KR20130075156A - 메탄수화물을 이용한 가스 복합사이클 발전시스템 - Google Patents

메탄수화물을 이용한 가스 복합사이클 발전시스템 Download PDF

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KR20130075156A
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Abstract

본 발명은 증기에너지(스팀)의 손실을 최소화함으로써 플랜트효율의 향상 및 운영비용의 절감을 효과적으로 구현할 있는 메탄수화물을 이용한 가스 복합사이클 발전시스템에 관한 것이다.
본 발명에 의한 가스 복합 사이클 발전시스템은 메탄수화물을 물과 가스(메탄 또는 메탄을 주성분으로 하는 천연가스)로 분리하는 해리장치; 분리된 가스(메탄 또는 천연가스)가 고압공기와 함께 공급됨에 따라 발전하는 가스터빈부; 및 분리된 물이 스팀으로 상변환하고, 상변환된 스팀이 공급됨에 따라 발전하는 스팀터빈부;를 포함하고, 상기 스팀터빈부에서 배출되는 봉입 스팀을 해리장치의 열원으로 이용하는 것을 특징으로 한다.

Description

메탄수화물을 이용한 가스 복합사이클 발전시스템{GAS COMBINED CYCLE GENERATION SYSTEM USING METHAN HYDRATE FUEL}
본 발명은 메탄수화물을 이용한 가스 복합사이클 발전시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 증기에너지(스팀)의 손실을 최소화함으로써 플랜트효율의 향상 및 운영비용의 절감을 효과적으로 구현할 있는 메탄수화물을 이용한 가스 복합사이클 발전시스템에 관한 것이다.
가스 복합 사이클 발전이라 함은 각 열 영역마다 다른 발전장치를 이용함으로써 효율적으로 동력을 회수하는 발전방식으로, 이산화탄소의 배출량을 억제하기 위하여 고온영역에는 가스터빈 방식, 중저온영역에는 증기터빈 방식을 채용함으로써 효율적으로 동력을 회수하는 발전방식이다.
현재 사용되고 있는 열기관을 이용하여 뽑아낼 수 있는 최대효율은 이상적인 카르노 사이클의 열효율을 기준으로 설정되는 것이다.
카르노 사이클의 열효율은 작동매체 가스의 최고온도로 정해지는 것이므로, 열효율을 올리기 위해서는 고온화가 필요하다.
이를 위해서 가장 이상적인 방식으로 알려져 있는 것이 복합발전방식이다.
종래의 화력발전방식의 열효율은 39%이지만, 복합발전방식을 채택하는 경우 발전의 열효율은 50% 이상으로 올라간다.
가스 복합 사이클 발전시스템은 LNG(액화천연가스)를 연료로 이용하고, 가스터빈 입구온도(TIT) 1,100℃급 복합사이클 발전에서 효율 43%, 1,300℃급에서 48~50%가 달성되고 있으며, 다시 1,500℃급에서는 발전효율이 53%(모두 HHV 기준)을 웃돌 것으로 전망되고 있다.
한편, 가스 복합 사이클 발전시스템은 가스터빈부와 스팀터빈부로 구성되고, 가스터빈부는 LNG저장기에 저장된 액화천연가스를 공급펌프를 통해 기화기로 보내어 기화시키고, 이를 연소기에 공급한다.
또한, 연소기에는 압축기에 의해 고압의 공기가 공급되며, 이러한 고압의 공기와 천연가스가 연소기에서 연소되어 가스터빈으로 고압의 가스를 공급하고, 고압의 가스를 공급받은 가스터빈이 운전되어 그 회전력을 가스터빈 연계 발전기에 전달시키면, 이를 전달받은 가스터빈 연계 발전기(170)는 회전력을 이용하여 전기를 발생시킨다.
