KR101371253B1 - A combined system of lng regasification and power generation - Google Patents

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KR101371253B1
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KR1020130034318A
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장대준
김주일
김자경
최운헌
서영균
박근수
장원희
박수율
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한국과학기술원
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Abstract

A combined LNG regasification and power generation system according to the present invention stores a heat transfer medium by using cold and heat of LNG, may cool air going into a gas turbine system and hot steam generated in an HRSG system by using the heat transfer medium, so may save unnecessarily used much energy.

Description

LNG 재기화 및 발전 병합장치{A combined system of LNG regasification and power generation}A combined system of LNG regasification and power generation}

본 발명은 LNG 재기화 및 발전 병합장치에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 해상에서 LNG 기화와 LNG 발전을 하여 육상으로 천연가스와 전기를 동시에 공급하기 위한 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a LNG regasification and power generation combined apparatus, and more particularly, to an apparatus for simultaneously supplying natural gas and electricity to the land by LNG gasification and LNG power generation at sea.

공해 물질이 다량 배출되는 디젤 연료를 대신하여 선박의 추진연료를 액화천연가스를 이용하는 것이 최근 들어서 관심이 증가되고 있다. 특히 가스 터빈 이후에 폐열을 회수하여 스팀터빈을 구동하는 폐열회수시스템(Heat Recovery Steam Generator, 이하 ' HRSG'라 함)을 장착한 복합화력발전 기술이 등장함에 따라 가스 발전의 효율 증대와 가스 가격의 하락 안정에 따른 가스 발전 수요가 점점 증대되고 있는 실정이다.In recent years, the use of liquefied natural gas as a propulsion fuel for ships in place of diesel fuel in which large amounts of pollutants are emitted has increased. In particular, with the emergence of a combined cycle power generation technology equipped with a heat recovery steam generator (HRSG), which recovers waste heat after the gas turbine and drives the steam turbine, The demand for gas power generation is increasing gradually due to the stabilization of the decline.

한편, 전력공급이 원활하지 않은 신흥개발국 등에서 가스 발전에 대한 관심이 높아지고 있는데, 가스 발전은 그 특성상 육지에 가스 저장소 등과 같은 가스 인프라가 갖추어야만 발전이 가능하기 때문에 개발에 제한이 많았다. 더욱이, 여러 개의 섬들로 이루어진 동남아시아 국가의 경우에는 대용량의 가스 발전을 하는 데 어려움이 많았다.On the other hand, there is a growing interest in gas power generation in emerging economies with poor power supply. However, gas power generation has been limited in terms of development because it is possible to generate electricity only when there is a gas infrastructure such as gas storage on land. Moreover, in the case of Southeast Asian countries consisting of several islands, it was difficult to generate large capacity gas.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, FSRU(Floating Storage Re-gasification Unit)라는 해상 가스저장소가 등장하게 되었으며, 이러한 해상 가스저장소를 이용하여 육지의 발전소에 가스를 공급하게 되었다.In order to solve such a problem, an offshore gas storage called FSRU (Floating Storage Re-gasification Unit) has emerged, and the offshore gas storage has been used to supply gas to onshore power plants.

그러나, 이와 같은 FSRU를 이용한 육지에서의 발전은 해상에서의 FSRU 설치와 육지에 발전소를 건설해야 하는 이중적인 부담을 초래한다. 즉, FSRU 뿐만 아니라, 육상 발전소 건설에 따른 장소 확보와 건설비 소요를 가져오는 문제점을 가지고 있었다. 특히, 육상 발전소 건설에는 많은 시간이 소요됨으로써 전력 공급을 단시간 내에 수행하는 것이 어렵다는 문제점을 가지고 있었다.However, such land-based development using FSRUs creates a double burden of installing FSRUs at sea and building power plants on land. In other words, it had problems not only in FSRU but also in securing a place for constructing a land power plant and in cost of construction cost. In particular, since the construction of a land plant takes a lot of time, it is difficult to perform power supply in a short time.

그래서, 한국공개특허 제 10-2012-0066823호에서는 해상가스저장설비와 가스복합발전소를 하나로 통합하여 선박형태로 건조되도록한 해상 LNG 저장 및 복합화력발전 유닛을 발명하였다.Thus, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2012-0066823 invents a marine LNG storage and combined cycle power generation unit that integrates a marine gas storage facility and a gas combined cycle power plant into one to be dried in a ship form.

