KR20080071088A - 일체형 플랜트 냉각 시스템 - Google Patents

일체형 플랜트 냉각 시스템 Download PDF

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Abstract

파워 플랜트 구성요소를 냉각시키기 위해 가스 터빈(105)에 의해 구동되는 발전 파워 플랜트용 일체형 파워 플랜트 냉각 시스템이 제공된다. 일체형 파워 플랜트 냉각 시스템은 파워 플랜트로부터 추출되는 열원(158)과, 열원(158)으로부터의 에너지를 사용하여 칠링 매체(170)를 냉각시키는 흡수 칠러(160)를 포함한다. 일체형 냉각 스키드는 복수의 파워 플랜트 구성요소용 열 제거 장치(110, 115, 120, 125, 140)를 포함한다. 흡수 칠러(160)로부터의 칠링 매체(170) 산출물은 일체형 냉각 스키드(150)의 파워 플랜트 구성요소용 열 제거 장치(110, 115, 120, 125, 140)로 순환된다. 플랜트 냉각수(145)는 흡수 칠러(160)로부터 열을 제거할 수 있다.

Description

일체형 플랜트 냉각 시스템{INTEGRATED PLANT COOLING SYSTEM}
본 발명은 파워 플랜트 설비용 파워 플랜트 냉각 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 냉각 매체를 발생시키기 위한 다수의 방법을 사용하여 파워 플랜트 냉각 구성요소의 일체형 스키드로부터 열을 제거하는 일체형 파워 플랜트 냉각 시스템에 관한 것이다. 파워 플랜트의 일반적인 냉각 요건은 발생기 냉각, 윤활유 냉각, 변압기 냉각, 터빈 입구 냉각, 터빈 입구 공기 냉각, 인터쿨러 냉각 및 다른 다양한 구성요소에 대한 냉각을 포함한다.
발생기, 윤활유 시스템 및 변압기와 같은 다수의 파워 플랜트 구성요소는 비효율적인 요인(편류, 베어링, 전기 가열 등)에 의해 발생된 열을 제거하기 위해 냉각을 필요로 하는 한편, 추가적인 냉각 기능은 예컨대, 터빈 입구 공기 냉각, 압축기 입구 공기 냉각 또는 압축기 인터쿨링(intercooling)과 같은 플랜트 성능에 직접적으로 영향을 미친다. 이들 구성요소에 대한 개별 냉각 장치는 일반적으로 공랭식 또는 수랭식 열교환기를 사용한다. 기존의 장치 내에서의 발생기 냉각은 주 위 온도로 공급되는 물 또는 공기에 의해 제공된다. 윤활유 시스템은 보통 대형의 공랭식 열교환기를 사용한다. 압축기 인터쿨러는 주위 온도의 물을 사용한다. 변압기 오일은 공랭식 열교환기를 사용하여 열을 대기 중으로 제거함으로써 냉각된다.
독립 냉각 스키드는 종종 상기 냉각을 제공하도록 사용된다. 설비가 통상적인 냉각 시스템으로부터 냉각제를 구비하여 공급될 때에도, 설비 및 냉각기는 최상의 주위 조건으로 크기 설정된다. 이러한 고온 냉각 유체(주위 온도의 공기 및 물)는 열교환기가 보다 큰 영역을 갖도록 하며, 모든 파워 플랜트 효율 및 비용에 걸쳐 불리하게 작용한다.
몇몇 수단은 통상적으로 파워 플랜트 구성요소에 냉각을 제공하는데 사용된다. 이러한 방법은 개별 제어 시스템을 구비한 독립 냉각 스키드이다. 도 1은 종래의 파워 플랜트 냉각 시스템에서 냉각을 제공하는데 사용되는 독립 냉각 스키드를 도시한다. 파워 플랜트 시스템(5)은 공기 압축기(10), 가스 터빈(15), 발생기(20) 및 발생기(20)에 결합되어 전기 그리드 시스템(electrical grid system)(30)에 전력을 공급하는 변압기(25)를 포함할 수 있다. 연료는 도면부호(16)에서 가스 터빈에 공급되고, 도면부호(17)에서 압축된다. 배기 가스는 도면부호(18)에서 배기된다.
