KR20140083212A - System and method for supplying fuel for a floating power plant using combined cycle - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a fuel supply system, which can use liquefied natural gas (LNG) provided from a storage tank storing LNG as a fuel for a power generating turbine and can treat evaporation gas with minimum energy by sending the evaporation gas naturally generated in the storage tank to a recondenser and recondensing the gas, and to a fuel supply method. The present invention provides a fuel supply system for a floating gas combined-cycle power plant which uses natural gas as a fuel while floating on the sea, and a method for the same. Provided is a fuel supply system for a floating gas combined-cycle power plant, comprising the storage tank, which stores LNG; the recondenser, which liquefies the evaporation gas discharged from the storage tank after mixing the evaporation gas with LNG provided from the storage tank; a fuel pump, which condenses and transfers LNG and the liquefied evaporation gas liquefied in the recondenser; an evaporator, which heats the fuel condensed in the fuel pump; and a generating engine, which receives and combusts the fuel heated in the evaporator and then produces electricity. Also, provided is the fuel supply method using the system.

Description

부유식 가스 복합발전 플랜트의 연료 공급 시스템 및 방법 {SYSTEM AND METHOD FOR SUPPLYING FUEL FOR A FLOATING POWER PLANT USING COMBINED CYCLE}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a system and a method for supplying fuel to a floating gas-

본 발명은 부유식 가스 복합발전 플랜트의 연료 공급 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 액화천연가스를 저장하고 있는 저장탱크에서 공급되는 액화천연가스를 발전용 가스터빈의 연료로서 사용할 수 있는 동시에 저장탱크에서 자연적으로 발생하는 증발가스를 재응축기로 보내 재응축시킴으로써 최소한의 에너지로 증발가스를 처리할 수 있는 연료 공급 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and a method for supplying fuel to a floating gas turbine, and more particularly, to a system and method for supplying a liquefied natural gas, which is supplied from a storage tank storing a liquefied natural gas, To a fuel supply system and a method capable of treating evaporative gas with a minimum energy by recirculating the evaporation gas generated naturally in the storage tank to a recondenser.

연소에 의한 에너지를 터빈 등의 원동기(原動機, prime mover)를 통하여 전기 에너지로 변환하는 방법에는, 보일러 및 스팀터빈에 의한 발전 방법, 가스터빈에 의한 발전 방법 및 이들을 조합한 복합 사이클 발전 방법 등이 있다.Methods for converting energy from combustion into electrical energy through a prime mover such as a turbine include a power generation method using a boiler and a steam turbine, a power generation method using a gas turbine, and a combined cycle power generation method combining these methods have.

보일러 및 스팀 터빈에 의한 발전 방법은, 연료로서 중유, 원유, 잔사유 또는 석탄을 사용하고, 보일러에서 발생한 고온, 고압의 스팀에 의하여 터빈을 구동하여 발전하지만, 열효율이 38 ~ 40 %/HHV기준(HHV: 고위발열량)으로 비교적 낮다.The power generation method by the boiler and the steam turbine uses the heavy oil, the crude oil, the residual oil or the coal as the fuel and drives the turbine by the high temperature and the high pressure steam generated from the boiler. However, the thermal efficiency is 38-40% / HHV (HHV: high calorific value).

또한 가스터빈에 의한 발전 방법은, 연료로서 액화천연가스, 등유, 경유 등을 사용하고, 압축기로 공기를 압축하고 압축된 공기를 연소실로 보낸 후, 여기서 연료를 분사해서 연소시키고, 이때 생긴 고온 고압의 가스를 터빈에 내뿜으면서 팽창시켜 터빈을 회전시킴으로써 발전한다. 발전효율은 20 ~ 35%이지만, 가스터빈의 배기가스는 450 ~ 700℃로 고온이므로 이러한 열을 이용할 수 있다. 또, 공냉식 터빈 등에서는 온도를 1300 ~ 1500℃ 정도까지 높일 수 있으므로, 발전효율의 향상, 배기가스의 보다 유효한 이용이 가능하다.In addition, as a method of generating electricity by a gas turbine, liquefied natural gas, kerosene, light oil, or the like is used as fuel, air is compressed by a compressor, compressed air is sent to a combustion chamber, where fuel is injected and burned, And the turbine is rotated to expand the gas. The power generation efficiency is 20 to 35%, but the exhaust gas of the gas turbine is high at 450 to 700 ° C., so that such heat can be utilized. Further, in an air-cooled turbine or the like, the temperature can be increased up to about 1300 to 1500 ° C, so that the power generation efficiency can be improved and the exhaust gas can be used more effectively.

