KR20140060669A - 가스복합발전플랜트의 담수화 시스템 - Google Patents

가스복합발전플랜트의 담수화 시스템 Download PDF

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KR20140060669A
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Abstract

가스복합발전플랜트의 담수화 시스템이 개시된다. 본 발명의 가스복합발전플랜트의 담수화 시스템은, 가스복합발전플랜트에서 담수를 생성하는 시스템에 있어서, 가스 연료를 공급받아 압축하고 연소시켜 가스터빈을 구동하여 발전하는 가스 터빈부; 가스 터빈부에서 배출되는 배기를 열원으로 생성된 증기로 스팀 터빈을 구동시켜 발전하는 배열 회수 발전부; 및 스팀 터빈을 구동시키고 배출되는 증기 중 일부를 공급받아, 배열 회수 발전부에서 증기의 나머지를 복수(復水)하는 냉각수로 사용되고 배출되는 해수를 증발시켜 담수를 생성하는 담수화부를 포함한다.

Description

가스복합발전플랜트의 담수화 시스템{Desalination System For Power Plant Using Combined Cycle}
본 발명은 가스복합발전플랜트의 담수화 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스팀 터빈을 구동시키고 배출되는 증기 중 일부를 공급받아, 배열 회수 발전부에서 증기의 나머지를 복수(復水)하는 냉각수로 사용되고 배출되는 해수를 증발시켜 담수를 생성하는 담수화부를 포함하는 가스복합발전플랜트의 담수화 시스템에 관한 것이다.
연소에 의한 에너지를 터빈 등의 원동기(原動機, prime mover)를 통하여 전기에너지로 변환하는 방법에는, 보일러 및 스팀터빈에 의한 발전방법, 가스터빈에 의한 발전방법 및 이들을 조합한 복합 사이클 발전방법이 있다.
보일러 및 스팀 터빈에 의한 발전 방법은, 연료로 중유, 원유, 잔사유 또는 석탄을 사용하고, 보일러에서 발생한 고온, 고압의 스팀에 의하여 터빈을 구동하여 발전하지만, 열효율이 38 ~ 40 %/HHV기준(HHV: 고위발열량)으로 비교적 낮다.
또한 가스터빈은 연료로 액화천연가스, 등유, 경유 등을 사용하여, 연료를 압축공기로 또는 압축공기를 연소열로 가열하여 연소시켜, 발생한 고온, 고압의 가스에 의하여 터빈을 구동하여 발전한다. 발전효율은 20 ~ 35%이지만, 가스터빈의 배기가스는 450 ~ 700℃로 고온이므로 이러한 열을 이용할 수 있다.
공냉식 터빈 등에서는 온도를 1300 ~ 1500℃ 정도까지 높일 수 있으므로, 발전효율의 향상, 배기가스의 보다 유효한 이용이 가능하다.
이들을 조합한 복합 사이클 발전에서는 연료로 액화천연가스를 사용하고, 압축공기로 연료를 연소시켜, 그 고온고압가스로 가스터빈을 구동하여 발전하고, 또한 배기가스를 폐열회수 보일러에 공급하여 스팀을 발생시키고 스팀 터빈에 의해 발전하는 방법이 실시되어 있고, 열효율이 46 ~ 47%로 높은 것이 특징이다. 따라서 발전설비의 노화에 의하여 설비를 신설할 때나, 기존설비를 이용한 발전력을 증강할 때에는, 열효율이 높은 복합 사이클 발전으로의 전환이 진행되고 있다.
그러나, 액화천연가스에 의한 복합 사이클 발전에서는 연료인 LNG의 저장 비용이 필요하고, 공급에 문제를 일으킬 수도 있다.
구미에서는, LNG나 경유 이외에 원유나 잔사유를 가스터빈의 연료로 사용하고 있는 실적이 있으나, 이들에 포함된 불순물 때문에 많은 문제가 발생하고, 경유나 LNG를 사용하는 경우에 비해 보수비용이 들게 된다.
특히 최근 환경규제조건이 강화됨에 따라, 석탄화력 및 원자력 발전(장치)에 비하여, 공해의 배출이 적으면서도 높은 성능과 신뢰성을 갖춘 복합화력 발전소의 건설이 급격히 증가되고 있다.
