KR101796222B1 - 부유식 발전플랜트의 취수 시스템 - Google Patents

부유식 발전플랜트의 취수 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101796222B1
KR101796222B1 KR1020160106986A KR20160106986A KR101796222B1 KR 101796222 B1 KR101796222 B1 KR 101796222B1 KR 1020160106986 A KR1020160106986 A KR 1020160106986A KR 20160106986 A KR20160106986 A KR 20160106986A KR 101796222 B1 KR101796222 B1 KR 101796222B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
water intake
cable
floating
coupled
intake pipe
Prior art date
Application number
KR1020160106986A
Other languages
English (en)
Inventor
김익철
김명석
박종근
Original Assignee
한국전력기술 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전력기술 주식회사 filed Critical 한국전력기술 주식회사
Priority to KR1020160106986A priority Critical patent/KR101796222B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101796222B1 publication Critical patent/KR101796222B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/44—Floating buildings, stores, drilling platforms, or workshops, e.g. carrying water-oil separating devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B17/00—Vessels parts, details, or accessories, not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B22/00—Buoys
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B27/00—Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for cargo or passengers
    • B63B27/24—Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for cargo or passengers of pipe-lines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L1/00—Laying or reclaiming pipes; Repairing or joining pipes on or under water
    • F16L1/12—Laying or reclaiming pipes on or under water
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L11/00—Hoses, i.e. flexible pipes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/44—Floating buildings, stores, drilling platforms, or workshops, e.g. carrying water-oil separating devices
    • B63B2035/4433—Floating structures carrying electric power plants

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

본 발명은 부유식 발전플랜트의 취수 시스템에 관한 발명으로, 해수를 취수하는 취수부, 해수면에서 부유하는 부유구조물, 취수부에서 연장형성되어 부유식 발전플랜트에 해수를 공급하는 취수 배관, 부유식 발전플랜트와 부유구조물을 연결하고, 해수면에서 부유하는 제1 케이블, 제1 케이블과 취수배관을 연결하는 복수 개의 제2 케이블 및 부유구조물과 취수부를 연결하는 제3 케이블을 포함하고, 제1 케이블, 제2 케이블 및 제3 케이블에 의해 취수배관이 해저면에서 일정 높이로 부유되는 것을 특징으로 한다. 이러한 특징으로 인해 제1 케이블 내지 제3 케이블을 이용하여 취수배관이 해저면으로부터 일정한 높이로 이격되어 부유되도록 하여, 취수 시스템을 구성함에 있어 해저공사를 최소화 하고 부유식 발전 플랜트 이동시 취배수관 설치를 위한 재시공의 번거로운 작업을 최소화 하여 경제성 및 품질확보가 가능하다.

Description

부유식 발전플랜트의 취수 시스템{Intake system of floating power plant}
본 발명은 부유식 발전플랜트의 취수 시스템에 관한 발명으로, 제1 케이블 내지 제3 케이블을 이용하여 취수배관이 해저면으로부터 일정한 높이로 부유되도록 하여 해저 공사를 최소화 하고, 부유식 발전플랜트 이동시 취수배관 설치를 위한 재시공의 번거로운 작업을 최소화하여 경제성 및 품질을 확보할 수 있다.
최근 환경규제조건이 강화됨에 따라, 석탄화력 및 원자력 발전 장치에 비하여, 공해의 배출이 적으면서도 높은 성능과 신뢰성을 갖춘 복합화력 발전소의 건설이 급격히 증가되고 있다.
이러한 복합화력 발전장치는, 기본적으로 가스터빈(Gas Turbine)과 배열회수 보일러(Heat Recovery Steam Generator)와 스팀 터빈(Steam Turbine) 등으로 구성되어 있다. 복합화력 발전은, 시스템의 효율을 높이기 위해, 일차적으로 화석연료를 연소시켜 생성한 고온의 연소가스로 가스터빈을 돌려 전력을 생산한 후, 가스터빈에서 배출되는 고온의 연소가스(배기가스)로 배열회수 보일러에서 증기를 생산하도록 하여, 그 증기로 스팀 터빈을 돌려 이차적으로 전력을 생산한다.
이러한 복합화력 발전 설비 또는 발전설비 등을 갖추어 전기를 생산하는 발전플랜트는 주로 육상, 특히 원료 수급이 용이하고 용지확보 비용이 저렴한 해안가에 설치되는 것이 일반적 이였다.
