동유체 공급기로 공급된다.
폐열 회수 발전장치는 상기 작동유체 분리기와 상기 응축기 사이에 설치되어, 상기 작동유체 분리기로부터 공급되는 기체가 통과하면서 기계적 에너지를 변환시켜 전기 에너지를 발생시키는 제2 발전부를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 순환배관 또는 상기 제2 순환배관은 폐열 함유 물질이 충진된 폐열원을 지나면서 열교환한다.
상기 제1 순환배관 또는 상기 제2 순환배관은 다수 개의 갈래로 분기되는 분 기 영역을 각각 구비하며, 상기 제2 순환배관의 분기 영역은 상기 작동유체 공급기가 연결되는 지점과 상기 작동유체 분리기 사이에 위치할 수 있다.
상기 제2 순환배관은 다수 개의 갈래로 분기된 지점마다 상기 작동유체 공급기가 각각 연결될 수도 있다.
폐열 회수 발전장치는 상기 작동유체 공급기가 연결되는 지점의 상기 제2 순환배관에 설치되어, 상기 제1 작동유체의 진행방향으로 상기 제2 작동유체를 유입시키는 작동유체 공급노즐을 더 포함한다. 상기 작동유체 공급노즐은 상기 제1 작동유체의 진행방향으로 갈수록 내경이 감소하는 유입 안내부, 상기 제2 작동유체가 유입되는 증폭부, 및 상기 증폭부의 후단에 설치되는 관구조의 배출 안내부을 포함하는 내부 구조를 갖는다. 상기 증폭부는 상기 제2 작동유체가 유입되는 흡입공, 상기 흡입공에 연결되면서 배관의 원주 방향으로 유통시키는 분배통로, 및 상기 분배통로를 내부와 연결하는 유도통로로 이루어진다. 그리고 상기 유도통로와 상기 배출 안내부가 만나는 영역이 곡면지게 형성된다.
상기 제1 순환배관과 상기 제2 순환배관은 산업용 설비의 굴뚝에 설치되어 상기 굴뚝으로부터 배출되는 배기가스와 열교환이 이루어질 수 있다. 또는 상기 제2 순환배관은 제철소 용광로의 배출로에 접하도록 설치되어 상기 배출로를 통해 배출되는 용광로의 부산물 또는 냉각수와 열교환이 이루어질 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 폐열 회수 발전장치는, 상기 제2 순환배관의 외주를 따라 형성되는 주입슬롯을 커버하면서, 공급되는 상기 제2 작동유체가 일시적으로 저장되는 완충공간을 제공하는 완충부를 더 포함할 수 있다. 상기 완충부에 는 연결부를 통해 상기 제2 작동유체의 공급을 시간적, 정량적으로 제어할 수 있는 밸브가 연결될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 폐열 회수 발전장치는, 상기 제2 순환배관의 외주를 따라 외측으로 보조공간을 마련하여 형성되며, 상기 보조공간의 상부는 상기 제2 순환배관으로부터 차단되어 있고 상기 보조공간의 하부는 상기 제2 순환배관과 연통되어 형성된 보조배관부와, 상기 보조배관부의 상단부 외측에 외주를 따라 형성되는 주입슬롯을 커버하면서, 공급되는 상기 제2 작동유체가 일시적으로 저장되는 완충공간을 제공하는 완충부를 함께 포함할 수 있다.
종래 폐열을 함유하는 배기가스 또는 냉각수 중에서 300℃ 내외의 저온 상태의 배기가스 또는 냉각수를 활용하기 어려웠다. 반면, 본 발명의 실시예에 따른 폐열 회수 발전장치는 300℃ 내외 또는 그 이하의 저온 상태의 배기가스 또는 냉각수를 이용하더라도, 작동유체를 기화시킬 수 있기 때문에 폐열 에너지를 운동 에너지로 전환시킬 수 있다. 그러면, 본 발명의 실시예에 따른 폐열 회수 발전장치는 이러한 운동 에너지를 이용하여 전기 에너지를 충분히 생성할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 폐열 회수 발전장치는 비교적 단순한 구성으로 이루어짐으로써, 제철소를 비롯한 여러 산업용 설비에 널리 적용할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설 명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 폐열 회수 발전장치의 구성관계를 나타낸 개략도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 제1 실시예에 따른 폐열 회수 발전장치(100)는 제1 작동유체가 순환하는 운동 에너지를 이용하여, 제1 발전부(120)에서 발전(發電) 작용을 실시한다. 이때, 제2 작동유체는 제1 작동유체와 함께 순환하는데, 이러한 제2 작동유체는 제1 작동유체에 비해 상대적으로 비등점(boiling point)이 낮다. 폐열 회수 발전장치(100)는 폐열 에너지를 이용하여 상기 제2 작동유체를 기화시킨다. 그러면, 폐열 회수 발전장치(100)는 제2 작동유체의 기화현상이 일어나는 지점과 일어나지 않은 지점 사이에 압력차가 발생되기 때문에, 제1 작동유체가 어느 일 방향으로 유동하는 운동 에너지가 발생된다. 이로 인해 폐열 회수 발전장치(100)는 폐열 에너지를 운동 에너지로 변환시키고, 이런 운동 에너지로 발전 작용을 실시할 수 있다.