이러한 복합화력 발전(장치)은, 기본적으로 가스터빈(GAS Turbine)과 배열회수 보일러(Heat Recovery Steam Generator)와 스팀 터빈 등으로 구성되어 있다. 상기의 복합화력 발전은, 시스템의 효율을 높이기 위해, 일차적으로 화석연료를 연소시켜 생성한 고온의 연소가스로 가스터빈을 돌려 전력을 생산한 후, 가스터빈에서 배출되는 상기 고온의 연소가스(배기가스)로 배열회수 보일러에서 증기를 생산하도록 하여, 그 증기로 스팀 터빈을 돌려 이차적으로 전력을 생산한다.
도 1은 이러한 종래의 가스복합 화력 발전 시스템에서 배열회수 보일러와 스팀을 이용한 스팀 터빈에 의한 발전 공정의 일 예를 개략적으로 도시한다.
공급된 연료를 압축시켜(1) 가스 터빈(2)을 구동시키고, 배출되는 배기가스가 배열회수 보일러(3)에 유입되어 스팀이 생성되면, 스팀 터빈(4)을 구동시켜 전력을 생산한다.
스팀 터빈에서 배출되는 증기는 복수기(5)에서 해수와 열 교환으로 복수(復水)되어 다시 배열회수 보일러(3)로 공급된다.
이때, 배열회수 보일러(3)에서 배기를 열원으로 스팀을 생성하는 과정에서 Blow Down이 발생하기 때문에, 시스템의 물을 보충해 주어야 한다. 종래에는 이러한 보충수를 공급해 주기 위해 해수를 이용하는 경우, 증발식 또는 역삼투식 담수화 장치(7)가 구비되어 있었다. 장치에서 생성된 물은 순수장치(8)에서 이온을 제거하여 보충수로 공급되었다. 보충수 공급을 위한 해수는 복수기로 도입되는 해수의 일부를 분기하여 공급량을 조절하여(9) 공급하였으며, 담수화 장치에서 생성된 담수는 밸브를 거쳐 담수 소비처 또는 순수장치(8)로 공급할 수 있다.
상술한 바와 같은 종래의 가스복합발전시스템은 복수기로 도입되는 해수를 스팀으로 증발시켜 담수화하므로 해수의 증발을 위해 많은 에너지가 필요로 하였고, 복수기에서 열에너지를 흡수한 해수는 그대로 배출시켜 폐열을 활용하지 못하는 문제가 있었다.
본 발명은 이러한 복수기에서 열에너지를 흡수한 해수를 담수 생성에 이용함으로써 해수에 흡수된 폐열을 활용하여 효과적으로 담수를 생성할 수 있는 시스템을 제안하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 가스복합발전플랜트에서 담수를 생성하는 시스템에 있어서,
가스 연료를 공급받아 압축하고 연소시켜 가스터빈을 구동하여 발전하는 가스 터빈부;
상기 가스 터빈부에서 배출되는 배기를 열원으로 생성된 증기로 스팀 터빈을 구동시켜 발전하는 배열 회수 발전부; 및
상기 스팀 터빈을 구동시키고 배출되는 증기 중 일부를 공급받아, 상기 배열 회수 발전부에서 상기 증기의 나머지를 복수(復水)하는 냉각수로 사용되고 배출되는 해수를 증발시켜 담수를 생성하는 담수화부를 포함하는 가스복합발전플랜트의 담수화 시스템이 제공된다.
상기 담수화부는 상기 스팀 터빈을 구동시키고 배출되는 증기 중 일부를 열원으로, 상기 배열 회수 발전부에서 냉각수로 사용되고 배출되는 해수를 증발시켜 담수를 생성하는 증발식 담수화기와, 상기 증발식 담수화기에서 생성된 담수에 포함된 이온을 제거하여 순수를 생성하는 순수화기를 포함할 수 있다.
상기 담수화부는 상기 배열 회수 발전부에서 증기를 복수하는 냉각수로 사용된 해수를 배출하는 제1 배관과, 상기 배출 배관에서 분기되어 상기 해수를 상기 증발식 담수화기로 공급하는 제2 배관과, 상기 제2 배관에 마련되어 상기 증발식 담수화기로 공급되는 해수의 유량을 조절하는 해수 유량조절 밸브를 더 포함할 수 있다.