그러나 최근에는 발전플랜트를 육상에 고정한 형태에서 벗어나, 플랜트 용지 구입비용과 기초 공사비용을 절감하면서도, 전력공급이 필요한 곳에 시의적절하게 배치하여 발전할 수 있는 선박이나 해상 구조물에 발전플랜트를 탑재하는 부유식 발전플랜트 기술들이 개발되고 있다.
이러한 부유식 발전플랜트는 해상 또는 하상에 설치되기 때문에 육상 발전플랜트에 비해 물을 구하기 쉬우나 대부분은 육상에 접안시키는 방식으로 정착되기 때문에 심층취수를 하기 위해서는 육상 발전플랜트와 마찬가지로 적정 심도까지 배관을 연장하는 공사가 불가피하다. 가스터빈 시스템만 운영되는 경우에는 많은 양의 물이 필요하지 않기 때문에 비교적 단순하게 취수시스템을 구성할 수 있지만, 스팀 시스템이 포함된 복합발전에는 시스템 운용 및 냉각을 위해 많은 양의 물이 필요하기 때문에 경제적인 취배수를 위한 다양한 기술개발이 수행되고 있다.
부유식 발전플랜트의 취수 구조물을 고정시키는 방법으로는 해저면을 굴착하여 배관을 매입/정착한 후 배관을 연장하는 방법과 중력식으로 해저면에 착저시키는 방법이 주로 사용되었다.
도 1은 종래기술을 설명하기 위한 도면으로, 대한민국 공개특허공보 제2014-0099697호의 부유식 복합화력발전플랜트의 냉각용 해수의 취수 시스템에 관한 발명이다. 대한민국 공개특허공보 제2014-0099697호는 특히 해저면을 굴착하여 배관을 매입하는 방식의 대표적인 예이다.
종래의 부유식 발전플랜트는 크게, 해수 취수부(10), 해수 취수부(10)에서 취수된 해수를 이송하는 이송부(20) 및 이송부(20)와 연결된 부유식 복합화력발전 플랜트(P)로 구성된다. 해수 취수부(10)는 해저면(SB)에서 돌출되어 해수를 취수하는 해수 취수구(11) 및 취수된 해수를 이송하는 취수배관(12)을 포함한다. 이때, 취수배관(12)은 해저면(SB) 아래에 매립되는 방식으로 설치된다. 해수 취수구(11)를 통해 취수된 해수는 취수배관(12)을 통과하고, 배관(21) 및 배관 연결부(22)를 지나 복합화력발전 플랜트(P) 내부로 유입된다. 이때, 해수 중의 배관(21)의 위치를 고정하기 위해 해저면(SB)에 배관 연결부(30)를 설치한다. 복합화력발전 플랜트(P)에 유입된 해수는 씨체스트(41)에 저장되어, 여과기(44), 냉각수 펌프(43) 및 냉각수 배관(42)을 통과하여 냉각수 형태로 복합화력발전 플랜트(P) 내부를 통과하게 된다.
그러나 취수배관의 공사는 대규모 해상 토목공사가 수반되어야 하기 때문에 공사 기간과 공사비가 증가하며, 공사의 난이도가 높아 품질 확보가 어렵다. 또한, 부유식 발전플랜트를 불가피하게 다른 지역으로 이동 해야하는 경우, 처음부터 다시 취수배관 공사가 진행되어야 하므로, 공사 비용이 많이 발생되는 문제점이 있었으며, 해저면의 지형이 지역별로 상이하여 취수배관을 매입하는 방법이 모듈화되어 있지 않은 문제점이 있었다. 따라서, 이와 같은 다양한 문제점을 해결하기 위한 취수 시스템이 필요한 실정이다.
