KR101419009B1 - Lng regasification apparatus having combined cycle power plant - Google Patents

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Abstract

복합화력발전설비를 구비한 엘엔지 재기화 설비에 관한 발명이다. 상기 복합화력발전설비를 구비한 엘엔지 재기화 설비는, 상기 고압펌프에 의해 공급되는 고압의 엘엔지와 냉매1이 열교환되는 엘엔지-냉매1 열교환기; 상기 엘엔지-냉매1 열교환기를 거쳐 기화된 엘엔지와 냉매2가 열교환되는 엘엔지-냉매2 열교환기; 상기 엘엔지-냉매1 열교환기를 거쳐 기화된 엘엔지와 해수가 열교환되는 엘엔지-해수 열교환기; 상기 엘엔지-해수 열교환기를 거친 엘엔지와 상기 엘엔지-냉매2 열교환기를 거친 엘엔지 가스 중에 하나가 선택적으로 공급되어 가동되는 가스용 발전유닛; 상기 가스용 발전유닛에서 발생되는 배기가스의 열을 이용해 스팀을 생성하는 폐열 회수장치(HRSG, Heat Recovery Steam Generator); 및 상기 폐열 회수장치에서 생성된 스팀에 의해 가동되는 스팀용 발전유닛을 포함한다.This invention relates to an apparatus for regenerating an engine with a combined-cycle power generation facility. The engine regeneration system equipped with the combined-cycle power plant includes an engine-refrigerant heat exchanger in which the high-pressure engine supplied by the high-pressure pump and the refrigerant 1 are heat-exchanged; An elongation-refrigerant two-heat exchanger for exchanging heat between the evaporated evaporator and the refrigerant through the first heat exchanger; An elongation-seawater heat exchanger for exchanging heat between the evaporated eluent and the seawater via the first heat exchanger; A gas generating unit for selectively supplying one of the elongated gas and the elongated gas through the elongation through the elongate-seawater heat exchanger and the elongated-refrigerant two-heat exchanger; A heat recovery steam generator (HRSG) for generating steam by using the heat of the exhaust gas generated in the gas power generation unit; And a steam power generation unit operated by steam generated in the waste heat recovery apparatus.

Figure R1020120039549
Figure R1020120039549

Description

복합화력발전설비를 구비한 엘엔지 재기화 설비{LNG REGASIFICATION APPARATUS HAVING COMBINED CYCLE POWER PLANT}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an LNG REGASIFICATION APPARATUS HAVING COMBINED CYCLE POWER PLANT,

본 발명은, 복합화력발전설비를 구비한 엘엔지 재기화 설비에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 재기화에 필요한 해수 사용량을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 추가적인 대형 냉각설비가 필요치 않기 때문에 설비 설치비, 운용비, 에너지 사용량 등을 최소화할 수 있음은 물론 공간 효율을 극대화시킬 수 있으며, 나아가 저온 해수 방출로 인한 환경적 영향을 감소시킬 수 있는 복합화력발전설비를 구비한 엘엔지 재기화 설비에 관한 것이다.
More particularly, the present invention relates to an apparatus for regeneration of an engine with a combined-cycle power generation facility, and more particularly, to an apparatus for regeneration of an engine, The present invention relates to an apparatus for regeneration of an engine having a combined-cycle power generation facility capable of minimizing the use amount, space efficiency, and further reducing environmental impact due to low-temperature seawater discharge.

최근 발생한 원자력 발전소의 불미스러운 사고로 인해 원자력 발전을 국가 기반 전력원으로 이용하는데 문제가 되고 있다.Recently, nuclear power plants have become a problem in using nuclear power as a nation-based power source due to the inconveniences of nuclear power plants.

이러한 상황에서 가장 현실적인 대안으로 복합화력발전이 거론되고 있지만 실질적으로 님비현상이 팽배한 시대적 상황에 때문에 복합화력발전 및 그 원료 공급원이 되는 엘엔지 터미널 또한 혐오 시설로 취급되면서 많은 사회적 문제를 야기하고 있다.In this situation, the most practical alternative is the combined cycle power generation. However, due to the fact that the NIMBY phenomenon has been widespread, the ELENE terminal, which is the source of the combined cycle power generation and its raw materials, is also treated as an abominable facility, causing many social problems.

그래서 육상이 아닌 해상에 엘엔지 터미널 설비를 구축하고 그 상부에 복합화력발전장치를 구축하는 방법에 대한 많은 관심 및 연구가 진행되고 있다.Therefore, much attention and research are being conducted on how to construct an ELENI terminal facility on the sea, rather than on land, and to build a combined-cycle power plant on top of it.

하지만, 이러한 엘엔지 해상 부유식 복합화력발전 기화 설비의 경우, 해상 구조체라는 공간적 제약 때문에 설비의 크기가 제한되는 문제가 발생하고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위한 노력으로 엘엔지 재기화 설비와 발전 설비를 조합하는 방식이 제안되고 있다.However, in the case of such an offshore floating flue gasification combined cycle power plant, there is a problem that the size of the plant is limited due to the spatial restriction of the sea structure. In an effort to solve these problems, a method of combining an Eljen regeneration facility and a power generation facility has been proposed.

기존 제안된 조합 설비의 경우, 복합화력발전에서 발생하는 스팀과 스팀터빈 발전기에서 발생하는 응축수를 엘엔지 재기화 열원으로 제안하고 있다. 이러한 조합 장치는 복합화력발전에서 발생되는 폐열을 이용함으로써 일부 재기화 비용 절감하고 공간적 효율을 향상시키는 효과가 있다.In the case of the proposed combination plant, the condensate generated from the steam and steam turbine generators generated from the combined cycle power generation is proposed as the renewable energy source. Such a combined device has the effect of reducing the cost of re-generation and improving the spatial efficiency by using the waste heat generated from the combined-cycle power generation.