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 이용하여 발전력을 증강할 때에는, 열효율이 높은 복합 사이클 발전으로의 전환이 진행되고 있다.In a combined cycle power generation system using these, a liquefied natural gas is used as a fuel, the fuel is combusted with compressed air, the gas turbine is driven by the high-temperature high-pressure gas, and the exhaust gas is supplied to the waste heat recovery boiler, And a method of generating steam by a steam turbine is implemented, and the thermal efficiency is as high as 46 to 47%. Therefore, when new facilities are installed due to aging of power generation facilities or when power generation is enhanced by using existing facilities, conversion to combined cycle power generation with high thermal efficiency is proceeding.

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.In Gumi, there is a good track record of using crude oil and residues as fuel for gas turbines in addition to LNG and diesel. However, due to the impurities contained in these products, many problems arise and the maintenance cost is higher than when diesel or LNG is used .

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.Especially, as the environmental regulation condition is strengthened recently, the construction of a combined-cycle power plant having high performance and reliability with less emission of pollution compared to coal thermal power and nuclear power generation (apparatus) is rapidly increasing.

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.Such a combined-cycle power plant (device) basically consists of a gas turbine (GAS Turbine), a heat recovery steam generator, and a steam turbine. In order to increase the efficiency of the system, the combined-cycle power plant generates electricity by rotating the gas turbine with the high-temperature combustion gas generated by burning the fossil fuel, and then the high-temperature combustion gas discharged from the gas turbine Gas) to produce steam from the batch recovery boiler, which in turn produces a secondary power by turning the steam turbine.

또한, 전력의 공급이 원활하지 않은 격오지나, 전력 수요가 일정하지 않은 지역에서의 사용을 위해, 부유식 구조물 상에 가스 복합발전 설비를 설치한 부유식 가스 복합발전 플랜트에 대한 수요가 생겨나고 있는 추세이다.In addition, there is a demand for a floating gas-fired combined cycle power plant in which a gas-fired power plant is installed on a floating structure for use in areas where power supply is not smooth or power demand is not constant Trend.

그러나, 액화천연가스에 의한 복합 사이클 발전에서는 연료인 LNG의 저장 비용이 필요하고, 공급에 문제를 일으킬 수도 있다.However, in combined-cycle power generation by liquefied natural gas, the cost of storing LNG as a fuel is required and may cause problems in supply.

또한, 천연가스의 액화온도는 상압에서 약 -163℃의 극저온이므로, LNG는 그 온도가 상압에서 -163℃ 보다 약간만 높아도 증발된다. 종래의 LNG 운반선의 경우를 예를 들어 설명하면, LNG 운반선의 LNG 저장탱크는 단열처리가 되어 있기는 하지만, 외부의 열이 LNG에 지속적으로 전달되므로, LNG 운반선에 의해 LNG를 수송하는 도중에 LNG가 LNG 저장탱크 내에서 지속적으로 기화되어 LNG 저장 탱크 내에 증발가스(BOG; Boil-Off Gas)가 발생한다.Further, since the liquefaction temperature of natural gas is a cryogenic temperature of about -163 DEG C at normal pressure, LNG is evaporated even if its temperature is slightly higher than -163 DEG C at normal pressure. For example, in the case of a conventional LNG carrier, the LNG storage tank of the LNG carrier is heat-treated, but since the external heat is continuously transferred to the LNG, LNG is transported by the LNG carrier, The LNG storage tank is constantly vaporized and boil-off gas (BOG) is generated in the LNG storage tank.

발생된 증발가스는 저장탱크 내의 압력을 증가시키며 선박의 요동에 따라 액화가스의 유동을 가속시켜 구조적인 문제를 야기시킬 수 있기 때문에, 증발가스의 발생을 억제할 필요가 있다.The generated evaporation gas increases the pressure in the storage tank and accelerates the flow of the liquefied gas in accordance with the shaking motion of the ship, which may cause a structural problem, so it is necessary to suppress the generation of the evaporation gas.

