KR100728413B1 - Integrated gasification combined cycle power plant with kalina bottoming cycle - Google Patents

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Abstract

기화 복합 사이클 발전기는 칼리나 보토밍 사이클과 결합된다. 기화 시스템(48, 50, 52)으로부터의 열 에너지 스트림(31, 69, 169)은 칼리나 사이클의 작동 유체 혼합물과 열교환 관계로 제공되어, 증기 터빈용 작동 유체를 가열하는 가스 터빈 배기 가스(28)로부터의 열 에너지를 보충한다. 저온부(50b)로부터의 열회수 유체는 증발/응축 시스템으로부터의 응축된 작동 유체와 함께 열교환기(27)를 통해 유동하여, 증기 발전기(12)용 작동 유체를 예열하며, 그리고 고온부(50a)로부터의 열회수 유체는 중간부에서 작동 유체와 함께 열교환기(23, 65)를 통해 통과한다.

Figure 112001025101868-pct00001

The vaporized combined cycle generator is combined with a kalina bottoming cycle. The thermal energy streams 31, 69, 169 from the vaporization systems 48, 50, 52 are provided in heat exchange relationship with the working fluid mixture of the Kalina cycle, thereby heating the gas turbine exhaust gas 28 for heating the working fluid for the steam turbine. Replenishes the heat energy from The heat recovery fluid from the cold section 50b flows through the heat exchanger 27 with the condensed working fluid from the evaporation / condensation system to preheat the working fluid for the steam generator 12 and from the hot section 50a. The heat recovery fluid passes through heat exchangers 23 and 65 with the working fluid in the middle.

Figure 112001025101868-pct00001

Description

칼리나 보토밍 사이클을 구비한 일체형 가스화 복합 사이클 발전 시스템 작동 방법{INTEGRATED GASIFICATION COMBINED CYCLE POWER PLANT WITH KALINA BOTTOMING CYCLE}INTEGRATED GASIFICATION COMBINED CYCLE POWER PLANT WITH KALINA BOTTOMING CYCLE}

본 발명은 발전기에 관한 것으로, 특히 일체형 가스화 복합 사이클(integrated gasification combined cycle ; IGCC) 발전기에서의 칼리나 보토밍 사이클(Kalina bottoming cycle)의 사용 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a generator, and more particularly to a method of using a Kalina bottoming cycle in an integrated gasification combined cycle (IGCC) generator.

일체형 가스화 복합 사이클 발전 플랜트는 명백한 저 비용, 향상된 신뢰도, 향상된 효율을 갖는다. 일체형 가스화 복합 사이클 프로세스는 각 스테이지 사이에 클린업부(clean-up)를 포함한 2단식 연소에 따른다. 제 1 스테이지는 석탄이나 중유 등과 같은 화석 연료의 부분 산화용 기화기를 구비하며, 반면에 제 2 스테이지는 기화기에 의해 생산된 연료 가스 연소용 가스 터빈 연소기를 활용하여 연소 프로세스를 완성한다. 예를 들면, 복합 사이클과 관련하여 화석 연료의 기화와 관련된 본질적인 연료 처리 손실은 우수한 사이클 효율을 내는 것으로 증명되어 있다. 간단한 복합 사이클 발전 시스템에는 하나의 가스 터빈, 하나 또는 그 이상의 증기 터빈, 하나 또는 그 이상의 발전기 그리고 열회수 증기 발전기(heat recovery steam generator ; HRSG)가 제공된다. 가스 터빈과 증기 터빈은 탠덤(tandem) 배열로 단일 발전기에 결합되거나, 별개의 증기 터빈 발전기 장치로 공통 헤더(header)를 통해 증기를 공급하기 위한 하나 또는 그 이상의 가스 터빈, 발전기 및 열회수 증기 발전기를 갖는 다중축(multi-shaft) 복합 사이클 시스템이 제공될 수도 있다. 복합 사이클에 있어서, 가스 터빈 배기 가스로부터의 열은 증기 터빈에 동력을 제공하고, 이에 따라 전력과 기계 일을 생성하기 위한 열회수 증기 발전기내의 작동 유체와 열교환 관계로 제공된다. Integrated gasification combined cycle power plants have obvious low cost, improved reliability and improved efficiency. The integrated gasification combined cycle process follows two stage combustion with a clean-up between each stage. The first stage has a vaporizer for partial oxidation of fossil fuels such as coal or heavy oil, while the second stage utilizes a gas turbine combustor for fuel gas combustion produced by the vaporizer to complete the combustion process. For example, inherent fuel processing losses associated with the vaporization of fossil fuels in conjunction with combined cycles have proven to yield good cycle efficiency. A simple combined cycle power generation system is provided with one gas turbine, one or more steam turbines, one or more generators, and a heat recovery steam generator (HRSG). Gas turbines and steam turbines can be combined in a tandem array into a single generator, or in separate steam turbine generator units for one or more gas turbines, generators and heat recovery steam generators to supply steam through a common header. A multi-shaft combined cycle system may be provided. In a combined cycle, heat from the gas turbine exhaust gas is provided to heat the steam turbine in heat exchange relationship with the working fluid in the heat recovery steam generator to generate power and mechanical work.

최근에, 다중 성분(multi-component) 작동 유체와, 흡수, 응축, 증발 및 관류식 열교환(recuperative heat exchange) 작동의 조합체를 이용하여, 종래의 랭킨(Rankine) 사이클에서 전형적으로 제거할 수 없는 손실을 감소시켜서 열역학 사이클에서의 상당한 개선이 있었다. 일반적으로, 상기 개선된 열역학 사이클은 칼리나 사이클(Kalina cycles)로 알려졌으며, 열역학 사이클 효율에서의 증명가능하고 상당한 개선을 제공한다. 칼리나 사이클은 상호 작용하는 2개의 서브시스템(subsystem)을 이용한다. 제 1 서브시스템은 예를 들어 예열, 증발, 과열, 발전식 급송 가열 및 발전을 포함한 다중 성분 작동 유체의 열 흡수 프로세스를 포함한다. 제 2 서브 시스템은 증류/응축 서브시스템(distillation/condensation subsystem ; DCSS)으로 구성된다. 랭킨 사이클보다 우수한 칼리나 사이클의 효율 향상은 같은 압력에서 거쳐서 비등점(boiling point)을 갖는 거쳐서 성분 작동 유체, 바람직하게는 암모니아/물 혼합물을 사용하여 이뤄진 것이다. 증기 및 액체 스트림의 조성은 사이클을 통해 상이한 온도로 변화하므로, 서브시스템은 작동 유체와, 이 작동 유체를 증발시키기 위해 사용되는 열원 및 작동유체를 응축시키기 위해 사용되는 히트 싱크(heat sink)의 엔탈피 온도특성(enthalpy-temperature characteristics)이 보다 유사하게 할 수 있다. Recently, using a combination of multi-component working fluids and absorption, condensation, evaporation and recuperative heat exchange operations, losses typically inevitable in conventional Rankine cycles There was a significant improvement in the thermodynamic cycle by reducing In general, the improved thermodynamic cycles are known as Kalina cycles and provide a demonstrable and significant improvement in thermodynamic cycle efficiency. Kalina cycles use two subsystems that interact. The first subsystem includes a heat absorption process of the multi-component working fluid, including, for example, preheating, evaporation, superheating, generating feed heating and power generation. The second subsystem consists of a distillation / condensation subsystem (DCSS). The improvement in the efficiency of the Kalina cycle over the Rankine cycle is achieved using a component working fluid, preferably ammonia / water mixture, via a boiling point over the same pressure. Since the composition of the vapor and liquid streams varies at different temperatures throughout the cycle, the subsystem is responsible for the enthalpy of the working fluid and the heat sink used to condense the working fluid and the heat source used to evaporate the working fluid. The enthalpy-temperature characteristics can be made more similar.

