KR102160476B1 - Floating and Storage Gas Power Plant - Google Patents

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Abstract

본 발명은 부유 저장식 가스 발전플랜트의 배치구조에 관한 것이다.
본 발명의 부유 저장식 가스 발전플랜트의 배치구조는 액화천연가스를 부유 구조물 안에 저장하고, 액화천연가스를 로딩 및 오프 로딩하는 카고 시스템; 상기 카고 시스템의 액화천연가스를 연료가스로 기화시켜 공급하기 위하여 상기 부유 구조물에 설치되는 연료가스 공급시스템; 상기 연료가스 공급시스템에서 공급하는 연료가스로 작동하는 가스 동력발생 유닛과, 상기 가스 동력발생 유닛에 의해서 전력을 생산하는 제1 발전기를 구비하는 가스 터빈/엔진 발전 시스템; 상기 가스 동력발생 유닛으로부터 발생하는 배기가스의 폐열을 이용하여 스팀을 생성하는 폐열회수 스팀발생기; 및 상기 폐열회수 스팀발생기에서 공급하는 스팀으로 작동하는 스팀 터빈과, 상기 스팀 터빈에 의해서 전력을 생산하는 제2 발전기를 구비하는 스팀 터빈 발전 시스템;을 포함하되, 상기 부유 구조물의 내부는 가스 구역과 머시인 구역으로 구획되며, 상기 가스 구역에는 카고가 배치되고, 상기 머시인 구역 안에는 스팀 터빈 룸이 형성되고, 상기 스팀 터빈 룸 안에 상기 스팀 터빈 발전 시스템이 설치되며, 상기 스팀 터빈 룸 주변에 유틸러티 시스템이 배치된다.The present invention relates to an arrangement structure of a floating storage gas power plant.
The arrangement structure of the floating storage gas power plant of the present invention comprises: a cargo system for storing liquefied natural gas in the floating structure and loading and off-loading the liquefied natural gas; A fuel gas supply system installed on the floating structure to vaporize and supply the liquefied natural gas of the cargo system as fuel gas; A gas turbine/engine power generation system including a gas power generation unit operating with fuel gas supplied from the fuel gas supply system, and a first generator that generates power by the gas power generation unit; A waste heat recovery steam generator that generates steam by using waste heat of exhaust gas generated from the gas power generation unit; And a steam turbine power generation system including a steam turbine operating with steam supplied from the waste heat recovery steam generator, and a second generator generating power by the steam turbine; wherein, the inside of the floating structure includes a gas zone and It is divided into a machine zone, a cargo is arranged in the gas zone, a steam turbine room is formed in the machine zone, the steam turbine power generation system is installed in the steam turbine room, and a utility around the steam turbine room The system is deployed.

Description

부유 저장식 가스 발전플랜트의 배치구조{Floating and Storage Gas Power Plant}Arrangement structure of floating and storage gas power plant {Floating and Storage Gas Power Plant}

본 발명은 부유 저장식 가스 발전플랜트에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 해상의 부유 구조물의 카고에 액화천연가스(LNG)를 저장하고 그 액화천연가스를 이용하여 전력(電力)을 생산할 수 있으며, 부유 구조물의 데크 하부에 형성된 스팀 터빈 룸 안에 스팀 사이클 관련 유틸러티 시스템이 통합 배치되는 부유 저장식 가스 발전플랜트의 배치구조에 관한 것이다.The present invention relates to a floating storage gas power plant, and more specifically, to store liquefied natural gas (LNG) in a cargo of a floating structure on the sea and use the liquefied natural gas to generate electric power, and a floating structure It relates to an arrangement structure of a floating storage gas power plant in which a steam cycle-related utility system is integrated in a steam turbine room formed under the deck of

최근에는 친환경적인 발전에 대한 요구로 천연가스를 이용한 발전(發電)에 대한 관심이 증가하고 있다.In recent years, interest in power generation using natural gas has increased due to the demand for eco-friendly power generation.

전력공급이 원활하지 않은 신흥개발국 등에서 가스 발전에 대한 관심이 높아지고 있는데, 가스 발전은 그 특성상 육지에 가스 저장소 등과 같은 가스 인프라가 갖추어져야만 발전(發電)이 가능하기 때문에 개발에 제한이 많다.There is a growing interest in gas power generation in emerging and developing countries where power supply is not smooth. Due to the nature of gas power generation, development is limited because power generation is possible only when a gas infrastructure such as a gas storage is provided on land.

육상의 화력발전 플랜트는 용적이 너무 커서 설비 초기 설치비용이 상승하는 문제점이 있고, 설비 및 시스템이 별도의 건물에 독립적으로 위치함에 따라서 건물 및 배관, 자재의 소모량이 증가하는 문제점이 있다.The onshore thermal power plant has a problem that the initial installation cost of equipment is increased because the volume is too large, and the consumption of buildings, piping, and materials increases as the equipment and system are independently located in a separate building.

또한, 종래 육상의 화력발전 플랜트에서는 설비 설치 및 탱크 배치, 그리고 테스트가 현장(site)에서 수행됨에 따라 리스크(risk)가 항상 존재하며, 오랜 공사기간이 필요한 문제점이 있다.In addition, in a conventional onshore thermal power plant, there is a problem that there is always a risk as equipment installation, tank arrangement, and tests are performed at the site, and a long construction period is required.