아울러 스팀터빈부는 열회수 스팀발생기를 통해 가스터빈에서 발생된 열원을 회수하여 열회수 스팀발생기로 공급된 물을 스팀으로 상변화하고, 이를 스팀터빈으로 공급하여 스팀터빈을 운전시키고, 그 회전력을 스팀터빈 연계발전기로 전달함으로써 전기를 발생시킨다.
이때 스팀터빈을 통해 배출된 스팀은 복수기을 통해 응축되어 물로 상변화된 뒤, 다시 열회수 스팀발생기로 공급된다.
이와 같은 구성을 갖는 종래 가스 복합 사이클 발전시스템은 효율적인 동력회수는 가능하나, 연료로 사용되는 천연가스를 액화천연가스(LNG) 또는 압축천연가스(CNG)형태로 공급함에 따라 초저온 대응시설이나 고압설비를 필요로 하였으며, 가스 공급원이 발전장치로부터 멀리 떨어져 있는 경우에는 고압 파이프 라인의 설치 비용이 과도하게 사용되는 문제점이 있었다.
또한, 물을 공급받기 어려운 장소에 설치되는 경우 담수화 장치와 같은 별도의 물 공급수단을 필요로 하는 단점이 있었다.
이러한 단점을 극복하기 위하여 본 출원인은 메탄수화물을 이용한 가스 복합 사이클 발전시스템(특허출원 제10-2010-132620호, 이하 '선행기술'이라 함)를 출원한 바 있다.
메탄수화물은 물 분자가 메탄(또는 메탄을 주성분으로 하는 가스)를 포획하고 있는 형태의 고체물질로 천연가스 대체 에너지원 및 에너지 저장매체로 각광받고 있는 물질이다.
이러한 선행기술은 메탄수화물의 해리를 통해 물, 메탄 또는 천연가스로 분리한 후에 메탄 또는 천연가스를 가스터빈의 발전에 이용하고, 물은 가스터빈의 열원에 의해 스팀으로 상변환되며, 이 스팀을 스팀터빈의 발전에 이용하도록 구성된다.
하지만, 선행기술은 주 스팀(main steam)에서 일부의 스팀을 메탄수화물의 해리에 이용하기 때문에 스팀의 손실이 크게 발생하고, 이에 전체적인 발전효율이 저하되는 단점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 증기에너지(스팀)의 손실을 최소화함으로써 플랜트효율의 향상 및 운영비용의 절감을 효과적으로 구현할 수 있는 가스 복합사이클 발전시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 별도의 물 공급원 없이도 발전이 가능하고, 연료의 공급을 위해 과도한 파이프라인이나 특수한 설비를 필요로 하지 않아 운용비용을 절감할 수 있는 메탄수화물을 연료로 하는 가스 복합 사이클 발전시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 발열설비의 사용을 줄여 운용비용을 더욱 절감시키는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 물을 보다 효율적으로 사용하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 스팀 발생시 소모되는 연료소비를 줄이는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면은, 메탄수화물을 물과 가스(메탄 또는 메탄을 주성분으로 하는 천연가스)로 분리하는 해리장치와, 고압공기와 함께 공급되는 분리된 가스(메탄 또는 천연가스)로 발전하는 가스터빈부와, 해리장치에서 분리된 물로부터 상변환된 스팀을 공급받아 발전하는 스팀터빈부를 포함하고, 스팀터빈부에서 배출되는 봉입 스팀을 해리장치의 열원으로 이용하는 것을 특징으로 하는 메탄수화물을 이용하는 것을 특징으로 한다.
상기 스팀터빈부는, 가스터빈부에서 발생된 열원 및 해리장치에서 분리된 물을 회수하여 스팀을 발생하는 열회수 스팀발생기와, 열회수 스팀발생기에서 발생된 스팀을 공급받아 운전되는 스팀터빈과, 스팀터빈으로부터 회전력을 전달받아 전기를 발생시키는 스팀터빈 연계발전기와, 스팀터빈에서 배출된 스팀을 물로 상변화하여 열회수 스팀 발생기로 순환시키는 복수기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 열회수 스팀발생기에 의해 생성되는 주 스팀(main steam)에는 봉입 스팀공급라인이 분기되고, 스팀터빈에는 봉입 스팀을 배출하는 봉입 스팀배출라인이 연결되고, 봉입 스팀배출라인은 해리장치 측에 접속됨으로써 고온의 봉입 스팀이 해리장치의 열원으로 이용되는 것을 특징으로 한다.