하지만, 복합화력발전에서 발생되는 스팀을 재기화에 이용하게 됨으로써 스팀터빈 발전기를 이용한 발전량이 감소하게 되고, 엘엔지 재기화 설비 스타트 업(start up)을 위해서는 추가적인 스팀 공급 설비가 필요하며, 해수를 열원으로 이용하는 재기화 설비에 비해서는 재기화 비용이 상대적으로 고가라는 문제점이 있다.However, since the steam generated from the combined cycle power plant is used for regeneration, the amount of power generated by the steam turbine generator is reduced, and additional steam supply equipment is required to start up the engine regeneration unit. There is a problem that the re-charging cost is relatively high as compared with the re-charging equipment used as the re-charging equipment.

따라서 이러한 문제점을 보완할 수 있는 복합화력발전설비를 구비한 엘엔지 재기화 설비의 개발이 요구된다.
Therefore, it is required to develop an equipment for regenerating the furnace equipped with a combined-cycle power plant that can overcome such problems.

대한민국특허청 출원번호 제10-2009-0072022호Korea Patent Office Application No. 10-2009-0072022

본 발명의 목적은, 재기화에 필요한 해수 사용량을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 추가적인 대형 냉각설비가 필요치 않기 때문에 설비 설치비, 운용비, 에너지 사용량 등을 최소화할 수 있음은 물론 공간 효율을 극대화시킬 수 있으며, 나아가 저온 해수 방출로 인한 환경적 영향을 감소시킬 수 있는 복합화력발전설비를 구비한 엘엔지 재기화 설비를 제공하는 것이다.
It is an object of the present invention to not only reduce the amount of seawater used for regeneration but also eliminate the need for an additional large-scale cooling facility, thereby minimizing facility installation cost, operating cost, energy consumption, etc. and maximizing space efficiency. It is an object of the present invention to provide an apparatus for regeneration of an engine having a combined-cycle power generation facility capable of reducing the environmental impact due to low-temperature seawater discharge.

상기 목적은, 상기 고압펌프에 의해 공급되는 고압의 엘엔지와 냉매1이 열교환되는 엘엔지-냉매1 열교환기; 상기 엘엔지-냉매1 열교환기를 거쳐 기화된 엘엔지와 냉매2가 열교환되는 엘엔지-냉매2 열교환기; 상기 엘엔지-냉매1 열교환기를 거쳐 기화된 엘엔지와 해수가 열교환되는 엘엔지-해수 열교환기; 상기 엘엔지-해수 열교환기를 거친 엘엔지와 상기 엘엔지-냉매2 열교환기를 거친 엘엔지 가스 중에 하나가 선택적으로 공급되어 가동되는 가스용 발전유닛; 상기 가스용 발전유닛에서 발생되는 배기가스의 열을 이용해 스팀을 생성하는 폐열 회수장치(HRSG, Heat Recovery Steam Generator); 및 상기 폐열 회수장치에서 생성된 스팀에 의해 가동되는 스팀용 발전유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 복합화력발전설비를 구비한 엘엔지 재기화 설비에 의해 달성된다.The object of the present invention is achieved by a heat exchanger comprising: an elongation-refrigerant heat exchanger for exchanging heat between a high-pressure eluent supplied by the high-pressure pump and a refrigerant; An elongation-refrigerant two-heat exchanger for exchanging heat between the evaporated evaporator and the refrigerant through the first heat exchanger; An elongation-seawater heat exchanger for exchanging heat between the evaporated eluent and the seawater via the first heat exchanger; A gas generating unit for selectively supplying one of the elongated gas and the elongated gas through the elongation through the elongate-seawater heat exchanger and the elongated-refrigerant two-heat exchanger; A heat recovery steam generator (HRSG) for generating steam by using the heat of the exhaust gas generated in the gas power generation unit; And a steam power generation unit that is operated by steam generated in the waste heat recovery apparatus.

상기 냉매1과 해수가 열교환되는 냉매1-해수 열교환기; 및 상기 스팀용 발전유닛의 가동 중에 발생되는 응축수와 상기 냉매2가 열교환되는 응축수-냉매2 열교환기를 더 포함할 수 있으며, 상기 가스용 발전유닛은 가스터빈 발전기이고, 상기 스팀용 발전유닛은 스팀터빈 발전기일 수 있으며, 상기 엘엔지-냉매1 열교환기는 엘엔지-냉매1 1차 및 2차 열교환기를 포함할 수 있으며, 상기 냉매1-해수 열교환기는 냉매1-해수 1차 및 2차 열교환기를 포함할 수 있으며, 엘엔지 재기화 단독 운전모드, 복합화력발전 단독 운전모드, 그리고 엘엔지 재기화와 복합화력발전 복합 운전모드 중 적어도 어느 하나의 운전이 가능하다.A refrigerant 1-seawater heat exchanger in which the refrigerant 1 and the sea water are heat-exchanged; And a condensed water-refrigerant two-heat exchanger in which the refrigerant 2 is heat-exchanged with the condensed water generated during the operation of the steam power generation unit, wherein the gas power generation unit is a gas turbine generator and the steam power generation unit is a steam turbine Generator, and the engine-refrigerant first heat exchanger may include first and second refrigerant heat exchangers, wherein the refrigerant-1 seawater heat exchanger may include refrigerant 1-seawater primary and secondary heat exchangers , Single operation mode of the renewal of the engine, single operation mode of the combined-cycle power generation, and combined operation mode of the combined-cycle power generation mode.