특히, 여러 개의 섬들로 이루어진 동남아시아 국가의 경우에는 대용량의 가스 발전을 하는 데 어려움이 많았다.In particular, in the case of Southeast Asian countries consisting of several islands, it was difficult to generate large-capacity gas.

즉, 육상의 화력발전소 건설에 따른 장소 확보와 건설비 소요를 가져오는 단점이 있으며, 육상의 화력발전소 건설에 많은 시간이 소요되므로 전력 공급을 단시간 내에 수행하는 것이 어렵다.That is, there is a drawback of securing a place and requiring construction costs due to the construction of an onshore thermal power plant, and it is difficult to supply power within a short time because it takes a lot of time to construct an onshore thermal power plant.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, FSRU(Floating Storage Re-gasfication Unit)라는 부유식 해상 가스저장 재 기화설비 선이 등장하게 되었으며, 이러한 해상 가스저장 재 기화설비 선을 이용하여 육지의 발전소에 가스를 공급하게 되었다.In order to solve this problem, a floating offshore gas storage regasification facility line called FSRU (Floating Storage Re-gasfication Unit) has emerged, and gas is supplied to power plants on land using this offshore gas storage regasification facility line. Was done.

그러나 이와 같은 FSRU를 이용한 육지에서의 발전은, 해상에서의 FSRU 설치와 육지에 발전소를 건설해야 하는 이중적인 부담을 초래한다.However, such power generation on land using FSRU results in a double burden of installing FSRU at sea and building a power plant on land.

즉, FSRU 뿐만 아니라, 육상 발전소 건설에 따른 장소 확보와 건설비 소요를 가져오는 단점이 있다.That is, there is a drawback of securing a place and requiring construction cost according to the construction of not only FSRU but also onshore power plants.

따라서 전술한 방법 이외에 해상에서 액화천연가스를 저장하면서 그 액화천연가스 및 가스 터빈/엔진의 폐열을 이용하여 전력을 생산할 수 있는 새롭고 진보된 타입의 부유 저장식 가스 발전플랜트(Floating and Storage Power Plant, FSPP)의 개발이 절실히 요구되고 있다.Therefore, in addition to the above-described method, a new and advanced type of floating and storage gas power plant (FSPP) that can store liquefied natural gas at sea and generate electricity using the liquefied natural gas and waste heat from gas turbines/engines. ) Development is urgently required.

본 발명은 해상의 부유 구조물에 액화천연가스를 저장하고, 그 액화천연가스를 이용하여 전력(電力)을 생산할 수 있으며, 부유 구조물의 데크 하부에 형성된 스팀 터빈 룸 안에 스팀 사이클 관련 유틸러티 시스템이 통합 배치되므로, 효율 및 편의를 증대시킬 수 있는 부유 저장식 가스 발전플랜트의 배치구조를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention stores liquefied natural gas in floating structures on the sea, and can generate electric power by using the liquefied natural gas, and a steam cycle related utility system is integrated in the steam turbine room formed under the deck of the floating structure. Since it is arranged, it is an object of the present invention to provide an arrangement structure of a floating storage gas power plant that can increase efficiency and convenience.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 부유 저장식 가스 발전플랜트의 배치구조는 액화천연가스를 부유 구조물 안에 저장하고, 액화천연가스를 로딩 및 오프로딩하는 카고 시스템; 상기 카고 시스템의 액화천연가스를 연료가스로 기화시켜 공급하기 위하여 상기 부유 구조물에 설치되는 연료가스 공급시스템; 상기 연료가스 공급시스템에서 공급하는 연료가스로 작동하는 가스 동력발생 유닛과, 상기 가스 동력발생 유닛에 의해서 전력을 생산하는 제1 발전기를 구비하는 가스 터빈/엔진 발전 시스템; 상기 가스 동력발생 유닛으로부터 발생하는 배기가스의 폐열을 이용하여 스팀을 생성하는 폐열회수 스팀발생기; 및 상기 폐열회수 스팀발생기에서 공급하는 스팀으로 작동하는 스팀 터빈과, 상기 스팀 터빈에 의해서 전력을 생산하는 제2 발전기를 구비하는 스팀 터빈 발전 시스템;을 포함하되, 상기 부유 구조물의 내부는 가스 구역과 머시인 구역으로 구획되며, 상기 가스 구역에는 카고가 배치되고, 상기 머시인 구역 안에는 스팀 터빈 룸이 형성되고, 상기 스팀 터빈 룸 안에 상기 스팀 터빈 발전 시스템이 설치되며, 상기 스팀 터빈 룸 주변에 유틸러티 시스템이 배치된다.In order to achieve the above object, the arrangement structure of the floating storage gas power plant of the present invention includes a cargo system for storing liquefied natural gas in the floating structure and loading and offloading the liquefied natural gas; A fuel gas supply system installed on the floating structure to vaporize and supply the liquefied natural gas of the cargo system as fuel gas; A gas turbine/engine power generation system including a gas power generation unit operating with fuel gas supplied from the fuel gas supply system, and a first generator that generates power by the gas power generation unit; A waste heat recovery steam generator that generates steam by using waste heat of exhaust gas generated from the gas power generation unit; And a steam turbine power generation system including a steam turbine operating with steam supplied from the waste heat recovery steam generator, and a second generator generating power by the steam turbine; wherein, the inside of the floating structure includes a gas zone and It is divided into a machine zone, a cargo is arranged in the gas zone, a steam turbine room is formed in the machine zone, the steam turbine power generation system is installed in the steam turbine room, and a utility around the steam turbine room The system is deployed.