그러나, 상기 복합화력발전 유닛은 기화부에서 LNG의 냉열을 이용하지 않아 에너지를 낭비하는 문제점이 있었다.
However, the combined cycle power generation unit has a problem of wasting energy because it does not use the cold heat of LNG in the vaporization unit.

한국공개특허 10-2012-0066823Korea Patent Publication 10-2012-0066823

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 LNG의 냉열을 이용하여 소요되는 많은 에너지를 절약할 수 있는 LNG 재기화 및 발전 병합장치를 제공함에 있다.
Accordingly, the present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, the object of the present invention is to provide a LNG regasification and power generation combined apparatus that can save a lot of energy required by using the cold heat of LNG. Is in.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 해상에서 LNG 기화와 LNG 발전을 하여 육상으로 공급하는 LNG 재기화 및 발전 병합장치에 있어서, LNG를 기화시키는 적어도 하나 이상의 기화시스템, 상기 기화시스템에서 기화된 LNG의 일부를 연료로 사용하여 에너지를 생산하는 가스터빈시스템, 공기를 냉각시키는 공기냉각기, 상기 기화시스템에서 저온의 열전달매체를 공급받아 저장하고, 상기 공기냉각기에 저온 열전달매체를 공급하는 저온탱크 및 상기 해수냉각기와 공기냉각기에서 고온 열전달매체를 회수하여 저장하고, 상기 기화시스템으로 고온 열전달매체를 공급하는 고온탱크를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the LNG regasification and power generation merging apparatus for supplying LNG vaporization and LNG power generation to the land by the sea to achieve the above object, at least one vaporization system for vaporizing LNG, the LNG vaporized in the vaporization system Gas turbine system for producing energy using a part of fuel, air cooler for cooling air, low temperature tank for supplying low temperature heat transfer medium from the vaporization system and storing it, and low temperature tank for supplying low temperature heat transfer medium to the air cooler and the sea water And a high temperature tank for recovering and storing the high temperature heat transfer medium in the cooler and the air cooler, and supplying the high temperature heat transfer medium to the vaporization system.

또한, 상기 LNG 재기화 및 발전 병합장치는 상기 가스터빈시스템에서 나오는 배기가스를 회수하여 스팀터빈을 구동시켜 에너지를 생산하는 HRSG 시스템과 상기 가스터빈시스템과 상기 HRSG 시스템에서 생산되는 에너지를 전기에너지로 변환하는 발전기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the LNG regasification and power generation combined unit recovers the exhaust gas from the gas turbine system to drive a steam turbine to produce energy, and the energy produced by the gas turbine system and the HRSG system as electrical energy It characterized in that it further comprises a generator for converting.

또한, 상기 기화시스템은 LNG를 기화시키기 위한 기화부, LNG가 기화하면서 생성되는 에너지를 이용하여 상기 열전달매체를 냉각시키는 냉각부 및 상기 열전달매체를 순환시키기 위한 펌프를 포함하는 것을 특징으로 한다.The vaporization system may include a vaporization unit for vaporizing LNG, a cooling unit for cooling the heat transfer medium using energy generated while the LNG is vaporized, and a pump for circulating the heat transfer medium.

또한, 상기 가스 터빈 시스템은 상기 기화시스템에서 공급되는 NG를 저장하고, 배출량을 조절하는 가스조절장치, 상기 가스조절장치에서 공급되는 NG를 연소시키는 연소실, 상기 공기냉각기로부터 공급되는 냉각된 공기를 압축시켜 상기 연소실로 송출하는 압축기 및 상기 연소실에서 연소된 고온고압의 가스로 인해 회전하는 가스터빈을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the gas turbine system stores the NG supplied from the vaporization system, the gas regulator for controlling the discharge, the combustion chamber for burning the NG supplied from the gas regulator, the compressed air supplied from the air cooler And a gas turbine that rotates due to the high temperature and high pressure gas combusted in the combustion chamber.