상기 가스터빈부는, 해리장치에 의해 분리된 가스(메탄 또는 천연가스)를 압축하는 연료압축기와, 공기를 압축하여 고압 공기를 연소기로 공급하는 공기압축기와, 고압 공기와 압축한 가스(메탄 또는 천연가스)를 연소시켜 연소 가스를 가스터빈으로 공급하는 연소기와, 연소 가스로 운전되는 가스터빈과, 가스터빈의 회전력을 전달받아 전기를 발생시키는 가스터빈 연계발전기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 해리장치에서 분리된 물은 3방향 조절밸브를 통해 열회수 스팀발생기 또는 타 수요처로 공급되도록 조절되는 것을 특징으로 한다.
상기 해리장치에 사용된 열원을 회수하여 열회수 스팀발생기로 이송되는 물을 예열하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면은 고압공기와 함께 공급 연소되는 메탄수화물로부터 분리된 물과 가스(메탄 또는 메탄을 주성분으로 하는 천연가스)로 발전하는 가스터빈부와, 가스터빈부의 열원에 의하여 분리된 물이 상변화한 스팀으로 발전하는 스팀터빈부를 포함하고, 스팀터빈부에서 배출되는 봉입 스팀이 메탄수화물로부터 물과 가스로 분리하는 해리장치의 열원으로 이용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 스팀터빈에서 배출되는 봉입스팀(seal steam)을 메산수화물의 해리에 이용함에 따라 증기에너지(스팀)의 손실을 최소화함으로써 플랜트효율의 향상 및 운영비용의 절감을 효과적으로 구현할 있는 장점이 있다.
그리고, 본 발명은 메탄수화물을 연료로 사용하기 때문에 초저온설비나 고압설비, 고압 파이프 라인 등과 같은 특수설비를 구비하지 않아도 연료공급이 가능하여 비용이 절감될 수 있을 뿐만 아니라, 별도의 물 공급 없이도 발전장치를 운용이 가능하여 물이 부족한 지역이나 담수화가 어려운 지역에서도 유용하게 적용가능한 효과를 갖는다.
또한, 열회수 스팀 발생기에서 생산된 스팀을 해리장치의 열원으로 사용함에 따라 별도의 발열설비 없이도 메탄수화물의 해리가 가능하여 운용비용 및 발열설비의 설치비용을 더욱 감소시키는 효과를 갖는다.
또한, 3방향 조절밸브를 통해 타 수요처나 열회수 스팀 발생기에서 필요로 하는 물의 공급량을 조절할 수 있음에 따라 보다 효과적으로 물을 관리할 수 있고, 효율적인 사용이 가능하다는 효과를 갖는다.
또한, 해리장치의 열원을 회수하여 열회수 스팀 발생기로 공급되는 물을 예열시킴에 따라 보다 신속하게 스팀이 발생되는 것은 물론, 스팀발생에 필요한 연료소비를 줄여 전체적인 운용비용의 절감에 도움을 준다는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 메탄수화물을 이용한 가스 복합 사이클 발전시스템을 나타낸 개념도
도 2는 본 발명에 따른 가스 복합 사이클 발전시스템의 가스터빈부를 구체적으로 나타낸 개념도
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 메탄수화물을 이용한 가스 복합 사이클 발전시스템을 나타낸 개념도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명은 메탄수화물을 물과 가스(메탄 또는 메탄을 주성분으로 하는 천연가스)로 분리하는 해리장치(10), 분리된 가스(메탄 또는 천연가스)에 의해 발전하는 가스터빈부(20), 분리된 물에 의해 발전하는 스팀터빈부(30)를 포함한다.