상기 머시인 구역의 사이드 측에 밸러스트 워터 탱크가 설치되고, 상기 머시인 구역의 리어 측에 로 워터 탱크가 설치되며, 상기 로 워터와 인접하는 위치에는 데미 워터 탱크가 배치된다.A ballast water tank is installed on the side of the machine area, a low water tank is installed on the rear side of the machine area, and a demi water tank is disposed at a position adjacent to the furnace water.

상기 머시인 구역의 연료가스 공급시스템 룸 안에 연료가스 공급시스템이 배치되며, 상기 연료가스 공급시스템은 연료가스 공급라인에 의해서 상기 가스 동력발생 유닛에 연결된다.A fuel gas supply system is arranged in the fuel gas supply system room of the machine area, and the fuel gas supply system is connected to the gas power generation unit by a fuel gas supply line.

상기 가스 구역(gas zone)과 상기 머시인 구역(machine zone)은 코퍼 댐으로 격리된다.The gas zone and the machine zone are separated by a copper dam.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 해상의 부유 구조물에 액화천연가스 카고를 구비하면서 액화천연가스를 이용하여 전력을 생산할 수 있으며, 부유 구조물의 데크 하부에 형성된 스팀 터빈 룸 안에 스팀 사이클 관련 유틸러티 시스템이 통합배치되므로, 효율 및 편의성을 증대시킬 수 있다.As described above, the present invention can generate electric power by using liquefied natural gas while having a liquefied natural gas cargo on a floating structure on the sea, and a utility system related to a steam cycle in a steam turbine room formed under the deck of the floating structure. Since this is integrated and arranged, efficiency and convenience can be increased.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 부유 저장식 가스 발전플랜트의 전체 구성을 보인 개념도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 부유 저장식 가스 발전플랜트를 보인 사시도
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 부유 저장식 가스 발전플랜트를 보인 배면도
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 부유 저장식 가스 발전플랜트의 배치구조를 보인 측면도
도 5는 머시인 구역을 보인 구성도
도 6은 부유 구조물의 내부를 보인 평면도
도 7은 부유 구조물의 횡단면도1 is a conceptual diagram showing the overall configuration of a floating storage gas power plant according to a preferred embodiment of the present invention
2 is a perspective view showing a floating storage gas power plant according to a preferred embodiment of the present invention
3 is a rear view showing a floating storage gas power plant according to a preferred embodiment of the present invention
4 is a side view showing the arrangement structure of a floating storage gas power plant according to a preferred embodiment of the present invention
5 is a block diagram showing a Mercy-in area
6 is a plan view showing the interior of a floating structure
7 is a cross-sectional view of a floating structure

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 부유 저장식 가스 발전플랜트 및 배치구조에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a floating storage gas power plant and an arrangement structure according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 부유 저장식 가스 발전플랜트의 전체 구성을 보인 개념도, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 부유 저장식 가스 발전플랜트를 보인 사시도, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 부유 저장식 가스 발전플랜트를 보인 배면도, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 부유 저장식 가스 발전플랜트를 보인 측면도, 도 5는 머시인 구역을 보인 구성도, 도 6은 부유 구조물의 내부를 보인 평면도 그리고, 도 7은 부유 구조물의 횡단면도이다.1 is a conceptual diagram showing the overall configuration of a floating storage gas power plant according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 2 is a perspective view showing a floating storage gas power plant according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 3 is a preferred embodiment of the present invention A rear view showing a floating storage gas power plant according to an embodiment, Figure 4 is a side view showing a floating storage gas power plant according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 5 is a block diagram showing a machine area, Figure 6 is a floating structure And, Figure 7 is a cross-sectional view showing the interior of the floating structure.

도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 부유 저장식 가스 발전플랜트는 부유 구조물(10)의 카고(1100,1200)에 액화천연가스(LNG)를 저장하고, 그 액화천연가스를 이용하여 전력(電力)을 생산할 수 있다.1 to 7, the floating storage gas power plant according to a preferred embodiment of the present invention stores liquefied natural gas (LNG) in the cargoes 1100 and 1200 of the floating structure 10, and the liquefied natural gas Electric power can be produced by using.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 부유 저장식 가스 발전플랜트는 액화천연가스(LNG)를 부유 구조물(선체)(10) 안에 저장하고, 액화천연가스를 로딩 및 오프 로딩하는 카고 시스템(1000); 상기 카고 시스템(1000)의 액화천연가스를 연료가스로 기화시켜 공급하기 위하여 상기 부유 구조물(10)에 설치되는 연료가스 공급시스템(Fuel Gas Supply)(2000); 상기 연료가스 공급시스템(2000)에서 공급하는 연료가스로 작동하는 가스 동력발생 유닛(3100)과, 상기 가스 동력발생 유닛(3100)에 의해서 전력을 생산하는 제1 발전기(3200)를 구비하는 가스 터빈/엔진 발전 시스템(3000); 상기 가스 동력발생 유닛(3100)으로부터 발생하는 배기가스의 폐열을 이용하여 스팀을 생성하는 폐열회수 스팀발생기(4000); 및 상기 폐열회수 스팀발생기(4000)에서 공급하는 스팀으로 작동하는 스팀 터빈(steam turbine)(5100)과, 상기 스팀 터빈(5100)에 의해서 전력을 생산하는 제2 발전기(5200)를 구비하는 스팀 터빈 발전 시스템(5000);을 포함한다.A floating storage gas power plant according to a preferred embodiment of the present invention includes a cargo system 1000 for storing liquefied natural gas (LNG) in a floating structure (ship) 10 and loading and offloading liquefied natural gas; A fuel gas supply system (2000) installed in the floating structure (10) to supply the liquefied natural gas of the cargo system (1000) by vaporizing it as fuel gas; A gas turbine having a gas power generating unit 3100 operating with fuel gas supplied from the fuel gas supply system 2000 and a first generator 3200 generating electric power by the gas power generating unit 3100 / Engine power generation system 3000; A waste heat recovery steam generator 4000 for generating steam by using waste heat of exhaust gas generated from the gas power generation unit 3100; And a steam turbine 5100 operating with steam supplied from the waste heat recovery steam generator 4000 and a second generator 5200 generating electric power by the steam turbine 5100. It includes; power generation system 5000.