종래, 액화가스 운반선의 저장탱크 내에서의 증발가스를 억제하기 위해, 증발가스를 저장탱크의 외부로 배출시켜 소각해 버리는 방법, 증발가스를 저장탱크의 외부로 배출시켜 재액화 장치를 통해 재액화시킨 후 다시 저장탱크로 복귀시키는 방법, 선박의 추진기관에서 사용되는 연료로서 증발가스를 사용하는 방법, 저장탱크의 내부압력을 높게 유지함으로써 증발가스의 발생을 억제하는 방법 등이 단독으로 혹은 복합적으로 사용되고 있었다.In order to suppress the evaporation gas in the storage tank of the liquefied gas carrier, conventionally, a method of discharging the evaporation gas to the outside of the storage tank and incinerating it, a method of discharging the evaporation gas to the outside of the storage tank, A method of returning to the storage tank again, a method of using evaporation gas as the fuel used in the propulsion engine of the ship, a method of suppressing the generation of evaporation gas by keeping the internal pressure of the storage tank high, alone or in combination .

액화가스 운반선에서와 같이, 액화천연가스를 저장하기 위한 저장탱크가 설치되는 부유식 가스 복합발전 플랜트에서도 증발가스를 처리하기 위한 수단이 설치되어야 하며, 증발가스를 처리함에 있어서 에너지를 최소한으로 사용하기 위한 연구 개발이 지속적으로 이루어질 필요가 있다.As in the liquefied gas carrier, a floating gas combined-cycle power plant in which a storage tank for storing liquefied natural gas is installed must be provided with a means for treating the evaporative gas, R & D needs to be done continuously.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 액화천연가스를 저장하고 있는 저장탱크에서 공급되는 액화천연가스를 발전용 가스터빈의 연료로서 사용할 수 있는 동시에 저장탱크에서 자연적으로 발생하는 증발가스를 재응축기로 보내 재응축시킴으로써 최소한의 에너지로 증발가스를 처리할 수 있는 부유식 가스 복합발전 플랜트의 연료 공급 시스템 및 방법을 제공하고자 하는 것이다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a liquefied natural gas storage tanks, And to provide a fuel supply system and method for a floating gas combined cycle power plant capable of treating evaporative gas with minimal energy by recirculating the evaporated gas to a recondenser.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 해상에서 부유된 채 사용되며 천연가스를 연료로 사용하는 부유식 가스 복합발전 플랜트의 연료 공급 시스템으로서, LNG를 저장하고 있는 저장탱크와; 상기 저장탱크로부터 배출된 증발가스를 상기 저장탱크로부터 공급받은 LNG와 혼합하여 액화시키는 재응축기와; 상기 재응축기에서 액화된 액화증발가스와 LNG를 압축하여 이송시키는 연료 펌프와; 상기 연료 펌프에서 압축된 연료를 가열하는 기화기와; 상기 기화기에서 가열된 연료를 공급받아 연소시켜 전기를 생산하는 발전용 엔진; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 가스 복합발전 플랜트의 연료 공급 시스템이 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a fuel supply system for a floating gas combined cycle power plant using floating natural gas as a fuel, comprising: a storage tank storing LNG; A recycler for mixing liquefied gas discharged from the storage tank with LNG supplied from the storage tank and liquefying the liquefied gas; A fuel pump for compressing and transporting liquefied vaporized gas and LNG liquefied in said recondenser; A carburetor for heating the compressed fuel in the fuel pump; A power generation engine for generating electricity by supplying the fuel heated by the vaporizer and burning the fuel; A fuel supply system of a floating gas combined-cycle power plant is provided.

상기 저장탱크로부터 배출되어 증발가스 압축기에서 압축된 증발가스는, 상기 엔진에 연료로서 공급되는 LNG와 혼합되어 모두 액화되는 것이 바람직하다.The evaporated gas discharged from the storage tank and compressed in the evaporative gas compressor is preferably mixed with LNG supplied as fuel to the engine and liquefied.

상기 엔진은 발전용 가스 터빈인 것이 바람직하다.The engine is preferably a power generation gas turbine.