또한, 상기 HSRG 시스템은 상기 가스 터빈 시스템에서 공급되는 고온의 배기가스를 이용하여 고온의 스팀을 생산하는 HSRG(Heat Recovery Steam Generator), 상기 HSRG에서 고온의 스팀을 공급받아 전기를 생산하는 스팀터빈 및 저온의 해수를 공급받아 고온의 스팀을 응축시켜 상기 HSRG로 공급하는 제1 응축기를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the HSRG system is a heat recovery steam generator (HSRG) for producing high-temperature steam using the high-temperature exhaust gas supplied from the gas turbine system, a steam turbine for receiving electricity from the high-temperature steam supplied from the HSRG and It is characterized in that it comprises a first condenser supplied with low temperature seawater to condense the high temperature steam to the HSRG.

또한, 상기 HSRG 시스템은 상기 저온탱크로부터 저온 열전달매체를 공급받아 응축기에서 고온의 스팀을 응축시켜 상기 HSRG로 공급하는 제2 응축기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
The HSRG system may further include a second condenser that receives the low temperature heat transfer medium from the low temperature tank and condenses the high temperature steam in the condenser to supply the high temperature steam to the HSRG.

본 발명에 의하면, LNG의 냉열을 이용하여 열전달매체에 저장하여, 사익? 열전달매체를 이용하여 가스터빈 시스템에 들어가는 공기와 HRSG 시스템에서 발생하는 고온의 스팀을 냉각할 수 있어 불필요하게 사용되는 많은 에너지를 절약할 수 있는 LNG 재기화 및 발전 병합장치를 제공한다.
According to the present invention, the cold heat of LNG is stored in a heat transfer medium, and it is used. The heat transfer medium can be used to cool the air entering the gas turbine system and the hot steam generated in the HRSG system to provide a LNG regasification and power generation consolidation device that can save a lot of unnecessary energy.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 LNG 재기화 및 발전 병합장치의 구성도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 HRSG 시스템의 구성도.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 LNG 재기화 및 발전 병합장치의 구성도
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 HRSG 시스템의 구성도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 기화시스템의 구성도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 가스터빈시스템의 구성도.1 is a configuration diagram of a LNG regasification and power generation merging apparatus according to a first embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of an HRSG system according to a first embodiment of the present invention.
3 is a configuration diagram of a LNG regasification and power generation merging apparatus according to a second embodiment of the present invention
4 is a block diagram of an HRSG system according to a second embodiment of the present invention.
5 is a block diagram of a vaporization system according to an embodiment of the present invention.
6 is a block diagram of a gas turbine system according to an embodiment of the present invention.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 LNG 재기화 및 발전 병합장치를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
Hereinafter, the LNG regasification and power generation merging apparatus according to the present invention having the configuration as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 LNG 재기화 및 발전 병합장치(10)의 구성도고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 HRSG 시스템(310)의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a LNG regasification and power generation merging apparatus 10 according to a first embodiment of the present invention, Figure 2 is a configuration diagram of a first HRSG system 310 according to a first embodiment of the present invention.

도 1과 도 2를 이용하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 LNG 재기화 및 발전 병합장치(10)의 구성에 대해서 상세히 설명한다.1 and 2, the configuration of the LNG regasification and power generation merging device 10 according to the first embodiment of the present invention will be described in detail.

본 발명의 제1 실시예에 따른 LNG 재기화 및 발전 병합장치(10)는 적어도 하나 이상의 기화시스템(100), 가스터빈시스템(200), 공기냉각기(500), 저온탱크(600), 및 고온탱크(700)를 포함한다.LNG regasification and power generation combined unit 10 according to the first embodiment of the present invention is at least one vaporization system 100, gas turbine system 200, air cooler 500, low temperature tank 600, and high temperature Tank 700.

상기 기화시스템(100)은 LNG 공급부(11)로부터 LNG를 공급받아 기화시켜, NG 배출구(14)와 상기 가스터빈시스템(200)으로 공급된다.The vaporization system 100 receives LNG from the LNG supply unit 11 and vaporizes it, and is supplied to the NG outlet 14 and the gas turbine system 200.