상기 엘엔지 재기화 단독 운전모드 상태에서는, 상기 엘엔지는 상기 고압펌프에 의해 고압으로 부스팅되고, 상기 고압의 엘엔지는 상기 엘엔지-냉매1 1차 및 2차 열교환기를 거치면서 기화되며, 상기 기화된 엘엔지는 상기 엘엔지-해수 열교환기를 거쳐 육상으로 공급될 수 있다.In the single mode of operation of the engine regeneration, the engine is boosted by the high pressure pump at a high pressure, and the high-pressure engine is vaporized while passing through the primary and secondary heat exchangers of the engine-refrigerant, And may be supplied to the land via the above-mentioned Elene-seawater heat exchanger.

이때, 상기 엘엔지-냉매1 1차 및 2차 열교환기를 통한 기화 과정에서 필요한 열원은, 상기 냉매1이 상기 냉매1-해수 1차 및 2차 열교환기를 통해 해수로부터 공급받게 된다.At this time, the heat source required in the vaporization process through the first and second heat exchangers of the eluent-refrigerant 1 is supplied from the seawater through the refrigerant 1-seawater primary and secondary heat exchangers.

상기 복합화력발전 단독 운전모드 및 상기 엘엔지 재기화와 복합화력발전 복합 운전모드의 스타트 업(start up) 상태에서는, 상기 엘엔지-해수 열교환기를 거친 엘엔지가 상기 가스터빈 발전기에 공급되는 것이 바람직하다.Preferably, in the start-up state of the combined-cycle power generation single operation mode and the combined-cycle power generation combined operation mode and the renewal of the engine, the engine powered by the engine-seawater heat exchanger is supplied to the gas turbine generator.

상기 복합화력발전 단독 운전모드 및 상기 엘엔지 재기화와 복합화력발전 복합 운전모드의 정상운전 상태에서는, 상기 응축수-냉매2 열교환기에서 열교환을 하여 온도가 상승된 냉매2가 상기 엘엔지-냉매2 열교환기에서 상기 엘엔지-냉매1 열교환기를 거친 엘엔지와 열교환하고, 상기 엘엔지-냉매2 열교환기를 거친 엘엔지가 상기 가스터빈 발전기에 공급되며, 상기 엘엔지-해수 열교환기는 그 가동이 중지되며 바람직하다.In the normal operating state of the combined-cycle power generation single operation mode and the combined operation mode of the combined-cycle power generation combined operation mode, the refrigerant 2 whose temperature has been raised by the heat exchange in the condensate- Refrigerant heat exchanger, and the ElGN-refrigerant heat exchanger is supplied to the gas turbine generator, and the operation of the ElNG-water heat exchanger is stopped.

상기 복합화력발전 단독 운전모드에서는 상기 엘엔지-냉매1 2차 열교환기와 상기 냉매1-해수 2차 열교환기에서 열교환 과정이 수행되지 않을 수 있다.
In the single operation mode of the combined-cycle power plant, the heat exchange process may not be performed in the second-stage refrigerant heat exchanger and the second-stage refrigerant-to-sea heat exchanger.

본 발명에 따르면, 엘엔지 재기화에 필요한 해수 사용량을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 복합화력발전설비에 추가적인 대형 냉각설비가 필요치 않기 때문에 설비 설치비, 운용비, 에너지 사용량 등을 최소화할 수 있음은 물론 공간 효율을 극대화시킬 수 있으며, 나아가 저온 해수 방출로 인한 환경적 영향을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
According to the present invention, it is possible not only to reduce the amount of seawater used for renewal of the renewable energy but also to eliminate the need for an additional large-scale cooling facility in a combined-cycle power generation facility, thereby minimizing facility installation cost, operation cost, energy consumption, And further reduce the environmental impact due to low-temperature seawater discharge.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합화력발전설비를 구비한 엘엔지 재기화 설비의 블록다이어그램이다.
도 2는 엘엔지 재기화 단독 운전모드에 대한 블록다이어그램이다.
도 3은 복합화력발전 단독 운전모드의 스타트 업 상태에 대한 블록다이어그램이다.
도 4는 복합화력발전 단독 운전모드의 정상운전 상태에 대한 블록다이어그램이다.
도 5는 엘엔지 재기화와 복합화력발전 복합 운전모드의 정상운전 상태에 대한 블록다이어그램이다.FIG. 1 is a block diagram of an apparatus for regenerating an engine with a combined-cycle power plant according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of the single operation mode of the engine restart.
3 is a block diagram of the start-up state of the combined-cycle power generation single operation mode.
4 is a block diagram of a normal operation state of the combined-cycle power generation single operation mode.
5 is a block diagram of a normal operation state of the combined operation mode of the combined operation of the engine revitalization and the combined power generation.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합화력발전설비를 구비한 엘엔지 재기화 설비의 블록다이어그램, 도 2는 엘엔지 재기화 단독 운전모드의 블록다이어그램, 도 3은 복합화력발전 단독 운전모드 때의 스타트 업 상태에 대한 블록다이어그램, 도 4는 복합화력발전 단독 운전모드 때의 정상운전 상태에 대한 블록다이어그램, 그리고 도 5는 엘엔지 재기화와 복합화력발전 복합 운전모드의 블록다이어그램이다.FIG. 1 is a block diagram of an engine revamping system having a combined-cycle thermal power plant according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram of an engine re-ignition single operation mode. FIG. 4 is a block diagram of a normal operation state in the single operation mode of the combined-cycle power plant, and FIG. 5 is a block diagram of the combined operation mode of the combined-cycle power generation.