여기서, 설명의 편의상 가스 터빈/엔진 발전 시스템(3000), 폐열회수 스팀발생기(4000), 스팀 터빈 발전 시스템(5000)을 모두 포함하여 발전유닛이라 정의한다. 여기서 가스 동력발생 유닛은 가스 터빈/엔진을 포함하며, 가스 터빈과 가스 엔진을 포함하는 개념으로 정의한다.Here, for convenience of explanation, the gas turbine/engine power generation system 3000, the waste heat recovery steam generator 4000, and the steam turbine power generation system 5000 are all included and defined as a power generation unit. Here, the gas power generation unit includes a gas turbine/engine, and is defined as a concept including a gas turbine and a gas engine.

상기 발전유닛은 폐열회수 스팀발생기(4000)에서 공급하는 스팀을 스팀 터빈(5100)에서 물로 냉각하여 응축하기 위한 응축기(C)를 더 포함한다.The power generation unit further includes a condenser (C) for cooling and condensing the steam supplied from the waste heat recovery steam generator 4000 with water in the steam turbine 5100.

또한, 가스 터빈/엔진 발전 시스템(3000)은 가스 터빈과 가스 엔진을 포함하는 개념으로 정의한다.In addition, the gas turbine/engine power generation system 3000 is defined as a concept including a gas turbine and a gas engine.

상기 응축기(C)에는 후술하는 해수 공급 시스템(6100)이 연결되어 있다. 해수 공급 시스템(6100)은 해수를 이용하여 상기 응축기(C)를 냉각시키는 역할을 한다.A seawater supply system 6100, which will be described later, is connected to the condenser C. The seawater supply system 6100 serves to cool the condenser (C) using seawater.

또한, 상기 부유 구조물(10)은 해상에 부유하는 구조물뿐만 아니라 고정수단에 의해서 해저 면에 고정되는 구조물을 모두 포함하는 개념으로 정의한다.In addition, the floating structure 10 is defined as a concept including not only a structure floating on the sea, but also a structure fixed to the sea floor by a fixing means.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 부유 저장식 가스 발전플랜트는 생산한 전기를 해상 수요처(20) 및/혹은 육상 수요처(30)에 공급할 수 있고, 잉여의 전기를 부유 저장식 가스 발전플랜트 자체의 필요한 곳에 공급할 수 있다.The floating storage gas power plant according to a preferred embodiment of the present invention can supply the generated electricity to the offshore consumer 20 and/or the onshore consumer 30, and supply excess electricity to the required place of the floating storage gas power plant itself. I can.

상기 연료가스 공급시스템(2000)은 상기 가스 터빈/엔진 발전 시스템(3000)과 상기 부유 구조물(10)의 외부 중에서 적어도 어느 한 곳에 연료가스를 공급하도록 구성되는데, 상기 부유 구조물(10)의 외부로 연료가스를 공급하는 연료가스 공급라인(L)을 포함한다.The fuel gas supply system 2000 is configured to supply fuel gas to at least one of the gas turbine/engine power generation system 3000 and the outside of the floating structure 10, to the outside of the floating structure 10. It includes a fuel gas supply line (L) for supplying fuel gas.

상기 카고 시스템(1000)은 액화천연가스의 저장을 위해서 상기 부유 구조물(10)의 내부에 설치되는 복수 개의 카고(1100,1200); 및 상기 카고(1100,1200)의 로딩 및 오프 로딩을 제어하기 위한 카고 핸들링 시스템(1300);을 포함한다. 여기서, 카고는 2 개 이상으로 구성될 수 있지만, 설명의 편의상 제1 카고(1100)와 제2 카고(1200)로 한정하여 설명하기로 한다.The cargo system 1000 includes a plurality of cargoes 1100 and 1200 installed inside the floating structure 10 to store liquefied natural gas; And a cargo handling system 1300 for controlling loading and off-loading of the cargoes 1100 and 1200. Here, the cargo may be composed of two or more, but for convenience of description, the description will be limited to the first cargo 1100 and the second cargo 1200.