즉, 상기 LNG 공급부(11)로부터 공급된 LNG는 상기 기화시스템(100)으로 공급되고, 고온탱크(700)에서 공급된 고온 열전달매체와 열교환 후 기화되어 NG 배출구(14)와 발전을 위해 가스터빈 시스템(200)에 각각 공급된다.That is, the LNG supplied from the LNG supply unit 11 is supplied to the vaporization system 100, and after the heat exchange with the high temperature heat transfer medium supplied from the high temperature tank 700 is evaporated, the gas turbine for power generation with the NG outlet 14 Supplied to the system 200, respectively.

상기 가스터빈시스템(200)은 상기 기화시스템(100)으로부터 기화된 NG를 공급받아 가스터빈(220)을 작동시켜 에너지를 생산한다.The gas turbine system 200 receives the NG vaporized from the vaporization system 100 to operate the gas turbine 220 to produce energy.

상기 공기냉각기(500)는 공기를 공기공급부(13)로부터 공급받아 냉각하는 장치로서, 상기 저온탱크(600)로부터 저온의 열전달매체를 이용하여 공기를 냉각한다.The air cooler 500 is a device that receives air from the air supply unit 13 and cools it. The air cooler 500 cools the air from the low temperature tank 600 using a low temperature heat transfer medium.

상기 저온탱크(600)는 상기 기화시스템(100)에서 저온 열전달매체를 공급받아 저장하고, 상기 공기냉각기(500)에 저온의 열전달매체를 공급한다. The low temperature tank 600 receives and stores a low temperature heat transfer medium from the vaporization system 100, and supplies a low temperature heat transfer medium to the air cooler 500.

상기 고온탱크(700)는 상기 공기냉각기(500)에서 열을 회수한 고온 열전달매체를 저장한다.The high temperature tank 700 stores a high temperature heat transfer medium that recovers heat from the air cooler 500.

상기 고온탱크(700)의 고온 열전달매체는 상기 기화시스템(100)에서 LNG의 냉열을 얻어 냉각되어 상기 저온탱크(600)로 저장된다.The high temperature heat transfer medium of the high temperature tank 700 is cooled by obtaining cold heat of LNG in the vaporization system 100 and stored in the low temperature tank 600.

상기 열전달매체는 수글리콘(water glycol)을 사용할 수 있다. 그러나, 본 발명의 상기 열전달매체는 수글리콘에 한정되는 것이 아니라, 일반적으로 사용되는 다른 매체로 사용될 수도 있다.The heat transfer medium may use water glycol. However, the heat transfer medium of the present invention is not limited to suglycone, but may be used as other media generally used.

또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 LNG 재기화 및 발전 병합장치(10)는 제1 HRSG 시스템(310)과 발전기(800)를 더 포함할 수 있다.In addition, the LNG regasification and power generation merger 10 according to the first embodiment of the present invention may further include a first HRSG system 310 and the generator 800.

상기 제1 HRSG 시스템(310)은 상기 가스터빈시스템(200)에서 나오는 배기가스를 회수하여 스팀터빈(313)을 구동시켜 에너지를 생산한다.The first HRSG system 310 recovers the exhaust gas from the gas turbine system 200 to drive the steam turbine 313 to produce energy.

상기 발전기(800)는 상기 가스터빈시스템(200)과 상기 제1 HRSG 시스템(310)에 연결되어, 상기 가스터빈시스템(200)과 상기 HRSG 시스템(310)에서 생산되는 운동에너지를 전기에너지로 변환한다.The generator 800 is connected to the gas turbine system 200 and the first HRSG system 310 to convert kinetic energy produced by the gas turbine system 200 and the HRSG system 310 into electrical energy. do.

상기 제1 HSRG 시스템(310)은 HSRG(Heat Recovery Steam Generator)(311), 스팀터빈(313), 및 제1 응축기(312)를 포함한다.The first HSRG system 310 includes a heat recovery steam generator (HSRG) 311, a steam turbine 313, and a first condenser 312.

상기 HSRG(311)는 상기 가스터빈 시스템(200)에서 공급되는 고온의 배기가스를 이용하여 고온의 스팀을 생산하는 장치이다. 이때, 상기 고온의 배기가스는 물을 고온의 스팀으로 전환시키고 배기가스 배출구(15)로 배출된다.The HSRG 311 is a device for producing high temperature steam using high temperature exhaust gas supplied from the gas turbine system 200. At this time, the high temperature exhaust gas converts water into high temperature steam and is discharged to the exhaust gas outlet 15.