도면 대비 설명에 앞서 본 발명에 따른 복합화력발전설비를 구비한 엘엔지 재기화 설비는 복합화력발전장치와 엘엔지 재기화 장치를 조합함으로써 가스와 전기를 동시에 공급할 수 있는 시스템이다.Prior to the description of the drawings, the apparatus for regenerating the furnace having the combined-cycle power plant according to the present invention is a system capable of supplying gas and electricity at the same time by combining the combined-cycle power generation apparatus and the furnace regeneration apparatus.

본 발명에 따른 복합화력발전설비를 구비한 엘엔지 재기화 설비는, 복합화력발전장치의 스팀터빈 발전기(34)를 발전시킨 후 응축된 고온의 응축수를 재기화 열원으로 사용한다. 다시 말해, 엘엔지 재기화 과정에서 발생하는 냉열을 이용하여 복합화력발전의 스팀터빈 발전기(34)에서 사용된 응축수를 냉각한다.The engine revamping system equipped with the combined-cycle power generation facility according to the present invention uses the condensed high-temperature condensed water as the regeneration heat source after generating the steam turbine generator 34 of the combined-cycle power generation system. In other words, the cooling heat generated in the process of the renewal of the engine is used to cool the condensate used in the steam turbine generator 34 of the combined cycle power plant.

이때, 엘엔지 재기화라고 하면, 해수가 가진 열과 직접적으로 또는 다른 냉매와의 열교환을 통해서 냉매가 엘엔지에 열을 제공함으로써 엘엔지가 기화되는 것을 의미한다.In this case, the term "rejuvenation" means that the refrigerant vaporizes the furnace by supplying heat to the furnace directly or through heat exchange with the other refrigerant.

이러한 구조가 적용됨에 따라 재기화에 필요한 해수 사용량을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 추가적인 대형 냉각설비가 필요치 않기 때문에 설비 설치비, 운용비, 에너지 사용량 등을 최소화할 수 있음은 물론 공간 효율을 극대화시킬 수 있으며, 나아가 저온 해수 방출로 인한 환경적 영향을 감소시킬 수 있다.Application of such a structure not only reduces the amount of seawater used for regeneration but also eliminates the need for additional large-scale cooling facilities, thereby minimizing the installation cost, operation cost, and energy consumption of the facility, maximizing the space efficiency, It can reduce the environmental impact of low temperature sea water discharge.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합화력발전설비를 구비한 엘엔지 재기화 설비의 블록다이어그램이다.FIG. 1 is a block diagram of an apparatus for regenerating an engine with a combined-cycle power plant according to an embodiment of the present invention.

이 도면을 참조하면, 본 실시예의 복합화력발전설비를 구비한 엘엔지 재기화 설비는, 엘엔지(LNG)를 저장하며, 내부에 저압의 엘엔지 펌프(12)가 마련되는 엘엔지 저장탱크(10)와, 해상 부유체의 갑판에 설치되고 엘엔지 펌프(12)의 동작 시 엘엔지가 공급되며, 고압펌프(16)로 엘엔지를 지속적으로 공급하는 석션드럼(14)과, 고압펌프(16)에 의해 공급되는 고압의 엘엔지와 냉매1이 열교환되는 엘엔지-냉매1 1차 및 2차 열교환기(18,19)와, 냉매1과 해수가 열교환되는 냉매1-해수 1차 및 2차 열교환기(21,22)와, 기화된 엘엔지와 해수가 열교환되는 엘엔지-해수 열교환기(28)와, 엘엔지 가스에 의해 가동되는 가스터빈 발전기(30)와, 가스터빈 발전기(30)에서 발생되는 배기가스의 열을 이용해 스팀을 생성하는 폐열 회수장치(HRSG, Heat Recovery Steam Generator, 32)와, 폐열 회수장치(32)에서 생성된 스팀에 의해 가동되는 스팀터빈 발전기(34)와, 스팀터빈 발전기(34)의 가동 중에 발생되는 응축수와 냉매2가 열교환되는 응축수-냉매2 열교환기(36)와, 엘엔지-냉매1 열교환기(18,19)를 거쳐 기화된 엘엔지와 냉매2가 열교환되는 엘엔지-냉매2 열교환기(38)를 포함하며, 가스터빈 발전기(30)에는 엘엔지-해수 열교환기(28)를 거친 엘엔지와 상기 엘엔지-냉매2 열교환기(38)를 거친 엘엔지 가스 중에 하나가 선택적으로 공급된다. 여기서, 개시되지 않은 구성들은 도면에 직접 그 이름을 부여하였다.Referring to this drawing, an apparatus for regenerating an engine with a combined-cycle power generation system according to the present embodiment includes an engine storage tank 10 storing an engine (LNG) and having an internal low-pressure engine pump 12, A suction drum 14 installed on a deck of the maritime fluid and supplied with an engine in operation of the engine 12 and continuously supplying the engine with the high pressure pump 16, The first and second heat exchangers 18 and 19 for exchanging heat between the engine 1 and the refrigerant 1 and the refrigerant 1 and the first and second heat exchangers 21 and 22 for exchanging heat between the refrigerant 1 and the sea water , An elongation-seawater heat exchanger (28) in which evaporated heat is exchanged with seawater, a gas turbine generator (30) driven by the eluent gas, and a steam generator A heat recovery steam generator (HRSG) 32, a waste heat recovery device A condensate-refrigerant two-heat exchanger 36 for exchanging heat between the condensed water generated during operation of the steam turbine generator 34 and the refrigerant 2, Refrigerant heat exchanger 38 in which heat exchanged between the evaporator and the refrigerant 2 via the refrigerant heat exchangers 18 and 19 and the gas turbine generator 30 is connected to the elongation- One of the eluent and the eluent gas passed through the eluent-refrigerant two-heat exchanger 38 is selectively supplied. Here, configurations not disclosed are given their names directly in the drawings.