상기 담수화부는 상기 증발식 담수화 장치에서 생성된 담수를 담수 소비처로 공급하는 제3 배관과, 상기 제3 배관에서 분기되며 상기 순수화기가 배치되는 제4 배관과, 상기 제3 배관에서 상기 제4 배관이 분기되는 지점에 마련되는 3방향 밸브를 더 포함할 수 있다.
상기 담수화부는 상기 스팀 터빈을 구동시키고 배출되는 증기 중 일부를 상기 증발식 담수화기로 공급하는 제5 배관과, 상기 제5 배관에 마련되어 상기 증발식 담수화기로 공급되는 증기의 유량을 조절하는 증기 유량조절 밸브를 더 포함할 수 있다.
상기 담수화부는 상기 순수화기의 후단에서 상기 증발식 담수화기의 전단으로 연결되는 제6 배관과, 상기 제6 배관에 마련되어 상기 순수화기에서 생성된 상기 순수를 상기 증발식 담수화기로 도입되는 증기에 분사시키는 분사식 감열기와, 상기 제6 배관에 마련되어 상기 분사식 감열기로 도입되는 상기 순수의 유량을 조절하는 순수 유량조절 밸브를 더 포함할 수 있다.
상기 배열 회수 발전부는 상기 가스 터빈부에서 배출되는 배기를 열원으로 물을 증발시켜 증기를 생성하는 배열 회수 보일러와, 상기 배열 회수 보일러에서 공급되는 상기 증기로 스팀 터빈을 구동시켜 발전하는 스팀터빈 발전기와, 상기 스팀터빈 발전기에서 배출되는 상기 증기를 복수하는 복수기를 포함하되, 상기 순수화기에서 생성된 순수는 상기 복수기에 보충수로 공급될 수 있다.
상기 담수화부는 증기를 생성하여 상기 증발식 담수화기로 공급하는 보조 보일러를 더 포함하되, 상기 가스복합발전플랜트의 초기 구동시 상기 보조 보일러에서 공급된 증기로 상기 증발식 담수화기에서 물이 생성되어 상기 복수기를 거쳐 상기 배열 회수 보일러로 공급될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 가스복합발전플랜트에서 담수를 생성하는 방법에 있어서,
가스복합발전플랜트의 가스 터빈을 구동시켜 발전하고, 상기 가스 터빈에서 배출되는 배기를 열원으로 증기를 생성하여 스팀 터빈을 구동시켜 발전하되,
상기 스팀 터빈을 구동시키고 배출되는 증기 중 일부를 열원으로 하여, 상기 스팀 터빈에서 배출되는 증기의 나머지를 복수(復水)하는 냉각수로 사용되고 배출되는 해수를 증발시켜 담수를 생성하는 가스복합발전플랜트의 담수화 방법이 제공된다.
생성된 상기 담수 중 적어도 일부는 순수화기를 거쳐, 상기 스팀 터빈의 구동을 위한 증기를 생성하는 보충수로 공급될 수 있다.
본 발명의 가스복합발전플랜트의 담수화 시스템은, 스팀 터빈을 구동시키고 배출되는 증기 중 일부를 공급받아, 배열 회수 발전부에서 증기의 나머지를 복수(復水)하는 냉각수로 사용되고 배출되는 해수를 증발시켜 담수를 생성함으로써, 적은 에너지로 담수를 생성할 수 있고, 해수에 흡수된 폐열을 이용할 수 있다.
도 1은 종래의 가스복합발전시스템을 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스복합발전플랜트의 담수화 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 3은 초기 구동을 위한 보조 보일러가 추가된 가스복합발전플랜트의 담수화 시스템을 개략적으로 도시한다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스복합발전플랜트의 담수화 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 가스복합발전플랜트의 담수화 시스템은, 가스복합발전플랜트에서 담수를 생성하는 시스템에 있어서, 가스 연료를 공급받아 압축하고 연소시켜 가스터빈을 구동하여 발전하는 가스 터빈부(100)와, 가스 터빈부(100)에서 배출되는 배기를 열원으로 생성된 증기로 스팀 터빈을 구동시켜 발전하는 배열 회수 발전부(200)와, 스팀 터빈을 구동시키고 배출되는 증기 중 일부를 공급받아, 배열 회수 발전부(200)에서 증기의 나머지를 복수(復水)하는 냉각수로 사용되고 배출되는 해수를 증발시켜 담수를 생성하는 담수화부(300)를 포함한다.