주위 공기(35)는 터빈 입구 냉각 스키드(40)를 통해 냉각되고, 공기 압축기 입구(45)에서 제공된다. 고온 압축 공기(50)는 공기 압축기(10)의 내측 스테이지(52)로부터 추출되어 압축기 인터쿨링 스키드(55)를 관통한다. 냉각된 공기(56) 는 공기 압축기(10)의 다음 내측 스테이지(58)로 복귀한다. 압축기(10), 가스 터빈(15) 및 발생기(20)로부터의 윤활유는 윤활유 냉각 스키드(60)에 의해 냉각된다. 열은 주위 온도의 공기(65)를 사용하는 공랭식 열교환기에 의해 냉각 스키드(60) 상의 윤활유로부터 제거된다. 발생기 냉각수(22)는 주위 공기(24)를 끌어당기는 공랭식 열교환기를 사용하는 별개의 냉각 스키드(23)를 통해 순환한다. 변압기(25)에 대한 냉각은 일반적으로 주위 공기(27)를 사용하며 별개의 변압기 냉각 스키드(28) 상에 장착된 공랭식 열교환기를 관통하는 변압기 오일(26)에 의해 제공된다. 터빈 입구 냉각은 독립 기계식 압축기(도시되지 않음)에 의해 제공되는 냉수(chilled water)를 사용하여 제공될 수 있다. 몇몇의 경우에, 스키드는 (칠드되지 않은) 보통 물을 구비한 부분적으로 일체형인 시스템일 수 있다.
파워 플랜트 결정에서 항상 전형적인 바와 같이, 각각의 구성요소 시스템 상의 냉각 요건은 특정 위치 주변 및 작동 조건과, 각각의 경쟁 시스템으로부터 이용 가능한 성능 및 실행과 작동에 필요한 비용의 함수이다.
따라서, 독립 파워 플랜트 냉각 스키드를, 냉각을 필요로 하는 모든 파워 플랜트 설비용 냉수를 제공하는 흡수 칠러 또는 기계식 칠러를 사용하는 하나의 단일 냉각 시스템으로 일체화시키는 변형적인 비용 효율적인 방법으로서, 제어된 저온의 냉각 유체(냉수)가 상당한 절약을 야기하고, 플랜트 작동을 단순화시키며, 신뢰성 있는 냉각 매체원을 제공하는, 상기 방법을 제공할 필요가 있다.
본 발명은 파워 플랜트 냉각 요건을 충족시키기 위해 칠드된 냉각 매체를 생성하기 위한 다수의 방법을 사용하는 일체형 파워 플랜트 냉각 시스템에 관한 것으로서, 플랜트 구성요소는 효과적이고 효율적인 냉각 패키지로 일체화되는, 일체형 파워 플랜트 냉각 시스템에 관한 것이다.
간단히 말하면, 본 발명의 일 실시예는 파워 플랜트 구성요소를 냉각시키기 위해 가스 터빈에 의해 구동되는 발전 파워 플랜트용 일체형 파워 플랜트 냉각 시스템을 제공한다. 일체형 냉각 시스템은 파워 플랜트로부터 추출되는 열원과, 열원으로부터의 에너지를 사용하여 칠링 매체를 냉각시키는 흡수 칠러를 포함한다. 흡수 칠러로부터 열을 제거하는 수단이 더 제공된다. 일체형 냉각 스키드는 복수의 파워 플랜트 구성요소용 열 제거 장치를 포함한다. 칠링 매체 산출물을 흡수 칠러로부터 일체형 냉각 스키드의 파워 플랜트 구성요소용 열 제거 장치 쪽으로 다 시 역으로 순환시키는 수단이 제공된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 파워 플랜트 구성요소를 냉각시키기 위해 가스 터빈에 의해 구동되는 발전 파워 플랜트용 일체형 파워 플랜트 냉각 시스템이 제공된다. 일체형 플랜트 냉각 시스템은 에너지원을 제공하는 가스 터빈으로부터의 배기 가스 통로와, 터빈 배기 가스로부터의 에너지를 사용하여 칠링 매체를 냉각시키는 흡수 칠러를 포함한다. 흡수 칠러로부터 열과 배기 가스를 제거하는 수단이 제공된다. 일체형 냉각 스키드는 복수의 파워 플랜트 구성요소용 열 제거 장치를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 파워 플랜트 구성요소를 냉각시키기 위해 가스 터빈에 의해 구동되는 발전 파워 플랜트용 일체형 파워 플랜트 냉각 시스템이 제공된다. 일체형 플랜트 냉각 시스템은 공기 압축기를 구비한 가스 터빈과; 가스 터빈에 구동되고 전력 공급을 출력하는 발전기와; 기계식 칠러를 구동하는 전력 공급부와; 기계식 칠러로부터 열을 제거하는 수단과; 칠링 매체 산출물을 기계식 칠러로부터 일체형 냉각 스키드의 파워 플랜트 구성요소 쪽으로 다시 역으로 순환시키는 수단과; 복수의 파워 플랜트 구성요소용 열 제거 장치를 구비하는 일체형 냉각 스키드를 포함한다.