이렇게 구성된 본 실시예의 복합화력발전설비를 구비한 엘엔지 재기화 설비는 엘엔지 재기화 단독 운전모드, 복합화력발전 단독 운전모드, 그리고 엘엔지 재기화와 복합화력발전 복합 운전모드의 형태로 운전할 수 있다.The engine regeneration system having the combined-cycle power plant of the present embodiment configured as described above can operate in the form of the single operation mode of the renewal of the engine, the single operation mode of the combined-cycle power generation, and the combined operation mode of the combined-

먼저, 엘엔지 재기화 단독 운전모드는 해상 저장탱크에 엘엔지를 액체로 저장하였다가 재기화하여 육상으로 공급하는 운전상태이다.First, the single operation mode of the renewal of the engine is the operation state in which the engine is stored in a liquid storage tank and then regenerated and supplied to the land.

도 2는 엘엔지 재기화 단독 운전모드의 블록다이어그램이다.Fig. 2 is a block diagram of the single operation mode of the engine revamping.

이 도면을 참조하면, 엘엔지 저장탱크(10) 내의 엘엔지(LNG)는 엘엔지 저장탱크 내에 설치된 엘엔지 펌프(12)에 의해 해상 부유체의 갑판에 설치된 석션드럼(14)으로 공급된다. 이때 석션드럼(14)은 고압펌프(16)에 지속적으로 엘엔지를 공급하는 역할을 하며, 엘엔지는 고압펌프(16)에 의해 약 100Bar까지의 고압으로 부스팅된다. 이러한 고압의 엘엔지는 엘엔지-냉매1 1차 및 2차 열교환기(18,19)를 거치면서 기화된다.Referring to this figure, the LNG in the ELNG storage tank 10 is supplied to the suction drum 14 installed on the deck of the debris fluid by the angular pump 12 installed in the ELENG storage tank. At this time, the suction drum 14 serves to continuously supply the high-pressure pump 16 with the blast furnace, and the blast furnace is boosted by the high-pressure pump 16 to the high pressure of about 100 Bar. This high-pressure engine is vaporized through the first and second primary and secondary heat exchangers 18 and 19.

이러한 기화 과정에서 필요한 열원은, 냉매1-해수 1차 및 2차 열교환기(21,22)를 통해 냉매1이 해수로부터 공급받아 엘엔지-냉매1 1차 및 2차 열교환기(18,19)로 공급한다.The heat source required for this vaporization process is a system in which the refrigerant 1 is supplied from the seawater through the refrigerant 1-seawater primary and the secondary heat exchangers 21 and 22 to the primary and the secondary heat exchangers 18 and 19 Supply.

기화된 엘엔지는 최종 제품으로서의 요구조건을 만족시키기 위해 엘엔지-해수 열교환기(28)에서 해수로부터 직접 열을 공급받아 육상으로 공급된다.The vaporized furnace is supplied with heat directly from seawater at the Eljen-seawater heat exchanger 28 to meet the requirements as a final product.

이때, 엘엔지 가스를 공급받지 못하는 가스터빈 발전기(30)는 작동하지 않으며, 이에 따라서 폐열 회수장치(32), 스팀터빈 발전기(34) 및 응축수-냉매2 열교환기(36)도 작동하지 않는다. 따라서 복합화력발전에 의한 발전은 수행되지 않으며, 엘엔지-냉매2 열교환기(38)도 작동하지 않는다.At this time, the gas turbine generator 30 which does not receive the eluent gas does not operate, so that the waste heat recovery device 32, the steam turbine generator 34 and the condensate-refrigerant two heat exchanger 36 also do not operate. Therefore, the power generation by the combined-cycle power generation is not performed, and the engine-refrigerant two-heat exchanger 38 also does not operate.

복합화력발전 단독 운전모드는 해저에 저장된 엘엔지를 재기화하여 복합화력발전의 가스터빈 발전기를 가동하는 용도로 사용하는 운전상태이다.The combined-cycle power generation single operation mode is a state of operation in which the renewed stored energy of the sea-floor is used as a gas turbine generator of a combined cycle power plant.

도 3은 복합화력발전 단독 운전모드의 스타트 업 상태에 대한 블록다이어그램이다. 3 is a block diagram of the start-up state of the combined-cycle power generation single operation mode.

복합화력발전을 수행하기 위해서는 먼저 가스터빈 발전기(30)에 기화된 연료가 먼저 공급되어야 하는데, 도 3은 이러한 상태에 대하여 도시한 것이다. 복합화력발전 단독 운전모드의 스타트 업 상태는 엘엔지 재기화 단독 운전모드인 도 2와 거의 동일한 조건이며, 재기화된 엘엔지를 육상이 아닌 가스터빈 발전기(30)로 공급하는 점에서 차이가 있다.In order to perform combined-cycle power generation, vaporized fuel must first be supplied to the gas turbine generator 30, and FIG. 3 shows this state. The start-up state of the combined-cycle power generation single operation mode is substantially the same as that of FIG. 2, which is the single operation mode of the renewal of the engine power. The difference is that the regenerated engine is supplied to the gas turbine generator 30 instead of the land.