상기 HSRG(311)는 종래에 공지되어 있는 기술이기 때문에 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Since the HSRG 311 is a technique known in the art, a detailed description of the configuration is omitted.

상기 스팀터빈(313)은 상기 HSRG(311)에서 고온의 스팀을 공급받아 회전하는 장치이다. 또한, 상기 스팀터빈(313)은 상기 발전기(800)와 연결되어 상기 스팀터빈(313)이 회전함으로서 상기 발전기(800)에서 전기를 생산한다.The steam turbine 313 is a device that rotates by receiving a high temperature steam from the HSRG (311). In addition, the steam turbine 313 is connected to the generator 800, the steam turbine 313 is rotated to produce electricity in the generator 800.

상기 제1 응축기(312)는 저온의 해수를 공급받아 고온의 스팀을 응축시켜 다시 상기 HSRG(311)로 공급한다.
The first condenser 312 receives low temperature seawater and condenses high temperature steam and supplies the same to the HSRG 311.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 LNG 재기화 및 발전 병합장치(20)의 구성도고, 도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 제1 HRSG 시스템(320)의 구성도이다.3 is a configuration diagram of the LNG regasification and power generation merging apparatus 20 according to the second embodiment of the present invention, Figure 4 is a configuration diagram of the first HRSG system 320 according to the second embodiment of the present invention.

도 3과 도 4를 이용하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 LNG 재기화 및 발전 병합장치(20)의 구성에 대해서 상세히 설명한다.3 and 4, the configuration of the LNG regasification and power generation merging device 20 according to the second embodiment of the present invention will be described in detail.

본 발명의 제2 실시예에 따른 LNG 재기화 및 발전 병합장치(20)는 상기 제1 실시예에 따른 LNG 재기화 및 발전 병합장치(10)와 기본적인 구성요소가 동일하고, 상기 제1 HRSG 시스템(310)에 제2 응축기(324)를 더 포함하는 제2 HRSG 시스템(320)이 구비된다는 점에서 차이가 있다.The LNG regasification and power generation merging device 20 according to the second embodiment of the present invention has the same basic components as the LNG regasification and power generation merging device 10 according to the first embodiment, and the first HRSG system. The difference is that 310 is provided with a second HRSG system 320 that further includes a second condenser 324.

좀 더 상세하게는, 상기 제2 HRSG 시스템(320)은 HSRG(321), 스팀터빈(323), 제1 응축기(322), 및 제2 응축기(324)를 포함한다.More specifically, the second HRSG system 320 includes an HSRG 321, a steam turbine 323, a first condenser 322, and a second condenser 324.

상기 HSRG(321)는 상기 가스터빈 시스템(200)에서 공급되는 고온의 배기가스를 이용하여 고온의 스팀을 생산하는 장치이다. 이때, 상기 고온의 배기가스는 물을 고온의 스팀으로 전환시키고 배기가스 배출구(15)로 배출된다.The HSRG 321 is a device for producing hot steam using hot exhaust gas supplied from the gas turbine system 200. At this time, the high temperature exhaust gas converts water into high temperature steam and is discharged to the exhaust gas outlet 15.

상기 스팀터빈(323)은 상기 HSRG(321)에서 고온의 스팀을 공급받아 회전하는 장치이다. 또한, 상기 스팀터빈(323)은 상기 발전기(800)와 연결되어 상기 스팀터빈(323)이 회전함으로서 상기 발전기(800)에서 전기를 생산한다.The steam turbine 323 is a device that rotates by receiving a high temperature steam from the HSRG (321). In addition, the steam turbine 323 is connected to the generator 800, the steam turbine 323 is rotated to produce electricity in the generator (800).

상기 제1 응축기(322)는 저온의 해수를 공급받아 고온의 스팀을 응축시켜 다시 상기 HSRG(311)로 공급한다.The first condenser 322 receives low temperature seawater and condenses high temperature steam and supplies the same to the HSRG 311.

상기 제2 응축기(324)는 상기 저온탱크(600)로부터 저온 열전달매체를 공급받아 고온의 스팀을 응축시켜 다시 상기 HSRG(321)로 공급한다.The second condenser 324 receives the low temperature heat transfer medium from the low temperature tank 600 to condense high temperature steam and supply the high temperature steam to the HSRG 321.