본 발명의 이들 특징 및 다른 특징, 관점 및 장점은 전체 도면에서 동일 요소에 동일 도면 부호가 부여된 첨부된 도면을 참조하여 하기의 상세한 설명을 읽을 때 보다 잘 이해될 것이다.
본 발명의 하기의 실시예는 냉각을 필요로 하는 모든 파워 플랜트 설비에 대해, 독립 파워 플랜트 냉각 스키드를 흡수 칠러 또는 기계식 칠러를 사용하여 냉각 매체를 제공하는 하나의 단일 냉각 시스템으로 일체화시키는 비용 효율적인 방법을 제공하는 단계를 포함하며, 제어된 저온 냉각 매체는 상당한 절약을 야기하고, 플랜트 작동을 단순화시키며, 신뢰성 있는 냉각 매체원을 제공하는, 다수의 장점을 갖는다.
하기의 실시예는 기존의 파워 플랜트를 갱신하기 위한 것이며, 신규한 파워 플랜트의 구성에 대한 것이다.
단순하고 사이클 적용이 조합된 하기의 예시적인 시스템 구성은 일체형 플랜트 냉각 장치에 칠드된 유체를 제공하기 위해 상업적으로 이용 가능한 흡수 액체 칠러(absorption liquid chiller; ALC)를 사용한다. 이것은 도 2 내지 도 7에 도시된 바와 같이 다수의 구성 및 방법으로 성취될 수 있다. 변형적으로, 기계식 칠러는 도 8에 도시된 바와 같이, 일체형 플랜트 냉각 시스템을 냉각시키는데 사용될 수 있다.
가스 터빈 압축기는 도 1 내지 도 7에서 문자(A 내지 J)로 표시된 다수의 압축 스테이지를 구비한다. 압축기로부터의 고온 공기는 압축기를 재설계함으로써 임의의 중간 스테이지로부터 원칙적으로 끌어당겨질 수 있다. 압축기로부터 끌어 당겨지는 공기 유동의 양과 공기 회수 스테이지의 선택은 파워 플랜트 설비의 냉각 요건, 사이클 열역학 및 설비 경제학의 함수이다. 도 2 내지 도 7의 예시적인 목적을 위해 공기 회수는 내측 스테이지(D)로부터 추출되고 내측 스테이지(E)로 복귀되는 것으로 도시되어 있지만, 추출 및 복귀는 이들 스테이지에 한정되지 않는다.
하기의 예시적인 실시예는 칠러 및 보통 스키드 상의 열교환기인 열 제거 장치 사이에서 가스 및 유체를 순환시킴으로써 여러 종류의 파워 플랜트 구성요소를 냉각하기 위한 일체형 냉각 스키드를 식별한다. 이들은 여러 종류의 열교환기, 펌프, 밸브, 배관 및 전기 제어부를 포함할 수 있지만, 열교환기, 배관 및 도관에 대한 상세한 설명은 종래 기술에 공지되어 있으며, 본 발명을 불명료하게 하는 것을 방지하기 위해 보다 상세한 설명을 기술하지는 않는다.