특히, 본 발명은 스팀터빈부(30)에서 배출되는 봉입 스팀을 해리장치(10)의 열원으로 이용함으로써 증기에너지(스팀)의 손실을 최소화함으로써 발전효율을 대폭 향상시킬 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 해리장치(10)에 의해 메탄수화물의 해리를 통해 물과 가스(메탄 또는 메탄을 주성분으로 하는 천연가스)로 분리되고, 가스(메탄 또는 천연가스)는 고압의 공기와의 연소로 가스터빈부(20)의 발전에 이용되며, 물은 가스터빈부(20)의 열원에 의해 스팀으로 상 변화되어 스팀터빈부(30)의 발전에 이용된다.
메탄 수화물은 물분자가 메탄을 포획하고 있는 형태의 고체 물질로, 1㎥당 164N㎥의 가스와 0.8㎥의 물로 구성된다.
이러한 메탄 수화물은 -20℃의 상압에서 수송 및 저장이 가능하기 때문에 -162℃, 상압의 극저온에서 수송, 저장되는 액화천연가스나 -30℃, 120~250bar의 조건에서 수송,저장되는 압축 천연가스에 비하여 취급이 용이하며, 초저온 대응시설이나 고압설비, 고압파이프 등을 구축하지 않아도 된다.
또한, 가스 공급원과 발전장치의 거리가 멀더라도 메탄 수화물이 고체상태로 존재하기 때문에 파이프 라인의 설치 없이 용이하게 수송이 가능하다.
이에, 본 발명은 특수한 설비 없이도 연료 공급이 가능하여 운용비용이 절감될 수 있고, 메탄수화물의 해리로 얻어진 물을 사용하기 때문에 별도의 물 공급수단도 필요로 하지 않는다.
해리장치(10)는 메탄수화물을 물과 가스(메탄 또는 천연가스)로 분리하는 장치로, 해리장치(10)는 압력을 저하시키는 감압법이나, 증기 또는 열수를 주입하는 증기 및 열수 주입법 등이 적용되어 메탄 수화물을 물과, 메탄 또는 천연가스로 해리할 수 있으며, 본 발명에서는 증기 및 열수 주입법이 보다 바람직하게 사용될 수 있다.
가스터빈부(20)는 해리장치(10)에 의해 분리된 가스(메탄 또는 메탄을 주성분으로 하는 천연가스)를 이용하여 발전하도록 구성된다.
가스터빈부(20)는 도 2에 도시된 바와 같이, 연료압축기(21), 공기압축기(22), 연소기(23), 가스터빈(25), 가스터빈 연계발전기(26)를 포함한다.
연료압축기(21)는 해리장치(10)에 의해 분리된 가스(메탄 또는 메탄을 주성분으로 하는 천연가스)를 압축하고, 연료압축기(21)에 의해 압축된 가스(메탄 또는 천연가스)가 가스터빈(25)으로 공급되어 고압 공기와의 연소를 통해 발전하도록 구성된다.
공기압축기(22)는 공기를 압축하여 고압의 공기를 연소기로 공급하기 위한 것으로, 공기 압축기(22)는 대기중의 공기를 흡입하여 압력을 상승시킨 후 연소기로 고압의 공기를 보내준다.
이와 같이 공급된 공기는 연소에 필요한 산소를 공급하는 역할을 한다.
이때 공기압축기(22)는 공지된 수단이므로 수행 가능하므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
이와 같이 연료압축기(21) 및 공기압축기(22)에서 압축된 고압의 가스(메탄 또는 천연가스)와 고압 공기는 연소기(23)로 이송된다.
연소기(23)는 고압 공기와 압축된 가스(메탄 또는 천연가스)를 연소시켜 연소 가스를 가스터빈으로 공급하기 위한 것으로, 연소기(23) 내로 유입된 압축공기를 연료인 가스(메탄 또는 천연가스)와 혼합하여 연소시킴에 따라 높은 에너지의 연소 가스를 만든다.