본 발명은 부유식 발전플랜트의 취수 시스템에 관한 발명으로, 제1 케이블 내지 제3 케이블을 이용하여 취수배관이 해저면으로부터 일정한 높이로 이격되어 부유되도록 하는 것을 특징으로 한다. 이러한 특징으로 인해 고난도 기술이 필요한 해저 공사를 최소화 하고, 취수 시스템을 모듈화하여 경제성 및 품질을 확보할 수 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 부유식 발전플랜트의 취수 시스템은, 해수를 취수하는 취수부, 해수면에서 부유하는 부유구조물, 취수부에서 연장형성되어 부유식 발전플랜트에 해수를 공급하는 취수배관, 부유식 발전플랜트와 부유구조물을 연결하고, 해수면에서 부유하는 제1 케이블, 제1 케이블과 취수배관을 연결하는 복수 개의 제2 케이블 및 부유구조물과 취수부를 연결하는 제3 케이블을 포함하고, 제1 케이블, 제2 케이블 및 제3 케이블에 의해 취수배관이 해저면에서 일정 높이로 이격되어 부유되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 부유식 발전플랜트의 취수 시스템은 복수 개의 튜브가 제1 케이블 따라 해수면의 수평방향으로 일정한 간격을 두고 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 부유식 발전플랜트의 취수 시스템은 튜브의 일 지점에서 제1 연결장치가 튜브를 둘러싸도록 결합되고, 제1 연결장치의 하단부에서 제2 케이블이 연직방향으로 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 부유식 발전플랜트의 취수 시스템은 복수 개의 튜브 사이에서 제1 연결장치가 제1 케이블을 둘러싸도록 결합되고, 제1 연결장치의 하단부에서 제2 케이블이 연직방향으로 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 부유식 발전플랜트의 취수 시스템은 취수배관의 일 지점에서 제2 연결장치가 취수배관을 둘러싸도록 결합되고, 제2 연결장치의 상단부에서 제2 케이블이 연직방향으로 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 또한, 본 발명에 따른 부유식 발전플랜트의 취수 시스템은 제2 연결장치의 하단부에서 보조 케이블이 연직방향으로 결합되고, 보조 케이블의 하단부에 추가 결합되어 취수관의 심도를 유지하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 부유식 발전플랜트의 취수 시스템의 제3 케이블은, 부유구조물 및 취수부에 연직방향으로 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 부유식 발전플랜트의 취수 시스템의 취수부는, 해수의 유입구인 취수구, 취수배관의 끝부분인 종점부, 종점부의 하부에 결합되고, 해저면과 맞닿는 베이스부 및 베이스부의 하부에 결합되는 앵커를 포함하고, 앵커는 취수부를 해저면에 고정하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 부유식 발전플랜트의 취수 시스템의 취수배관은 유연한(flexible) 재질인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 부유식 발전플랜트 이동시 취수배관 설치를 위한 재시공의 번거로운 작업을 최소화하여 경제성 및 품질을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 부유식 발전플랜트의 취수배관의 구조는 해저면의 지반 상태의 영향을 최소화하여 받게 되므로 발전플랜트 운용시 발생하는 변수를 줄일 수 있다.
또한, 대부분의 장치를 육상에서 제작하여 설치 가능하기 때문에 시스템 제작의 모듈화가 가능하고, 품질확보가 가능하다.
도 1은 종래의 부유식 발전플랜트 취수 시스템을 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 부유식 발전플랜트 취수 시스템을 설명하기 위한 도면.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 부유식 발전플랜트 취수 시스템의 제1 연결부의 일 실시예를 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 부유식 발전플랜트 취수 시스템의 제1 연결부의 다른 실시예를 도시한 도면.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 부유식 발전플랜트 취수 시스템의 제2 연결부를 도시한 도면.
도 6은 케이블 회전 정착장치(402)를 적용한 취수 시스템을 도시한 도면.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 부유식 발전플랜트 취수 시스템을 설명하기 위한 도면이다. 이하 도 2를 참조하여 부유식 발전플랜트 취수 시스템의 전반적인 구성요소에 대하여 설명하도록 한다.
본 발명에 따른 부유식 발전플랜트 취수 시스템은 크게 해수의 해수면(100)에서 부유하는 부유식 발전플랜트(102), 해중(海中)으로부터 해수(海水)를 취수하는 취수부(C), 취수부(C)에서 취수된 해수를 부유식 발전플랜트(102)로 공급하고, 해중에서 부유하는 취수배관(200), 해수면(100)에서 부유하는 부유구조물(301), 부유식 발전플랜트(102)와 부유구조물(301)을 연결하는 제1 케이블(201), 제1 케이블(201)과 취수배관(200)을 연결하는 제2 케이블 및 부유구조물(301)과 취수부(C)를 연결하는 제3 케이블(203)로 구성된다.