이와 같은 폐열 회수 발전장치(100)는 구체적으로 다음과 같은 구성요소를 구비한다.
작동유체 분리기(110)는 제1 작동유체와 제2 작동유체를 수용하도록 그 내부에 설정된 크기의 공간이 마련된다. 이때, 작동유체 분리기(110)는 그 내부에 제1 작동유체와 제2 작동유체가 함께 수용되지만, 제2 작동유체가 대부분 기화된 상태로서 제1 작동유체와 제2 작동유체가 상호 분리되어 있다.
제1 발전부(120)는 터빈 날개를 구비한 터빈(121)과, 터빈 날개의 회전축의 회전 운동으로 인한 기계적 에너지를 전기 에너지로 변환하는 발전기(122)를 구비한다. 이와 같이 제1 발전부(120)는 터빈 날개를 회전시킴으로써 발전 작용을 실시한다.
이런 터빈(121)의 구조는, 일례로 도 2에 도시된 바와 같다. 즉, 터빈(121)은 외형을 이루는 터빈 하우징(123), 터빈 하우징(123) 내에서 회전 가능하도록 설치된 터빈 날개(124)를 구비한다. 그러면, 터빈 하우징(123)의 일측에 형성된 터빈 입구(125)를 통해 유입된 제1 작동유체는 스크롤 통로(126)를 통과하면서, 터빈 날개(124)로 분사된다. 이렇게 분사된 제1 작동유체는 터빈 날개(124)를 회전시키고, 터빈 출구(127)을 통해 배출된다. 이와 같이 터빈(121)은 터빈 날개(124)의 회전이 터빈 축(128)으로 전달되면서, 제1 작동유체의 유동을 기계적 에너지(일)로 변환시킬 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정될 필요는 없으며, 상기 제1 작동유체의 유동을 기계적 에너지(일)로 변환시킬 수 있는 구조의 터빈이라면 어떠한 구조라도 적용할 수 있다.
작동유체 공급기(130)는 아래에서 설명할 제2 순환배관(150)에 연결되어, 제2 순환배관(150) 내로 제2 작동유체를 공급한다. 이를 위해 작동유체 공급기(130)는 제2 작동유체를 수용하는 보관용기(132), 및 보관용기(132)에 연결되어 제2 작동유체를 제2 순환배관(150)으로 유동시키는 펌프(133)를 구비한다. 즉, 작동유체 공급기(130)는 제1 작동유체와 제2 작동유체 중에서도 제2 작동유체를 공급하는 역할을 한다.
제1 순환배관(140)은 작동유체 분리기(110)와 터빈(121)을 상호 연결하여, 터빈(121)의 내부로 공급되는 제1 작동유체의 통로를 제공한다.
제2 순환배관(150)도 작동유체 분리기(110)와 터빈(121)을 상호 연결한다. 다만, 제2 순환배관(150)은 상기 제1 순환배관(140)과는 다른 경로를 가지며, 터빈(121)으로부터 배출되는 제1 작동유체를 작동유체 분리기(110)로 다시 공급하는 통로이다. 이로 인해, 제1 작동유체는 상기 언급한 바와 같이 상기 제1 순환배관(140)과 제2 순환배관(150)을 통해 작동유체 분리기(110)와 제1 발전부(120)를 지속적으로 순환한다.
즉, 제1 작동유체는 제1 순환배관(140)에서 제2 순환배관(150) 방향으로 지속적으로 유동하는데, 이런 제1 작동유체의 운동 에너지는 다음과 같은 원리에 의해 이루어진다.
도 3은 도 1에 도시된 폐열 회수 발전장치 중 일부를 나타낸 도면으로서, 제1 작동유체와 제2 작동유체의 유동흐름을 나타낸 개략도이다.
도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 폐열 회수 발전장치(100)는 작동유체 분리기(110)가 제1 발전부(120) 및 작동유체 공급기(130)에 비해 상대적으로 더 높은 위치에 설치된다. 그리고, 제1 순환배관(140)에서 임의의 제1 지점 압력(P1)과 제2 순환배관(150)에서의 제2 지점 압력(P2)은 각각 다음의 수학식 1과 같다. 이때, 제1 지점과 제2 지점은 유체 표면으로부터 동일한 높이(H)에 위치한다.
P1 = ρgH
P2 = ρ(1-α)gH
ΔP = P1 - P2 = ραgH
여기서, ρ는 제1 작동유체의 밀도이고, g는 중력 상수이고, H는 유체 표면으로부터의 높이이고, α는 제2 순환배관의 내부에서 기체 상태로 변환된 제2 작동유체가 차지하는 부피분율, ΔP는 P1 지점과 P2 지점 간의 압력차이다. 따라서, 유체 표면으로부터의 높이(H)가 높거나 제2 작동유체가 차지하는 기체 부피분율(α)이 커질수록, P1 지점과 P2 지점 간의 압력차(ΔP)가 커진다. P1 지점과 P2 지점 간의 압력차(ΔP)가 커질수록, 제1 작동유체는 P1 지점에서 P2 지점으로 보다 빠른 속도로 유동할 수 있다.