열 흡수 서브시스템에 있어서, 칼리나 시스템은 작동 유체가 보일러를 통과할 때의 열원과 작동 유체의 엔탈피 온도 특성 사이의 불일치를 없앤다. 랭킨 사이클에서 전형적인 이러한 에너지 손실은 증발할 때의 다중 성분 작동 유체의 변하는 온도 엔탈피 특성의 이점을 취하여 감소된다. In the heat absorption subsystem, the kalina system eliminates inconsistencies between the heat source and enthalpy temperature characteristics of the working fluid as it passes through the boiler. This energy loss typical in the Rankine cycle is reduced by taking advantage of the varying temperature enthalpy properties of the multicomponent working fluid upon evaporation.

제 2 서브시스템, 즉 칼리나 사이클의 증발/응축 서브시스템에서, 터빈을 통한 팽창후의 사용후의 작동 유체는 유용한 냉각제의 온도에서 직접 응축되기에는 압력이 너무 낮고 암모니아 농도가 너무 높다. 따라서, 작동 유체는 단지 부분적으로 응축되고, 희박(lean) 용액은 관류식 열교환기(recuperative heat exchanger)로부터 나온 사전 응축된 2상 유동과 혼합되며, 이에 의해 유용한 냉매 온도에서 완전히 응축될 수 있는 낮은 농도의 암모니아/물 혼합물을 형성한다. 따라서, 희박 응축액은 터빈 배기에 대해 회복적으로 증발되어, 열 흡수 서브시스템용의 작동 조성물을 재생한다. 칼리나 사이클은 미국 특허 제 4,586,340 호, 제 4,604,867 호, 제 5,095,708 호 및 제 4,732,005 호에 개시되어 있으며, 이들 특허는 참고로 본원에 인용한다. 발전장치에서 증대된 효율을 위한 계속적인 탐구는 본 발명에 따른 일체형 가스화 복합 사이클 발전 시스템에 칼리나 보토밍 사이클을 결합하는 결과를 가져왔다. In the second subsystem, the evaporation / condensation subsystem of the Kalina cycle, the spent working fluid after expansion through the turbine is too low in pressure and too high in ammonia concentration to condense directly at the temperature of the useful coolant. Thus, the working fluid is only partially condensed, and the lean solution is mixed with the precondensed two-phase flow from the recuperative heat exchanger, whereby a low condensation can be achieved at a useful refrigerant temperature. Form a concentration of ammonia / water mixture. Thus, the lean condensate recovers evaporatively to the turbine exhaust, regenerating the working composition for the heat absorption subsystem. Kalina cycles are disclosed in US Pat. Nos. 4,586,340, 4,604,867, 5,095,708, and 4,732,005, which are incorporated herein by reference. Ongoing exploration for increased efficiency in the power plant has resulted in the incorporation of a kalina bottoming cycle into the integrated gasification combined cycle power generation system according to the present invention.

발명의 요약Summary of the Invention

본 발명은 일체형 가스화 복합 사이클 발전 시스템을 칼리나 보토밍 사이클과 결합하여 증대된 동력 생산과 시스템 효율을 제공한다. 특히, 본 시스템은 가스 냉각 장치와 클린업 장치를 갖는 기화기를 구비한 기화 시스템을 사용한다. 본 시스템의 동력부는 가스 터빈, 칼리나 사이클 보토밍 장치를 갖는 열회수 증기 발전기 장치, 그리고 선택적 공기 분리 장치(optional air separation unit)를 구비한다. 기본적으로, 본 발명은 기화 시스템 및/또는 선택적 공기 분리 장치에서 배출된 열 에너지 스트림을 이용하여 가스 터빈 배기 가스로부터 공급된 열 에너지를 보충하기 위한 적절한 위치에서 칼리나 보토밍 사이클 장치내의 작동 유체를 가열하며, 이에 의해 열 스트림의 전체 이익을 최대화하여 결과적으로 발전 설비의 순 전력 생산량과 열 효율을 향상시킨다. 본 발명의 실시예에 있어서, 기화 시스템의 고온 냉각부로부터 유용한 열은 복합 사이클의 다중 성분 작동 유체와 열교환 관계로 회수 및 위치되며, 가스 터빈 배기 가스에 의해 작동 유체에 공급된 열 에너지를 증대시킨다. 또한, 기화 시스템의 저온 냉각부 작동 유체를 열회수 증기 발전기로 공급하기에 앞서 응축된 다중 성분 작동 유체를 예열하기 위해 사용된다. The present invention combines an integrated gasification combined cycle power generation system with a kalina bottoming cycle to provide increased power production and system efficiency. In particular, the present system uses a vaporization system having a vaporizer having a gas cooling device and a cleanup device. The power unit of the system includes a gas turbine, a heat recovery steam generator device having a kalina cycle bottoming device, and an optional air separation unit. Basically, the present invention utilizes a thermal energy stream discharged from a vaporization system and / or an optional air separation unit to heat the working fluid in a kali na bottoming cycle apparatus at a suitable location to replenish the thermal energy supplied from the gas turbine exhaust. This maximizes the overall benefit of the heat stream, which in turn improves the net power yield and thermal efficiency of the power plant. In an embodiment of the present invention, heat useful from the high temperature cooling section of the vaporization system is recovered and located in a heat exchange relationship with the multi-component working fluid of the combined cycle, thereby increasing the thermal energy supplied to the working fluid by the gas turbine exhaust gas. . It is also used to preheat the condensed multi-component working fluid prior to feeding the low temperature cooling working fluid of the vaporization system to the heat recovery steam generator.