또한, 하기의 예시적인 실시예는 GE 가스 터빈에 관한 구성을 기술하지만, 본 발명은 통상적으로 가스 터빈의 구성요소 및 시스템에 적용될 수 있다.
도 2는 공기 압축기로부터의 고온의 내측 스테이지 공기에 의해 추진되는 흡수 칠러를 제공하며 파워 플랜트 구성요소용 일체형 냉각 스키드를 공급하는 본 발명의 일 실시예를 도시한다. 일체형 냉각 스키드는 윤활유 냉각 열교환기(110), 변압기 냉각 열교환기(115), 발생기 냉각 열교환기(120), 터빈 입구 냉각 열교환기(125) 및 냉각을 필요로 하는 다양한 파워 플랜트 구성요소용의 다른 열교환기를 스키드(150) 상에 유지되는 하나의 시스템으로 조합할 수 있다. 흡수 칠러(160)는 이러한 일체형 시스템을 위한 냉수 요건을 제공한다. 흡수 칠러(160)용 열원은 고온 압축 공기(158)이며, 이러한 공기는 압축기(155)의 내측 스테이지(D)로부터의 추출에 의해 제공된다. 흡수 칠러로부터의 비교적 차가운 공기(165)는 압축기(155)의 다음 내측 스테이지(E) 내로 역으로 이송된다. 냉수(170)는 일체형 냉각 스키드(150) 쪽으로 순환되며, 복귀수(return water)(185)는 종래에 공지된 기계 시스템을 사용하여 흡수 칠러(160)로 복귀된다. 플랜트로부터의 냉각수(145)는 흡수 칠러(160)로부터의 열에 대한 싱크(sink)를 제공한다.
도 3은 공기 압축기로부터의 고온 압축된 내측 스테이지 공기에 의해 추진되는 흡수 칠러와, 파워 플랜트 구성요소용 일체형 냉각 스키드를 공급하는 제 1 인터쿨러를 제공하는 본 발명의 제 2 실시예를 도시한다. 일체형 냉각 스키드(250)는 윤활유 냉각 열교환기(210), 변압기 냉각 열교환기(215), 발생기 냉각 열교환기(220), 터빈 입구 냉각 열교환기(225) 및 냉각을 필요로 하는 다양한 파워 플랜트 구성요소(240)용의 다른 열교환기를 포함할 수 있다.
고온 압축 공기(258)는 압축기(255)의 내측 스테이지(D)로부터 추출되며, 흡수 칠러(260)로 이송되어 냉각 매체의 ALC 냉각용 가열 유체를 제공한다. 냉각 매체인 냉수(270)는 일체형 냉각 스키드(250) 쪽으로 순환된다. 흡수 칠러(260)로부터의 복귀 냉각 공기(265)는 제 1 인터쿨러(275)를 통해, 차가운 복귀 공기(280)의 보다 낮은 온도 쪽으로 압축기(255)의 내측 스테이지(E) 쪽으로 이송됨으로써, 감소된 압축기 전력 소비를 제공한다. 제 1 인터쿨러(270) 쪽으로 제공되는 냉각 매체는 냉수(270)로부터 일체형 플랜트 냉각 스키드(250) 쪽으로의 복귀수(285)이다. 인터쿨러에서 열을 흡수한 후에, 고온수(290)는 흡수 칠러(260)로 복귀한다. 냉각수(245) 및 냉각수(247)는 흡수 칠러(265) 및 제 1 인터쿨러(275)에 대한 열 싱크 를 각각 제공한다.
제 2 실시예 내의 다른 변형적인 실시예는 다른 파워 플랜트 설비로부터의 높은 냉각 요건으로 인해 흡수 칠러에 대한 요구사항이 높아지는 경우, 인터쿨링이 냉각수 공급부(247)에 의해 제공될 수 있다는 것이다.