상기 부유 구조물(10)의 우현 측에 설치되는 로딩 아암(1000a)을 포함하며, 상기 로딩 아암(1000a)은 부유 구조물(10)의 중간 부분(middle)에 설치되는 것이 바람직하며, 액화천연가스의 로딩시 LNGC(LNG 캐리어)의 매니폴드와 결합하도록 구성된다.It includes a loading arm (1000a) installed on the starboard side of the floating structure (10), the loading arm (1000a) is preferably installed in the middle of the floating structure (10), the liquefied natural gas It is configured to engage the manifold of the LNGC (LNG carrier) upon loading.

상기 카고 시스템(1000)은 BOG의 폐가스를 태워 없애기 위한 플레어 유닛(flare unit)(1400)을 더 포함한다. BOG의 폐가스는 대기중에 배출될 수도 있지만, 환경보호 측면을 고려하여 해상 법규에 따라 플레어 유닛(1400)을 통해서 소각한다.The cargo system 1000 further includes a flare unit 1400 for burning off the waste gas of BOG. The waste gas of BOG may be discharged into the atmosphere, but in consideration of environmental protection, it is incinerated through the flare unit 1400 according to maritime regulations.

상기 카고 핸들링 시스템(1300)은 상기 복수 개의 카고(1100,1200) 안에 액화천연가스를 선택적으로 저장하기 위한 액화천연가스 로딩 라인(1310); 상기 복수 개의 카고(1100,1200) 중에서 로딩하지 않는 다른 카고로부터 액화천연가스를 상기 연료가스 공급시스템(2000)으로 보내기 위한 메인 라인(1320); BOG를 재 액화하기 위하여 상기 연료가스 공급시스템(2000)에 연결되는 BOG 오프 로딩 라인(1330); 및 상기 BOG 오프 로딩 라인(1330)의 BOG를 압축하여 연료가스 공급시스템(2000)의 재응축장치(2100)로 보내기 위한 BOG 컴프레서(1350);를 포함한다.The cargo handling system 1300 includes a liquefied natural gas loading line 1310 for selectively storing liquefied natural gas in the plurality of cargoes 1100 and 1200; A main line 1320 for sending liquefied natural gas to the fuel gas supply system 2000 from other cargoes that are not loaded from among the plurality of cargoes 1100 and 1200; A BOG off-loading line 1330 connected to the fuel gas supply system 2000 to re-liquefy BOG; And a BOG compressor 1350 for compressing the BOG of the BOG off-loading line 1330 and sending it to the recondensing device 2100 of the fuel gas supply system 2000.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 부유 저장식 가스 발전플랜트의 배치구조에 있어서, 상기 부유 구조물(10)의 데크 위에는 상기 가스 터빈/엔진 발전 시스템(3000)과 상기 폐열회수 스팀발생기(4000)가 인접하여 배치될 수 있다.In the arrangement structure of the floating storage gas power plant according to a preferred embodiment of the present invention, the gas turbine/engine power generation system 3000 and the waste heat recovery steam generator 4000 are adjacent to the deck of the floating structure 10 Can be placed.

상기 가스 터빈/엔진 발전 시스템(3000)은 상기 제1 및 제2 카고(1100,1200)의 상방으로 상기 가스 터빈/엔진 발전 시스템(3000)이 놓이지 않도록 배치되고, 상기 폐열회수 스팀발생기(4000)는 상기 제1 및 제2 카고(1100,1200)의 상방에 위치하도록 배치될 수 있다. 이와 같이 화기 장비인 상기 가스 터빈/엔진 발전 시스템(3000)은 상기 제1 및 제2 카고(1100,1200)로부터 가장 안전한 위치에 설치되어야 폭발 안전성을 높일 수 있다.The gas turbine/engine power generation system 3000 is disposed so that the gas turbine/engine power generation system 3000 is not placed above the first and second cargoes 1100 and 1200, and the waste heat recovery steam generator 4000 May be arranged to be positioned above the first and second cargoes 1100 and 1200. As described above, the gas turbine/engine power generation system 3000, which is a firearm equipment, must be installed in the safest position from the first and second cargoes 1100 and 1200 to increase explosion safety.

상기 부유 구조물(10)의 내부에는 가스 구역(gas zone)과 머시인 구역(machine zone)으로 구획되고, 가스 구역과 머시인 구역은 코퍼 댐(D1)으로 격리되고, 상기 제1 카고(1100) 및 제2 카고(1200)도 코퍼 댐(D2)으로 구획된다.The floating structure 10 is divided into a gas zone and a machine zone, and the gas zone and the machine zone are separated by a copper dam D1, and the first cargo 1100 And the second cargo 1200 is also divided into a copper dam (D2).

상기 가스 구역에는 상기 제1 및 제2 카고(1100,1200)가 배치되고, 상기 머시인 구역에는 상기 스팀 터빈 발전 시스템(5000)이 배치되어, 상기 부유 구조물(10)의 선체길이가 감소하고 선체무게 중심(COG:center of gravity)이 낮아져서 구조적 안정성이 높아진다.The first and second cargoes 1100 and 1200 are arranged in the gas zone, and the steam turbine power generation system 5000 is arranged in the machine zone, so that the hull length of the floating structure 10 is reduced and the hull The center of gravity (COG) is lowered, which increases structural stability.