부유식 발전플랜트(102)는 전술한 바와 같이 해상에서 부유하여 발전하는 플랜트이다. 부유식 발전플랜트(102)에 해수를 공급하기 위해, 부유식 발전플랜트(102)에는 해수가 이동하는 취수배관(200)이 연결된다. 이때, 취수배관(200)은 유연한(flexible) 재질의 취수배관(200)인 것이 바람직하다. 본 발명에서 취수배관(200)은 해저면(101)이 아닌 해저면(101)에서 일정한 높이만큼 이격된 위치에서 해중에서 부유해야 하기 때문에, 파고와 바람 등의 해상 조건에 의해 모멘텀에 영향을 받기 쉽다. 따라서 이러한 모멘텀의 영향을 줄이기 위하여 유연한(flexible) 재질의 취수배관(200)인 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 취수배관(200)이 해저면(101)에서 일정한 높이만큼 이격된 위치에서 해중에 부유하는 방식에 대하여는 후술하도록 한다.
취수배관(200)의 단부에는 취수부(C)가 형성된다. 취수부(C)는 취수배관(200)의 말단부, 즉, 끝부분인 종점부(200a), 해수의 유입구인 취수구(503), 종점부(200a)의 하부에 결합되고, 해저면(101)과 맞닿는 베이스부(500), 베이스부(500)의 하부에 결합되는 앵커(501)로 구성된다.
취수구(503)에는 취수시 불필요한 물질을 제거하기 위한 필터 등 부속장치가 결합될 수 있다.
앵커(anchor, 501)는 계류하기 위한 침추 또는 닻을 말하며, 본 발명에서의 앵커(501)는 취수배관(200)의 단부가 일정한 위치에 고정되도록 하는 역할을 한다.
베이스부(500)의 형상은 제한되지 않으나 일정한 높이를 지니고 있다. 베이스부(500)의 상면은 종점부(200a)와 결합하게 되고, 베이스부(500)의 하면은 앵커(501)에 의해 해저면(101)에 맞닿게 된다. 즉, 베이스부(500)는 일정한 높이를 가지고 있으므로, 취수배관(200)을 해저면(101)으로부터 일정한 높이로 이격되도록 함과 동시에, 앵커(501)의 고정되는 힘을 취수배관(200)에 전달하는 역할을 수행한다.
부유구조물(301)은 해수면(100)을 따라서 수평방향으로 제1 케이블(201)을 통해 부유식 발전플랜트(102)와 연결되고, 연직방향으로 해중에서 제3 케이블(203)을 통해 취수부(C)와 연결된다. 제3 케이블(203)은 부유구조물(301)과 취수부(C)를 연직방향으로 연결하여 해수면(100)에서 부유하는 부유구조물의 평면 위치를 확보한다. 즉, 수평방향으로는 제1 케이블(201)이, 연직방향으로는 제3 케이블(203)이 부유구조물(301)의 해수면(100)에서의 위치를 고정하게 된다. 이와 같이 부유구조물(301)의 위치가 허용 변위 이내로 제어되므로 취수배관(200)이 일정 범위 내의 위치에서 부유될 수 있게 된다.
제1 케이블(201)은 해수면(100)에서 평행하게 부유되는 것이 바람직하고, 복수 개의 튜브(300)가 제1 케이블(201)을 따라 일정한 간격을 두고 결합된다. 복수 개의 튜브(300)에 의해 제1 케이블(201)이 해수면(100)에서 부유될 수 있다. 튜브(300)는 제1 케이블(201)이 후술할 연결장치(400, 401), 제2 케이블(202), 취수배관(200) 및 추(502) 등에 무게에 의해 가라앉지 않도록 적정한 부력을 확보하도록 설계되는 것이 바람직하며, 튜브(300)의 크기 및 개소 수는 튜브(300)가 지지해야 하는 하중에 부합하도록 설계되는 것이 바람직하다. 또한, 복수 개의 튜브(300)는 제2 케이블(202)과 제1 연결장치(400)와 결합되며, 이에 대한 상세한 설명은 도 3 내지 도 4에서 후술하도록 한다.
제1 케이블(201)과 취수배관(200)은 제2 케이블(202)에 의해 연결된다. 제2 케이블(202)은 취수배관(200)이 해저면(101)에서 일정한 높이로 이격되어 부유하도록 취수배관(200)을 해중에서 해수면 방향으로 끌어올리는 힘을 제1 케이블(201) 및 튜브(300)로부터 전달하며, 이를 지지하는 역할을 한다. 즉, 튜브(300)에 의한 부력을 취수배관(200)에 전달하여, 해중에서 부유하도록 한다. 또한, 제2 케이블(202)의 길이 조절을 통해 취수배관(200)의 수심을 결정할 수 있게된다.