즉, 상기 제1 응축기(322)는 상기 스팀터빈(323)에서 배출되는 고온의 스팀 일부를 해수를 이용하여 응축하고, 나머지는 상기 제2 응축기(324)에서 저온 열전달매체를 이용하여 응축한다.
That is, the first condenser 322 condenses a portion of the high temperature steam discharged from the steam turbine 323 using sea water, and the rest condenses the low temperature heat transfer medium in the second condenser 324.

도 5를 이용하여 본 발명의 일실시예에 따른 기화시스템(100)에 대해서 상세히 설명한다.The vaporization system 100 according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 5.

본 발명의 기화시스템(100)은 제1 기화시스템(110)과 제2 기화시스템(120)을 포함한다.The vaporization system 100 of the present invention includes a first vaporization system 110 and a second vaporization system 120.

상기 제1 기화시스템(110)은 기화부(111), 냉각부(112), 및 펌프(113)를 포함한다.The first vaporization system 110 includes a vaporization unit 111, a cooling unit 112, and a pump 113.

상기 기화부(111)는 LNG를 기화시켜 NG로 변환하는 장치로서, 이때 발생하는 에너지를 이용하여 고온 열전달매체를 냉각한다.The vaporization unit 111 is a device that vaporizes LNG and converts it into NG, and cools the high temperature heat transfer medium by using energy generated at this time.

상기 냉각부(112)는 LNG가 기화하면서 생성되는 에너지를 이용하여 고온 열전달매체를 냉각시키는 장치이다.The cooling unit 112 is a device for cooling the high temperature heat transfer medium using energy generated while LNG is vaporized.

상기 펌프(113)는 열전달매체를 순환시키는 장치로서, 좀 더 상세하게는 상기 고온탱크(700)에서 공급되는 고온 열전달매체를 상기 냉각부(112)로 순환시켜 저온 열전달매체를 상기 저온탱크(600)로 공급하게 된다.The pump 113 is a device for circulating a heat transfer medium. More specifically, the pump 113 circulates a high temperature heat transfer medium supplied from the high temperature tank 700 to the cooling unit 112 to transfer the low temperature heat transfer medium to the low temperature tank 600. ).

상기 제2 기화시스템(120)은 상기 제1 기화시스템(110)과 동일한 구성요소로 구성되기 때문에 상세한 설명은 생략한다.Since the second vaporization system 120 is composed of the same components as the first vaporization system 110, a detailed description thereof will be omitted.

또한, 본 발명의 기화시스템(100)은 LNG를 기화시키는 기화장치의 일실시예에 불과하며, 종래에 공지되어 있는 다양한 가스기화장치를 사용할 수 있다.
In addition, the vaporization system 100 of the present invention is only one embodiment of a vaporization apparatus for vaporizing LNG, it is possible to use a variety of gas vaporization apparatus known in the art.

도 6을 이용하여 본 발명의 일실시예에 따른 가스터빈 시스템(200)에 대해서 상세히 설명한다.The gas turbine system 200 according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 6.

상기 가스터빈 시스템(200)은 가스조절장치(230), 연소실(240), 압축기(210), 및 가스터빈(220)을 포함한다.The gas turbine system 200 includes a gas regulator 230, a combustion chamber 240, a compressor 210, and a gas turbine 220.

상기 가스조절장치(230)는 상기 기화시스템(100)에서 공급되는 NG를 저장하고, 상기 연소실(240)에 공급되는 NG의 양을 조절할 수 있는 장치이다.The gas regulating device 230 is a device that stores the NG supplied from the vaporization system 100, and can adjust the amount of NG supplied to the combustion chamber 240.

상기 연소실(240)은 상기 가스조절장치(230)에서 공급되는 NG를 연소시켜 상기 가스터빈(220)을 회전시키는 역할을 한다. The combustion chamber 240 serves to rotate the gas turbine 220 by burning the NG supplied from the gas regulator 230.