상기 머시인 구역 안에는 스팀 터빈 룸(SR)이 설치되고, 상기 스팀 터빈 발전 시스템(5000)은 상기 스팀 터빈 룸(SR) 안에 설치된다. 상기 머시인 구역 안에는 유틸러티 시스템(6000)이 배치된다.A steam turbine room SR is installed in the machine area, and the steam turbine power generation system 5000 is installed in the steam turbine room SR. A utility system 6000 is disposed in the machine area.

상기 유틸러티 시스템(6000)은 가스 발전시 폐열회수 스팀발생기(4000)의 스팀을 냉각하기 위하여 상기 부유 구조물(10)에 설치되는 해수 공급 시스템(6100); 가스 발전시 필요로 하는 액체(예를 들어, 케미컬 약품 등)를 저장하기 위한 보조 탱크(6200); 상기 폐열회수 스팀발생기(4000)에 청수를 공급하기 위한 워터 공급 시스템(6300); 및 전력을 공급하기 위한 전력 부(전장 계)(6400), 발전유닛 등의 작동을 제어하는 제어부(6500) 등을 포함한다.The utility system 6000 includes a seawater supply system 6100 installed on the floating structure 10 to cool the steam of the waste heat recovery steam generator 4000 during gas power generation; An auxiliary tank 6200 for storing liquid (eg, chemical chemicals, etc.) required for gas power generation; A water supply system 6300 for supplying fresh water to the waste heat recovery steam generator 4000; And a power unit (electric field meter) 6400 for supplying electric power, a control unit 6500 for controlling the operation of the power generation unit, and the like.

상기 폐열회수 스팀발생기(4000)의 운전시 손실되는 스팀을 보강하기 위하여 상기 워터 공급 시스템(6300)은 후술하는 로 워터 탱크(보충수 탱크)(12) 및 데미 워터 탱크(13)로부터 청수를 상기 폐열회수 스팀발생기(4000)에 공급한다.In order to reinforce the steam lost during the operation of the waste heat recovery steam generator 4000, the water supply system 6300 provides fresh water from the furnace water tank (supplementary water tank) 12 and the demi water tank 13 to be described later. Waste heat recovery is supplied to the steam generator (4000).

상기 해수 공급 시스템(6100)은 발전유닛에서 전력 생산시, 폐열회수 스팀발생기(2000)의 스팀(steam)을 물(water)로 변환하기 위하여 냉각을 필요로 하는 경우에 해수를 끌어들여서 냉각을 하는 장치를 말한다.The seawater supply system 6100 draws in seawater and cools it when cooling is required to convert the steam of the waste heat recovery steam generator 2000 into water when the power generation unit generates power. Says device.

또한, 상기 쿨링 워터 펌프(6110)는 부피가 축소될 수 있다면, 부유 구조물(10) 내부에 설치될 수 있다. 이 경우 부유 구조물(10)의 하부에 설치된 씨 체스트(미도시)를 통해서 해수를 취수하는 것이 가능하다.In addition, the cooling water pump 6110 may be installed inside the floating structure 10 if the volume can be reduced. In this case, it is possible to intake seawater through a sea chest (not shown) installed under the floating structure 10.

이와 같이 스팀 사이클 관련 유틸러티 시스템(6000)이 통합배치되므로, 효율 및 편의를 증대할 수 있다.In this way, since the steam cycle-related utility system 6000 is integrated and disposed, efficiency and convenience can be increased.

상기 머시인 구역에는, 상기 부유 구조물(10)의 사이드 측에 밸러스트 워터 탱크(11)가 설치되고, 상기 부유 구조물(10)의 리어 측에 로 워터 탱크(보충수 탱크)(12)가 설치되며, 상기 로 워터 탱크(12)와 인접하는 위치의 안쪽으로 데미 워터 탱크(13)가 배치된다.In the Mercy-In area, a ballast water tank 11 is installed on the side of the floating structure 10, and a low water tank (replenishment water tank) 12 is installed on the rear side of the floating structure 10, and , The demi water tank 13 is disposed in a position adjacent to the furnace water tank 12.

또한, 상기 머시인 구역에는, 전술한 연료가스 공급시스템(2000), 유틸러티 시스템(6000), 기타 보조 탱크/서비스 탱크 들이 설치될 수 있다.In addition, in the machine zone, the fuel gas supply system 2000, the utility system 6000, and other auxiliary tanks/service tanks may be installed.

상기 연료가스 공급시스템(2000)은 연료가스 공급라인(2000a)에 의해서 상기 가스 동력발생 유닛(3100)에 연결될 수 있다.The fuel gas supply system 2000 may be connected to the gas power generation unit 3100 by a fuel gas supply line 2000a.

이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 부유 저장식 가스 발전플랜트의 작용을 간략하게 설명하면 다음과 같다.A brief description of the operation of the floating storage gas power plant according to a preferred embodiment of the present invention configured as described above is as follows.

제1 카고(1100) 또는 제2 카고(1200)로부터 액화천연가스가 메인 라인(1320)을 통해서 연료가스 공급 시스템(2000)으로 오프 로딩된다.Liquefied natural gas from the first cargo 1100 or the second cargo 1200 is off-loaded to the fuel gas supply system 2000 through the main line 1320.