본 발명에 따른 바람직한 실시예에 있어서, 일체형 가스화 복합 사이클 발전 시스템은, 전력 또는 기계 일을 생성하는 하나 또는 그 이상의 발전기를 구동시키기 위한 제 1 및 제 2 증기 터빈 그리고 가스 터빈을 포함하는 다수의 가스 터빈과, 가스 터빈용 연료 가스를 생성하는 연료 기화기를 구비하며, 일체형 가스화 복합 사이클 발전 시스템을 작동시키는 방법은, (a) 상기 연료 기화기로부터 연료 가스를 생성하는 단계와, (b) 상기 연료 기화기로부터 열회수 유체를 공급하는 단계와, (c) 상기 연료 기화기로부터의 상기 연료 가스를 상기 가스 터빈용 연소기에 공급하여 상기 가스 터빈을 구동시키는 단계와, (d) 상기 제 1 증기 터빈을 통해 작동 유체를 팽창시키는 단계와, (e) 상기 제 1 증기 터빈으로부터의 상기 팽창된 작동 유체를 재가열하는 단계와, (f) 상기 제 2 증기 터빈을 통해 재가열된 상기 작동 유체를 팽창시키는 단계와, (g) 상기 제 2 증기 터빈으로부터 배출된 상기 작동 유체를 응축시키는 단계와, (h) 상기 응축된 작동 유체를 가스 터빈으로부터의 고온 배기 가스와 열교환 관계로 통과시켜 가열된 작동 유체를 상기 제 1 및 제 2 증기 터빈까지 유동시키는 단계와, (i) 상기 작동 유체를 열회수 유체와의 열교환 관계로 통과시킴으로써 상기 제 1 증기 터빈 및 제 2 증기 터빈에 공급된 상기 작동 유체를 추가적으로 가열하는 단계를 포함한다.In a preferred embodiment according to the invention, the integrated gasification combined cycle power generation system comprises a plurality of gases including first and second steam turbines and gas turbines for driving one or more generators to generate electrical power or mechanical work. A method of operating an integrated gasification combined cycle power generation system comprising a turbine and a fuel vaporizer for producing fuel gas for a gas turbine, the method comprising: (a) generating fuel gas from the fuel vaporizer; and (b) the fuel vaporizer. Supplying a heat recovery fluid from the gas, (c) supplying the fuel gas from the fuel vaporizer to the combustor for the gas turbine to drive the gas turbine, and (d) a working fluid through the first steam turbine (E) reheating the expanded working fluid from the first steam turbine; (f) expanding the working fluid reheated through the second steam turbine, (g) condensing the working fluid discharged from the second steam turbine, and (h) condensing the working fluid discharged from the second steam turbine; Passing a heated working fluid to the first and second steam turbines in a heat exchange relationship with a hot exhaust gas from a gas turbine, and (i) passing the working fluid in a heat exchange relationship with a heat recovery fluid. Additionally heating the working fluid supplied to the first steam turbine and the second steam turbine.

본 발명에 따른 거쳐서 바람직한 실시예에 있어서, 일체형 가스화 복합 사이클 발전 시스템은, 전력 또는 기계 일을 생성하는 하나 또는 그 이상의 발전기를 구동시키기 위한 제 1 및 제 2 증기 터빈 그리고 가스 터빈을 포함하는 다수의 가스 터빈과, 가스 터빈용 연료 가스를 생성하는 연료 기화기를 구비하며, 일체형 가스화 복합 사이클 발전 시스템을 구동시키는 방법은, (a) 상기 연료 기화기로부터 연료 가스를 생성하는 단계와, (b) 상기 연료 기화기로부터의 열회수 유체를 공급하는 단계와, (c) 상기 연료 기화기로부터 상기 연료 가스를 상기 가스 터빈용 연소기에 공급하여 상기 가스 터빈을 구동시키는 단계와, (d) 상기 제 1 증기 터빈을 통해 작동 유체를 팽창시키는 단계와, (e) 상기 제 1 증기 터빈으로부터의 상기 팽창된 작동 유체를 재가열하는 단계와, (f) 상기 제 2 증기 터빈을 통해 재가열된 상기 작동 유체를 팽창시키는 단계와, (g) 상기 제 2 증기 터빈으로부터 배출된 상기 작동 유체를 응축시키는 단계와, (h) 상기 응축된 작동 유체를 가스 터빈으로부터의 고온 배기 가스와 열교환 관계로 통과시켜 가열된 작동 유체를 상기 제 1 증기 터빈 및 제 2 증기 터빈까지 유동시키는 단계와, (i) 사용한 작동 유체를 상기 열회수 유체와 열교환 관계로 통과시킴으로써 상기 제 1 및 제 2 증기 터빈중 하나로부터 배출된 상기 사용한 작동 유체를 가열하는 단계를 포함한다.In a preferred embodiment according to the invention, the integrated gasification combined cycle power generation system comprises a plurality of first and second steam turbines and gas turbines for driving one or more generators for generating power or mechanical work. A method of driving an integrated gasification combined cycle power generation system comprising a gas turbine and a fuel vaporizer for generating fuel gas for a gas turbine, the method comprising: (a) generating fuel gas from the fuel vaporizer; Supplying a heat recovery fluid from a vaporizer, (c) supplying the fuel gas from the fuel vaporizer to the combustor for the gas turbine to drive the gas turbine, and (d) operating through the first steam turbine Expanding the fluid, and (e) reheating the expanded working fluid from the first steam turbine. The system, (f) expanding the reheated working fluid through the second steam turbine, (g) condensing the working fluid discharged from the second steam turbine, and (h) condensing Passing a working fluid in a heat exchange relationship with a hot exhaust gas from a gas turbine to flow a heated working fluid to the first and second steam turbines; and (i) exchanging the used working fluid with the heat recovery fluid. Heating the used working fluid discharged from one of the first and second steam turbines by passing through a furnace.

본 발명에 따른 또 거쳐서 바람직한 실시예에 있어서, 일체형 가스화 복합 사이클 발전 시스템은 (i) 전력 또는 기계 일을 생성하는 하나 또는 그 이상의 발전기와 구동적으로 결합된 제 1 증기 터빈 및 가스 터빈을 포함하는 다수의 터빈과, (ii) 증발/응축 서브 시스템과, (iii) 가스 터빈용 연료 가스를 생성하는 연료 기화기를 구비하며, 일체형 가스화 복합 사이클 발전 시스템을 작동시키는 방법은, (a) 상기 연료 기화기로부터 연료 가스를 생성하는 단계와, (b) 상기 연료 기화기로부터 열회수 유체를 공급하는 단계와, (c) 상기 연료 기화기로부터의 상기 연료 가스를 상기 가스 터빈용 연소기에 공급하여 상기 가스 터빈을 구동시키는 단계와, (d) 상기 제 1 증기 터빈을 통해 동일한 압력에서 상이한 비등점을 갖는 상이한 성분들의 혼합물로 구성되는 작동 유체를 팽창시키고, 상기 상이한 성분들의 혼합물의 사용한 스트림을 생성하는 단계와, (e) 상기 서브시스템내의 상기 사용한 스트림을 응축하는 단계와, (f) 상기 응축된 작동 유체를 가스 터빈으로부터의 고온 배기 가스와 열교환 관계로 통과시켜 가열된 작동 유체를 상기 제 1 증기 터빈 및 제 2 증기 터빈까지 유동시키는 단계와, (g) 상기 작동 유체를 상기 열회수 유체와 열교환 관계로 통과시킴으로써 상기 작동 유체를 가열하는 단계를 포함한다.In yet another preferred embodiment according to the present invention, an integrated gasification combined cycle power generation system includes (i) a first steam turbine and a gas turbine operatively coupled with one or more generators to generate power or mechanical work. A method of operating an integrated gasification combined cycle power generation system comprising a plurality of turbines, (ii) an evaporation / condensation subsystem, and (iii) a fuel vaporizer for producing fuel gas for a gas turbine, the method comprising: (a) said fuel vaporizer; Generating fuel gas from the fuel vaporizer; (b) supplying a heat recovery fluid from the fuel vaporizer; and (c) supplying the fuel gas from the fuel vaporizer to the combustor for the gas turbine to drive the gas turbine. (D) an operation consisting of a mixture of different components having different boiling points at the same pressure through the first steam turbine Expanding the fluid, generating a used stream of the mixture of different components, (e) condensing the used stream in the subsystem, and (f) evacuating the condensed working fluid from a gas turbine Passing the heated working fluid to the first steam turbine and the second steam turbine in a heat exchange relationship with the gas; and (g) heating the working fluid by passing the working fluid in a heat exchange relationship with the heat recovery fluid. Steps.