도 4는 공기 압축기로부터의 고온의 내측 스테이지 공기에 의해 추진되는 흡수 칠러와, 파워 플랜트 설비용 일체형 냉각 스키드를 공급하는 제 1 인터쿨러 및 제 2 인터쿨러를 제공하는 본 발명의 제 3 실시예를 도시한다. 일체형 냉각 스키드(350)는 윤활유 냉각 열교환기(310), 변압기 냉각 열교환기(315), 발생기 냉각 열교환기(320), 터빈 입구 냉각 열교환기(325) 및 냉각을 필요로 하는 다양한 파워 플랜트 구성요소(340)용의 다른 열교환기를 포함할 수 있다.
제 3 실시예는 압축기(355)의 내측 스테이지(D)로부터의 고온 압축 공기(358)가 제 1 인터쿨러(375)를 통해 이송되는 구성을 기술한다. 제 1 인터쿨러(375)는 흡수 칠러(360)에 대한 가열 유체로서 사용하는 높은 온도의 고온수(362)를 생성하도록 설계된다. 흡수 칠러(360)로부터의 복귀수(364)는 제 1 인터쿨러(375)에 대한 냉각을 제공한다.
또한, 흡수 칠러(360)는 파워 플랜트 구성요소를 냉각하기 위한 일체형 냉각 스키드(350)에 냉수(370)를 제공한다. 열은 냉각수(345)에 의해 흡수 칠러(360)로부터 제거될 수 있다. 제 1 인터쿨러(375)를 떠난 중간 온도의 고온 공기(359)는 추가적인 냉각을 위해 제 2 인터쿨러(390)를 관통한다. 제 2 인터쿨러(390)는 복귀 회로 상의 일체형 냉각 스키드(350)로부터 흡수 칠러(360) 쪽으로 복귀수 공급 부(385)에 의해 냉각된다. 차가운 복귀 공기(380)는 압축기(355)의 내측 스테이지(E) 쪽으로 이송되어, 압축기 전력 소비를 감소시킨다. 제 2 인터쿨러(390)는 변형적으로 흡수 칠러에 대한 요구사항이 높아지는 경우 주위의 냉각수(349)에 의해 제공될 수 있다.
도 5는 가스 터빈에 의해 추진되는 흡수 칠러를 제공하고, 파워 플랜트 구성요소용 일체형 냉각 스키드를 공급하는 본 발명의 제 4 실시예를 도시한다. 제 4 실시예는 윤활유 냉각 열교환기(410), 변압기 냉각 열교환기(415), 발생기 냉각 열교환기(420), 터빈 입구 냉각 열교환기(425), 압축기 인터쿨러(430) 및 냉각을 필요로 하는 다양한 파워 플랜트 구성요소(440)용의 다른 열교환기를 포함할 수 있는 일체형 냉각 스키드(450)를 통합시킨 완전한 일체형 파워 플랜트 냉각 장치를 기술한다.
이러한 구성은 터빈 배기 가스의 일부가 흡수 칠러 내로 이송될 수 있는 단순한 사이클 및 조합된 사이클에서 사용될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 흡수 칠러(460)는 가스 터빈(405)으로부터 이송되는 배기 가스(418)의 일부로부터의 에너지를 사용한다. 흡수 칠러는 냉수(470)를 제공하여 일체형 냉각 스키드(450)에 대한 냉각 요건을 충족시키는 복귀수(485)로서 본 실시예에 도시된 냉각 매체로부터 결과적으로 열을 제거한다. 냉각수(445)는 흡수 칠러(460)로부터 열을 제거할 수 있다.
도시되지 않았지만, 압축기 인터쿨러(440)는 압축기(455)의 내측 스테이지(D)로부터 이송되는 고온 압축 공기를 수용할 수 있다. 압축기 인터쿨러(440)에 서 냉각되는 고온 압축 공기는 압축기(440)의 다음 스테이지(E)로 복귀되어서, 보다 적은 압축기 전력 소비를 제공한다. 터빈(405)으로부터 취해지고 흡수 칠러(460)를 추진시 그 에너지가 사용되는 배기 가스(418)는 배기 가스(470)로서 해제된다.