따라서, 상기와 같은 구조로 인해, 취수배관(200)은 제1 케이블(201), 제2 케이블(202) 및 제3 케이블(203) 간 결합되는 구조 및 힘을 전달하는 구조에 의해 해저면(101)에서 일정한 높이로 이격되어 부유될 수 있게 된다. 파고 등 다양한 해중 조건에 의해 취수배관(200)의 위치가 변경되거나 뒤틀리면 발전플랜트로의 원활한 해수 공급이 어렵기 때문에, 이와 같은 구조로 일정하게 해수를 공급할 수 있게 된다. 또한, 부유식 발전플랜트(102)의 위치를 이동하는 경우, 종래의 복잡한 공사방식과는 달리 구조물, 튜브 및 케이블만으로 간단하게 취수배관(200)의 위치를 결정하고 시스템을 구축할 수 있어 공사 시간이 단축되고, 공사비용적인 측면에서 장점이 있다. 또한, 시스템 해체가 손쉽고, 기존 취수 시스템 중 베이스부와 앵커부 이외의 장비는 재사용이 가능하기 때문에 이동시 취수 시스템 설비 비용 절감이 가능하다.
제2 케이블(202)과 취수배관(200)은 제2 연결장치(401)에 의해 결합되며, 이에 대한 상세한 설명은 도 5에서 후술하도록 한다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 부유식 발전플랜트 취수 시스템의 제1 연결부(A)의 일 실시예를 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명에 따른 부유식 발전플랜트 취수 시스템의 제1 연결부(A)의 다른 실시예를 도시한 도면이다. 이하 도 3 내지 도 4를 통하여 제1 연결부(A)에 포함된 제1 연결장치(400)와 관련된 결합구조에 대하여 설명하도록 한다.
먼저, 제1 연결부(A)의 일 실시예에 대하여 설명하도록 한다. 도 3a는 제1 연결부(A)의 사시도이며, 도 3b는 제1 연결부(A)의 측면도이다.
제1 연결부(A)의 일 실시예는 제1 케이블(201), 튜브(300a), 제1 연결장치(400a) 및 제2 케이블(202)을 포함한다. 제1 케이블(201)은 해수면(100)을 따라 수평방향으로 부유하고, 튜브(300a)는 제1 케이블(201)의 일 지점에서 제1 케이블(201)을 둘러싸도록 결합된다. 튜브(300a)에 의해 제1 케이블(201)은 해수면에서 부유할 수 있게 된다. 이때, 제1 연결장치(400a)는 튜브(300a)의 일 지점에서 튜브(300a)를 둘러싸도록 결합된다. 즉, 제1 케이블(201), 튜브(300a) 및 제1 연결장치(400a)가 순차적으로 둘러싸는 구조가 된다.
제1 연결장치(400a)의 하단부에는 제2 케이블(202)이 결합된다. 따라서, 제1 케이블(201)과 제2 케이블(202)은 제1 연결장치(400a)에 의해 연직방향으로 결합되고, 제2 케이블(202)의 단부에 연결된 취수배관(200)은 제1 케이블(201)에 의해 해수면(100) 방향으로 힘을 받아 부유하게 된다. 이때, 제1 연결장치(400a)의 하부에는 해저면(101)으로 갈수록 폭이 좁아지는 링크부(L)가 형성되는 것이 바람직하다. 링크부(L)의 하단부에 제2 케이블(202)이 결합되는 구조이다. 제2 케이블(202)의 하중 및 이와 연결된 취수배관(200)의 하중으로 인해, 응력집중이 발생되어 문제점이 있었다. 따라서, 링크부(L)의 구조의 형성으로 인해, 과도한 응력집중 및 피로하중을 최소화 할 수 있다. 또한, 링크부(L)의 형상은 응력집중을 분산시키기 위한 곡면의 형상일 수 있다.