따라서, 본 발명의 주목적은 칼리나 보토밍 사이클을 이용한 일체형 가스화 복합 사이클 발전 시스템을 제공하여 전력 생산과 효율을 증대시키는 것이다. Therefore, the main object of the present invention is to provide an integrated gasification combined cycle power generation system using a kaliona bottoming cycle to increase power production and efficiency.

도 1은 기화 시스템으로부터의 열 에너지 스트림을 이용하여 칼리나 보토밍 사이클의 작동 유체를 가열하고 가스 터빈 배기 가스에 의해 작동 유체에 제공되는 열 에너지를 보충하는 기화 시스템의 열 에너지 유동을 이용한 방법을 도시하는 칼리나식(Kalina-type) 보토밍 사이클을 이용한 일체형 가스화 복합 사이클 발전 시스템의 개략도.1 illustrates a method using a thermal energy flow of a vaporization system using a thermal energy stream from a vaporization system to heat a working fluid of a kalina bottoming cycle and supplement the thermal energy provided to the working fluid by a gas turbine exhaust gas. Schematic of an integrated gasification combined cycle power generation system using a Kalina-type bottoming cycle.

도 1을 참조하면, 칼리나 보토밍 사이클을 이용한 일체형 가스화 복합 사이클 발전 시스템이 도시되어 있다. 시스템은 발전기(G), 가스 터빈(GT) 그리고 제 1 고압(HP), 제 2 중압(IP), 제 3 저압의 증기 터빈을 구비하며, 모든 터빈은 하나 또는 그 이상의 발전기(G)에 결합되어 전력 또는 선택적으로 기계 일(mechanical work)을 생성한다. 칼리나 보토밍 사이클, 즉 열역학 사이클은 상기 고압(HP), 중압(IP) 및 저압(LP) 증기 터빈과, 예열기(14), 증발기(16), 재열기(18), 과열기(20)를 구비하는 보일러(12)와 같은 열회수 증기 발생기(heat recovery vapor generator ; HRVG)와, 증발/응축 서브시스템(24)(distillation/condensation sub-system ; DCSS)을 구비한다. 연료 가스로부터의 일을 이용하여 HRGV 내의 작동 유체 뿐만 아니라 후술되는 복합 사이클의 거쳐서 보조 구성 요소를 가열하는 발전식 예열기(21) 및/또는 열교환기(23)가 제공된다. 전술한 칼리나 사이클에 대한 참고 문헌으로부터 이해할 수 있는 바와 같이, 다중 성분 작동 유체 혼합물은 보다 낮은 비등점 유체 및 상대적으로 보다 높은 비등점 유체를 포함하는 것을 이용한다. 예를 들면, 암모니아/물 혼합물이 사용될 수 있지만, 본 기술 분야에 숙련된 자들에 의해 거쳐서 혼합물이 이용될 수 있다.Referring to FIG. 1, an integrated gasification combined cycle power generation system using a kalina bottoming cycle is shown. The system has a generator (G), a gas turbine (GT) and a steam turbine of the first high pressure (HP), the second medium pressure (IP) and the third low pressure, all of which are coupled to one or more generators (G). To generate electrical power or, optionally, mechanical work. A kalina bottoming cycle, ie a thermodynamic cycle, is provided with the high pressure (HP), medium pressure (IP) and low pressure (LP) steam turbines, preheater 14, evaporator 16, reheater 18 and superheater 20. A heat recovery vapor generator (HRVG), such as boiler 12, and a distillation / condensation sub-system (DCSS). A power generation preheater 21 and / or heat exchanger 23 is provided which heats the working components in the HRGV as well as auxiliary components via the combined cycles described below using work from fuel gas. As can be appreciated from the references above for the Kalina cycle, the multicomponent working fluid mixture utilizes one comprising a lower boiling point fluid and a relatively higher boiling point fluid. For example, an ammonia / water mixture may be used, but the mixture may be used by those skilled in the art.