이러한 연소 가스는 고온, 고압의 가스로 가스터빈이 견딜 수 있는 온도까지 상승되어 가스터빈(25)으로 이송된다.
가스터빈(25)은 연소기(23)에서 공급된 연소 가스로 운전되는 것으로, 고압의 가스가 팽창하면서 터빈의 회전날개에 충동, 반동력을 주어 회전시키고, 그 회전력을 가스터빈 연계 발전기(26)로 전달한다.
가스터빈 연계발전기(26)는 가스터빈(25)의 회전력을 전달받아 전기를 발생시키기 위한 것으로, 가스터빈(25)으로부터 전달된 회전력으로 회전축을 돌려 전기를 발생시키는 것이다.
이와 같은 과정을 거쳐 메탄수화물을 연료로 한 가스터빈부(20)의 전력 발생이 이루어진다.
스팀터빈부(30)는 가스터빈에서 발생된 열원과 물을 이용하여 전력을 발생시키는 부분으로, 열회수 스팀발생기(31), 스팀터빈(32), 스팀터빈 연계 발전기(33) 및 복수기(34)를 포함한다.
열회수 스팀발생기(31)는 가스터빈(25)에서 발생된 열원과 해리장치(10)에서 분리된 물을 회수하여 스팀을 발생시키는 것으로, 가스터빈(25)에서 회수된 배출가스를 열원으로 이용하여 메탄 수화물의 해리를 통해 생성된 물을 스팀으로 상 변화시켜 스팀터빈을 작동시킨다.
여기서, 열회수 스팀발생기(31)에 공급되는 물은 메탄 수화물의 해리를 통해 얻어지기 때문 별도의 물 공급수단을 필요로 하지 않아 물이 부족한 지역이나 담수의 공급이 어려운 지역에서도 용이하게 본 발명에 따른 가스 복합사이클 발전시스템의 운용이 가능하다.
스팀터빈(32)은 열회수 스팀발생기(31)에서 발생된 스팀을 공급받아 운전되는 것으로, 열회수 스팀발생기(31)에서 발생된 고압의 스팀이 터빈의 날개에 부딪혀 회전력을 발생시킨다.
이와 같이 스팀터빈(32)으로부터 생성된 회전력은 스팀터빈 연계 발전기(33)로 전달된다.
스팀터빈 연계 발전기(33)는 스팀터빈(32)의 회전력을 전달받아 전기를 발생시키는 장치로, 스팀터빈(32)의 회전력으로 회전축을 회전시켜 전기를 발생시키는 것이다.
열회수 스팀발생기(31)에서 발생하는 주 스팀(main steam)에서 봉입 스팀공급라인(41)이 분기되고, 봉입 스팀공급라인(41)을 통해 열회수 스팀발생기에서 배출되는 주 스팀에서 일부의 스팀 즉, 봉입 스팀(seal steam)을 스팀터빈(32)의 밀봉부 측으로 공급함으로써 스팀터빈(32)에서 고온/고압의 스팀이 누설됨을 방지할 수 있다.
그리고, 스팀터빈(32)에는 봉입 스팀을 배출하는 봉입 스팀배출라인(45)이 연결되고, 이 봉입 스팀배출라인(45)은 해리장치(10) 측에 접속되며, 이를 통해 봉입 스팀배출라인(45)을 통해 배출되는 고온의 봉입 스팀은 해리장치(10)의 열원으로 이용된다.
복수기(34)는 스팀터빈(32)에서 배출된 스팀을 물로 상변화하여 열회수 스팀 발생기(31)로 순환시키는 장치로, 복수기(34)에 의해 상변화된 물이 열회수 스팀 발생기(31)로 재공급되어 스팀 발생에 사용되므로 메탄수화물의 해리로 발생된 물과 더불어 지속적인 스팀생성이 가능하도록 열회수 스팀발생기(31)로의 물 공급이 원활하도록 돕는다.