연료가스 공급 시스템(2000)은 액화천연가스를 기화시켜서 연료 가스로 만들어 가스 동력발생 유닛(3100)에 공급한다. 상기 가스 동력발생 유닛(3100)은 연료 가스를 이용하여 구동함으로써, 제1 발전기(3200)로부터 전기를 생산한다. 상기 가스 동력발생 유닛(3100)의 배기가스의 폐열은 폐열회수 스팀발생기(4000)로 공급되며, 폐열회수 스팀발생기(4000)는 폐열을 이용하여 스팀을 발생시키고, 그 스팀을 스팀 터빈(5100)에 공급한다.The fuel gas supply system 2000 vaporizes the liquefied natural gas to make it into fuel gas and supplies it to the gas power generation unit 3100. The gas power generation unit 3100 generates electricity from the first generator 3200 by driving using fuel gas. The waste heat of the exhaust gas of the gas power generation unit 3100 is supplied to the waste heat recovery steam generator 4000, and the waste heat recovery steam generator 4000 generates steam using the waste heat, and converts the steam to the steam turbine 5100. To supply.

상기 스팀 터빈(5100)은 스팀을 이용하여 구동함으로써 제2 발전기(5200)로부터 전기를 생산한다.The steam turbine 5100 generates electricity from the second generator 5200 by driving using steam.

상기 스팀 터빈(5100)에서 발생하는 스팀은 응축기(C)에 의해서 응축되는 데, 상기 해수 공급 시스템(6100)은 상기 폐열회수 스팀발생기(4000) 운전시 발생하는 고온의 스팀을 냉각하기 위하여 해수를 끌어들여 냉각한다. 이러한 냉각 과정에 의해서 상기 스팀 터빈(5100)에서 발생하는 스팀은 물로 변환된 후에 상기 폐열회수 스팀발생기(4000)로 회수된다.The steam generated from the steam turbine 5100 is condensed by a condenser C, and the seawater supply system 6100 generates seawater to cool the high-temperature steam generated when the waste heat recovery steam generator 4000 is operated. It draws in and cools. The steam generated in the steam turbine 5100 is converted to water by this cooling process and then recovered by the waste heat recovery steam generator 4000.

카고 또는 로딩시 발생하는 BOG는 BOG 컴프레서(1350)에 의해 압축된 후, BOG 오프 로딩 라인(1330)을 따라 연료가스 공급시스템(2000)으로 오프 로딩된다.BOG generated during cargo or loading is compressed by the BOG compressor 1350 and then off-loaded to the fuel gas supply system 2000 along the BOG off-loading line 1330.

상기 연료가스 공급시스템(2000)은 재응축장치(2100)를 통해서 액화천연가스를 응축하고, 연료펌프(2200)는 압축하여 일정 압력으로 상승시킨 후, 기화기(2300)로 이송시키며, 기화기(2300)는 연료가스로 기화시켜서 가스 동력발생유닛(3100)에 공급한다.The fuel gas supply system 2000 condenses the liquefied natural gas through the recondensation device 2100, and the fuel pump 2200 compresses and raises it to a certain pressure, and then transfers it to the carburetor 2300, and the carburetor 2300 ) Is vaporized with fuel gas and supplied to the gas power generation unit 3100.

상기 폐열회수 스팀발생기(4000)에서 손실되는 스팀을 보충하기 위하여 워터 공급 시스템(6300)은 로 워터 탱크(보충수 탱크)(12) 및 데미 워터 탱크(13)로부터 청수를 상기 폐열회수 스팀발생기(2000)에 공급한다.In order to supplement the steam lost from the waste heat recovery steam generator 4000, the water supply system 6300 collects fresh water from the furnace water tank (replenishment water tank) 12 and the demi water tank 13, and the waste heat recovery steam generator ( 2000).

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 해상의 부유 구조물에 액화천연가스 카고를 구비하면서 액화천연가스를 이용하여 전력을 생산할 수 있으며, 부유 구조물의 데크 하부에 형성된 스팀 터빈 룸 안에 스팀 사이클 관련 유틸러티 시스템이 통합 배치되므로, 효율 및 편의를 증대시킬 수 있다.As described above, the present invention can generate electric power by using liquefied natural gas while having a liquefied natural gas cargo on a floating structure on the sea, and a utility system related to a steam cycle in a steam turbine room formed under the deck of the floating structure. Since this is an integrated arrangement, efficiency and convenience can be increased.

본 발명은 한정된 실시 예와 도면을 통하여 설명되었으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재된 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.Although the present invention has been described through limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto, and the technical spirit of the present invention and the claims described below by those of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains. Various modifications and variations are possible within the uniform range.

10: 부유 구조물
11: 밸러스트 워터 탱크
12: 로 워터 탱크(보충수 탱크)
13: 데미 워터 탱크
1000: 카고 시스템
1100: 제1 카고
1200: 제2 카고
1300: 카고 핸들링 시스템
1310: 액화천연가스 로딩 라인
1311: 제1 로딩 라인
1312: 제2 로딩 라인
1313: 제3 로딩 라인
1312a, 1313a: 제어밸브
1400: 플레어 유닛
2000: 연료가스 공급시스템(Fuel Gas Supply)
2000a: 연료가스 공급라인
3000: 가스 터빈/엔진 발전 시스템
3100: 가스 동력발생 유닛
3200: 제1 발전기
4000: 폐열회수 스팀발생기
5000: 스팀 터빈 발전 시스템
5100: 스팀 터빈(Steam Turbine)
5200: 제2 발전기
6000: 유틸러티 시스템
6100: 해수 공급 시스템10: floating structure
11: ballast water tank
12: low water tank (supplementary water tank)
13: Demi water tank
1000: cargo system
1100: first cargo
1200: second cargo
1300: cargo handling system
1310: Liquefied natural gas loading line
1311: first loading line
1312: second loading line
1313: third loading line
1312a, 1313a: control valve
1400: flare unit
2000: Fuel Gas Supply
2000a: fuel gas supply line
3000: gas turbine/engine generation system
3100: gas power generation unit
3200: first generator
4000: waste heat recovery steam generator
5000: steam turbine power generation system
5100: Steam Turbine
5200: second generator
6000: utility system
6100: sea water supply system