도시된 바와 같이, 완전히 응축된 다중 성분 작동 유체는 증발/응축 서브시스템(24)으로부터 라인(26)내의 열교환기(27)를 지나 예열기(14)를 통과한다. 라인(28)으로 표시된 바와 같이, 가스 터빈의 배기 가스로부터 보일러(12)로 열이 공급되지만, 이러한 열은 다른 시스템으로부터 유용한 만큼 열이 증대될 수도 있다는 것은 이해될 것이다. 예열된 작동 유체는 중압 터빈(IP)의 배기 가스로부터의 열을 회수하기 위해 발전식 예열기(21)를 통과하는 라인(30)을 거쳐서 제 1 스트림으로 분기된다. 작동 유체는 보일러(12)로부터 라인(33)을 통과하는 작동 유체의 제 2 스트림과 결합하고, 증발기(16)의 출구로 복귀되도록 열교환기(23)를 통하여 열교환된다. 후술하는 바와 같이, 증발기 출구로 복귀되도록 열교환기(23)를 나오는 스트림(29)은 가스 냉각부(50)내의 고온 가스와의 열교환에 의해서 가열된다. 열교환은 열교환기(23)를 직접 가스 냉각부(50)에 위치시키거나 또는 만약 경제적이거나 바람직하다면 간접적으로 중간 작동 유체를 통해 위치시킴으로써 성취될 수도 있다. 복귀되는 스트림(29)과 보일러(12)내의 스트림은 보일러(12)내에서 재결합된다. 작동 유체의 재결합된 스트림은 과열기(20)를 통과하며, 상기 과열기(20)에서 상기 재결합된 스트림은 고압(HP) 증기 터빈의 입구로 유동되기 위해서 가스 터빈 배기 스트림(28)과의 열교환에 의해 최종적으로 과열되며, 상기 고압 증기 터빈에서 상기 재결합된 스트림은 팽창되어 열 에너지에서 기계적 에너지로 전환되어 터빈을 구동시킨다. 고압(HP) 터빈으로부터의 팽창된 작동 유체 스트림은 라인(36)을 거쳐서 보일러(12)로 복귀되고, 라인(28)을 거쳐서 가스 터빈 배기 가스와의 열교환에서 재열기(18)에 의해 재가열된다. 재가열된 작동 유체는 라인(40)을 거쳐서 중압(IP) 터빈의 입구로 유동한다. 중압(IP) 터빈을 통해서 팽창된 작동 유체는 라인(34)를 거쳐서 열교환 관계로 발전식 예열기(21)로 통과되며, 작동 유체 스트림은 보일러(12)의 예열기로부터 라인(30)을 거쳐서 발전식 예열기(21)에 공급된다. 따라서, 중압 터빈으로부터의 작동 유체 증기는 냉각되며, 라인(30)에서 작동 유체의 기화를 위해 필요한 열의 일부를 제공한다. 예열기(21)로부터 작동 유체는 라인(42)을 거쳐서 저압(LP) 터빈의 입구로 이동하며, 여기서 최종 유체 압력 레벨까지 팽창된다. 저압(LP) 터빈으로부터 팽창된 유체는 라인(44)을 거쳐서 증발/응축 서브시스템(24)으로 통과되며, 여기서 유체 스트림은 응축되어, 보다 높은 압력으로 펌핑되고, 라인(26)을 거쳐서 보일러(12)에 보내져 사이클이 연속된다.As shown, the fully condensed multicomponent working fluid passes from the evaporation / condensation subsystem 24 through the heat exchanger 27 in line 26 and through the preheater 14. As indicated by line 28, heat is supplied from the exhaust gas of the gas turbine to boiler 12, although it will be appreciated that this heat may be increased as much as is available from other systems. The preheated working fluid branches to the first stream via line 30 passing through the generator preheater 21 to recover heat from the exhaust gas of the medium pressure turbine IP. The working fluid is combined with a second stream of working fluid from boiler 12 through line 33 and heat exchanged through heat exchanger 23 to return to the outlet of evaporator 16. As will be described below, the stream 29 exiting the heat exchanger 23 is heated by heat exchange with the hot gas in the gas cooling section 50 to return to the evaporator outlet. Heat exchange may be accomplished by placing the heat exchanger 23 directly in the gas cooler 50 or indirectly through an intermediate working fluid, if economical or desirable. The returned stream 29 and the stream in the boiler 12 are recombined in the boiler 12. The recombined stream of working fluid passes through the superheater 20, where the recombined stream is heat exchanged with the gas turbine exhaust stream 28 to flow to the inlet of the high pressure (HP) steam turbine. Finally overheated, the recombined stream in the high pressure steam turbine is expanded and converted from thermal energy to mechanical energy to drive the turbine. The expanded working fluid stream from the high pressure (HP) turbine is returned to boiler 12 via line 36 and reheated by reheater 18 in heat exchange with gas turbine exhaust via line 28. . The reheated working fluid flows through line 40 to the inlet of the medium pressure (IP) turbine. The working fluid expanded through the medium pressure (IP) turbine is passed through the line 34 to the heat generating preheater 21 in a heat exchange relationship, the working fluid stream passing through the line 30 from the preheater of the boiler 12. It is supplied to the preheater 21. Thus, the working fluid vapor from the medium pressure turbine is cooled and provides some of the heat required for vaporizing the working fluid in line 30. The working fluid from the preheater 21 travels through the line 42 to the inlet of the low pressure (LP) turbine, where it is expanded to the final fluid pressure level. Fluid expanded from the low pressure (LP) turbine passes through line 44 to the evaporation / condensation subsystem 24, where the fluid stream is condensed, pumped to a higher pressure, and via line 26 a boiler ( 12) cycle is continued.

또한, 도 1을 참조하면, 대체로 개략적으로 도시되고 때로는 기화기로 간주되는 기화 시스템(46)은 기화부(48 ; gasifier section), 고온과 저온 냉각부(50a, 50b)를 각각 갖는 냉각부(50), 그리고 가스 클린업부(52)를 구비한다. 기화기는 각각의 라인(49, 51)을 통해 투입 첨가제(feed additives)와, 석탄이나 중유와 같은 연료 공급을 받는다. 부분적으로 산화된 연료 가스는 기화기(48)에서 상당한 고온 상태로 떨어져 나와, 냉각부(50)에서 냉각된다. 연료 가스가 냉각된 후에, 가스 클린업부(52)에서 오염 물질이 제거된다. 예를 들면, 가스 클린업부는 물 분사 세척기 또는 용매를 이용하여 황화 수소를 흡수함에 따라 응고물을 제거하는 건조 여과 등의 저온 장치를 구비할 수 있다. 가스가 클린업된 후에, 연료 가스는 가스 클린업부(52)로부터 라인(56)을 통해 가스의 연소기(54)로 급송된다.Further, referring to FIG. 1, the vaporization system 46, which is generally schematically illustrated and sometimes considered a vaporizer, is a cooling section 50 having a gasifier section 48, a hot and cold cooling section 50a, 50b, respectively. And a gas cleanup unit 52. The carburetor receives feed additives and fuel such as coal or heavy oil through respective lines 49 and 51. The partially oxidized fuel gas leaves the carburettor 48 at a substantial high temperature and is cooled in the cooling section 50. After the fuel gas is cooled, the contaminants are removed from the gas cleanup unit 52. For example, the gas cleanup unit may include a low temperature device such as dry filtration that removes coagulated products by absorbing hydrogen sulfide using a water jet washer or a solvent. After the gas is cleaned up, the fuel gas is fed from the gas cleanup unit 52 through the line 56 to the combustor 54 of the gas.

선택적으로 제공되는 공기 분리 장치(58)는 질소와 산화체를 기화기에 급송하기 위한 주입 공기 라인(60, 62, 64)을 갖는다. 공기 분리 장치(58)로부터의 라인(66)은 저 질소 작동(low NOX operation)을 위해 가스 터빈에 질소를 공급하며, 반면에 압축기 배출로부터의 공기는 라인(68)을 통해 공기 분리 장치로 공급된다. Optionally provided air separation device 58 has injection air lines 60, 62, 64 for feeding nitrogen and oxidants to the vaporizer. Line 66 from air separation unit 58 supplies nitrogen to the gas turbine for low NO X operation, while air from compressor discharge is directed to air separation unit via line 68. Supplied.