이때, 가스터빈 발전기(30)는 아직 정상적인 가동을 시작하지 않은 상태이며, 이에 따라서 폐열 회수장치(32), 스팀터빈 발전기(34) 및 응축수-냉매2 열교환기(36)도 작동하지 않는다. 따라서 아직은 엘엔지-냉매2 열교환기(38)도 작동하지 않는다.At this time, the gas turbine generator 30 has not yet started its normal operation, so that the waste heat recovery device 32, the steam turbine generator 34 and the condensate-refrigerant two heat exchanger 36 also do not operate. Therefore, the eluent-refrigerant two-heat exchanger 38 does not operate yet.

다만, 복합화력발전 단독 운전모드의 경우, 도 2와 달리 필요한 엘엔지의 기화 량이 적기 때문에, 열교환 과정이 엘엔지-냉매1 2차 열교환기(19)와 냉매1-해수 2차 열교환기(22)에서는 발생하지 않을 수 있다.However, in the case of the single-operation mode of the combined-cycle power generation, since the required amount of evaporation of the engine is small, the heat exchange process is performed in the first stage heat exchanger 19 and the second stage heat exchanger 22 It may not occur.

도 4는 복합화력발전 단독 운전모드의 정상운전 상태에 대한 블록다이어그램이다.4 is a block diagram of a normal operation state of the combined-cycle power generation single operation mode.

스타트 업 상태에 의해 초기 공급된 엘엔지로부터 가스터빈 발전기(30)가 가동되고 이때 발생하는 연소열로부터 폐열 회수장치(HRSG, Heat Recovery Steam Generator, 32)가 가동되며 고온 고압의 스팀이 발생하게 된다. 발생된 스팀은 스팀터빈 발전기(34)를 가동하며 추가적인 전기를 생산하고, 전기를 생산하며 열에너지를 잃은 스팀은 다시 응축된 후, 응축수-냉매2 열교환기(36)에서 더욱 냉각되어 다시 폐열 회수장치(HRSG. 32)로 재공급된다.The gas turbine generator 30 is operated from the furnace which is initially supplied by the start-up state, the heat recovery steam generator (HRSG) 32 is operated from the combustion heat generated at this time, and steam of high temperature and high pressure is generated. The generated steam operates the steam turbine generator 34 to generate additional electricity, generates electricity, and steam, which has lost heat energy, is again condensed, then further cooled in the condensate-refrigerant two-heat exchanger 36, (HRSG. 32).

응축수-냉매2 열교환기(36)에서 냉매2는 냉열을 응축수로 전달하는 역할을 하게 되는데, 이런 냉열은 엘엔지-냉매2 열교환기(38)에서 엘엔지와 냉매2 간의 직접적인 열 전달을 통해서 얻을 수 있다.In the condensate-refrigerant two-heat exchanger 36, the refrigerant 2 serves to transfer the cold heat to the condensed water. Such cold heat can be obtained through the direct heat transfer between the engine and the refrigerant 2 in the heat exchanger 38 .

최종적으로 정상운전 상태에서는, 엘엔지-냉매2 열교환기(38)를 거친 엘엔지 가스를 가스터빈 발전기(30)에 공급하며, 엘엔지-해수 열교환기(28)의 가동을 중단한다. 따라서 냉매1-해수 1차 열교환기(21)에서만 해수를 사용하게 되므로 전체 시스템의 해수 사용량을 감소시킬 수 있다. Finally, in the normal operation state, the gas turbine generator 30 is supplied with the elongated gas through the elongation-refrigerant two-heat exchanger 38, and the operation of the elongation-seawater heat exchanger 28 is stopped. Therefore, since the seawater is used only in the refrigerant 1-seawater primary heat exchanger 21, the seawater consumption of the entire system can be reduced.

엘엔지 재기화와 복합화력발전 복합 운전모드는 해상 저장탱크에 저장된 엘엔지를 재기화하여 육상에 공급함과 동시에 복합화력발전의 가스터빈 발전기를 가동하는 용도로 사용하는 운전상태이다.The combined operation mode of the renewal of the ENGINE and the combined-cycle power generation is a state of operation in which the stored energy of the stored energy in the oceanic storage tank is supplied to the ground and the gas turbine generator of the combined cycle power plant is operated.

엘엔지 재기화와 복합화력발전 복합 운전모드의 스타트 업 상태와 정상운전 상태는 도 3과 도 4의 복합화력발전 단독 운전모드의 경우와 유사하다. 다만, 엘엔지 재기화와 복합화력발전 복합 운전모드에서 기화된 엘엔지는 가스터빈 발전기(30)와 육상으로 동시에 공급되기 때문에, 엘엔지 재기화 단독 운전 때와 동일하게 엘엔지-냉매1 1차 및 2차 열교환기(18,19)와 냉매1-해수 1차 및 2차 열교환기(21,22)가 모두 가동된다.The start-up state and the normal operation state of the combined operation mode of the ENG renewal and the combined-cycle power generation are similar to those of the combined-cycle power generation single operation mode of FIG. 3 and FIG. However, since the evaporated furnace is simultaneously supplied to the gas turbine generator 30 on the land, the evaporated furnace in the combined operation mode of the renewal of the ENGINES and the combined-cycle power plant is supplied simultaneously with the renewal of the ENGINES- And the refrigerant 1-seawater primary and secondary heat exchangers 21 and 22 are both operated.