상기 연료 공급 시스템은, 상기 엔진에 연료를 공급하기 위한 연료 공급라인 상에서 상기 연료 펌프와 상기 기화기 사이에 설치되는 열교환기를 더 포함하는 것이 바람직하다.The fuel supply system preferably further includes a heat exchanger installed between the fuel pump and the vaporizer on a fuel supply line for supplying fuel to the engine.

상기 연료 공급 시스템은, 증발가스 배출라인에 설치된 상기 증발가스 압축기의 하류측에 설치된 삼방향 밸브를 통해 분기하여 상기 열교환기를 거쳐 상기 재응축기로 연장하는 증발가스 분기라인을 더 포함하는 것이 바람직하다.Preferably, the fuel supply system further includes an evaporative gas branch line branched through a three-way valve provided downstream of the evaporative gas compressor installed in the evaporative gas discharge line and extending to the recondenser through the heat exchanger.

상기 연료 공급 시스템은, 상기 재응축기에서 액화되어 임시 저장된 액화증발가스를 상기 저장탱크에 복귀시키기 위한 LBOG 복귀라인을 더 포함하는 것이 바람직하다.The fuel supply system may further include an LBOG return line for returning the liquefied vapor gas temporarily stored in the recondenser to the storage tank.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 해상에서 부유된 채 사용되며 천연가스를 연료로 사용하는 부유식 가스 복합발전 플랜트에서 연료를 공급하기 위한 연료 공급 방법으로서, 액화천연가스를 저장하고 있는 저장탱크에서 공급되는 액화천연가스를 발전용 가스터빈의 연료로서 공급하고, 상기 저장탱크에서 배출된 증발가스를 상기 액화천연가스와 혼합하여 응축시킨 후 상기 액화천연가스와 함께 상기 가스터빈에 공급하는 것을 특징으로 하는 부유식 가스 복합발전 플랜트의 연료 공급 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a fuel supply method for supplying fuel in a floating gas-fired power plant using floating natural gas as a fuel, comprising the steps of: And the liquefied natural gas is supplied to the gas turbine together with the liquefied natural gas after the evaporated gas discharged from the storage tank is mixed with the liquefied natural gas to be condensed, A fuel supply method for a floating gas combined cycle power plant is provided.

본 발명에 따르면, 액화천연가스를 저장하고 있는 저장탱크에서 공급되는 액화천연가스를 발전용 가스터빈의 연료로서 사용할 수 있는 동시에 저장탱크에서 자연적으로 발생하는 증발가스를 재응축기로 보내 재응축시킬 수 있는 부유식 가스 복합발전 플랜트의 연료 공급 시스템 및 방법이 제공될 수 있다.According to the present invention, the liquefied natural gas supplied from the storage tank storing the liquefied natural gas can be used as the fuel for the gas turbine for power generation, and the evaporation gas naturally generated in the storage tank can be sent to the re- A fuel supply system and method of a floating gas combined power generation plant can be provided.

그에 따라 본 발명의 연료 공급 시스템 및 방법에 의하면, 에너지를 많이 소모하는 재액화 장치를 대신하여 재응축기를 통해 증발가스를 응축시켜 처리할 수 있으므로, 최소한의 에너지로 증발가스를 처리할 수 있게 된다.Therefore, according to the fuel supply system and method of the present invention, the evaporation gas can be condensed and processed through the recondenser instead of the energy-consuming re-liquefying device, so that the evaporation gas can be processed with a minimum energy .

도 1은 본 발명에 따른, 부유식 가스 복합발전 플랜트의 연료 공급 시스템을 도시한 개략 구성도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a schematic configuration diagram showing a fuel supply system of a floating gas combined-cycle power plant according to the present invention. Fig.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, the following examples can be modified in various forms, and the scope of the present invention is not limited to the following examples.

도 1에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 부유식 가스 복합발전 플랜트를 위한 연료 공급 시스템의 개략 구성도가 도시되어 있다.Fig. 1 shows a schematic configuration diagram of a fuel supply system for a floating gas combined-cycle power plant according to a preferred embodiment of the present invention.