도 6은 열 회수 증기 발생기(heat recovery steam generator; HRSG)를 통해 포획되고 증기 터빈으로부터 배출된 가스 터빈 배기 가스의 에너지에 의해 추진되는 흡수 칠러를 제공하고, 파워 플랜트 구성요소용 일체형 냉각 스키드를 공급하는 본 발명의 제 5 실시예를 도시한다. 제 5 실시예는 제 4 실시예의 변형예를 기술한다. 다시, 일체형 냉각 스키드(550)는 윤활유 냉각 열교환기(510), 변압기 냉각 열교환기(515), 발생기 냉각 열교환기(520), 터빈 입구 냉각 열교환기(525), 압축기 인터쿨러(530) 및 흡수 칠러(560)에 의해 제공된 냉수(570)를 사용하는 냉각을 필요로 하는 다양한 파워 플랜트 구성요소(540)용의 다른 열교환기를 제공할 수 있다. 일체형 냉각 스키드(550)로부터의 복귀수(585)는 흡수 칠러(560)로 복귀된다. 열은 냉각수(545)에 의해 흡수 칠러로부터 제거될 수 있다.
흡수 칠러(560)에 대한 에너지는 터빈(505)으로부터, 증기 터빈(575)으로 증기(568)를 반송하는 열 회수 증기 발생기(565) 쪽으로 배기 가스(518)에 의해 제공된다. 저급 배출 증기(590)는 증기 터빈(575)으로부터 추출되어 흡수 칠러(560)를 추진한다. 증기 터빈(575)으로부터의 증기 배기 가스(598)와 흡수 칠러(560)로부터의 응축액(595)은 증기 사이클로 복귀된다.
도 7은 열 회수 증기 발생기(HRSG)(565)를 통해 포획될 때 가스 터빈 배기 가스(518)의 에너지에 의해 추진되는 흡수 칠러를 제공하고, 파워 플랜트 설비용 일체형 냉각 스키드(550)를 공급하는 본 발명의 제 6 실시예를 도시한다. HRSG(565)로부터의 증기(568)는 흡수 칠러에 에너지를 제공하고, 또한 다른 플랜트 기능을 위해 사용될 수 있다. 다시, 일체형 냉각 스키드(550)는 윤활유 냉각 열교환기(510), 변압기 냉각 열교환기(515), 발생기 냉각 열교환기(520), 터빈 입구 냉각 열교환기(525), 압축기 인터쿨러(530) 및 냉각을 필요로 하는 다양한 파워 플랜트 구성요소(540)용의 다른 열교환기를 제공한다. 일체형 냉각 스키드(550)는 흡수 칠러(560)에 의해 제공된 냉수(570)를 사용하여 열 제거 장치를 냉각시킨다. 복귀수(585)는 흡수 칠러(560) 쪽으로 역으로 순환된다. 냉각수(545)는 흡수 칠러(560)로부터 열을 제거할 수 있다.
에너지는 터빈(505)으로부터, 증기(568)를 반송하는 열 회수 증기 발생기(565) 쪽으로 배기 가스(565)에 의해 제공되어, 흡수 칠러(560)를 추진한다. 흡수 칠러(560)로부터의 증기 응축액(595)은 증기 사이클로 복귀된다.
도 8은 증기 압축 기계식 칠러가 일체형 플랜트 냉각 스키드에 대한 냉각 요건을 제공하는, 본 발명의 제 7 실시예를 도시한다. 일체형 냉각 스키드(650)는 윤활유 냉각 열교환기(610), 변압기 냉각 열교환기(615), 발생기 냉각 열교환기(620), 터빈 입구 냉각 열교환기(625), 압축기 인터쿨러(630) 및 냉각을 필요로 하는 다양한 파워 플랜트 구성요소(640)용의 다른 열교환기를 제공한다.
터빈(605)은 발생기(630)를 구동시켜 전기 출력(695)을 제공한다. 전기 출력(695)은 전력을 제공하여 기계식 칠러(660)를 구동시킬 수 있다. 기계식 칠 러(660)는 냉수(670)를 일체형 냉각 스키드(650)에 제공한다. 냉각수(645)는 기계식 칠러(660)로부터 열을 제거한다. 변형적으로, 기계식 칠러(660)는 파워 플랜트를 구비한 다른 전력원 또는 외측원으로부터 공급될 수 있다.