가스복합발전플랜트에서는, 연료를 컴프레서(110)로 압축하고 연소시켜 가스 터빈(120)을 구동시켜 발전하고, 가스 터빈(120)에서 배출된 배기를 열원으로 생성된 증기로 스팀 터빈을 구동시켜 발전한다. 이때 스팀 터빈을 구동시키고 배출되는 증기 역시 100℃를 넘는 고온 상태이다. 본 실시예는 이렇게 스팀 터빈을 구동시키고 배출되는 고온의 증기 중 일부를 분기하여 담수화부(300)에 공급하고 해수 담수화의 열원으로 활용한다.
또한, 복수기(230)에서 고온의 증기를 복수할 때 해수를 이용할 수 있는데, 복수기(230)로 도입되는 해수는 위도나 계절에 따라 차이는 있으나 중위도 지역을 기준으로 약 23℃내외이다. 증기를 복수하는 과정에서 열 에너지를 흡수한 해수는 30℃ 이상으로 상당히 가열된다. 이와 같이 가열된 해수를 그대로 바다로 배출하는 경우 해양 생태계에 대한 영향을 줄 수 있고, 해수에 흡수된 열 에너지를 활용하지 못하는 문제가 있다. 본 실시예는 이러한 문제를 해결하기 위해, 복수기(230)에서 증기를 복수하며 가열된 해수를 담수화부(300)로 보내 담수화에 활용한다.
본 실시예에서 담수화부(300)는 스팀 터빈을 구동시키고 배출되는 증기 중 일부를 열원으로, 배열 회수 발전부(200)에서 냉각수로 사용되고 배출되는 해수를 증발시켜 담수를 생성하는 증발식 담수화기(310)와, 증발식 담수화기(310)에서 생성된 담수에 포함된 이온을 제거하여 순수를 생성하는 순수화기(320)를 포함할 수 있다.
배열 회수 발전부(200)의 복수기(230)에서 냉각수로 사용된 해수는 전술한 바와 같이 30℃ 이상으로 가열되므로 23℃ 내외의 해수를 바로 증발시켜 담수화하는 것보다 적은 열 에너지로도 증발시킬 수 있다.
본 발명자들의 시뮬레이션 결과, MED type의 증발식 담수화기(310)에서 500㎥/ｄ의 담수를 생산하기 위해, 23℃ 내외의 해수를 바로 증발시킬 경우 12.2㎿의 열량이 필요하였다. 이에 비해 32.5℃의 해수를 증발시켜 담수화하는 경우 2.5㎿의 열량이 소모됨으로써, 담수화를 위한 필요 열량이 약 1/5로 획기적으로 감소하는 점을 확인하였다.
본 실시예에서, 담수화부(300)는 배열 회수 발전부(200)에서 증기를 복수하는 냉각수로 사용된 해수를 배출하는 제1 배관(330)과, 배출 배관에서 분기되어 해수를 증발식 담수화기(310)로 공급하는 제2 배관(331)과, 제2 배관(331)에 마련되어 증발식 담수화기(310)로 공급되는 해수의 유량을 조절하는 해수 유량조절 밸브(332)를 더 포함할 수 있다.
담수화부(300)는 증발식 담수화 장치에서 생성된 담수를 담수 소비처로 공급하는 제3 배관(340)과, 제3 배관(340)에서 분기되며 순수화기(320)가 배치되는 제4 배관(341)과, 제3 배관(340)에서 제4 배관(341)이 분기되는 지점에 마련되는 3방향 밸브(342)를 더 포함할 수 있다.
담수화부(300)는 스팀 터빈을 구동시키고 배출되는 증기 중 일부를 증발식 담수화기(310)로 공급하는 제5 배관(350)과, 제5 배관(350)에 마련되어 증발식 담수화기(310)로 공급되는 증기의 유량을 조절하는 증기 유량조절 밸브(351)를 더 포함할 수 있다.
복수기(230)에서 증기를 복수하면서 가열된 해수는 제1 배관(330)을 통해 배출되는데, 제1 배관(330)에서 분기된 제2 배관(331)을 통해 증발식 담수화기(310)로 공급된다. 해수는 증발식 담수화기(310)에서, 제5 배관(350)을 통해 스팀 터빈에서 배출되어 공급된 증기를 열원으로 증발되어 담수를 생성한다. 생성된 담수는 제3 배관(340)을 통해 플랜트 내의 담수 소비처로 공급되는데, 3방향 밸브(342)를 통해 제4 배관(341)으로 담수 일부가 분기되어 순수화기(320)로 도입된다. 순수화기(320)에서 담수에 포함된 미네랄 등의 이온들이 제거되고(demineralized), 순수화기(320)를 거쳐 생성된 순수는 배열 회수 발전부(200)에 보충수로 공급된다. 배열 회수 보일러(210)에서 배기를 열원으로 스팀을 생성하는 과정에서 Blow Down이 발생하기 때문에, 시스템의 물을 보충해 주어야 하는데, 이를 위해 공급되는 물을 보충수라 한다. 이와 같이 보충되는 보충수의 양은 시스템에서 순환하는 물의 3% 내외로 비교적 소량이다.
증발식 담수화기(310)에서 해수를 증발시킨 증기는 열 에너지를 빼앗겨 응축될 수 있다. 증기의 응축으로 생성된 물도 배열 회수 발전부(200)로 다시 공급해준다.
담수화부(300)는 순수화기(320)의 후단에서 증발식 담수화기(310)의 전단으로 연결되는 제6 배관(370)과, 제6 배관(370)에 마련되어 순수화기(320)에서 생성된 순수를 증발식 담수화기(310)로 도입되는 증기에 분사시키는 분사식 감열기(371)와, 제6 배관(370)에 마련되어 분사식 감열기(371)로 도입되는 순수의 유량을 조절하는 순수 유량조절 밸브(372)를 더 포함할 수 있다.
스팀 터빈을 구동시키고 배출되는 증기는, 고온의 과열증기 상태일 수 있는데, 이와 같은 고온의 과열증기가 바로 증발식 담수화기(310)로 도입되는 경우 장비 손상이나 장비의 수명 단축을 초래할 수 있다. 그러므로, 본 실시예는 증발식 담수화기(310)로 도입되기에 앞서 증기에 분사식 감열기(371)로 순수를 분사하여 냉각시킴으로써 이러한 문제를 해결한다.
배열 회수 발전부(200)는 가스 터빈부(100)에서 배출되는 배기를 열원으로 물을 증발시켜 증기를 생성하는 배열 회수 보일러(210)와, 배열 회수 보일러(210)에서 공급되는 증기로 스팀 터빈을 구동시켜 발전하는 스팀터빈 발전기(220)와, 스팀터빈 발전기(220)에서 배출되는 증기를 복수하는 복수기(230)를 포함하되, 순수화기(320)에서 생성된 순수는 복수기(230)에 보충수로 공급될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 담수화부(300)는 증기를 생성하여 증발식 담수화기(310)로 공급하는 보조 보일러(360)를 더 포함할 수 있다. 이러한 경우, 가스복합발전플랜트의 초기 구동시 보조 보일러(360)에서 공급된 증기로 증발식 담수화기(310)에서 물이 생성되어 복수기(230)를 거쳐 배열 회수 보일러(210)로 공급될 수 있다. 가스복합발전플랜트의 초기 구동시, 배열 회수 발전부(200)에서 배출되는 증기가 부족하거나 없을 수 있으므로, 해수를 증발시켜 담수화하기 위한 열원을 공급하기 위하여 보조 보일러(360)를 추가로 마련한 것이다.
증발식 담수화기(310)에 공급된 복수기 배출 배수는 증기와의 열 교환으로 담수를 생성하면서 점차 염도가 높아지게 된다. 해수의 염도가 높아져 증발식 담수화기(310) 내부에서 결정화되면 이를 제거하기 어려우므로, 염도를 측정하여 일정 농도 이상이면 해수를 배출하기 위한 염도 센서(미도시)와 배출 제어부(미도시)가 추가로 마련될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 가스복합발전플랜트에서 담수를 생성하는 방법에 있어서,
가스복합발전플랜트의 가스 터빈(120)을 구동시켜 발전하고, 가스 터빈(120)에서 배출되는 배기를 열원으로 증기를 생성하여 스팀 터빈을 구동시켜 발전하되,
스팀 터빈을 구동시키고 배출되는 증기 중 일부를 열원으로 하여, 스팀 터빈에서 배출되는 증기의 나머지를 복수(復水)하는 냉각수로 사용되고 배출되는 해수를 증발시켜 담수를 생성하는 가스복합발전플랜트의 담수화 방법이 제공된다.
생성된 담수 중 적어도 일부는 순수화기(320)를 거쳐, 스팀 터빈의 구동을 위한 증기를 생성하는 보충수로 공급될 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 실시예들의 가스복합발전플랜트의 담수화 시스템은 스팀 터빈을 구동시키고 배출되는 증기 중 일부를 증발식 담수화기(310)에 공급하여, 배열 회수 발전부(200)의 복수기(230)에서 증기의 나머지를 복수(復水)하는 냉각수로 사용되고 배출되는 해수를 증발시켜 담수를 생성한다. 복수기(230)에서 증기를 복수하며 가열된 해수를 담수화함으로써, 바다에서 취수한 해수를 직접 증발시켜 담수화할 때보다 적은 에너지로 담수를 생성할 수 있고, 복수과정에서 해수에 흡수된 폐열을 이용할 수 있으므로 에너지 효율을 높일 수 있다.
이와 같은 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형될 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
100: 가스 터빈부
110: 컴프레서
120: 가스 터빈
200: 배열 회수 발전부
210: 배열 회수 보일러
220: 스팀터빈 발전기
230: 복수기
300: 담수화부
310: 증발식 담수화기
320: 순수화기
330: 제1 배관
331: 제2 배관
332: 해수 유량조절 밸브
340: 제3 배관
341: 제4 배관
342: 3방향 밸브
350: 제5 배관
351: 증기 유량조절 밸브
360: 보조 보일러
370: 제6 배관
371: 분사식 감열기
372: 순수 유량조절 밸브

Claims (10)

  1. 가스복합발전플랜트에서 담수를 생성하는 시스템에 있어서,
    가스 연료를 공급받아 압축하고 연소시켜 가스터빈을 구동하여 발전하는 가스 터빈부;
    상기 가스 터빈부에서 배출되는 배기를 열원으로 생성된 증기로 스팀 터빈을 구동시켜 발전하는 배열 회수 발전부; 및
    상기 스팀 터빈을 구동시키고 배출되는 증기 중 일부를 공급받아, 상기 배열 회수 발전부에서 상기 증기의 나머지를 복수(復水)하는 냉각수로 사용되고 배출되는 해수를 증발시켜 담수를 생성하는 담수화부를 포함하는 가스복합발전플랜트의 담수화 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 담수화부는
    상기 스팀 터빈을 구동시키고 배출되는 증기 중 일부를 열원으로, 상기 배열 회수 발전부에서 냉각수로 사용되고 배출되는 해수를 증발시켜 담수를 생성하는 증발식 담수화기; 및
    상기 증발식 담수화기에서 생성된 담수에 포함된 이온을 제거하여 순수를 생성하는 순수화기를 포함하는 가스복합발전플랜트의 담수화 시스템.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 담수화부는
    상기 배열 회수 발전부에서 증기를 복수하는 냉각수로 사용된 해수를 배출하는 제1 배관;
    상기 배출 배관에서 분기되어 상기 해수를 상기 증발식 담수화기로 공급하는 제2 배관; 및
    상기 제2 배관에 마련되어 상기 증발식 담수화기로 공급되는 해수의 유량을 조절하는 해수 유량조절 밸브를 더 포함하는 가스복합발전플랜트의 담수화 시스템.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 담수화부는
    상기 증발식 담수화 장치에서 생성된 담수를 담수 소비처로 공급하는 제3 배관;
    상기 제3 배관에서 분기되며 상기 순수화기가 배치되는 제4 배관; 및
    상기 제3 배관에서 상기 제4 배관이 분기되는 지점에 마련되는 3방향 밸브를 더 포함하는 가스복합발전플랜트의 담수화 시스템.
  5. 제 2항에 있어서, 상기 담수화부는
    상기 스팀 터빈을 구동시키고 배출되는 증기 중 일부를 상기 증발식 담수화기로 공급하는 제5 배관; 및
    상기 제5 배관에 마련되어 상기 증발식 담수화기로 공급되는 증기의 유량을 조절하는 증기 유량조절 밸브를 더 포함하는 가스복합발전플랜트의 담수화 시스템.
  6. 제 2항에 있어서, 상기 담수화부는
    상기 순수화기의 후단에서 상기 증발식 담수화기의 전단으로 연결되는 제6 배관;
    상기 제6 배관에 마련되어 상기 순수화기에서 생성된 상기 순수를 상기 증발식 담수화기로 도입되는 증기에 분사시키는 분사식 감열기; 및
    상기 제6 배관에 마련되어 상기 분사식 감열기로 도입되는 상기 순수의 유량을 조절하는 순수 유량조절 밸브를 더 포함하는 가스복합발전플랜트의 담수화 시스템.
  7. 제 2항에 있어서, 상기 배열 회수 발전부는
    상기 가스 터빈부에서 배출되는 배기를 열원으로 물을 증발시켜 증기를 생성하는 배열 회수 보일러;
    상기 배열 회수 보일러에서 공급되는 상기 증기로 스팀 터빈을 구동시켜 발전하는 스팀터빈 발전기; 및
    상기 스팀터빈 발전기에서 배출되는 상기 증기를 복수하는 복수기를 포함하되,
    상기 순수화기에서 생성된 순수는 상기 복수기에 보충수로 공급되는 것을 특징으로 하는 가스복합발전플랜트의 담수화 시스템.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 담수화부는
    증기를 생성하여 상기 증발식 담수화기로 공급하는 보조 보일러를 더 포함하되,
    상기 가스복합발전플랜트의 초기 구동시 상기 보조 보일러에서 공급된 증기로 상기 증발식 담수화기에서 물이 생성되어 상기 복수기를 거쳐 상기 배열 회수 보일러로 공급되는 것을 특징으로 하는 가스복합발전플랜트의 담수화 시스템.
  9. 가스복합발전플랜트에서 담수를 생성하는 방법에 있어서,
    가스복합발전플랜트의 가스 터빈을 구동시켜 발전하고, 상기 가스 터빈에서 배출되는 배기를 열원으로 증기를 생성하여 스팀 터빈을 구동시켜 발전하되,
    상기 스팀 터빈을 구동시키고 배출되는 증기 중 일부를 열원으로 하여, 상기 스팀 터빈에서 배출되는 증기의 나머지를 복수(復水)하는 냉각수로 사용되고 배출되는 해수를 증발시켜 담수를 생성하는 가스복합발전플랜트의 담수화 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    생성된 상기 담수 중 적어도 일부는 순수화기를 거쳐, 상기 스팀 터빈의 구동을 위한 증기를 생성하는 보충수로 공급되는 것을 특징으로 하는 가스복합발전플랜트의 담수화 방법.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105070328A (zh) * 2015-08-31 2015-11-18 上海核工程研究设计院 一种核电站海水淡化和余热排出系统
WO2016104851A1 (ko) * 2014-12-24 2016-06-30 이창건 원자로에서 발생한 증기를 이용하는 에너지 절약형 해수 담수화 시스템 및 해수 담수화 방법
CN110980843A (zh) * 2019-11-15 2020-04-10 大唐华银电力股份有限公司耒阳分公司 一种煤电厂烟气预脱硫废水干燥结晶装置
CN111807445A (zh) * 2020-07-07 2020-10-23 自然资源部天津海水淡化与综合利用研究所 一种回收柴油机多种余热的海水淡化系统
WO2023003293A3 (ko) * 2021-07-22 2023-10-12 송철민 태양에너지를 이용한 그린수소 생산 및 해수 담수화 시스템

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100827540B1 (ko) * 2007-01-18 2008-05-06 최용호 선박용 순수 생성장치

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016104851A1 (ko) * 2014-12-24 2016-06-30 이창건 원자로에서 발생한 증기를 이용하는 에너지 절약형 해수 담수화 시스템 및 해수 담수화 방법
US10413842B2 (en) 2014-12-24 2019-09-17 Chang Kun LEE Energy-saving seawater desalination system using steam generated in nuclear reactor, and method for desalinating seawater
CN105070328A (zh) * 2015-08-31 2015-11-18 上海核工程研究设计院 一种核电站海水淡化和余热排出系统
CN110980843A (zh) * 2019-11-15 2020-04-10 大唐华银电力股份有限公司耒阳分公司 一种煤电厂烟气预脱硫废水干燥结晶装置
CN111807445A (zh) * 2020-07-07 2020-10-23 自然资源部天津海水淡化与综合利用研究所 一种回收柴油机多种余热的海水淡化系统
WO2023003293A3 (ko) * 2021-07-22 2023-10-12 송철민 태양에너지를 이용한 그린수소 생산 및 해수 담수화 시스템

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