도 4는 제1 연결부(A)의 다른 실시예에 관한 도면이다. 제1 연결부(A)의 다른 실시예는 제1 연결부(A)의 일 실시예와 달리, 일정한 간격을 두고, 제1 케이블(201)을 둘러싸고 있는 복수 개의 튜브(300b) 사이에 제1 연결장치(400b)가 결합되는 형상이며, 제1 연결장치(400b)의 하부에 제2 케이블(202)이 결합된다. 도 4에서는 미도시 하였으나, 제1 연결부(A)의 일 실시예에서 전술한 링크부(L)구조가 제1 연결장치(400b)의 하부에 형성될 수 있으며, 응력집중을 분산화 시키는 역할을 한다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 부유식 발전플랜트 취수 시스템의 제2 연결부를 도시한 도면이다. 이하 도 5a 및 도 5b를 통해, 제2 연결부(B)에 대하여 설명하도록 한다.
제2 연결부(B)는 취수배관(200), 제2 케이블(202) 및 제2 연결장치(401)로 구성된다. 제1 연결부(A)와는 달리, 해수면(100)에 부유하는 것이 아니기 때문에 튜브는 구성요소에 포함되지 않는다.
제2 연결장치(401)는 취수배관(200)을 둘러싸도록 결합되며, 제2 연결장치(401)의 상단부에는 제2 케이블(202)이 결합된다. 따라서, 제2 케이블(202)의 양단에는 제1 연결장치(400) 및 제2 연결장치(401)가 결합되는 구조이며, 취수배관(200)이 해저면(101)에서 일정한 높이로 이격되어 부유될 수 있다.
이때, 도 3 및 도 4에서 전술한 바와 같이, 제2 연결장치(401)의 상부에는 해저면(100)으로 갈수록 폭이 좁아지는 링크부(L)가 형성되어 제2 연결장치(401)에 집중되는 응력을 분산시키고 피로화를 최소화 할 수 있다.
또한, 제2 연결장치(401)의 하부에는 보조케이블(202a)을 통하여 추(502)가 결합될 수 있다. 취수배관(200)은 해류 등 환경조건에 의해 필연적으로 자주 움직이게 된다. 취수배관(200)이 자주 움직이게 되면, 일정한 위치에서 부유할 수 없어 안정적으로 부유식 발전플랜트(102)에 해수를 공급할 수 없게 된다. 추(502)가 보조케이블(202a)을 통해 제2 연결장치(401)에 결합되면, 취수배관(200)이 해류에 의해 과도하게 움직이는 것을 막을 수 있다. 이로 인해, 취수배관(200)이 안정적으로 해저면(101)에서 일정한 높이로 이격되어 부유할 수 있게 된다. 이때, 반드시 추(502)에 국한되는 것은 아니고, 중량물로 대체할 수 있다. 그리고 힘의 흐름은 제2 연결장치(401)를 통해 추(502) 또는 제1 연결부(A)로 전달되어야 하며 취수배관(200)으로 전이되어서는 안된다. 취수배관(200)은 반드시 제2 연결장치(401)를 곧바로 관통하는 구조 형식을 가져야 한다.
도 6은 케이블 회전 정착장치(402)를 적용한 취수 시스템을 도시한 도면이다. 이하 도 6을 참조하여 케이블 회전 정착장치(402)에 대하여 설명하도록 한다.
케이블 회전 정착장치(402)는 부유구조물(301)을 설치하지 않을 경우에 대체하여 사용 가능한 것이다. 부유구조물(301)과 같이, 수평방향으로는 제1 케이블(201)이 결합되고, 해중방향으로는 제3 케이블(203)이 결합된다. 이때, 제3 케이블(203)과의 결합은 연직방향으로의 결합이 불필요하다. 케이블 회전 정착장치(402)는 부유식 발전플랜트(102)에서 가장 멀리 있는 튜브(300)에 인접하게 설치된다. 또한, 제1 케이블(201) 및 제3 케이블(203)과의 결합에 있어서, 힌지(hinge) 결합 방식으로 결합되는 것이 바람직하다. 힌지 결합을 통해 제1 케이블(201) 및 제3 케이블(203)의 회전에 대하여 자유도를 부여하므로, 응력 집중 및 피로 하중이 최소화 된다. 즉, 제2 케이블(201) 및 제3 케이블(203)의 수명이 증대되는 장점이 있다.