폐열 회수 발전장치(100)는 제1 작동유체와 이보다 낮은 비등점을 갖는 제2 작동유체를 각각 이용한다. 그 한 예로서, 제1 작동유체로는 수은, 오일, 중수(重水)와 같은 유체가 사용될 수 있으며, 제2 작동유체로는 물, 알코올, 유기 냉매와 같은 유체가 사용될 수 있다. 제2 작동유체는 제1 작동유체에 비해 상대적으로 비등점이 낮은 유체가 사용될 뿐만 아니라, 비등점이 100℃ 이하로 매우 낮은 특성이 있다. 즉, 물은 널리 알려진 바와 같이 비등점이 100℃이고, 알코올 류는 대체적으로 70℃ 내외이다.
폐열 회수 발전장치(100)는 제1 작동유체가 폐열원(廢熱源)의 폐열 함유 물 질과 열교환을 통해 제1 작동유체가 폐열을 함유하게 된다. 그리고, 이런 폐열을 함유한 제1 작동유체는 제2 순환배관(150) 내부에서 제2 작동유체와 열교환된다. 이로 인해 제2 작동유체는 그 온도가 비등점 이상으로 상승하는 경우에 기체로 변환됨으로써, 각각 순환배관 내의 작동유체는 제1 순환배관(140)과 제2 순환배관(150)에서의 동일한 높이의 각 지점 사이에 압력차가 발생한다.
따라서, 폐열 회수 발전장치(100)는 폐열 에너지를 이용하여 제1 작동유체가 P1 지점에서 P2 지점으로 유동할 수 있고, 이러한 제1 작동유체의 운동 에너지에 의해 제1 발전부(120)에서 터빈 날개를 회전시킬 수 있다.
폐열 회수 발전장치(100)에 사용되는 폐열원으로서 폐열 함유 물질은 제철소와 같은 산업용 설비에서 발생되는 배기가스 또는 냉각수를 지칭한다. 이러한 폐열원의 온도에 따른 배출량을 산출했을 때, 대략적으로 도 4에 도시된 바와 같은 분포를 갖는다.
이때, 기존의 폐열 회수 발전장치는 터빈을 회전시키기 위해 고온 고열의 증기를 발생시켜야 하므로, 도 4에서 빗금친 영역에 해당하는 비교적 높은 온도의 배기가스 일부만을 사용할 수 있었다.
하지만, 본 발명의 제1 실시예의 폐열 회수 발전장치(100)는 제2 작동유체를 비등점보다 약간 높은 온도로 상승시키는 것만으로도 발전 작용이 가능하다. 더욱이, 상기 폐열 회수 발전장치(100)는 제2 작동유체로 비교적 비등점이 낮은 유체를 사용하기 때문에, 도 4에서 300℃ 전후 또는 그 이하의 온도를 갖는 폐열원을 활용 할 수 있다.
즉, 폐열 회수 발전장치(100)는 종래 회수되기 어려웠던 비교적 낮은 온도이면서도 다량의 폐열 함유 물질을 이용하여, 제2 순환배관(150)에서 제2 작동유체를 기화시킨다.
그리고, 폐열 회수 발전장치(100)는 제1 작동유체와 기체 상태로 변환된 제2 작동유체가 작동유체 분리기(110)로 유입된다. 제1 작동유체는 작동유체 분리기(110)에서 액체로 존재하고, 제2 작동유체는 작동유체 분리기(110)에서 대부분 기체로 변환된 상태로 제1 작동유체와 공존한다.
작동유체 분리기(110)의 제1 작동유체는 제1 순환배관(140)을 통해 다시 제1 발전부(120)로 이동한다. 그리고, 기체 상태로 변환된 제2 작동유체는 작동유체 분리기(110)로부터 배출된 후에 응축기(condenser ; 160)로 유입된다.
응축기(160)는 기체를 다시 액체 상태의 제2 작동유체로 상태 변환시킨다. 응축기(160)는 작동유체 공급기(130)의 보관용기(132)에 연결되며, 액체 상태로 변환된 제2 작동유체를 보관용기(132)로 공급한다.
폐열원부(170)는 폐열 함유 물질이 내부 공간에 충진되어 폐열을 함유한 부분을 통칭한다. 일례로, 폐열원부(170)는 폐열 함유 물질이 지속적으로 공급되도록, 배기가스 또는 냉각수와 같은 폐열 함유 물질을 외부로 배출시키기 위한 배출배관이 될 수 있다. 그러면, 제1 순환배관(140)과 제2 순환배관(150)은 폐열 함유 물질이 충진된 폐열원부(170)를 지나도록 설치됨으로써, 제1 작동유체와 제2 작동유체가 폐열 함유 물질과 열교환될 수 있다. 다만, 폐열원부(170)는 제1 순환배 관(140) 또는 제2 순환배관(150) 중 어느 하나 뿐만 아니라, 제1 발전부(120)를 포함한 제1 작동유체가 순환하는 영역을 모두 수용하여 폐열 함유 물질과의 열교환이 이뤄지도록 유도하여도 무방하다.