칼리나 사이클 증발/응축 서브시스템은 작동 유체를 흡수, 응축 및 재생시켜서, 저압(LP) 증기 터빈에서 방출시키는데 이용된다. 증발/응축 서브시스템은 2개의 거쳐서 조성물로 이루어진 작동 유체 혼합물이 완전히 응축되는 2개의 압력 단계(예를 들면, 도시되어 있는 고압과 저압 구간)중 최소치를 갖는다. 더욱 효과적인 증발/응축 서브시스템은 (예를 들면 고압, 중압, 저압 구간) 3개의 압력 단계와, 완전 응축을 일으키는 혼합 구성물을 갖는다. 혼합 스트림은 그 스트림의 압력을 설정하는 최종 응축기를 결정함으로써 특정한 압력 구간으로 할당된다(예를 들면, 저압 응축기는 증기 터빈 배기 라인의 압력을 설정하고, 그에 따라 터빈 배기 라인은 증발/응축 서브시스템의 저압부내에 있는 것으로 간주된다). 본 발명은 2개 또는 그 이상의 압력 단계 응축기를 구비한 어떠한 증발/응축 시스템에도 적용될 수 있다.The Kalina cycle evaporation / condensation subsystem is used to absorb, condense, and regenerate working fluids and release them in low pressure (LP) steam turbines. The evaporation / condensation subsystem has a minimum of two pressure stages (eg, the high and low pressure sections shown) in which the working fluid mixture consisting of the composition passes through the two completely. More effective evaporation / condensation subsystems have three pressure stages (eg high pressure, medium pressure, low pressure sections) and mixing components that cause complete condensation. The mixed stream is assigned to a particular pressure section by determining the final condenser that sets the pressure of the stream (e.g., the low pressure condenser sets the pressure of the steam turbine exhaust line, thus allowing the turbine exhaust line to evaporate / condensate subsystems). It is considered to be in the low pressure part of). The present invention can be applied to any evaporation / condensation system with two or more pressure stage condensers.

전술한 내용으로부터 기화기로부터의 열 에너지 스트림은 유체 시스템내의 적당한 위치에서 칼리나 보토밍 사이클에서 작동 유체를 가열하여, 가스 터빈 배기 가스로부터의 열 에너지를 보충하고, 열 스트림의 전체 이익을 최대화하여, 결과적으로 순 발전기 전력 생산과 열효율을 향상시키는 것으로 판단될 것이다. 특히 기화기의 고온 냉각부(50a)로부터의 열 에너지는 열교환기(23)와 선택적으로는 열교환기(65, 165)에 사용되어, 가스 터빈 배기 가스에 의해 다중 성분 작동 유체로 공급되는 열을 증대시킨다. 또한, 기화기(48)의 저온 냉각부(50b)로부터의 유용한 열은 열교환기(27)에 사용되어 응축된 다중 성분 작동 유체를 가열한다. HRVG 즉, 예열기(14) 또는 절탄기(economizer) 구간에 유입되는 급송 온도는 열교환기(27)에 의해 산성 가스의 이슬점 보다 높게 유지된다는 것에 주의해야 한다. From the foregoing, the heat energy stream from the vaporizer heats the working fluid in a kalina botoming cycle at a suitable location within the fluid system, replenishing heat energy from the gas turbine exhaust, maximizing the overall benefit of the heat stream, and consequently As a result, net generator power production and thermal efficiency will be improved. In particular, the heat energy from the high temperature cooling section 50a of the vaporizer is used in the heat exchanger 23 and optionally the heat exchangers 65 and 165 to increase the heat supplied to the multicomponent working fluid by the gas turbine exhaust gas. Let's do it. In addition, useful heat from the low temperature cooling section 50b of the vaporizer 48 is used in the heat exchanger 27 to heat the condensed multi-component working fluid. It should be noted that the feed temperature introduced into the HRVG, ie the preheater 14 or economizer section, is maintained above the dew point of the acidic gas by the heat exchanger 27.

가스 터빈 또는 부가적인 증기 생산용 연료 가열은 라인(34)으로부터 중압(IP) 터빈 배기 가스로부터 나온 추출물을 이용하는 열교환기(63)에 의해서 성취될 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 열교환기(63)에서 유출된 다중 성분 스트림의 온도는 발전식 예열기(21)에서 유출된 스트림의 온도와 대략 동일하도록 조절된다. 열교환기(63)에서 유출된 스트림은 저압(LP) 증기 터빈에 유입되기에 앞서 라인(42)에 재결합한다. 열교환기(63)의 열원은 기화기, 예를 들어 저온부(50b)로부터의 유용한 열의 추출물이 될 수 있다. It will be appreciated that fuel heating for the gas turbine or additional steam production may be accomplished by heat exchanger 63 using an extract from medium pressure (IP) turbine exhaust gas from line 34. The temperature of the multi-component stream exiting the heat exchanger 63 is adjusted to be approximately equal to the temperature of the stream exiting the power generation preheater 21. The stream exiting heat exchanger 63 is recombined in line 42 prior to entering the low pressure (LP) steam turbine. The heat source of the heat exchanger 63 may be an extract of useful heat from the vaporizer, for example the cold section 50b.

또한, 부가적인 열이 기화기 시스템에서 유용하다면, 부가적인 열교환기(65)는 라인(67)을 거쳐서, 예를 들면 예열기와 증발기 구간(14, 16)을 각각 구비하는 HRVG와 평행하게 위치할 수 있으며, 공급된 열은 라인(69)으로 표시된 바와 같이 기화기로부터의 열이다. 추가적인 재가열은 가스 냉각부내의 고온 기화 가스와의 열교환으로 열교환기(165)에서의 하나의 선택 사항으로 수행될 수 있다. 발전식 예열기(21)는 발전기 경제성에 의거해서 생략될 수 있으며, 중압(IP) 배기 가스를 저압(LP) 증기 터빈으로 주입하기 위한 재가열은 기화기내의 유용한 고온 가열을 이용함으로써 수행될 수 있다. 또한, 기화기와 선택적 공기 분리장치에서 유용한 낮은 등급의 열은 증발/응축 서브시스템내의 작동 유체를 재생산하는데 사용될 수 있다. 증발/응축 서브시스템내에서의 이러한 낮은 등급의 일체화는 터빈 배압(back pressure)을 감소시키으로써 시스템 성능을 개선하고, 감소와 고온 구동력(higher temperature driving force)을 발생시켜 비용을 절감시킨다.In addition, if additional heat is available in the vaporizer system, the additional heat exchanger 65 may be located via line 67, for example in parallel with HRVG having preheater and evaporator sections 14, 16, respectively. And the heat supplied is heat from the vaporizer as indicated by line 69. Further reheating may be performed as an option in heat exchanger 165 by heat exchange with hot vaporized gas in the gas cooling unit. The generator preheater 21 may be omitted based on generator economics, and reheating for injecting medium pressure (IP) exhaust gas into the low pressure (LP) steam turbine may be performed by using useful high temperature heating in the vaporizer. In addition, low grade heat useful in vaporizers and optional air separators can be used to regenerate working fluid in the evaporation / condensation subsystem. This low degree of integration in the evaporation / condensation subsystem improves system performance by reducing turbine back pressure, and reduces costs by generating reduction and higher temperature driving force.

본 발명이 가장 바람직한 실시예로써 현재 인식되고 있는 것과 관련해 기술되었으나, 본 발명은 상술한 실시예에 국한되지 않으며, 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범위내에 포함되는 여러 변경 및 동등한 배열을 포함하고자 한다는 것은 이해될 것이다.Although the present invention has been described in terms of what is currently recognized as the most preferred embodiment, the invention is not limited to the above-described embodiments, but rather is intended to include various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. It will be understood.