본 발명의 특정 특징만이 본원에 도시되고 기술되었지만, 다수의 수정 및 변경이 당업자에게 발생한다. 그러므로, 첨부된 특허청구범위가 본 발명의 정신 내에 있는 이러한 모든 수정 및 변경을 커버하도록 의도된다는 점이 이해된다.
도 1은 종래의 파워 플랜트 냉각 시스템에서 냉각을 제공하는데 사용되는 독립 냉각 스키드를 도시한 도면,
도 2는 공기 압축기로부터의 고온의 내측 스테이지 공기에 의해 추진되는 흡수 칠러(absorption chiller)를 제공하고, 파워 플랜트 구성요소용 일체형 냉각 스키드(integrated cooling skid)를 공급하는 본 발명의 일 실시예를 도시한 도면,
도 3은 공기 압축기로부터의 고온의 내측 스테이지 공기에 의해 추진되는 흡수 칠러와, 파워 플랜트 구성요소용 일체형 냉각 스키드를 공급하는 제 1 인터쿨러(intercooler)를 제공하는 본 발명의 제 2 실시예를 도시한 도면,
도 4는 공기 압축기로부터의 고온의 내측 스테이지 공기에 의해 추진되는 흡수 칠러와, 파워 플랜트 구성요소용 일체형 냉각 스키드를 공급하는 제 1 인터쿨러 및 제 2 인터쿨러를 제공하는 본 발명의 제 3 실시예를 도시한 도면,
도 5는 가스 터빈 배기 가스에 의해 추진되는 흡수 칠러를 제공하고, 파워 플랜트 구성요소용 일체형 냉각 스키드를 공급하는 본 발명의 제 4 실시예를 도시한 도면,
도 6은 열 회수 증기 발생기(heat recovery steam generator)를 통해 포획되어 증기 터빈으로부터 배출되는 가스 터빈 배기 가스의 에너지에 의해 추진되는 흡수 칠러를 제공하고, 파워 플랜트 구성요소용 일체형 냉각 스키드를 공급하는 본 발명의 제 5 실시예를 도시한 도면,
도 7은 열 회수 증기 발생기(HRSG)를 통해 포획된 가스 터빈 배기 가스의 에 너지에 의해 추진되는 흡수 칠러를 제공하고, 파워 플랜트 구성요소용 일체형 냉각 스키드를 공급하는 본 발명의 제 6 실시예를 도시한 도면,
도 8은 가스 터빈 구동 발생기로부터의 전기 출력 또는 다른 전기 공급에 의해 추진되는 기계식 칠러를 제공하고, 파워 플랜트 구성요소용 일체형 냉각 스키드를 공급하는 본 발명의 제 7 실시예를 도시한 도면.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
105, 205, 305, 405, 505, 605 : 가스 터빈
110, 115, 120, 125, 140 : 파워 플랜트 구성요소용 열 제거 장치
145 : 플랜트 냉각수
150, 250, 350, 450, 550, 650 : 일체형 냉각 스키드
155, 255, 355, 455 : 가스 터빈 압축기
158, 258, 358 : 고온 압축 공기 160, 260, 360, 460, 560 : 흡수 칠러
170 : 칠링 매체 275, 375 : 제 1 인터쿨러
390 : 제 2 인터쿨러 660 : 기계식 칠러

Claims (10)

  1. 파워 플랜트 구성요소를 냉각시키기 위해 가스 터빈(105)에 의해 구동되는 발전 파워 플랜트용 일체형 파워 플랜트 냉각 시스템에 있어서,
    상기 파워 플랜트로부터 추출되는 열원(158)과,
    상기 열원(158)으로부터의 에너지를 사용하여 칠링 매체(chilling medium)(170)를 냉각시키는 흡수 칠러(absorption chiller)(160)와,
    상기 흡수 칠러(160)로부터 열을 제거하는 수단(145)과,
    복수의 파워 플랜트 구성요소용 열 제거 장치(110, 115, 120, 125, 140)를 포함하는 일체형 냉각 스키드(integrated cooling skid)(150)와,
    상기 흡수 칠러(160)로부터 상기 일체형 냉각 스키드(150)의 파워 플랜트 구성요소용 상기 열 제거 장치(110, 115, 120, 125, 140) 쪽으로 상기 칠링 매체(170)를 순환시키는 수단을 포함하는
    일체형 파워 플랜트 냉각 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 열원이,