도 5는 엘엔지 재기화와 복합화력발전 복합 운전모드의 정상운전 상태에 대한 블록다이어그램이다.5 is a block diagram of a normal operation state of the combined operation mode of the combined operation of the engine revitalization and the combined power generation.

복합화력발전 단독 운전모드에서와 같이, 기화된 엘엔지를 연료로 복합화력발전이 정상 운전 상태가 되면, 엘엔지-냉매2 열교환기(38)를 거친 엘엔지 가스를 가스터빈 발전기(30)에 공급하며, 엘엔지-해수 열교환기(28)의 가동을 중단한다. 따라서 냉매1-해수 1차 및 2차 열교환기(21,22)에서만 해수를 사용하게 되므로 전체 시스템의 해수 사용량을 감소시킬 수 있다.When the combined-cycle power generation is in a normal operation state using the vaporized engine as fuel, as in the single operation mode of the combined-cycle power generation system, the gas turbine generator 30 is supplied with the eluent gas passed through the engine- The operation of the Elange-seawater heat exchanger 28 is stopped. Therefore, since the seawater is used only in the refrigerant 1-seawater primary and secondary heat exchangers 21 and 22, the seawater consumption of the entire system can be reduced.

이와 같은 구조와 동작을 갖는 본 실시예에 따르면, 복합화력발전장치의 스팀터빈 발전기 발전 후 응축된 고온의 응축수를 엘엔지의 재기화 열원 중에 하나로 사용함으로써 엘엔지 재기화에 필요한 해수 사용량을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 복합화력발전설비에 추가적인 대형 냉각설비가 필요치 않기 때문에 설비 설치비, 운용비, 에너지 사용량 등을 최소화할 수 있음은 물론 공간 효율을 극대화시킬 수 있으며, 나아가 저온 해수 방출로 인한 환경적 영향을 감소시킬 수 있게 된다.According to the present embodiment having such a structure and operation, it is possible to reduce the amount of seawater used for renewal of the engine by using condensed high-temperature condensed water condensed after the steam turbine generator of the combined-cycle power generation apparatus as one of the re- Since there is no need for additional large-scale cooling facilities in the combined thermal power plant, it is possible not only to minimize installation cost, operation cost, energy consumption, but also to maximize space efficiency and further reduce the environmental impact due to low temperature seawater discharge. .

이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Accordingly, such modifications or variations are intended to fall within the scope of the appended claims.

10 : 엘엔지 저장탱크 12 : 엘엔지 펌프
14 : 석션드럼 16 : 고압펌프
18,19 : 엘엔지-냉매1 1차 및 2차 열교환기
21,22 : 냉매1-해수 1차 및 2차 열교환기
28 : 엘엔지-해수 열교환기 30 : 가스터빈 발전기
32 : 폐열 회수장치(HRSG) 34 : 스팀터빈 발전기
36 : 응축수-냉매2 열교환기 38 : 엘엔지-냉매2 열교환기10: Eljen storage tank 12: Eljen pump
14: Suction drum 16: High pressure pump
18,19: Eljen-refrigerant 1 Primary and secondary heat exchanger
21, 22: Refrigerant 1-Seawater primary and secondary heat exchanger
28: Eljen-seawater heat exchanger 30: gas turbine generator
32: waste heat recovery device (HRSG) 34: steam turbine generator
36: Condensate - Refrigerant 2 Heat Exchanger 38: Eljen-Refrigerant 2 Heat Exchanger

Claims (7)