Claims (13)

전력 또는 기계 일을 생성하는 하나 또는 그 이상의 발전기를 구동시키기 위한 제 1 및 제 2 증기 터빈 그리고 가스 터빈을 포함하는 다수의 터빈과, 가스 터빈용 연료 가스를 생성하는 연료 기화기를 구비하는 일체형 가스화 복합 사이클 발전 시스템을 작동시키는 방법에 있어서,An integrated gasification complex having a plurality of turbines, including first and second steam turbines for driving one or more generators generating power or mechanical work and a gas turbine, and a fuel vaporizer for producing fuel gas for the gas turbine. In a method of operating a cycle power generation system, (a) 상기 연료 기화기로부터 연료 가스를 생성하는 단계와,(a) producing fuel gas from the fuel vaporizer; (b) 상기 연료 기화기로부터 열회수 유체를 공급하는 단계와,(b) supplying a heat recovery fluid from the fuel vaporizer; (c) 상기 연료 가스를 상기 연료 기화기로부터 상기 가스 터빈용 연소기로 공급하여 상기 가스 터빈을 구동시키는 단계와,(c) supplying the fuel gas from the fuel vaporizer to the combustor for the gas turbine to drive the gas turbine; (d) 상기 제 1 증기 터빈을 통해 작동 유체를 팽창시키는 단계와,(d) expanding a working fluid through the first steam turbine; (e) 상기 제 1 증기 터빈으로부터의 상기 팽창된 작동 유체를 재가열하는 단계와,(e) reheating the expanded working fluid from the first steam turbine; (f) 재가열된 상기 작동 유체를 상기 제 2 증기 터빈을 통해 팽창시키는 단계와,(f) expanding the reheated working fluid through the second steam turbine; (g) 상기 제 2 증기 터빈으로부터 배출된 상기 작동 유체를 응축시키는 단계와,(g) condensing the working fluid discharged from the second steam turbine; (h) 상기 응축된 작동 유체를 가스 터빈으로부터의 고온 배기 가스와 열교환 관계로 통과시켜 가열된 작동 유체를 상기 제 1 증기 터빈 및 제 2 증기 터빈까지 유동시키는 단계와,(h) passing the condensed working fluid in a heat exchange relationship with a hot exhaust gas from a gas turbine to flow a heated working fluid to the first and second steam turbines; (i) 상기 작동 유체를 열회수 유체와의 열교환 관계로 통과시킴으로써 상기 제 1 증기 터빈 및 제 2 증기 터빈에 공급된 상기 작동 유체를 추가적으로 가열하는 단계를 포함하는(i) additionally heating the working fluid supplied to the first and second steam turbines by passing the working fluid in a heat exchange relationship with a heat recovery fluid. 시스템 작동 방법.How the system works. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 응축된 작동 유체는 상기 가스 터빈으로부터의 상기 배기 가스와 열교환 관계로 열회수 증기 발전기내에서 가열되며, 상기 배기된 작동 유체를 상기 열회수 증기 발전기를 통과하는 상기 응축된 작동 유체의 일부와 열교환 관계로 통과시킴으로써 제 2 증기 터빈으로부터 배출된 상기 작동 유체를 냉각시키는 단계(j)를 더 포함하는 The condensed working fluid is heated in a heat recovery steam generator in heat exchange relationship with the exhaust gas from the gas turbine, and the exhausted working fluid is in heat exchange relationship with a portion of the condensed working fluid passing through the heat recovery steam generator. (J) cooling the working fluid discharged from the second steam turbine by passing it therethrough. 시스템 작동 방법.How the system works. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 응축된 작동 유체를 상기 제 2 증기 터빈으로부터 배출된 상기 냉각된 작동 유체의 적어도 일부와 열교환 관계로 통과시킴으로써 상기 응축된 작동 유체를 가열하여 부분적으로 응축된 스트림을 형성하는 단계(k)를 더 포함하는(K) heating the condensed working fluid to form a partially condensed stream by passing the condensed working fluid in a heat exchange relationship with at least a portion of the cooled working fluid discharged from the second steam turbine. Containing 시스템 작동 방법.How the system works. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 단계(h)가 상기 응축된 작동 유체를 과열기내의 상기 가스 터빈으로부터의 상기 고온 배기 가스와 열교환 관계로 통과시키는 단계를 더 포함하며, Said step (h) further comprising passing said condensed working fluid in a heat exchange relationship with said hot exhaust gas from said gas turbine in a superheater, 상기 단계(i)는, 상기 응축된 작동 유체가 상기 과열기를 통과하기 전에 수행되는 The step (i) is carried out before the condensed working fluid passes through the superheater. 시스템 작동 방법How the system works 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 응축된 작동 유체를 제 2 열회수 유체와 열교환 관계로 통과시키며, 상기 응축된 작동 유체를 제 2 열회수 유체와 열교환 관계로 통과시킴으로써 상기 응축된 작동 유체를 예열하는 단계를 포함하는Passing the condensed working fluid in a heat exchange relationship with a second heat recovery fluid and preheating the condensed working fluid by passing the condensed working fluid in a heat exchange relationship with a second heat recovery fluid. 시스템 작동 방법.How the system works. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 단계(g)가 증발/응축 서브시스템에 의해 수행되고, 상기 단계(h)에 앞서 부분적으로 응축된 스트림을 형성하기 위해 상기 압축된 작동 유체를 상기 제 2 증기 터빈으로부터 배출된 상기 작동 유체의 적어도 일부와 열교환 관계로 통과시킴으로써 그리고 상기 부분적으로 응축된 스트림을 증발/응축 서브시스템으로 통과시킴으로써 상기 압축된 작동 유체를 가열하는 단계를 포함하는Said step (g) is carried out by an evaporation / condensation subsystem, and said compressed working fluid is discharged from said second steam turbine to form a partially condensed stream prior to said step (h). Heating the compressed working fluid by passing it in a heat exchange relationship with at least a portion and passing the partially condensed stream through an evaporation / condensation subsystem. 시스템 작동 방법.How the system works. 