    가스 터빈 압축기(105)의 적어도 하나의 내측 스테이지로부터의 고온 압축 공기(158)용 추출 유동 통로와,
    상기 가스 터빈 압축기(155)의 다음 스테이지로의, 냉각된 상기 고온 압축 공기(165)용 복귀 통로를 포함하는
    일체형 파워 플랜트 냉각 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 일체형 냉각 스키드의 상기 파워 플랜트 구성요소용 상기 열 제거 장치가, 윤활유 냉각 열교환기(110)와, 발생기 냉각 열교환기(120)와, 변압기 냉각 열교환기(115)와, 터빈 입구 냉각 열교환기(125)와, 다른 파워 플랜트 구성요소(140)용의 열교환기 중 적어도 하나를 포함하는
    일체형 파워 플랜트 냉각 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 일체형 냉각 스키드의 상기 파워 플랜트 구성요소용 상기 열 제거 장치가, 윤활유 냉각 열교환기(110)와, 발생기 냉각 열교환기(120)와, 변압기 냉각 열교환기(115)와, 터빈 입구 냉각 열교환기(125)와, 다른 파워 플랜트 구성요소(140)용의 열교환기를 포함하는
    일체형 파워 플랜트 냉각 시스템.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 칠링 매체는 냉수(chilled water)(170)를 포함하는
    일체형 파워 플랜트 냉각 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 칠러로부터 열을 제거하는 상기 수단은 상기 흡수 칠러(160)용 냉각수원 및 싱크(sink)(145)를 포함하는
    일체형 파워 플랜트 냉각 시스템.
  7. 제 3 항에 있어서,
    가스 터빈 압축기(158)의 적어도 하나의 내측 스테이지로부터의 고온 압축 공기(158)용 상기 추출 유동 통로 및 상기 고온 압축 공기(165)용 상기 복귀 통로는 상기 가스 터빈 압축기(155) 및 상기 흡수 칠러(160) 사이의 직접적인 연통 통로를 포함하는
    일체형 파워 플랜트 냉각 시스템.
  8. 제 3 항에 따른 파워 플랜트 구성요소를 냉각시키기 위해 가스 터빈(205)에 의해 구동되는 발전 파워 플랜트용 일체형 파워 플랜트 냉각 시스템에 있어서,
    상기 일체형 파워 플랜트 냉각 시스템은 제 1 인터쿨러(intercooler)(275)를 더 포함하는
    일체형 파워 플랜트 냉각 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    가스 터빈 압축기(255)의 적어도 하나의 내측 스테이지로부터의 고온 압축 공기(258)용 상기 추출 유동 통로는 상기 흡수 칠러(260)와 직접 연통하며,
    상기 고온 압축 공기(280)용 상기 복귀 통로는 상기 제 1 인터쿨러(275)를 통해 상기 공기 압축기(255)의 다음 스테이지와 연통하며, 상기 고온 압축 공기(258)는 상기 흡수 칠러(260)에서 냉각되고 상기 제 1 인터쿨러(275)에서 더 냉각되며,
    상기 일체형 플랜트 냉각 스키드(250)로부터 상기 흡수 칠러(260)로 복귀하는 상기 칠링 매체(285)는 상기 제 1 인터쿨러(275)를 통해 순환되어, 상기 고온 압축 공기(265)를 더 냉각시키고 상기 흡수 칠러(260)로부터 상기 공기 압축기(280)의 다음 스테이지로 복귀하는
    일체형 파워 플랜트 냉각 시스템.
  10. 제 3 항에 따른 파워 플랜트 구성요소를 냉각시키기 위해 가스 터빈(305)에 의해 구동되는 발전 파워 플랜트용 일체형 파워 플랜트 냉각 시스템에 있어서,
    상기 일체형 파워 플랜트 냉각 시스템은 제 1 인터쿨러(375) 및 제 2 인터쿨러(390)를 더 포함하는
    일체형 파워 플랜트 냉각 시스템.
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