도 5는 도 1에 도시된 폐열 회수 발전장치에서 제2 순환배관을 보다 구체적으로 나타낸 개략도이다.
도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 순환배관(150)은 폐열 함유 물질과의 열교환 면적이 더 넓어지도록, 다수 개의 갈래로 분기되는 분기 영역(151)을 구비할 수도 있다. 그러면, 제2 작동유체는 열교환 효율이 더 높아짐에 따라 보다 용이하게 기화되고, 제1 작동유체는 보다 높은 압력차에 의해 보다 빨리 유동할 수 있다. 이때, 제2 순환배관(150)의 분기 영역(151)은 작동유체 공급기(130)의 연결관(131)이 연결되는 지점과 작동유체 분리기(110) 사이에 위치한다.
도 5에 도시된 A영역은 작동유체 공급기(130)의 연결관(131)이 연결되는 지점의 제2 순환배관(150)으로서, 상기 제2 순환배관(150)에 연결관(131)이 연결되어 제2 순환배관(150) 내로 제2 작동유체를 공급하는 구조로 이루어진다. 더 상세하게는 도 5에 도시된 A영역은 그 내부 단면이 도 6a에 도시된 바와 같은 작동유체 공급노즐 구조를 갖도록 형성할 수 있다.
도 6a는 도 5에 도시된 제2 작동유체가 공급되는 지점에서 작동유체 공급노즐 구조를 갖는 제2 순환배관의 내부 단면도이다.
도 6a에 도시된 바와 같이, 작동유체 공급노즐(190)은 제2 순환배관(150)의 일 부분으로서, 제2 순환배관(150) 내에서 제1 작동유체의 유량 및 유속을 증가시 킨다. 이런 작동유체 공급노즐(190)은 작동유체 공급기(130)의 연결관(131)이 연결되는 지점의 제2 순환배관(150)에 설치된다.
작동유체 공급노즐(190)은 제1 작동유체의 진행방향으로 갈수록 내경이 감소하는 유입 안내부(191), 유입 안내부(191)의 후단에 위치하여 제2 작동유체를 유입시키는 증폭부(192), 및 증폭부(192)의 후단에 설치되는 관구조의 배출 안내부(193)를 포함하는 내부 구조를 갖는다. 특히, 증폭부(192)는 제2 작동유체가 유입되는 흡입공(194), 이런 흡입공(194)에 연결되면서 배관의 원주 방향으로 유통시키는 분배통로(195), 및 분배통로(195)를 내부와 연결하는 유도통로(196)로 구분될 수 있다. 유도통로(196)와 배출 안내부(193)가 만나는 만곡진 부분(197)은 곡면지게 형성되며, 유도통로(196)는 작동유체 공급노즐(190)의 내면을 따라 연이어 형성된다.
또한, 유도통로(196)의 내면에는 도 6b에 도시된 바와 같은 링형상의 이격부재(198)가 설치된다. 그러면, 제2 작동유체는 분배통로(195)에서 유도통로(196)로 유동하는 과정에서 이격부재(198)의 돌기 형상들 사이의 틈새로 빠져 나가기 때문에, 배관의 원주방향으로 균일하게 분할될 수 있다. 그런 다음에 제2 작동유체는 만곡진 부분(197)을 따라 빠른 속도로 유입되면서, 제1 작동유체와 합류될 수 있다.
이러한 구조를 갖는 상기 작동유체 공급노즐(190)은 제2 순환배관(150)과 일체로 형성될 수도 있고, 2 이상의 부품이 결합하여 상기 구조를 갖도록 할 수도 있다.
도 7은 도 4에 도시된 폐열 회수 발전장치에서 제2 순환배관의 연결관계를 달리 구성한 개략도이다.
도 1 및 도 7에 도시된 바와 같이, 제2 순환배관(150)은 폐열 함유 물질과의 열교환 면적이 더 넓어지도록, 다수 개의 갈래로 분기되는 분기 영역(151)을 구비한다. 다만, 도 7에 도시된 제2 순환배관(150)은 다수 개의 갈래로 분기되는 각각의 분기 영역(151)에 대응하여, 작동유체 공급기(130)의 연결관(131)이 각각 연결된다. 그러면, 비교적 편차가 적은 균일한 양의 제2 작동유체가 다수 개의 분기 영역(151)에 각각 공급될 수 있다.
그리고, 본 실시예에 따른 폐열 회수 발전장치(100)는 제2 순환배관(150) 뿐만 아니라 제1 순환배관(140)도 다수 개의 갈래로 분기되는 분기 영역이 형성될 수도 있다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 폐열 회수 발전장치의 구성관계를 나타낸 개략도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 제2 실시예에 따른 폐열 회수 발전장치(200)는 도 1에 도시된 폐열 회수 발전장치(100)에 비해 제2 발전부(280)를 더 구비한다.