상기 압축기(210)는 상기 공기냉각기(500)로부터 공급되는 냉각된 공기를 압축시켜 상기 연소실(240)로 송출하여 상기 연소실(240)에서 연소가 원활히 이루어지도록 하는 장치이다.The compressor 210 is a device that compresses the cooled air supplied from the air cooler 500 and sends the compressed air to the combustion chamber 240 so that the combustion is smoothly performed in the combustion chamber 240.

상기 가스터빈(220)은 상기 연소실(240)에서 연소된 고온고압의 가스를 이용하여 회전하는 장치이다. 또한, 상기 가스터빈(220)은 상기 발전기(800)와 연결되어 상기 가스터빈(220)이 회전함으로서 상기 발전기(800)에서 전기를 생산한다.
The gas turbine 220 is a device that rotates using a gas of high temperature and high pressure combusted in the combustion chamber 240. In addition, the gas turbine 220 is connected to the generator 800 to rotate the gas turbine 220 to produce electricity in the generator (800).

따라서, 본 발명의 LNG 재기화 발전 및 병합장치(10)는 LNG가 NG로 기화되면서 발생하는 냉열을 이용하여 가스터빈 시스템(200)에 들어가는 공기를 냉각하고, HRSG 시스템(300)에서 응축기(320)의 출구 압력을 낮추기 위해 사용함으로써 불필요하게 사용되는 많은 에너지를 절약할 수 있다.
Therefore, the LNG regasification power generation and merging apparatus 10 of the present invention cools the air entering the gas turbine system 200 by using the cold heat generated when LNG is vaporized into NG, and the condenser 320 in the HRSG system 300. By using it to lower the outlet pressure of), it is possible to save a lot of unnecessary energy.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It goes without saying that various modifications can be made.

10 : 제1 실시예에 따른 LNG 재기화 및 발전 병합장치
20 : 제2 실시예에 따른 LNG 재기화 및 발전 병합장치
11 : LNG 공급부 12 : 해수 공급부
13 : 공기 공급부 14 : NG 배출구
15 : 배기가스 배출구
100 : 기화시스템
110 : 제1 기화시스템
111 : 기화부 112 : 냉각부
113 : 펌프
120 : 제2 기화시스템
121 : 기화부 122 : 냉각부
123 : 펌프
200 : 가스터빈시스템
210 : 압축기 220 : 가스터빈
230 : 가스조절장치 240 : 연소실
310 : 제1 HRSG 시스템
311 : HRSG 312 : 제1 응축기
313 : 스팀터빈
320 : 제2 HRSG 시스템
321 : HRSG 322 : 제1 응축기
323 : 스팀터빈 324 : 제2 응축기
500 : 공기냉각기
600 : 저온탱크 700 : 고온탱크
800 : 발전기 10: LNG regasification and power generation combined apparatus according to the first embodiment
20: LNG regasification and power generation combined apparatus according to the second embodiment
11 LNG supply unit 12 Sea water supply unit
13: air supply 14: NG outlet
15 exhaust gas outlet
100: vaporization system
110: first vaporization system
111: vaporization unit 112: cooling unit
113: Pump
120: second vaporization system
121: vaporization unit 122: cooling unit
123: Pump
200: gas turbine system
210: compressor 220: gas turbine
230: gas regulator 240: combustion chamber
310: first HRSG system
311 HRSG 312 first condenser
313 steam turbine
320: second HRSG system
321 HRSG 322 first condenser
323 steam turbine 324 second condenser
500: air cooler
600: low temperature tank 700: high temperature tank
800: generator

Claims (6)