이와 같은 본 발명에 따른 메탄 수화물을 연료로 하는 가스 복합 사이클 발전시스템은 메탄수화물을 연료로 사용하기 때문에 초저온설비나 고압설비, 고압 파이프 라인 등과 같은 특수설비를 구비하지 않아도 연료공급이 가능하여 비용이 절감될 수 있을 뿐만 아니라, 별도의 물 공급 없이도 발전장치를 운용이 가능하여 물이 부족한 지역이나 담수화가 어려운 지역에서도 유용하게 적용 가능하다.
한편, 본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이, 열회수 스팀발생기(31)에서 생산된 주 스팀의 일부가 봉입 스팀공급라인(41)을 통해 스팀터빈(32)의 밀봉부 측으로 공급되어 스팀터빈(32)에서 고온/고압의 스팀이 누출됨을 방지할 수 있다.
그리고, 스팀터빈(32)의 봉입 스팀배출라인(45)을 통해 봉입 스팀이 배출되고, 이렇게 배출되는 봉입 스팀은 봉입 스팀배출라인(45)을 통해 해리장치(10) 측으로 공급되며, 이에 스팀터빈(32)에서 배출되는 봉입 스팀이 해리장치(10)의 열원으로 이용될 수 있다.
스팀터빈(32)에서 배출되는 봉입 스팀은 고온이므로, 이러한 봉입 스팀을 해리장치(10)로 공급하면, 별도의 발열설비 없이도 메탄수화물의 해리가 가능하여 운용비용 및 발열설비의 설치비용을 감소시킬 뿐만 아니라 열회수 스팀발생기(31)에서 생산된 스팀(증기에너지)의 손실을 최소화할 수 있고, 이를 통해 가스터빈(35)의 발전효율 뿐만 아니라 전체 발전효율을 대폭 높일 수 있는 장점이 있다.
아울러 본 발명은, 해리장치(10)에서 분리된 물이 3방향 조절밸브(40)를 통해 열회수 스팀발생기 또는 타 수요처로 공급되도록 조절될 수도 있다.
이와 같은 3방향 조절밸브(40)는 물의 공급방향을 전환함으로써 열회수 스팀 발생기(31)나 타 수요처에서 필요로 하는 물의 양을 조절하여 공급할 수 있도록 하는 것으로, 이와 같이 각 구성에서 필요로 하는 물의 양에 따라 공급양이 조절됨에 따라 보다 효과적으로 물을 관리할 수 있고, 효율적으로 사용이 가능하다.
이때 상기 3방향 조절밸브(40)로는 볼타입 밸브 또는 다른 공지의 유사한 밸브가 이용될 수 있다.
또한, 본 발명의 해리장치(10)에는 회수라인(46)이 연장되어 열회수 스팀 발생기(31)의 공급유로 측에 접속되고, 이에 해리장치(10)에 사용된 열원을 회수하여 열회수 스팀 발생기(31)로 이송되는 물을 예열하도록 할 수도 있다.
이와 같이 해리장치(10)는 메탄수화물을 해리하기 위하여 고온상태를 유지하고 있다.
따라서 이러한 해리장치(10)에서 발생되는 열원을 회수하여 열회수 스팀발생기(31)로 이송되는 이송로에 공급하거나, 열교환을 시키면, 물이 예열된 상태로 열회수 스팀 발생기로 공급될 수 있으므로, 보다 신속하게 스팀이 발생되는 것은 물론, 스팀발생에 필요한 연료소비를 줄여 전체적인 운용비용의 절감에 도움을 줄 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 증기에너지(스팀)의 손실을 최소화함으로써 플랜트효율의 향상 및 운영비용의 절감을 효과적으로 구현할 수 있는 가스 복합사이클 발전시스템을 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.
그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형 및 응용 또한 가능함은 물론이다.