제2 발전부(280)는 작동유체 분리기(210)와 응축기(260) 사이에 설치되어, 기체 상태로 변환된 제2 작동유체가 통과하면서 터빈 날개를 회전시킴으로써 발전 작용을 한다. 그러면, 폐열 회수 발전장치(200)는 폐열 에너지를 이용하여 제1 발전부(220)에서 1차적으로 발전할 수 있을 뿐만 아니라, 제2 발전부(280)에서 추가적으로 발전할 수 있다. 뿐만 아니라, 폐열 회수 발전장치(200)는 응축기(260)에 앞서 제2 발전부(280)에서 발전 작용이 이루어짐으로써, 응축기(260)에서 보다 용이하게 기체를 액화시킬 수 있다. 그리고, 액화된 제2 작동유체는 응축기(260)에서 작동유체 공급기(230)로 공급됨으로써 폐열 회수 발전장치(200) 내를 다시 순환한다.
다만, 제2 발전부(280)는 기체가 설정된 온도 이하의 저온의 증기이거나, 발전 가능한 양의 증기가 유입되지 않는 경우에 작동되지 않도록 설정된다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 폐열 회수 발전장치를 산업용 설비의 굴뚝에 적용 설치한 상태를 나타낸 개략도이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 폐열 회수 발전장치(300)는 비교적 단순한 구성으로 인해 제철소를 비롯한 여러 산업용 설비에 적용 설치될 수 있다. 특히, 폐열 회수 발전장치(300)는 작동유체 분리기(310)가 높은 위치에 설치될수록, 제1 발전부(320)를 지나는 제1 작동유체의 운동 에너지가 커진다. 따라서, 폐열 회수 발전장치(300)는 산업용 설비의 굴뚝(10)에 적용 설치됨으로써, 보다 높은 발전효율을 기대할 수 있다.
즉, 폐열 회수 발전장치(300)는 작동유체 분리기(310)를 굴뚝(10)의 상부에 설치하고, 제1 발전부(320)를 비롯한 보관용기(332), 펌프(333), 응축기(360)를 지상에 설치한다. 그리고, 제1 순환배관(340)과 제2 순환배관(350)은 굴뚝(10)의 벽면에 설치되거나 굴뚝(10) 내부에 설치됨으로써, 굴뚝(10)으로 배출되는 배기가스와 열교환이 이루어진다.
도 10은 도 9에 도시된 선 Ⅰ-Ⅰ를 절단하여 나타낸 굴뚝의 단면도이다.
도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 제1 순환배관(340)과 제2 순환배관(350)은 굴뚝(10)의 내부에 설치된 경우에 다음과 같은 비율을 갖는다. 즉, 제1 순환배관(340)은 아랫쪽에 위치한 제1 발전부(320)를 향해 제1 작동유체가 유동하며, 대략적으로 전체의 1/3에 해당하는 영역(θ1)에 설치될 수 있다. 제2 순환배관(350)은 굴뚝(10)의 상부에 위치하는 작동유체 분리기(310)를 향해 제1 작동유체 및 제2 작동유체가 유동하며, 대략적으로 전체의 2/3에 해당하는 영역(θ2)에 설치될 수 있다. 즉, 도 9 및 도 10에 도시된 폐열 회수 발전장치(300)는 제2 순환배관(350) 내로 제2 작동유체가 공급되기 때문에, 제2 순환배관(350)이 제1 순환배관(340)에 비해 상대적으로 더 많은 부분을 차지한다.
도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 폐열 회수 발전장치를 제철소의 용광로에 적용 설치한 상태를 나타낸 개략도이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 폐열 회수 발전장치(400)는 제철소의 용광로(20)에서 배출되는 부산물 또는 냉각수에 함유된 폐열을 활용하기 위해서 다음과 같이 적용 설치될 수도 있다.
즉, 폐열 회수 발전장치(400)는 작동유체 분리기(410)를 설정된 높이로 설치하고, 제1 발전부(420)를 비롯한 보관용기(432), 펌프(433), 응축기(460)를 지상에 설치한다. 그리고, 제2 순환배관(450)이 지상 또는 지하에 위치하는 용광로(20)의 배출로(21)에 접하도록 설치됨으로써, 용광로(20)로 배출되는 부산물 또는 냉각수와 열교환이 이루어진다.
한편, 본 발명의 실시예들에 따른 폐열 회수 발전장치에서 제2 작동유체의 기포 흐름을 제어함으로써 효율을 보다 향상시킬 수 있다.
일반적으로 이상유동(二狀流動, Two-phase flow)의 유동양식으로는 기포류, 슬러그류, 처언류, 환상류가 있으며, 기상과 액상의 유량, 밀도 등의 조건에 따라 유동양식이 결정된다. 이상유동의 유동양식에 따라 통상의 기포펌프(Airlift pump)의 효율에는 현저한 차이가 있으므로, 펌프의 효율을 극대화하기 위하여 기포 흐름의 양상을 제어하는 것이 필요하다.
이상유동의 유동양식 중에서 기포류는 기체상 유체의 상승속도에 대한 상대속도로써 액체의 역방향 흐름이 강한데 비하여 슬러그류는 기체 흐름에 대한 역방향 상대속도가 매우 느리다. 즉, 동일한 기체 흐름양에 대하여 액체의 흐름이 기포류에 비하여 현저히 많으며, 이상유동의 유동양식 중에서 가장 액체의 흐름속도가 빠른 것이 슬러그류이다.