본 발명에 따른 부유식 발전플랜트 취수 시스템에 의하면, 해상 공사가 최소화가 가능하여 비용이 절약되고, 공사 시간이 단축되는 장점이 있다. 기존의 취수관 공사에 의하면 해저면 굴착, 해저면 앵커링, 지지 구조물 설치 중 적어도 한 가지 이상의 공정이 필요하다. 그러나 해상에서 부유하는 형식의 취수배관(200)을 적용할 경우, 해저면(101)에서 진행되는 정착 작업 및 기타 해상 공사가 최소화 된다. 또한, 해저면(101)에 고정되어야 하는 구조물은 취수배관(200)의 종점부(200a)의 베이스부(500) 뿐이므로, 지반 상태의 영향을 최소화 하여 공사에서 발생하는 변수를 최소화 할 수 있는 장점이 있다.
또한, 취수 시스템의 모듈화가 가능하다. 기존의 취수관 공사는 해저면의 형상 및 지반 조건이 상이하여 운전 지역별로 설치 조건이 상이하였다. 그러나 본 발명에 따라 취수배관(200)이 설치되면, 제1 케이블(201), 제2 케이블(202) 및 취수배관(200)의 길이 조정을 통해 지역차 없이 설치 가능하여 최적의 공법 선정에 대해 어려움을 최소화 시킬 수 있다. 또한, 종래와 달리 대부분의 취수 시스템에 필요한 장치를 육상에서 제작하여 설치할 수 있기 때문에, 품질 확보가 가능하다. 또한, 부유식 발전플랜트(102)를 한 지역에서 발전 후 타지역으로 이동하여 발전이 필요할 때 취수배관(200) 설치를 위한 별도의 토목 공사 없이 기초를 제외한 다른 취수용 구조물을 그대로 적용할 수 있다.
또한, 발전소 철거시 취수배관(200) 및 기타 부대 시설의 해체가 종래의 부유식 발전플랜트에 비해 용이하여 효율적인 장점이 있다.
이상에서 다양한 실시예를 들어 본 발명을 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명의 권리범위로부터 합리적으로 해석될 수 있는 것이라면 무엇이나 본 발명의 권리범위에 속하는 것은 당연하다.
101...해저면 102...부유식 발전플랜트
200...취수배관 201...제1 케이블
202...제2 케이블 202a...보조케이블
203...제3 케이블 300...튜브
301...부유구조물 400...제1 연결장치
401...제2 연결장치 500...베이스부
502...추

Claims (9)

  1. 부유식 발전플랜트에 해수를 공급하기 위한 취수 시스템에 있어서,
    상기 해수를 취수하는 취수부;
    해수면에서 부유하는 부유구조물;
    상기 취수부에서 연장형성되어 상기 부유식 발전플랜트에 해수를 공급하는 취수배관;
    상기 부유식 발전플랜트와 상기 부유구조물을 연결하고, 상기 해수면에서 부유하는 제1 케이블;
    상기 제1 케이블과 상기 취수배관을 연결하는 복수 개의 제2 케이블; 및
    상기 부유구조물과 상기 취수부를 연결하는 제3 케이블을 포함하고,
    상기 제1 케이블, 상기 제2 케이블 및 상기 제3 케이블에 의해 상기 취수배관이 해저면에서 일정 높이로 이격되어 부유되며, 복수 개의 튜브가 상기 제1 케이블 따라 상기 해수면의 수평방향으로 일정한 간격을 두고 결합되며,
    상기 취수부는, 상기 해수의 유입구인 취수구; 상기 취수배관의 끝부분인 종점부; 상기 종점부의 하부에 결합되고, 상기 해저면과 맞닿는 베이스부; 및 상기 베이스부의 하부에 결합되는 앵커;를 포함하고, 상기 앵커는 상기 취수부를 상기 해저면에 고정하며,
    상기 제2 케이블은 길이 조절이 가능하며, 상기 취수배관의 일 지점에서 제2 연결장치가 상기 취수배관에 결합되고, 상기 제2 연결장치의 상단부에서 상기 제2 케이블이 연직방향으로 결합되며, 상기 제2 연결장치의 하단부에서 보조 케이블이 연직방향으로 결합되고, 상기 보조 케이블의 하단부에 추가 결합되는 것을 특징으로 하는 부유식 발전플랜트의 취수 시스템.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 튜브의 일 지점에서 제1 연결장치가 상기 튜브에 결합되고,
    상기 제1 연결장치의 하단부에서 상기 제2 케이블이 연직방향으로 결합되는 것을 특징으로 하는 부유식 발전플랜트의 취수 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수 개의 튜브 사이에서 제1 연결장치가 상기 제1 케이블을 둘러싸도록 결합되고,
    상기 제1 연결장치의 하단부에서 상기 제2 케이블이 연직방향으로 결합되는 것을 특징으로 하는 부유식 발전플랜트의 취수 시스템.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제3 케이블은,
    상기 부유구조물 및 상기 취수부에 연직방향으로 결합되는 것을 특징으로 하는 부유식 발전플랜트의 취수 시스템.