고압펌프에 의해 공급되는 고압의 엘엔지와 냉매1이 열교환되는 엘엔지-냉매1 열교환기;
상기 엘엔지-냉매1 열교환기를 거쳐 기화된 엘엔지와 냉매2가 열교환되는 엘엔지-냉매2 열교환기;
상기 엘엔지-냉매1 열교환기를 거쳐 기화된 엘엔지와 해수가 열교환되는 엘엔지-해수 열교환기;
상기 엘엔지-해수 열교환기를 거친 엘엔지와 상기 엘엔지-냉매2 열교환기를 거친 엘엔지 가스 중에 하나가 선택적으로 공급되어 가동되는 가스용 발전유닛;
상기 가스용 발전유닛에서 발생되는 배기가스의 열을 이용해 스팀을 생성하는 폐열 회수장치(HRSG, Heat Recovery Steam Generator);
상기 폐열 회수장치에서 생성된 스팀에 의해 가동되는 스팀용 발전유닛;
상기 냉매1과 해수가 열교환되는 냉매1-해수 열교환기; 및
상기 스팀용 발전유닛의 가동 중에 발생되는 응축수와 상기 냉매2가 열교환되는 응축수-냉매2 열교환기를 포함하고,
상기 가스용 발전유닛은 가스터빈 발전기이고, 상기 스팀용 발전유닛은 스팀터빈 발전기이며,
상기 엘엔지-냉매1 열교환기는 엘엔지-냉매1 1차 및 2차 열교환기를 포함하며,
상기 냉매1-해수 열교환기는 냉매1-해수 1차 및 2차 열교환기를 포함하며,
엘엔지 재기화 단독 운전모드, 복합화력발전 단독 운전모드, 그리고 엘엔지 재기화와 복합화력발전 복합 운전모드 중 적어도 어느 하나의 운전이 가능한 것을 특징으로 하는 복합화력발전설비를 구비한 엘엔지 재기화 설비.
An elongation-refrigerant heat exchanger in which the high-pressure furnace supplied by the high-pressure pump and the refrigerant 1 undergo heat exchange;
An elongation-refrigerant two-heat exchanger for exchanging heat between the evaporated evaporator and the refrigerant through the first heat exchanger;
An elongation-seawater heat exchanger for exchanging heat between the evaporated eluent and the seawater via the first heat exchanger;
A gas generating unit for selectively supplying one of the elongated gas and the elongated gas through the elongation through the elongate-seawater heat exchanger and the elongated-refrigerant two-heat exchanger;
A heat recovery steam generator (HRSG) for generating steam by using the heat of the exhaust gas generated in the gas power generation unit;
A steam power generation unit operated by steam generated in the waste heat recovery apparatus;
A refrigerant 1-seawater heat exchanger in which the refrigerant 1 and the sea water are heat-exchanged; And
And a condensed water-refrigerant two-heat exchanger in which the condensed water generated during operation of the steam power generation unit is heat-exchanged with the refrigerant,
Wherein the gas power generation unit is a gas turbine generator, the steam power generation unit is a steam turbine generator,
Wherein the engine-refrigerant first heat exchanger includes first and second heat exchangers of the engine-refrigerant,
The refrigerant 1-seawater heat exchanger includes a refrigerant 1-seawater primary and a secondary heat exchanger,
Wherein the operation of at least one of the single engine operation mode, the single engine operation mode, the single operation mode of the combined-cycle power generation, and the combined operation mode of the combined-cycle power generation is enabled.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 엘엔지 재기화 단독 운전모드 상태에서는,
상기 엘엔지는 상기 고압펌프에 의해 고압으로 부스팅되고,
상기 고압의 엘엔지는 상기 엘엔지-냉매1 1차 및 2차 열교환기를 거치면서 기화되며,
상기 기화된 엘엔지는 상기 엘엔지-해수 열교환기를 거쳐 육상으로 공급되는 것을 특징으로 하는 복합화력발전설비를 구비한 엘엔지 재기화 설비.
The method according to claim 1,
In the above-described state of the engine revamped single operation mode,
Wherein the engine is boosted at a high pressure by the high pressure pump,
The high-pressure eluent is vaporized while passing through the primary and the secondary heat exchangers of the eluent-refrigerant 1,
Wherein the vaporized furnace is supplied to the land via the furnace-sea water heat exchanger.
청구항 3에 있어서,
상기 엘엔지-냉매1 1차 및 2차 열교환기를 통한 기화 과정에서 필요한 열원은, 상기 냉매1이 상기 냉매1-해수 1차 및 2차 열교환기를 통해 해수로부터 공급받는 것을 특징으로 하는 복합화력발전설비를 구비한 엘엔지 재기화 설비.
The method of claim 3,
Wherein the heat source necessary for the vaporization process through the primary and the secondary heat exchangers of the eluent-refrigerant 1 is supplied from the seawater through the refrigerant 1-seawater primary and secondary heat exchangers, Equipment equipped with the renewal of the ENGINE.
청구항 1에 있어서,
상기 복합화력발전 단독 운전모드 및 상기 엘엔지 재기화와 복합화력발전 복합 운전모드의 스타트 업(start up) 상태에서는,
상기 엘엔지-해수 열교환기를 거친 엘엔지가 상기 가스터빈 발전기에 공급되는 것을 특징으로 하는 복합화력발전설비를 구비한 엘엔지 재기화 설비.
The method according to claim 1,
In the start-up state of the combined-cycle power generation single operation mode and the combined-cycle power generation combined operation mode and the renewal of the engine,
And an engine connected to the turbine generator is connected to the turbine generator, and an engine connected to the turbine generator is connected to the turbine generator.
청구항 1에 있어서,
상기 복합화력발전 단독 운전모드 및 상기 엘엔지 재기화와 복합화력발전 복합 운전모드의 정상운전 상태에서는,
상기 응축수-냉매2 열교환기에서 열교환을 하여 온도가 상승된 냉매2가 상기 엘엔지-냉매2 열교환기에서 상기 엘엔지-냉매1 열교환기를 거쳐 엘엔지와 열교환하고,
상기 엘엔지-냉매2 열교환기를 거친 엘엔지가 상기 가스터빈 발전기에 공급되며,
상기 엘엔지-해수 열교환기는 그 가동이 중지되는 것을 특징으로 하는 복합화력발전설비를 구비한 엘엔지 재기화 설비.
The method according to claim 1,
In the normal operating state of the combined-cycle power generation single operation mode and the combined-cycle power generation combined operation mode and the renewal of the engine,
The refrigerant 2 whose temperature has risen by performing heat exchange in the condenser-refrigerant two-heat exchanger exchanges heat with the engine through the heat exchanger of the engine-refrigerant 2 and the heat exchanger of the engine-refrigerant 1,
An engine through the eluent-refrigerant two-heat exchanger is supplied to the gas turbine generator,
Wherein the operation of the engine-seawater heat exchanger is suspended. ≪ RTI ID = 0.0 > 18. < / RTI >
청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,
상기 복합화력발전 단독 운전모드에서는,
상기 엘엔지-냉매1 2차 열교환기와 상기 냉매1-해수 2차 열교환기에서 열교환 과정이 수행되지 않는 것을 특징으로 하는 복합화력발전설비를 구비한 엘엔지 재기화 설비.
The method according to claim 5 or 6,
In the single-operation mode of the combined-cycle power generation,
Wherein the heat exchanging process is not performed in the first secondary heat exchanger and the second secondary heat exchanger.
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