본 발명에서는 상기한 바와 같은 슬러그류를 활용하여 폐열 회수 발전장치의 효율을 향상시킬 수 있는 구조를 도입하였으며, 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 12는 본 발명의 제5 실시예에 따른 폐열 회수 발전장치의 제2 순환배관(550)을 도시한 절단 사시도이다.
본 실시예에서 제2 순환배관(550)은 외주를 따라 틈을 유지하며 형성되는 주입슬릿(562)을 구비하고, 이러한 주입슬릿(562)을 커버하면서 공급된 제2 작동유체가 일시적으로 저장되는 완충공간(564)을 제공하는 완충부(560)가 상기 제2 순환배 관(550)의 둘레를 따라 형성된다. 즉, 완충공간(564)은 상기 제2 순환배관(550) 내부와 상기 주입슬릿(562)을 통해 연통되며, 상기 완충공간(564)으로 공급된 제2 작동유체는 상기 주입슬릿(562)을 통해 제2 순환배관(550)의 내부로 공급된다.
상기 완충부(560)는 연결관(531)을 통해 밸브(535) 및 펌프(533)와 연결되는데, 상기 펌프(533)는 제2 작동유체를 보관용기로부터 상기 완충부(560)로 공급하는 기능을 하며, 상기 밸브(535)는 상기 제2 작동유체의 공급을 시간적, 정량적으로 제어하는 기능을 한다.
도 13a는 본 발명의 제5 실시예에 따른 폐열 회수 발전장치의 제2 순환배관과 완충부를 개략적으로 도시한 모식도이고, 도 13b는 본 발명의 제5 실시예에 따른 폐열 회수 발전장치에서 시간에 따른 밸브의 작동을 나타낸 그래프이다.
도 13a를 참조하면, 완충부(560)의 완충공간(564)으로부터 주입슬릿(562)을 통해 제2 작동유체는 기체 상태로 제2 순환배관(550) 내부로 공급되며, 이 때, 밸브(535)를 도 13b에 나타낸 바와 같이 주기적으로 온(ON)-오프(OFF)를 반복하는 방식으로 작동시키게 되면 상기 제2 순환배관(550) 내부에서 슬러그류의 기포(S) 양상을 유도할 수 있다.
즉, 밸브(535)가 온(ON)일 때 공급된 제2 작동유체가 상기 제1 작동유체 내로 기포 상태로 주입되어 함께 이송되면서 서로 합쳐져 슬러그류의 기포(S) 양상으로 흐르며 상기 제1 작동유체의 흐름을 가속시키는 효과를 얻을 수 있다. 밸브(535)의 온(ON)-오프(OFF) 시간은 폐열 회수 발전장치의 구체적인 디멘젼(dimension)에 따라 설정될 수 있으며, 슬러그류의 기포 양상을 얻을 수 있는 수 준으로 설정되는 것이 바람직하다.
도 14는 본 발명의 제6 실시예에 따른 폐열 회수 발전장치의 제2 순환배관(650)을 개략적으로 도시한 모식도이다.
본 실시예에서 제2 순환배관(650)은 일부분에 외주를 따라 형성되는 보조배관부(652)를 구비한다. 상기 보조배관부(652)는 상기 제2 순환배관(650)의 외측으로 보조공간(654)을 마련하여 형성되며, 상부에서는 제2 순환배관(650)으로부터 차단되어 있고 하부에서는 제2 순환배관(650)과 유통부(658)를 통해 연통되어 있다.
상기 보조배관부(652)의 상단부 외측에는 외주를 따라 완충부(660)가 구비된다. 상기 보조배관부(652)는 상단부 외주를 따라 틈을 유지하며 형성되는 주입슬릿(662)을 구비하고, 상기 완충부(660)는 이러한 주입슬릿(662)을 커버하면서 공급된 제2 작동유체가 일시적으로 저장되는 완충공간(664)을 제공한다.
상기 완충부(660)는 연결관(631)을 통해 밸브(635) 및 펌프(633)와 연결되는데, 상기 펌프(633)는 제2 작동유체를 보관용기로부터 상기 완충부(660)로 공급하는 기능을 하며, 상기 밸브(635)는 상기 제2 작동유체의 공급을 시간적, 정량적으로 제어하는 기능을 한다.
즉, 완충부(660)는 주입슬릿(662)를 통해서 보조배관부(652)와 연통되고, 보조배관부(652)는 유통부(658)를 통해서 제2 순환배관(650)과 연통되고 있다.
도 15a 내지 15c는 본 발명의 제6 실시예에 따른 폐열 회수 발전장치의 제2 순환배관에서 슬러그류의 기포 양상을 유도하는 과정을 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 모식도이다.
먼저, 도 15a는 밸브(635)를 온(ON) 하기 전 제2 순환배관(650)을 통해 제1 작동유체가 흐르고 있는 상태에서 보조배관부(652)에도 제1작동유체가 채워져 있는 상태를 나타내고 있다.
도 15b는 밸브(635)를 온(ON)하여 제2 작동유체를 공급하기 시작한 상태를 나타내고 있으며, 주입슬롯(662)의 부근에서부터 제2 작동유체의 기포가 형성되고 있는 모습을 볼 수 있다.
도 15c는 밸브(635)를 온(ON)하여 제2 작동유체를 공급하는 상태가 좀 더 지속되면서 슬러그류의 기포(S)가 제2 순환배관(650) 내에 형성됨을 나타내고 있다. 즉, 제2 작동유체의 공급이 지속되면서 주입슬롯(662)의 부근에서 시작한 제2 작동유체의 기포가 보조공간(654) 내에서 더욱 커지면서 하부의 유통부(658)까지 이르게 되면 제2 작동유체의 기포는 덩어리 상태로 상기 제2 순환배관(650) 내로 유입되고, 이렇게 유입된 기포는 슬러그류의 기포(S) 양상을 이루면서 제2 순환배관(650) 내부에서 이동하게 된다. 슬러그류의 기포(S) 양상으로 흐르는 제2 작동유체로 인하여 제2 순환배관(650) 내에서 제1 작동유체의 흐름을 가속시키는 효과를 얻을 수 있으며, 궁극적으로 폐열 회수 발전장치의 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
본 실시예에서는 밸브(635)를 주기적으로 온(ON)-오프(OFF) 시키지 않고, 지속적으로 온(ON) 상태를 유지하더라도 상기 보조배관부(652)에서의 기포의 거동에 의해 슬러그류의 기포 양상을 유도할 수 있게 된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이 당연하다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 폐열 회수 발전장치의 구성관계를 나타낸 개략도이다.
도 2는 도 1에 도시된 폐열 회수 발전장치에서 제1 발전부를 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 폐열 회수 발전장치 중 일부를 나타낸 도면으로서, 제1 작동유체와 제2 작동유체의 유동흐름을 나타낸 개략도이다.
도 4는 도 1에 도시된 폐열 회수 발전장치에 사용되는 폐열 함유 물질을 온도에 따른 총량으로 표시한 그래프이다.
도 5는 도 1에 도시된 폐열 회수 발전장치에서 제2 순환배관을 보다 구체적으로 나타낸 개략도이다.
도 6a는 도 5에 도시된 제2 작동유체가 공급되는 지점에서 작동유체 공급노즐 구조를 갖는 제2 순환배관의 내부 단면도이다.
도 6b는 도 6a에 도시된 작동유체 공급노즐에 설치되는 이격부재의 평면도이다.
도 7은 도 5에 도시된 폐열 회수 발전장치에서 제2 순환배관의 연결관계를 달리 구성한 개략도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 폐열 회수 발전장치의 구성관계를 나타낸 개략도이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 폐열 회수 발전장치를 산업용 설비의 굴뚝에 적용 설치한 상태를 나타낸 개략도이다.
도 10은 도 9에 도시된 선 Ⅰ-Ⅰ를 절단하여 나타낸 굴뚝의 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 폐열 회수 발전장치를 제철소의 용광로에 적용 설치한 상태를 나타낸 개략도이다.
도 12는 본 발명의 제5 실시예에 따른 폐열 회수 발전장치의 제2 순환배관을 도시한 절단 사시도이다.
도 13a는 본 발명의 제5 실시예에 따른 폐열 회수 발전장치의 제2 순환배관과 완충부를 개략적으로 도시한 모식도이고, 도 13b는 본 발명의 제5 실시예에 따른 폐열 회수 발전장치에서 시간에 따른 밸브의 작동을 나타낸 그래프이다.
도 14는 본 발명의 제6 실시예에 따른 폐열 회수 발전장치의 제2 순환배관을 개략적으로 도시한 모식도이다.
도 15a 내지 15c는 본 발명의 제6 실시예에 따른 폐열 회수 발전장치의 제2 순환배관에서 슬러그류의 기포 양상을 유도하는 과정을 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 모식도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100, 200, 300, 400 : 폐열 회수 발전장치
110, 210, 310, 410 : 작동유체 분리기
120, 220, 320, 420 : 제1 발전부
130, 230 : 작동유체 공급기
140, 240, 340, 440 : 제1 순환배관
150, 250, 350, 450, 550, 650 : 제2 순환배관
160, 260, 360, 460 : 응축기
170, 270 : 폐열원부
280 : 제2 발전부
562, 662 : 주입슬롯
564, 664 : 완충공간
560, 660 : 완충부
652 : 보조배관부
S : 슬러그류의 기포

Claims (21)

  1. 제1 작동유체와, 상기 제1 작동유체에 비해 비등점(boiling point)이 낮은 제2 작동유체를 수용하는 작동유체 분리기;
    상기 작동유체 분리기로부터 공급되는 상기 제1 작동유체가 통과하면서 기계적 에너지를 변환시켜 전기 에너지를 발생시키는 제1 발전부;
    상기 작동유체 분리기와 상기 제1 발전부를 상호 연결하여, 상기 제1 작동유체를 상기 제1 발전부로 공급하는 통로를 제공하는 제1 순환배관;
    상기 제1 순환배관과는 다른 경로를 가지도록 상기 작동유체 분리기와 상기 제1 발전부를 상호 연결하여, 폐열원(廢熱源)으로부터 열을 흡수한 상기 제1 작동유체를 상기 작동유체 분리기로 다시 공급하는 통로를 제공하는 제2 순환배관; 및
    상기 제2 순환배관에 연결되어, 상기 제2 순환배관 내로 제2 작동유체를 공급하는 작동유체 공급기;
    를 포함하는 폐열 회수 발전장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 발전부는, 상기 제1 작동유체가 통과하면서 터빈 날개를 회전시켜 기계적 에너지를 발생시키는 터빈과, 상기 터빈의 기계적 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 발전기를 포함하는 폐열 회수 발전장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 작동유체 분리기는 상기 제1 발전부 및 상기 작동유체 공급기에 비해 상대적으로 더 높은 위치에 설치되는 폐열 회수 발전장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 작동유체는 상기 제1 작동유체와의 열교환을 통해 상기 제2 순환배관에서 기화하는 폐열 회수 발전장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 작동유체 공급기는 상기 제2 작동유체를 수용하는 보관용기, 및 상기 보관용기에 연결되어 상기 제2 작동유체를 상기 제2 순환배관으로 유동시키는 펌프를 포함하는 폐열 회수 발전장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 작동유체 분리기로부터 배출된 기체상태의 상기 제2 작동유체를 액체 상태의 상기 제2 작동유체로 응축시키는 응축기(condenser)를 더 포함하는 폐열 회수 발전장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 응축기는 상기 작동유체 공급기에 연결되어, 상기 응축기에서 액화된 상기 제2 작동유체가 상기 작동유체 공급기로 공급되는 폐열 회수 발전장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 작동유체 분리기와 상기 응축기 사이에 설치되어, 상기 작동유체 분리기로부터 공급되는 기체가 통과하면서 기계적 에너지를 변환시켜 전기 에너지를 발생시키는 제2 발전부를 더 포함하는 폐열 회수 발전장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 순환배관 또는 상기 제2 순환배관은 폐열 함유 물질이 충진된 상기 폐열원부를 지나면서 열교환하는 폐열 회수 발전장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 폐열원부는 상기 폐열 함유 물질로서 배기가스 또는 냉각수를 외부로 배출시키기 위한 배출배관인 폐열 회수 발전장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 순환배관 또는 상기 제2 순환배관은 다수 개의 갈래로 분기되는 분기 영역을 구비하는 폐열 회수 발전장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제2 순환배관의 분기 영역은 상기 작동유체 공급기가 연결되는 지점과 상기 작동유체 분리기 사이에 위치하는 폐열 회수 발전장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제2 순환배관은 다수 개의 갈래로 분기된 지점마다 상기 작동유체 공급기가 각각 연결되는 폐열 회수 발전장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 순환배관과 상기 제2 순환배관은 산업용 설비의 굴뚝에 설치되어 상기 굴뚝으로부터 배출되는 배기가스와 열교환이 이루어지는 폐열 회수 발전장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 작동유체 공급기가 연결되는 지점의 상기 제2 순환배관에 설치되어, 상기 제1 작동유체의 진행방향으로 상기 제2 작동유체를 유입시키는 작동유체 공급노즐을 더 포함하며,
    상기 작동유체 공급노즐은 상기 제1 작동유체의 진행방향으로 갈수록 내경이 감소하는 유입 안내부, 상기 제2 작동유체가 유입되는 증폭부, 및 상기 증폭부의 후단에 설치되는 관구조의 배출 안내부을 포함하는 내부 구조를 가지며,
    상기 증폭부는 상기 제2 작동유체가 유입되는 흡입공, 상기 흡입공에 연결되면서 배관의 원주 방향으로 유통시키는 분배통로, 및 상기 분배통로를 내부와 연결 하는 유도통로로 이루어지는 폐열 회수 발전장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 유도통로와 상기 배출 안내부가 만나는 영역이 곡면지게 형성되는 폐열 회수 발전장치.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 순환배관의 외주를 따라 형성되는 주입슬롯을 커버하면서, 공급되는 상기 제2 작동유체가 일시적으로 저장되는 완충공간을 제공하는 완충부를 더 포함하는 폐열 회수 발전장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 완충부에는 연결부를 통해 상기 제2 작동유체의 공급을 시간적, 정량적으로 제어할 수 있는 밸브가 연결된 폐열 회수 발전장치.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 순환배관의 외주를 따라 외측으로 보조공간을 마련하여 형성되며, 상기 보조공간의 상부는 상기 제2 순환배관으로부터 차단되어 있고 상기 보조공간의 하부는 상기 제2 순환배관과 연통되어 형성된 보조배관부; 및
    상기 보조배관부의 상단부 외측에 외주를 따라 형성되는 주입슬롯을 커버하 면서, 공급되는 상기 제2 작동유체가 일시적으로 저장되는 완충공간을 제공하는 완충부
    를 더 포함하는 폐열 회수 발전장치.
  20. 제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 작동유체는 수은, 오일, 중수(重水)로 이루어지는 군에서 선택된 어느 하나인 폐열 회수 발전장치.
  21. 제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 작동유체는 물, 알코올, 유기 냉매로 이루어지는 군에서 선택된 어느 하나인 폐열 회수 발전장치.
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