전력 또는 기계 일을 생성하는 하나 또는 그 이상의 발전기를 구동시키기 위한 제 1 및 제 2 증기 터빈 그리고 가스 터빈을 포함하는 다수의 가스 터빈과, 가스 터빈용 연료 가스를 생성하는 연료 기화기를 구비하는 일체형 가스화 복합 사이클 발전 시스템을 작동시키는 방법에 있어서,Integral gasification comprising a plurality of gas turbines including first and second steam turbines and gas turbines for driving one or more generators for generating power or mechanical work, and a fuel vaporizer for producing fuel gas for the gas turbine. In a method for operating a combined cycle power generation system, (a) 상기 연료 기화기로부터 연료를 생성하는 단계와,(a) generating fuel from the fuel vaporizer; (b) 상기 연료 기화기로부터 열회수 유체를 공급하는 단계와,(b) supplying a heat recovery fluid from the fuel vaporizer; (c) 상기 연료 기화기로부터의 상기 연료 가스를 상기 가스 터빈용 연소기에 공급하여 상기 가스 터빈을 구동시키는 단계와,(c) supplying the fuel gas from the fuel vaporizer to the combustor for the gas turbine to drive the gas turbine; (d) 상기 제 1 증기 터빈을 통해 작동 유체를 팽창시키는 단계와,(d) expanding a working fluid through the first steam turbine; (e) 상기 제 1 증기 터빈으로부터의 상기 팽창된 작동 유체를 재가열하는 단계와,(e) reheating the expanded working fluid from the first steam turbine; (f) 재가열된 상기 작동 유체를 상기 제 2 증기 터빈을 통해 팽창시키는 단계와,(f) expanding the reheated working fluid through the second steam turbine; (g) 상기 제 2 증기 터빈으로부터 배출된 상기 작동 유체를 응축시키는 단계와,(g) condensing the working fluid discharged from the second steam turbine; (h) 상기 응축된 작동 유체를 가스 터빈으로부터의 고온 배기 가스와 열교환 관계로 통과시켜 가열된 작동 유체를 상기 제 1 증기 터빈 및 제 2 증기 터빈까지 유동시키는 단계와,(h) passing the condensed working fluid in a heat exchange relationship with a hot exhaust gas from a gas turbine to flow a heated working fluid to the first and second steam turbines; (i) 사용한 작동 유체를 상기 열회수 유체와 열교환 관계로 통과시킴으로써 상기 제 1 및 제 2 증기 터빈중 하나로부터 배출된 상기 사용한 작동 유체를 가열하는 단계를 포함하는(i) heating the used working fluid discharged from one of the first and second steam turbines by passing the used working fluid in heat exchange relationship with the heat recovery fluid. 시스템 작동 방법.How the system works. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 제 1 증기 터빈이 고압 증기 터빈을 포함하며, 상기 팽창된 작동 유체를 열회수 유체와 열교환 관계로 상기 고압 터빈을 통과시키는 단계를 더 포함하는 The first steam turbine comprises a high pressure steam turbine, and further comprising passing the expanded working fluid through the high pressure turbine in heat exchange relationship with a heat recovery fluid. 시스템 작동 방법.How the system works. 제 7 항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 단계(i)가 상기 팽창된 작동 유체를 열회수 유체와 열교환 관계로 상기 제 2 터빈을 통과시킴으로써 수행되는 Said step (i) is carried out by passing said expanded working fluid through said second turbine in a heat exchange relationship with a heat recovery fluid. 시스템 작동 방법.How the system works. (i) 전력 또는 기계 일을 생성하는 하나 또는 그 이상의 발전기와 구동적으로 결합된 제 1 증기 터빈 및 가스 터빈을 포함하는 다수의 터빈과, (ii) 증발/응축 서브 시스템과, (iii) 가스 터빈용 연료 가스를 생성하는 연료 기화기를 구비하는 일체형 가스화 복합 사이클 발전 시스템을 작동시키는 방법에 있어서,(i) a plurality of turbines comprising a first steam turbine and a gas turbine operatively coupled with one or more generators to generate power or mechanical work; (ii) an evaporation / condensation subsystem; and (iii) a gas. A method of operating an integrated gasification combined cycle power generation system having a fuel vaporizer for producing fuel gas for a turbine, the method comprising: (a) 상기 연료 기화기로부터 연료 가스를 생성하는 단계와,(a) producing fuel gas from the fuel vaporizer; (b) 상기 연료 기화기로부터 열회수 유체를 공급하는 단계와,(b) supplying a heat recovery fluid from the fuel vaporizer; (c) 상기 연료 기화기로부터의 상기 연료 가스를 상기 가스 터빈용 연소기에 공급하여 상기 가스 터빈을 구동시키는 단계와,(c) supplying the fuel gas from the fuel vaporizer to the combustor for the gas turbine to drive the gas turbine; (d) 상기 제 1 증기 터빈을 통해 동일한 압력에서 상이한 비등점을 갖는 상이한 성분들의 혼합물로 구성되는 작동 유체를 팽창시키고, 상기 상이한 성분들의 혼합물의 사용한 스트림을 생성하는 단계와,(d) expanding a working fluid consisting of a mixture of different components having different boiling points at the same pressure through the first steam turbine and producing a used stream of the mixture of different components, (e) 상기 서브시스템내의 상기 사용한 스트림을 응축하는 단계와,(e) condensing said used stream in said subsystem, (f) 상기 응축된 작동 유체를 증기 터빈으로부터의 고온 배기 가스와 열교환 관계로 통과시켜 가열된 작동 유체를 상기 가스 터빈까지 유동시키는 단계와,(f) passing the condensed working fluid in a heat exchange relationship with the hot exhaust gas from the steam turbine to flow a heated working fluid to the gas turbine; (g) 상기 작동 유체를 상기 열회수 유체와 열교환 관계로 통과시킴으로써 상기 작동 유체를 가열하는 단계를 포함하는(g) heating the working fluid by passing the working fluid in a heat exchange relationship with the heat recovery fluid. 시스템 작동 방법.How the system works. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 제 2 증기 터빈을 더 포함하며, 상기 응축된 작동 유체는 상기 가스 터빈으로부터의 배기 가스와 열교환 관계로 열회수 증기 발전기에서 가열되며, And a second steam turbine, wherein the condensed working fluid is heated in a heat recovery steam generator in heat exchange relationship with the exhaust gas from the gas turbine, 상기 배기된 작동 유체를 상기 열회수 증기 발전기를 통과하는 응축된 작동 유체의 일부와 열교환 관계로 통과시킴으로써 상기 제 2 증기 터빈으로부터 배출된 상기 작동 유체를 냉각시키는 단계를 포함하는Cooling the working fluid discharged from the second steam turbine by passing the exhausted working fluid in a heat exchange relationship with a portion of the condensed working fluid passing through the heat recovery steam generator. 시스템 작동 방법.How the system works. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 단계(f)가 상기 응축된 작동 유체를 과열기내의 상기 가스 터빈의 고온 가스와 열교환 관계로 통과시킴으로써 부분적으로 수행되고, 상기 단계(g)는 상기 응축된 작동 유체가 상기 과열기를 통과하기 전에 수행되는The step (f) is performed in part by passing the condensed working fluid in a heat exchange relationship with the hot gas of the gas turbine in the superheater, wherein step (g) is performed before the condensed working fluid passes through the superheater. Performed 시스템 작동 방법.How the system works. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 제 1 증기 터빈은 상기 고압 증기 터빈을 포함하며, 상기 고압 터빈을 통해 팽창된 작동 유체를 상기 열회수 유체와 열교환 관계로 상기 고압 터빈을 통과시키는 단계를 포함하는,The first steam turbine including the high pressure steam turbine, and passing the working fluid expanded through the high pressure turbine through the high pressure turbine in heat exchange relationship with the heat recovery fluid; 시스템 작동 방법.How the system works.
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