해상에서 LNG 기화와 LNG 발전을 하여 육상으로 공급하는 LNG 재기화 및 발전 병합장치에 있어서,
LNG를 기화시키는 적어도 하나 이상의 기화시스템;
상기 기화시스템에서 기화된 LNG의 일부를 연료로 사용하여 에너지를 생산하는 가스터빈시스템;
공기를 냉각시키는 공기냉각기;
상기 기화시스템에서 저온의 열전달매체를 공급받아 저장하고, 상기 공기냉각기에 저온 열전달매체를 공급하는 저온탱크; 및
상기 공기냉각기에서 고온 열전달매체를 회수하여 저장하고, 상기 기화시스템으로 고온 열전달매체를 공급하는 고온탱크;를 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 재기화 및 발전 병합장치.
In the LNG regasification and power generation merger that supplies LNG to the sea by LNG vaporization and LNG power generation,
At least one vaporization system for vaporizing LNG;
Gas turbine system for producing energy by using a portion of the LNG vaporized in the gasification system as a fuel;
An air cooler for cooling the air;
A low temperature tank receiving and storing a low temperature heat transfer medium in the vaporization system and supplying a low temperature heat transfer medium to the air cooler; And
And a high temperature tank for recovering and storing a high temperature heat transfer medium in the air cooler and supplying a high temperature heat transfer medium to the vaporization system.
제 1항에 있어서, 상기 LNG 재기화 및 발전 병합장치는
상기 가스터빈시스템에서 나오는 배기가스를 회수하여 스팀터빈을 구동시켜 에너지를 생산하는 HRSG 시스템;과
상기 가스터빈시스템과 상기 HRSG 시스템에서 생산되는 에너지를 전기에너지로 변환하는 발전기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 재기화 및 발전 병합장치.
According to claim 1, wherein the LNG regasification and power generation merger
HRSG system for producing energy by driving the steam turbine to recover the exhaust gas from the gas turbine system; And
LNG regasification and power generation combined device further comprising; a generator for converting the energy produced in the gas turbine system and the HRSG system into electrical energy.
제 2항에 있어서, 상기 기화시스템은
LNG를 기화시키기 위한 기화부;
LNG가 기화하면서 생성되는 에너지를 이용하여 상기 열전달매체를 냉각시키는 냉각부; 및
상기 열전달매체를 순환시키기 위한 펌프;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 재기화 및 발전 병합장치.
The vaporization system of claim 2, wherein
A vaporization unit for vaporizing LNG;
Cooling unit for cooling the heat transfer medium using the energy generated while the LNG is vaporized; And
A pump for circulating the heat transfer medium;
LNG regasification and power generation combined apparatus comprising a.
제 2항에 있어서,
상기 가스 터빈 시스템은
상기 기화시스템에서 공급되는 NG를 저장하고, 배출량을 조절하는 가스조절장치;
상기 가스조절장치에서 공급되는 NG를 연소시키는 연소실;
상기 공기냉각기로부터 공급되는 냉각된 공기를 압축시켜 상기 연소실로 송출하는 압축기; 및
상기 연소실에서 연소된 고온고압의 가스로 인해 회전하는 가스터빈;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 재기화 및 발전 병합장치.
3. The method of claim 2,
The gas turbine system
A gas regulating device for storing NG supplied from the vaporization system and regulating the discharge amount;
Combustion chamber for burning NG supplied from the gas regulator;
A compressor for compressing the cooled air supplied from the air cooler and sending the compressed air to the combustion chamber; And
A gas turbine rotating due to the high temperature and high pressure gas burnt in the combustion chamber;
LNG regasification and power generation combined apparatus comprising a.
제 2항에 있어서,
상기 HSRG 시스템은
상기 가스 터빈 시스템에서 공급되는 고온의 배기가스를 이용하여 고온의 스팀을 생산하는 HSRG(Heat Recovery Steam Generator);
상기 HSRG에서 고온의 스팀을 공급받아 전기를 생산하는 스팀터빈; 및
저온의 해수를 공급받아 고온의 스팀을 응축시켜 상기 HSRG로 공급하는 제1 응축기;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 재기화 및 발전 병합장치.
3. The method of claim 2,
The HSRG system is
Heat recovery steam generator (HSRG) for producing high-temperature steam using the high-temperature exhaust gas supplied from the gas turbine system;
A steam turbine configured to generate electricity by receiving hot steam from the HSRG; And
A first condenser receiving low temperature seawater to condense high temperature steam and supply the high temperature steam to the HSRG;
LNG regasification and power generation combined apparatus comprising a.
제 5항에 있어서,
상기 HSRG 시스템은
상기 저온탱크로부터 저온 열전달매체를 공급받아 응축기에서 고온의 스팀을 응축시켜 상기 HSRG로 공급하는 제2 응축기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 재기화 및 발전 병합장치.

6. The method of claim 5,
The HSRG system is
And a second condenser receiving the low temperature heat transfer medium from the low temperature tank to condense the high temperature steam in the condenser and supply the high temperature steam to the HSRG.

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