  8. 삭제
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 취수배관은 유연한(flexible) 재질인 것을 특징으로 하는 부유식 발전플랜트의 취수 시스템.
KR1020160106986A 2016-08-23 2016-08-23 부유식 발전플랜트의 취수 시스템 KR101796222B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160106986A KR101796222B1 (ko) 2016-08-23 2016-08-23 부유식 발전플랜트의 취수 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160106986A KR101796222B1 (ko) 2016-08-23 2016-08-23 부유식 발전플랜트의 취수 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101796222B1 true KR101796222B1 (ko) 2017-11-09

Family

ID=60385798

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160106986A KR101796222B1 (ko) 2016-08-23 2016-08-23 부유식 발전플랜트의 취수 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101796222B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109713658A (zh) * 2019-01-16 2019-05-03 中国科学院声学研究所 一种基于恒流供电的海底观测网主基站

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001200955A (ja) * 2000-01-19 2001-07-27 Sumitomo Metal Ind Ltd 海中浮遊パイプラインの敷設方法および係留方法
US20140265339A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 James G.P. Dehlsen Wave energy converter system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001200955A (ja) * 2000-01-19 2001-07-27 Sumitomo Metal Ind Ltd 海中浮遊パイプラインの敷設方法および係留方法
US20140265339A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 James G.P. Dehlsen Wave energy converter system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109713658A (zh) * 2019-01-16 2019-05-03 中国科学院声学研究所 一种基于恒流供电的海底观测网主基站
CN109713658B (zh) * 2019-01-16 2019-11-15 中国科学院声学研究所 一种基于恒流供电的海底观测网主基站

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2019102434A1 (en) Self-aligning to wind facing floating platform supporting multi-wind turbines and solar for wind and solar power generation and the construction method thereon
US8729723B2 (en) Removable offshore wind turbines with pre-installed mooring system
US11939032B2 (en) Floating-type foundation for supporting a wind power generation system and including a stabilized power cable, system of floating-type foundations, and a method of stabilizing the power cable
KR101488292B1 (ko) 부유식 해상 풍력발전 시스템
JP2010175262A (ja) 海上移動式原子力発電プラント
CN102015435A (zh) 用于支撑近海风力涡轮机的不对称系泊系统和带有水收集板的支柱稳定式近海平台
NO329467B1 (no) Fralands vindturbinanlegg
WO2011093725A1 (en) An arrangement and a method in connection with a floating wind turbine
TWI812335B (zh) 具有流體供應總成的風力渦輪機
KR100900500B1 (ko) 넓은 분산 부유 구조물을 가진 해상 부유 풍력 발전 장치
CN113653601A (zh) 一种半潜式漂浮式风机装置及系统
KR101796222B1 (ko) 부유식 발전플랜트의 취수 시스템
CN106080997A (zh) 海上浮动承载平台及光伏电站的建造方法
WO2009088302A2 (en) Apparatus and method for supporting equipment units in a body of water
CN205622580U (zh) 一种水上光伏发电系统的柔性固定装置
JPH1138172A (ja) 海上原子力発電プラントおよびその建設方法，定期検査方法，海上プラント
KR101311559B1 (ko) 부유식 해양발전장치의 지지구조체
KR102098658B1 (ko) 권취장치탑재선을 이용한 부유식 구조물 계류방법 및 이에 사용되는 부유식 구조물
CN203584670U (zh) 波浪能整体发电装置
GB2602462A (en) Floating wind turbine array
KR100849673B1 (ko) 복류식 조류발전장치 케이슨
EP1588084A1 (en) Subsea pipeline system
KR102359503B1 (ko) 해상 풍력발전 설비 고정장치
WO2001096771A1 (en) Method for providing a pipeline connection between two spaced-apart points at sea, and a transport arrangement comprising a pipeline connection between two points at sea
KR20150144981A (ko) 연근해에서의 해양플랜트 모듈 시스템 및 그 해양플랜트 모듈 설치방법

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant