KR20130116163A - Steam generator for combined cycle gas turbine plant - Google Patents

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KR20130116163A KR1020127033093A KR20127033093A KR20130116163A KR 20130116163 A KR20130116163 A KR 20130116163A KR 1020127033093 A KR1020127033093 A KR 1020127033093A KR 20127033093 A KR20127033093 A KR 20127033093A KR 20130116163 A KR20130116163 A KR 20130116163A
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프라무르타 슈리자 마줌다르
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두산 파워 시스템즈 유케이 리미티드
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Abstract

본 발명은, 조합식 사이클 가스 터빈 발전소의 가스 사이클의 연도 가스들로부터 회수된 열로부터 증기를 발생시키기 위한 증기 발생기로서, 하나 이상의 고압 드럼; The present invention provides a steam generator for generating steam from the heat recovery from the flue gases of the combination type gas cycle in the cycle gas turbine power plant, one or more high-pressure drum; 하나 이상의 중간압 드럼; One or more intermediate pressure drum; 하나 이상의 저압 드럼; One or more low-pressure drum; 및 관련된 연소후 탄소 포집 플랜트에 동력 및/또는 잠열의 소스를 공급하기 위해서, 상기 드럼들 중 하나 이상의 하류 위치로부터 보조 프로세스 증기의 추출을 가능케 하는 증기 유출 수단을 포함한다. And post-combustion related to a power supply and / or the source of the latent heat in the carbon capture plant, and includes a vapor outlet means from the at least one location downstream of said drums allows for extraction of the secondary process steam. 상기 기재한 증기 발생기를 갖는 조합식 사이클 가스 터빈 발전소를 포함한다. And a combination formula cycle gas turbine power plant having the above-described steam generator.

Description

조합식 사이클 가스 터빈 플랜트용 증기 발생기 {STEAM GENERATOR FOR COMBINED CYCLE GAS TURBINE PLANT} Combining expressions cycle gas turbine plant steam generator for {STEAM GENERATOR FOR COMBINED CYCLE GAS TURBINE PLANT}

본 발명의 분야는, 다양한 보조 파워 및 열적(thermal) 요구사항들을 위한 증기 소스를 제공하기 위해서, 특히 적어도 관련된 연소후 탄소 포집 플랜트에서 사용하기 위해서, 조합식 사이클 가스 터빈 발전소로부터의 증기 추출의 개선된 방법에 관한 것이다. Improvement of vapor from the field of the present invention, a variety of auxiliary power and heat (thermal) to be used to provide a vapor source for the requirements, in particular in the carbon capture plant after at least related to combustion, combining expression cycle gas turbine power plant It relates to the method. 본 발명은, 연관된 연소후 탄소 포집 장치에 의한 사용을 위해 특별히 구성된, 특히 조합식 사이클 가스 터빈 발전소의 가스 사이클의 연도 가스들로부터 회수된 열로부터 증기의 생성을 위한 증기 발생기, 및 이를 통합한 조합식 사이클 가스 터빈 발전소에 관한 것이다. The present invention, then the associated combustion specially configured for use by the carbon capture device, in particular a combination type steam generator for generating steam from heat recovered cycle gas from the flue gas of the turbine gas cycle of the plant, and integrating them in combination expression will cycle on gas turbine power plants.

요즈음, 전 세계적으로 사용되는 에너지의 대부분은, 석탄, 석유 및 천연 가스와 같은 화석 연료들의 연소로부터 획득된다. These days, most of the energy, used throughout the world, and is obtained from the combustion of fossil fuels such as coal, oil and natural gas. 연소후 탄소 포집(PCC: Post-combustion carbon capture)은, 동력원으로서 화석 연료의 연소를 사용하는 화력 발전소들과 같은 대규모의 배출원들로부터 CO 2 를 포집함으로써 화석 연료 연소 배출물들의 영향들을 완화하는 수단이다. Post-combustion carbon capture (PCC: Post-combustion carbon capture ) is, by collecting the CO 2 from the large sources such as thermal power stations that use fossil fuel combustion as a power source a means for mitigating the effects of fossil fuel combustion effluent . CO 2 는 대기중으로 통기되는 것이 아니라 적절한 흡수제(absorber)에 의해 연도 가스(flue gas)들로부터 제거되어 대기로부터 분리 저장된다. CO 2 is removed from the flue gas (flue gas) by a suitable absorber (absorber) instead of being vented to the atmosphere and stored separate from the atmosphere. 연소후 CO 2 를 포집하는데 유사한 원리들이 적용될 수 있는 다른 산업 프로세스들로는, 프로세스 사이클에서 발생된 CO 2 의 제거, 예컨대 암모니아의 제조중 프로세스 흐름으로부터 CO 2 의 제거, 천연 가스 공급물로부터의 CO 2 의 제거 등을 포함할 수 있다. Combustion then include other industrial processes that can be applied to similar principles to capture CO 2, removal of the CO 2 generated in the process cycle, such as the removal of CO 2 from the process flow during production of ammonia, of the CO 2 from the natural gas feed It may include the removal and more.

CO 2 CO 2 는, 적절한 흡착 매체, 예컨대 액상, 전형적으로 수용액인 흡착제에 의한 흡착에 의해, 가스상(gas phase)으로부터, 예컨대 화력 발전소의 연도 가스로부터 분리될 수 있는 것으로 공지되어 있다. Is, it is known that by the suction by suitable adsorption media, for example a liquid, typically an aqueous solution of the adsorbent, can be separated from the flue gases, such as thermal power plants from the gas phase (gas phase). 실질적으로 모든 이산화탄소를 제거하는데 최적화된 압력 및 온도 조건 하에서 이 가스가 흡착 매체를 통과한다. Substantially passes the gas absorption medium under optimal pressure and temperature conditions to remove all the carbon dioxide. 이후, 정화된 가스는 필요하다면 추가 처리를 위해 조작된다. Then, the purified gas is operated for further processing if necessary. CO 2 가 풍부한 흡착 매체는 CO 2 를 제거하고 흡착 매체를 재생시키기 위해서 스트리핑 프로세스를 받게 된다. The CO 2 adsorption media-rich are subjected to a stripping process in order to remove the CO 2 and plays an adsorption medium.

전형적으로, 이러한 프로세스는, 매체의 재생 열을 포함한다. Typically, such a process, including the reproduction of the heat medium. CO 2 가 풍부한 매체는, 가압 하에 액상 흡착제의 비등점 또는 비등점 근처일 수 있는 고온으로 유지된다. CO 2 rich medium is maintained at a high temperature which may be near the boiling point or the boiling point of the liquid adsorbent under pressure. LP 터빈 시스템으로부터 증기를 공급함으로써 화력 발전소와 관련하여 시스템이 사용될 때 필요한 열이 전형적으로 얻어진다. By supplying the steam from the LP turbine system is needed to heat the system to be used in connection with thermal power plants are typically obtained. 더 높은 온도에서, 매체는 흡착된 CO 2 를 배출할 것이다. At a higher temperature, the medium will be discharged to the adsorbed CO 2. 재생된 매체는 재사용을 위해서 빼내어질 수 있다(drawn off). The reproduction medium may be withdrawn for reuse (drawn off). 이후, 배출된 CO 2 Then, the discharged CO 2 는 예컨대, 격리를 위해 수집될 수 있다. It is, for example, can be collected for isolation. 재생 열을 공급하기 위해 사용되는 증기의 응축물 생성물은 증기 발생 시스템으로 복귀된다. Condensation product of the steam used to supply the heat regeneration is returned to the steam generating system.

종래의 석탄 가열식 보일러는 증기 발생을 위해 2 개의 주 압력 레벨들; Conventional coal heated boiler has two main pressure level for steam generation; 주 증기 압력 및 고온의 재가열 압력을 갖는다. State has a vapor pressure and a high-temperature reheat pressure. 제 2 재가열 압력을 갖는 석탄 가열식 보일러들에 대해서 조차, 압력 레벨은 저압 터빈 입구에서 우세한 압력보다 실질적으로 높으며, 이는 용매 작동의 상한들에 대응하는 포화 온도들을 갖는 압력들에 적합하다. The even for the coal heated boiler having two re-heating pressure, the pressure level is higher than the prevailing pressure in a substantially low-pressure turbine inlet, which is suitable for a pressure having a saturation temperature corresponding to the upper limit of the solvent to operate.

따라서, 연관된 연소후 탄소 포집 플랜트에서의 용매 재생(및/또는 다른 보조 요구조건들)을 위한 증기 추출은, 증기 발생기로부터 취할 수 없으며, IP/LP 크로스-오버(cross-over)로부터 취해야만 한다. Therefore, the reproduction solvent in the carbon capture plant after the associated combustion steam extraction for (and / or other auxiliary requirements) is not be taken from the steam generator, IP / LP cross-must be taken from the over (cross-over) . 이는, 잠열을 이용하는 용매 재생을 위한 에너지를 공급하기 위해 사용된다. This is used to supply energy for the solvent playback using the latent heat. 그러나, 이러한 증기 추출은 저압 증기 터빈으로의 유입 매스 유동(inlet mass folw)을 감소시키고, 증기 터빈의 작동 무결성에 영향을 미침과 함께 파워 출력을 감소시킨다. However, this causes the vapor reduces the inlet mass flow of the low pressure steam turbine (inlet mass folw) and reduce the power output with the operation affecting the integrity of the steam turbine.

조합식 사이클 가스 터빈 발전소는, 발전을 위한, 가스 사이클 및 증기 사이클 양자를 채용하며, 가스 사이클의 연도 가스들의 폐열로부터 증기를 발생시키기 위한 증기 사이클 증기 발생기를 갖는다. Type gas turbine combined cycle power plant is adopted for the power generation, gas cycle and a steam cycle, both, and has a vapor cycle the steam generator to generate steam from the waste heat of the flue gases of the gas cycle. 이러한 증기 발생기는, 열 회수 증기 발생기(HRSG) 또는 폐열 회수 보일러(WHRB)로서 종래에 공지되어 있다. These steam generators, are well known in the prior art as a heat recovery steam generator (HRSG) or the waste heat recovery boiler (WHRB).

특히, 연소후 탄소 포집 플랜트에서의 다양한 사용들을 위한 최적의 압력 레벨에서 프로세스 증기를 추출하기 위해서 위치(location)가 판정되어야만 한다. In particular, must be located in order to extract the process steam from optimum pressure level (location) for a variety of uses in the carbon capture plant is determined after combustion.

이상적인 탭-오프 위치는, 발전소들(특히, 조합식 사이클 가스 터빈 발전소들)에 사용되는 종래의 장비를 위한 널리 행해지고 있는 제조 제한들 및 범위들과 일치하고, IP/LP 크로스오버로부터 증기 추출시 초래됨과 동시에 저압 증기 터빈의 작동 무결성에 영향을 미치는 에너지 패널티를 회피해야만 한다. Ideal tap-off position, the power plant (especially, the combination expression cycle gas turbine power station s) during widely consistent with manufacturing limits and ranges being done, and, IP / LP steam extracted from the cross-over to the conventional equipment used in the at the same time causing as soon have to avoid the energy penalty affecting the operational integrity of the low pressure steam turbine.

특별한 경우에, 연소후 탄소 포집 플랜트들로부터의 응축물 복귀를 위한 적합한 위치는 또한 종래의 열적 사이클들의 가장 적은 수정을 포함하는 것이 판정되어야 한다. In special cases, after firing the correct position for the return condensate from the carbon capture plant also it should be determined that contain the least modification of the conventional thermal cycle.

본 발명에 따르면, 조합식 사이클 가스 터빈 발전소의 가스 사이클의 연도 가스들로부터 회수된 열로부터의 증기를 발생시키기 위한 증기 발생기는, 하나 이상의 고압 드럼; According to the invention, the steam generator, one or more high-pressure drum to generate steam from the heat recovered from the flue gases of the gas cycle of a combined cycle gas turbine type power plant; 하나 이상의 중간압 드럼; One or more intermediate pressure drum; 하나 이상의 저압 드럼; One or more low-pressure drum; 및 관련된 연소후 탄소 포집 플랜트에 동력 및/또는 잠열의 소스를 공급하기 위해서, 상기 드럼들 중 하나 이상의 하류 위치로부터 보조 프로세스 증기의 추출을 가능케 하는 증기 유출 수단을 포함한다. And post-combustion related to a power supply and / or the source of the latent heat in the carbon capture plant, and includes a vapor outlet means from the at least one location downstream of said drums allows for extraction of the secondary process steam.

증기 발생기는, 전형적으로는, 특히 조합식 사이클 가스 터빈 발전소의 가스 사이클의 연도 가스들로부터 회수된 열로부터 증기를 발생시키기 위한 HP, IP 및 LP 모듈들을 포함하는, 일반적으로 친숙한 설계의 열 회수 증기 발생기(HRSG) 또는 폐열 회수 보일러(WHRB)이다. The steam generator is, typically, in particular a combination expression cycle HP for generating the steam from the recovered heat gas from the flue gas of the gas cycle turbine power plants, IP and, a heat recovery steam generally familiar design including LP module a generator (HRSG) or the waste heat recovery boiler (WHRB). HRSG 내에 위치되는 보조 프로세스 증기를 위한 탭 오프 위치의 제공은 분명히 특징이 있다. Providing the tap-off location for the auxiliary process steam is located in a HRSG is clearly characterized.

프로세스 증기는, 조합식 사이클 가스 터빈 발전소의 추가의 프로세스 모듈(들)에 동력 및/또는 잠열의 소스를 제공하기 위해 빼내진다. Process steam, is out to provide a power and / or a source of latent heat in the combined expression of the added processing module of the cycle gas turbine power plant (s). 증기 발생기는, 편의상, 이러한 추가의 프로세스 모듈(들)에 보조 프로세스 증기를 이송하기 위해서 증기 유출 수단과 유체식으로 연속한 유체 도관을 더 포함한다. The steam generator is, for convenience, the method further comprises a continuous fluid conduit to the vapor outlet means and the fluid type in order to transfer a second process vapor to a process module (s) of such added.

본 발명에 따르면, 프로세스 증기는, 적어도 연관된 연소후 탄소 포집 플랜트에 동력 및/또는 잠열의 소스를 공급하기 위해 빼내진다. According to the invention, process steam, and is fed out to the power and / or a source of latent heat in the carbon capture plant after at least the associated combustion. 상기 증기 발생기는, 편의상, 연관된 연소후 탄소 포집 플랜트로 보조 프로세스 증기를 이송하기 위해 증기 유출 수단과 유동적으로 연속한 유체 도관을 더 포함한다. And the steam generator, including convenience, the more the steam outlet means and a flexible fluid conduit continuously in order to transfer a second process vapor to carbon capture plant after the associated combustion.

본 발명의 보다 완벽한 실시예에서, 전술한 바와 같은 증기 발생기가, 하나 이상의 가스 사이클 발생기 및/또는 연소후 탄소 포집 장치와 결합된 조합식 사이클 가스 터빈 발전소에 제공되게 된다. In an more complete of the invention, the steam generator as described above, is to be provided in a combined cycle gas turbine power plant expression combined with one or more cycle gas generator and / or after combustion carbon capture device. 보다 완벽한 실시예에서, 조합식 사이클 터빈 발전소는, 하나 이상의 가스 사이클 발생기; Than in the complete embodiment, a combination formula cycle turbine power plant, at least one gas generator cycle; 하나 이상의 가스 사이클 발생기의 연도 가스들로부터 회수된 열로부터 증기를 발생시키기 위한 증기 발생기를 포함하며, 상기 증기 발생기는, 하나 이상의 고압 드럼; From the heat recovery from the flue gas of at least one cycle gas generator includes a steam generator to generate steam, the steam generator, one or more high-pressure drum; 하나 이상의 중간압 드럼; One or more intermediate pressure drum; 하나 이상의 저압 드럼; One or more low-pressure drum; 상기 드럼들 중 하나 이상의 하류 위치로부터 보조 프로세스 증기의 추출을 가능케 하는 증기 유출 수단; Steam outlet means from the at least one location downstream of said drums allows for extraction of the secondary process steam; 사용시 발전소에 의해 발생된 연소 가스들로부터 CO 2 를 회수하도록 유체식으로 배치된 연소후 탄소 포집 장치; After the combustion type disposed in the fluid from the combustion gases generated by the power plants in use so as to recover the CO 2 Carbon capture device; 및 상기 연소후 탄소 포집 장치로 보조 프로세스 증기를 이송하기 위해 증기 유출 수단과 유동적으로 연속한 유체 도관을 포함하게 된다. And to transport a second process steam to carbon capture device after the burning would contain the steam outlet means and a flexible fluid conduit continuously.

본 발명은 조합식 사이클 가스 터빈 발전소의 회수 증기 발생기로부터 추출되고 터빈으로부터는 추출되지 않는 것이 분명한 특징이다. It is obvious feature of this invention that are not extracted from the recovery steam generator of a combined cycle gas turbine type power plant is extracted from the turbine. 증기 유출 수단은 회수 증기 발생기에서 하나 또는 그보다 많은 유출 위치들로부터 보조 프로세스 증기의 추출이 가능하도록 제공된다. Steam outlet means are provided to enable the extraction of the secondary process steam from the one or more outflow positions in recovery steam generator. 보조 유출 위치들은 하나 이상의 고압 드럼 및/또는 하나 이상의 중간압 드럼 및/또는 하나 이상의 저압 드럼의 하류에 제공될 수 있다. Secondary outlet position may be provided downstream of one or more high pressure drum and / or at least one intermediate-pressure drum and / or at least one low-pressure drum.

보조 프로세스 증기는, 특히 흡착제 용액과 같은 흡착제 매체를 사용하여 연소후 탄소 포집 장치에서 희박한 흡착제를 재생하기 위해서, 예컨대 희박한 용매 재생을 위한 리보일러에 잠열을 공급하기 위해서 사용될 수 있다. Adjunct vapors, in particular to be used with an adsorbent medium, such as absorbent solution to supply the latent heat to the reboiler for, for example, a lean solvent playback for playing back a lean absorbent in the carbon capture device after combustion. 보조 프로세스 증기의 다른 공급물은, 예컨대 증기 터빈 보조 드라이브 및 용매 특징들을 유지하기 위한 리클레이머(reclaimer)에 이용가능하게 될 수 있다. The different feed of the secondary process steam, for example, may be made available to the reclaimer (reclaimer) for holding the steam turbine auxiliary drive and solvent characteristics.

당업자는 적절한 사이클 가스 터빈 발전소 및 PCC 시스템들과 친숙할 것이다. Those skilled in the art will be familiar with the appropriate cycle gas turbine power plants and PCC systems. 본 발명은 임의의 이러한 시스템으로 특별히 제한되지는 않는다. The present invention is not particularly limited to any of these systems.

연소후 탄소 포집 장치는, 예컨대 액상인 흡착제, 전형적으로 수용액에 대해 반대 방향으로 가스가 흐르는 칼럼을 통해 가스를 통과시킴으로써 흡착에 의해 연도 가스로부터 CO 2 Post-combustion carbon capture apparatus, for example, CO 2 from the liquid phase absorbent, typically in a flue gas by absorption through the column by the gas flowing in the opposite direction with respect to the aqueous solution passing through the gas 가 분리되는 흡수기 칼럼을 포함할 수 있다. The absorber column may include separate.

연소후 탄소 포집 플랜트 장치는, 예컨대, CO 2 Post-combustion carbon capture plant apparatus, e.g., CO 2 가 가압하에 액상 흡착제의 비등점에서 또는 비등점 근처에서 재생 열(regenerative heating)에 의해 흡착제로부터 제거되는 재생 칼럼을 더 포함한다. The method further includes the regeneration column that is removed from the adsorbent by a liquid phase thermal regeneration (regenerative heating) near or at the boiling point of the boiling point of the sorbent under pressure. 적절한 가열 수단은, 예컨대 친숙한 응축기 리보일러이다. Suitable heating means, for example a familiar condenser reboiler. 또한, 친숙한 바와 같이, 이 응축기 리보일러는 예컨대, 칼럼의 바닥부를 향한 출구를 경유하여 프로세스 볼륨을 통과하는 용액을 수용하고 희박한 흡착제를 재생하기 위해 용액을 재비등하도록 배치된다. In addition,, it is arranged to such a condenser, a reboiler, for example, reboiling the solution in order to reproduce the receiving of the solution through the exit portion toward the bottom of the column through the process volume and a lean absorbent as friendly.

편의상, 보조 프로세스 증기는 상기 프로세스들을 위한 잠열 에너지를 공급하도록 사용된다. For convenience, the secondary process steam is used to supply the latent heat energy for the process. 발생하는 응축물의 열에너지가 더욱 효율적으로 회수될 수 있다는 점이 본 발명의 특별한 이점이다. That the water condensation heat energy generated can be more efficiently collected to the point A particular advantage of the present invention.

보조 프로세스 증기의 탭 오프를 위해 선택된 위치는, 특히 프로세스 증기가 연소후 탄소 포집 장치에 공급되는 바람직한 경우에 관한 하기의 고려사항들에 의해 동기화된다: Location selected for the tap-off of the secondary process steam, in particular steam process is synchronized by a consideration of the following according to a preferred case to be supplied to the post-combustion carbon capture device:

용매 특징들의 유지(maintenance)를 위해 필수인 최대로 대응하는 포화 온도로 잠열을 이용함으로써 증기 소비를 최소화함; Minimizing steam consumption by utilizing the latent heat to a saturation temperature corresponding to the required for maintenance (maintenance) of the solvent, characterized in maximum; 탄소로부터 풍부한 용매의 스트리핑에 후속하여 희박한 용매의 재생을 위함; Following the stripping of the rich solvent from the carbon in order to play the lean solvent;

연소후 탄소 포집 플랜트에서 펌프들, 팬들 및 압축기들을 위한 파워를 발생시키기 위해 증기 터빈에 동력을 제공하기 위한 스팀 소스를 제공함; To generate the pumps, fans, and power for the compressor in the post-combustion carbon capture plant steam provides a source for providing power to a steam turbine;

탄소 흡착을 위한 용매의 재생에 사용된 리클레이머용의 열 에너지를 제공하는 증기의 소스를 제공함. It provides the resources of the steam to provide the thermal energy of the clay meoyong used for the reproduction of a solvent for carbon adsorption.

바람직한 경우에, 하나 이상의 유출 위치는 하나 이상의 저압 드럼의 하류에 제공된다. If desired, at least one outlet position are provided downstream of one or more low-pressure drum. 하기에 논의되는 예시들은 이러한 위치를 이용한다. Examples discussed below utilize these locations. 그러나, 보조 프로세스 증기는 저압 드럼으로부터 반드시 취해지거나 이 드럼으로부터만 취해지는 것은 아니다. However, an adjunct steam is not only to be taken from or be taken from the low pressure drum the drum. 드럼 크기 및 증기 요구와 같은 인자들에 따라, 중간압 및/또는 고압 드럼들로부터 추가로 또는 대안으로 보조 프로세스 증기를 취하는 것이 소망될 수 있으며, 이는 본 발명의 일반적인 원리들로부터 벗어나지 않고 행해질 것이다. Depending on factors such as the drum size and steam requirements, it may be to take the intermediate pressure, and / or an adjunct vapor in addition to or alternatively from the high pressure drum desired, as will be made without departing from the general principles of the invention. 하기 예시들은 이에 따라 이해될 것이다. To illustrate, it will be understood accordingly.

본 발명의 개념은, 메인 발전 부품들, 가스 터빈 및 증기 터빈으로부터 어떠한 에너지 페널티도 수반하지 않는 조합식 사이클 가스 터빈 플랜트를 위한 연소후 탄소 포집 계획을 위한 개략적인 연구를 제공하고, 저압 증기 터빈에 증기를 제공하기 위해서 종래에 사용되었던 열 회수 증기 발생기 또는 폐열 회수 보일러로부터 제 3 추출 지점을 사용하는 방법론을 제공한다. The concept of the present invention, post-combustion for the main power generation components, gas turbines and combined expression cycle gas turbine plant that does not involve any energy penalty from the steam turbine provides the schematic study for carbon capture scheme, and a low pressure steam turbine It provides the methodology to use the third extraction point from the heat recovery steam generator or waste heat recovery boiler that has been used in prior art to provide steam. 이는, 저압 증기 터빈으로의 증기 유입 매스 플로우를 감소시키고, 실질적으로 파워 출력을 감소시키며 그리고 작동 무결성에 영향을 미치는 IP/LP 크로스오버로부터 연소후 탄소 포집 플랜트를 위한 추출 증기용 탭 오프에 필수인 2 개의 압력들에서의 증기 발생을 내포하는 단일 재가열에 의한 종래의 석탄 연소식 보일러에서 공지된 문제를 회피한다. This reduces the steam inlet mass flow of the low pressure steam turbine and, sikimyeo substantially reduces the power output and the required for combustion and then extracted tap-off steam for carbon capture plant from the IP / LP crossover affecting the operational integrity 2 avoids the well known problem in the conventional coal combustion boiler according to the single re-heating to imply the generation of steam at different pressures.

연소후 탄소 포집 플랜트로부터의 응축물은 공급수 저장 탱크로 다시 보조 응축물 펌프들에 의해 복귀되는 것이 바람직하며, 이는 저압 증기 드럼의 상류 저압 이코노마이저에 작동 유체를 제공하는 소스이다. The condensate from the carbon capture plant post combustion are preferably returned by the secondary condensate pump back to the feedwater storage tank, which is a source for providing a working fluid at an upstream low-pressure economizer of the low pressure steam drum.

이는, 이슬점 체크와 함께, 탈기장치, 이코너마이저에 대한 피드 펌프 및 열회수 증기 발생기 또는 폐열 회수 보일러의 저압 증기 회로의 크기에 추가하여 마지널 커패시티(marginal capacity)를 내포한다. This, along with the dew point is checked, degassing, Ikoma in addition to the size of the low pressure steam circuit of a feed pump and a heat recovery steam generator or waste heat recovery boiler for you optimizer and the last contains the channel capacity (marginal capacity).

그러나, 열 회수 증기 발생기 또는 폐열 회수 보일러의 고압 및 중간압 회로 설계의 주 부품은 영향을 받지 않고 유지된다. However, high-pressure and intermediate-pressure circuit design of the main components of the heat recovery steam generator or waste heat recovery boiler is maintained without being affected.

특히, 그 결과, HRSG/WHRB의 LP 회로와 공급수 저장 탱크가 연소후 탄소 포집 프로세스의 작동 요구조건을 승인하도록 업그레이드될 수 있다면, 본 발명이 그린 필드 프로젝트들 및 브라운 필드 프로젝트의 리트로 핏팅 양자에 적합하다. In particular, as a result, HRSG / supply and LP circuits WHRB If the storage tank can be upgraded to accept the work requirements of the carbon capture process after combustion, the Retro fitting both of the present invention, the Greenfield projects and Brownfield projects Suitable. 기존 플랜트들의 상당 부품들이 수정을 위한 필요없이 그대로 남아있을 수 있다. There may be significant parts of existing plants that remain without the need for modification. 그 결과, 바람직한 경우에, 본 발명의 이러한 양태는 기존 플랜트의 현장에서의 애프터 마켓 수정 방법을 포함한다. As a result, in the preferred case, this aspect of the invention includes a method of after-market modification at the site of an existing plant.

이하, 본 발명은, 본 발명에 따른 시스템의 실시예를 개략적으로 도시하는 첨부 도 1을 참조하여 단지 예시로서 기술될 것이다. Hereinafter, the present invention, with reference to the accompanying Figure schematically showing an embodiment of a system according to the present invention will be described as an example only.

도 1 은 본 발명에 따른 시스템의 실시예를 개략적으로 도시하는 도면이다. 1 is a view schematically showing an embodiment of the system according to the invention.

도 1은 드럼들의 배열체, 이코노마이저(ECO), 증발기(EVA) 및 슈퍼 히터(SH)들을 통해, 가스 터빈으로부터 연도 가스의 유동 방향에 대해 열회수 증기 발생기(HRSG) 또는 폐열 회수 보일러(WHRB)의 저압(LP), 중간압(IP) 및 고압(HP) 회로의 수증기 흐름의 개략도를 도시한다. 1 is the arrangement of the drum body, the economizer (ECO), an evaporator (EVA), and a super heater (SH) heat recovery steam generator (HRSG) or the waste heat recovery boiler (WHRB) about from the gas turbine through the flow direction of the flue gas shows a low pressure (LP), intermediate pressure (IP) and high pressure schematic diagram of a steam flow (HP) circuit.

메인 증기(MS)가 HP SH로부터 HP 터빈으로 공급되고, 콜드 리히트(CRH) 증기가 공급수 저장 탱크 및 탈기에서의 압력을 유지하고 IP 터빈으로 증기를 공급하기 위해 핫 리히트(HRH) 증기로 재가열된다. The main steam (MS) is supplied to the HP turbine from HP SH, cold heat (CRH) steam is supplied to keep the pressure in the storage tank and deaerated, and hot re-heat (HRH) steam to supply the steam to IP turbine It is re-heated to. LP 증기는 LP SH로부터 LP 터빈 및 연소후 탄소 포집 플랜트의 성분들, 즉 증기 터빈 보조 드라이브, 희박한 용매 재생을 위한 리보일러 및 용매 특성들을 유지하기 위한 리클레이머에 공급된다. LP steam is supplied to the components of the carbon capture plant after the LP turbine and the combustion from the LP SH, i.e. reclaimer for maintaining the reboiler and the solvent properties for the steam turbine auxiliary drive, a lean solvent regeneration.

응축물은 응축물 추출 펌프들로부터 공급수 저장 탱크로의 응축 후에 복귀된다. The condensate is returned after condensation into the feed water storage tank from a condensate extraction pump.

본 발명은, 정격(rated) 전기 출력 및 증기 터빈의 작동의 불충분함으로부터 어떠한 에너지 패널티도 초래하지 않고 조합식 사이클 가스 터빈 플랜트에서 연소후 탄소 포집 프로세스의 작동 계획을 제공한다. The present invention provides a nominal (rated) electrical output and steam turbine carbon capture process operation plan of post combustion in the gas turbine combined cycle plant expression without causing any energy penalty from insufficient by the operation of the.

본 발명은, 고압 및 중간압 회로들을 본래대로 두면서 열회수 증기 발생기 또는 폐열 회수 보일러의 종래의 설계 원리들에 대한 최소의 수정들에 의해 구현될 수 있다. The invention can be implemented by a minimum of modifications to the conventional design philosophy of the high-pressure and intermediate-pressure circuit while leaving the intact heat recovery steam generator or waste heat recovery boiler.

연소후 탄소 포집 프로세스의 작동 안정성은, 가스 터빈을 위한 배압(back pressure)유지와 함께, 공급수 저장 탱크에서의 레벨 제어 및 LP 회로에 대한 제어 및 보호 로직에 본질적으로 관련되게 된다. Operating reliability of post-combustion carbon capture process, and with maintaining the back pressure (back pressure) for a gas turbine, to be essentially related to the control and protection logic for level control and the LP circuit in the feed water storage tank.

연소후 탄소 포집 프로세스의 작동 안정성은 증기 터빈의 발전 프로세스로부터 분리된다. After combustion operation stability of the carbon capture process is separated from the development process of the steam turbine.

Claims (9)

  1. 조합식 사이클 가스 터빈 발전소의 가스 사이클의 연도 가스들로부터 회수된 열로부터 증기를 발생시키기 위한 증기 발생기로서, A steam generator for generating steam from the heat recovery from the flue gases of the gas cycle of a combined expression cycle gas turbine power station,
    하나 이상의 고압 드럼; One or more high-pressure drum;
    하나 이상의 중간압 드럼; One or more intermediate pressure drum;
    하나 이상의 저압 드럼; One or more low-pressure drum; And
    관련된 연소후 탄소 포집 플랜트에 동력 및/또는 잠열의 소스를 공급하기 위해서, 상기 드럼들 중 하나 이상의 하류 위치로부터 보조 프로세스 증기의 추출을 가능케 하는 증기 유출 수단을 포함하는, After combustion related to a power supply and / or the source of the latent heat in the carbon capture plant, comprising a steam outlet from the means for at least one location downstream of said drums allows for extraction of the secondary process steam,
    증기 발생기. Steam generators.
  2. 제 1 항에 있어서, According to claim 1,
    상기 증기 발생기는, 연관된 연소후 탄소 포집 플랜트로 보조 프로세스 증기를 이송하기 위해 증기 유출 수단과 유체식으로 연속한 유체 도관을 더 포함하는, Wherein the steam generator further comprises a continuous fluid conduit to the vapor outlet means and the fluid type in order to convey the steam to carbon capture plant adjunct after the associated combustion,
    증기 발생기. Steam generators.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, According to claim 1 or 2,
    사용시, 조합식 사이클 가스 터빈 발전소의 추가의 프로세스 모듈(들)에 동력 및/또는 잠열의 소소를 제공하도록 프로세스 증기가 빼내지도록 구성되며, In use, the process is configured to remove vapor to provide a combination type Additional processing module (s), power and / or a source whose latent heat of the cycle gas turbine power station,
    증기 발생기는 이러한 추가의 프로세스 모듈(들)에 보조 프로세스 증기를 이송하기 위해서 증기 유출 수단과 유체식으로 연속한 유체 도관을 더 포함하는, Steam generator further comprises a continuous fluid conduit to the vapor outlet means and the fluid type in order to transfer a second process vapor to a process module (s) of this additional,
    증기 발생기. Steam generators.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 1 to 3,
    하나 이상의 증기 유출 수단이 하나 이상의 저압 드럼의 하류에 제공되는, One or more steam outlet means is provided downstream of the at least one low-pressure drum,
    증기 발생기. Steam generators.
  5. 조합식 사이클 터빈 발전소로서, As a combined cycle turbine type power plant,
    하나 이상의 가스 사이클 발생기; At least one gas generator cycle; And
    조합식 사이클 가스 터빈 발전소의 가스 사이클의 연도 가스들로부터 회수된 열로부터 증기를 발생시키기 위한 증기 발생기를 포함하며, From the heat recovery from the flue gases of the gas cycle of a combined expression cycle gas turbine power plant comprising a steam generator to generate steam,
    상기 증기 발생기는, The steam generator,
    하나 이상의 고압 드럼; One or more high-pressure drum;
    하나 이상의 중간압 드럼; One or more intermediate pressure drum;
    하나 이상의 저압 드럼; One or more low-pressure drum;
    상기 드럼들 중 하나 이상의 하류 위치로부터 보조 프로세스 증기의 추출을 가능케 하는 증기 유출 수단; Steam outlet means from the at least one location downstream of said drums allows for extraction of the secondary process steam;
    사용시 발전소에 의해 발생된 연소 가스들로부터 CO 2 를 회수하도록 유체식으로 배치된 연소후 탄소 포집 장치; After the combustion type disposed in the fluid from the combustion gases generated by the power plants in use so as to recover the CO 2 Carbon capture device; And
    상기 연소후 탄소 포집 장치로 보조 프로세스 증기를 이송하기 위해 증기 유출 수단과 유체식으로 연속한 유체 도관을 포함하는, In order to transfer the adjunct steam after the combustion of the carbon trap device including a fluid conduit to the vapor outlet means for continuous and fluid manner,
    조합식 사이클 터빈 발전소. Combined cycle turbine power equation.
  6. 제 5 항에 있어서, 6. The method of claim 5,
    상기 하나 이상의 증기 유출 수단은 하나 이상의 저압 드럼의 하류에 제공되는, The one or more steam outlet means is provided downstream of the at least one low-pressure drum
    조합식 사이클 터빈 발전소. Combined cycle turbine power equation.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 6. The method of claim 5 or 6,
    상기 연소후 탄소 포집 시스템은, 액상인 흡착제에 대해 반대 방향으로 가스가 흐르는 칼럼을 통해 가스를 통과시킴으로써 흡착에 의해 연도 가스로부터 CO 2 After the combustion carbon capture system, CO 2 from flue gases by adsorption by passing the gas through the column the gas flowing in the opposite direction to the liquid phase of the adsorbent 가 분리되는 흡수기 칼럼을 포함하는, Which includes the absorber column is separated,
    조합식 사이클 터빈 발전소. Combined cycle turbine power equation.
  8. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, A method according to any one of claims 5 to 7,
    상기 연소후 탄소 포집 시스템은, 재생 열(regenrative heating)에 의해 흡착제로부터 CO 2 Carbon capture system after the combustion, CO 2 from the adsorbent by a regeneration column (regenrative heating) 가 제거되는 재생 칼럼을 더 포함하는, Further comprising a regeneration column is removed,
    조합식 사이클 터빈 발전소. Combined cycle turbine power equation.
  9. 제 8 항에 있어서, The method of claim 8,
    희박한 흡착제를 재생시키기 위해서, 흡착제 용액을 수용하고 상기 흡착제 용액을 재비등(reboil)하기 위해 응축기 리보일러가 배치되는, In order to regenerate the lean absorbent, the absorbent solution is accommodated, and that a condenser reboiler arranged to (reboil) such as reboiling the absorbent solution,
    조합식 사이클 터빈 발전소. Combined cycle turbine power equation.
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