Claims (4)

액화천연가스를 부유 구조물 안에 저장하고, 액화천연가스를 로딩 및 오프로딩하는 카고 시스템;
상기 카고 시스템의 액화천연가스를 연료가스로 기화시켜 공급하기 위하여 상기 부유 구조물에 설치되는 연료가스 공급시스템;
상기 연료가스 공급시스템에서 공급하는 연료가스로 작동하는 가스 동력발생 유닛과, 상기 가스 동력발생 유닛에 의해서 전력을 생산하는 제1 발전기를 구비하는 가스 터빈/엔진 발전 시스템;
상기 가스 동력발생 유닛으로부터 발생하는 배기가스의 폐열을 이용하여 스팀을 생성하는 폐열회수 스팀발생기; 및
상기 폐열회수 스팀발생기에서 공급하는 스팀으로 작동하는 스팀 터빈과, 상기 스팀 터빈에 의해서 전력을 생산하는 제2 발전기를 구비하는 스팀 터빈 발전 시스템;을 포함하되,
상기 부유 구조물의 내부는 가스 구역과 머시인 구역으로 구획되며, 상기 가스 구역에는 카고가 배치되고, 상기 머시인 구역 안에는 스팀 터빈 룸이 형성되고, 상기 스팀 터빈 룸 안에 상기 스팀 터빈 발전 시스템이 설치되며, 상기 스팀 터빈 룸 주변에 유틸러티 시스템이 배치되며,
상기 폐열회수 스팀발생기는 상기 카고의 상방에 위치하고,
상기 유틸러티 시스템은 상기 연료가스 공급시스템 하부에 위치하여, 상기 부유 구조물의 선체길이가 감소하고 선체무게 중심이 낮아져서 구조적 안정성이 높아지는 것을 특징으로 하는 부유 저장식 가스 발전플랜트의 배치구조.A cargo system storing liquefied natural gas in a floating structure and loading and offloading liquefied natural gas;
A fuel gas supply system installed on the floating structure to vaporize and supply the liquefied natural gas of the cargo system as fuel gas;
A gas turbine/engine power generation system including a gas power generation unit operating with fuel gas supplied from the fuel gas supply system, and a first generator that generates power by the gas power generation unit;
A waste heat recovery steam generator that generates steam by using waste heat of exhaust gas generated from the gas power generation unit; And
Including; a steam turbine power generation system having a steam turbine operating with steam supplied from the waste heat recovery steam generator, and a second generator generating power by the steam turbine,
The inside of the floating structure is divided into a gas zone and a machine zone, a cargo is arranged in the gas zone, a steam turbine room is formed in the machine zone, and the steam turbine power generation system is installed in the steam turbine room. , A utility system is disposed around the steam turbine room,
The waste heat recovery steam generator is located above the cargo,
Wherein the utility system is located below the fuel gas supply system, the length of the hull of the floating structure is reduced and the weight center of the hull is lowered to increase structural stability. 청구항 1에 있어서,
상기 머시인 구역의 사이드 측에 밸러스트 워터 탱크가 설치되고, 상기 머시인 구역의 리어 측에 로 워터 탱크가 설치되며, 상기 로 워터와 인접하는 위치에는 데미 워터 탱크가 배치되는 것을 특징으로 하는 부유 저장식 가스 발전플랜트의 배치구조.The method according to claim 1,
A floating storage type, characterized in that a ballast water tank is installed on the side of the machine area, a low water tank is installed on the rear side of the machine area, and a demi water tank is disposed at a position adjacent to the furnace water. Arrangement structure of gas power plant. 청구항 1에 있어서,
상기 머시인 구역의 연료가스 공급시스템 룸 안에 연료가스 공급시스템이 배치되며, 상기 연료가스 공급시스템은 연료가스 공급라인에 의해서 상기 가스 동력발생 유닛에 연결되는 것을 특징으로 하는 부유 저장식 가스 발전플랜트의 배치구조.The method according to claim 1,
Arrangement of a floating storage gas power plant, characterized in that a fuel gas supply system is arranged in the fuel gas supply system room of the Mercy Zone, and the fuel gas supply system is connected to the gas power generation unit by a fuel gas supply line. rescue. 청구항 1에 있어서,
상기 가스 구역(gas zone)과 상기 머시인 구역(machine zone)은 코퍼 댐으로 격리되는 것을 특징으로 하는 부유 저장식 가스 발전플랜트의 배치구조. The method according to claim 1,
The arrangement structure of a floating storage gas power plant, characterized in that the gas zone and the machine zone are separated by a copper dam.
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