10...해리장치 20...가스터빈부
21...연료압축기 22...공기압축기
23...연소기 25...가스터빈
26...가스터빈 연계발전기
30...스팀터빈부 31...열회수 스팀발생기
32...스팀터빈 33...스팀터빈 연계발전기
34...복수기 40...3방향 조절밸브
41...봉입 스팀공급라인 45...봉입 스팀배출라인
46...회수라인

Claims (7)

  1. 메탄수화물을 물과 가스(메탄 또는 메탄을 주성분으로 하는 천연가스)로 분리하는 해리장치;
    고압공기와 함께 공급되는 상기 분리된 가스(메탄 또는 천연가스)로 발전하는 가스터빈부; 및
    상기 해리장치에서 분리된 물로부터 상변환된 스팀을 공급받아 발전하는 스팀터빈부;를 포함하고,
    상기 스팀터빈부에서 배출되는 봉입 스팀을 해리장치의 열원으로 이용하는 것을 특징으로 하는 메탄수화물을 이용하는 가스 복합 사이클 발전시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 스팀터빈부는,
    상기 가스터빈부에서 발생된 열원 및 해리장치에서 분리된 물을 회수하여 스팀을 발생하는 열회수 스팀발생기와,
    상기 열회수 스팀발생기에서 발생된 스팀을 공급받아 운전되는 스팀터빈과,
    상기 스팀터빈으로부터 회전력을 전달받아 전기를 발생시키는 스팀터빈 연계발전기와,
    상기 스팀터빈에서 배출된 스팀을 물로 상변화하여 열회수 스팀 발생기로 순환시키는 복수기를 포함하는 것을 특징으로 하는 메탄수화물을 이용하는 가스 복합 사이클 발전시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 열회수 스팀발생기에 의해 생성되는 주 스팀(main steam)에는 봉입 스팀공급라인이 분기되고, 상기 스팀터빈에는 봉입 스팀을 배출하는 봉입 스팀배출라인이 연결되고, 상기 봉입 스팀배출라인은 해리장치 측에 접속됨으로써 고온의 봉입 스팀이 상기 해리장치의 열원으로 이용되는 것을 특징으로 하는 메탄수화물을 이용하는 가스 복합 사이클 발전시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 가스터빈부는,
    상기 해리장치에 의해 분리된 가스(메탄 또는 천연가스)를 압축하는 연료압축기와,
    공기를 압축하여 고압 공기를 연소기로 공급하는 공기압축기와,
    상기 고압 공기와 압축한 가스(메탄 또는 천연가스)를 연소시켜 연소 가스를 가스터빈으로 공급하는 연소기와,
    상기 연소 가스로 운전되는 가스터빈과,
    상기 가스터빈의 회전력을 전달받아 전기를 발생시키는 가스터빈 연계발전기를 포함하는 것을 특징으로 하는 메탄수화물을 이용하는 가스 복합 사이클 발전시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 해리장치에서 분리된 물은 3방향 조절밸브를 통해 열회수 스팀발생기 또는 타 수요처로 공급되도록 조절되는 것을 특징으로 하는 메탄수화물을 이용하는 가스 복합 사이클 발전시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 해리장치에 사용된 열원을 회수하여 열회수 스팀발생기로 이송되는 물을 예열하는 것을 특징으로 하는 메탄수화물을 이용하는 가스 복합 사이클 발전시스템.
  7. 고압공기와 함께 공급 연소되는 메탄수화물로부터 분리된 물과 가스(메탄 또는 메탄을 주성분으로 하는 천연가스)로 발전하는 가스터빈부와, 상기 가스터빈부의 열원에 의하여 분리된 상기 물이 상변화한 스팀으로 발전하는 스팀터빈부를 포함하고, 상기 스팀터빈부에서 배출되는 봉입 스팀이 상기 메탄수화물로부터 물과 가스로 분리하는 해리장치의 열원으로 이용하는 것을 특징으로 하는 메탄수화물을 이용하는 가스 복합 사이클 발전시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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