본 발명에 따른, 부유식 가스 복합발전 플랜트의 연료 공급 시스템에 따르면, 액화가스, 예컨대 LNG를 저장하고 있는 저장탱크(1)로부터 LNG를 배출시켜 연료 펌프(5)에 의해 가스 터빈에서 요구하는 압력까지 압축시킨 후 기화기(6)에서 기화시켜 연료로서 가스 터빈에 공급한다.According to the fuel supply system of the floating gas combined-cycle power plant according to the present invention, the LNG is discharged from the storage tank 1 storing the liquefied gas, such as LNG, and the pressure required by the gas turbine And is vaporized in the vaporizer 6 to be supplied to the gas turbine as fuel.

저장탱크(1)에서 자연적으로 발생되는 증발가스(NBOG)는, 저장탱크(1)로부터 배출되어 증발가스 압축기(3)에서 압축된 후 가스 터빈에 연료로서 공급되는 LNG와 혼합(재응축)되어 LNG와 함께 연료로서 가스 터빈에 공급된다.The evaporation gas NBOG generated naturally in the storage tank 1 is mixed (recondensed) with the LNG discharged from the storage tank 1, compressed in the evaporative gas compressor 3, and supplied as fuel to the gas turbine And is supplied to the gas turbine as fuel together with the LNG.

가스 터빈의 연료로서 사용되는 LNG는 저장탱크(1) 내에 설치되는 잠수식 펌프(2)에 의해 LNG 배출라인(L1)을 통하여 저장탱크(1)의 외부로 배출된다. 배출된 LNG는 펌프 상류측의 버퍼 탱크로서의 기능을 겸하는 재응축기(4)에 공급되어 임시로 저장된다.The LNG used as the fuel of the gas turbine is discharged to the outside of the storage tank 1 through the LNG discharge line L 1 by the submerged pump 2 installed in the storage tank 1. The discharged LNG is supplied to the re-condenser 4 which also functions as a buffer tank on the upstream side of the pump and is temporarily stored.

재응축기(4)는 펌프의 상류측에 설치되는 버퍼 탱크로서의 기능을 수행할 수 있다. 재응축기(4)에 공급된 액화증발가스는 기체와 액체가 서로 분리되며, 액체 상태의 액화증발가스만이 연료 공급라인(L3)을 통해 연료 펌프(5)에 공급된다. 연료 펌프(5)는 복수개, 예를 들어 2개가 병렬로 설치될 수 있다.The re-condenser 4 can function as a buffer tank provided on the upstream side of the pump. The liquefied vaporized gas supplied to the recondenser 4 is separated from the gas and the liquid, and only the liquefied vaporized gas in the liquid state is supplied to the fuel pump 5 through the fuel supply line L3. A plurality of, for example, two fuel pumps 5 may be installed in parallel.

본 발명에 따르면, 저장탱크(1)에서 직접 공급되는 액화가스, 즉 LNG를 재응축기(4)에 임시 저장하고, LNG의 냉열을 이용하여 발생된 증발가스 중 일부 혹은 전부를 재응축시킬 수 있다.According to the present invention, the liquefied gas directly supplied from the storage tank 1, that is, the LNG is temporarily stored in the recondenser 4, and some or all of the evaporated gas generated using the cold heat of the LNG can be recycled .

재응축기(4)에 저장되어 있던 LNG는, 연료 공급라인(L3)을 통하여 연료 펌프(5)로 공급되어 가스 터빈에서 요구하는 압력(대략 20 ~ 25bar 정도)까지 압축되고, 계속해서 기화기(6)를 통과하면서 가스 터빈에서 요구하는 온도까지 가열(기화)된 후 가스 터빈에 연료로서 공급된다.The LNG stored in the recondenser 4 is supplied to the fuel pump 5 through the fuel supply line L3 to be compressed to a pressure required by the gas turbine (approximately 20 to 25 bar) (Vaporized) to the temperature required by the gas turbine, and then supplied as fuel to the gas turbine.

한편, 저장탱크는 LNG 등의 액화가스를 극저온 상태로 저장할 수 있도록 밀봉 및 단열 방벽을 갖추고 있지만, 외부로부터 전달되는 열을 완벽하게 차단할 수는 없다. 그에 따라 저장탱크(1) 내에서는 액화가스의 증발이 지속적으로 이루어지며, 증발가스의 압력을 적정한 수준으로 유지하기 위해 증발가스 배출라인(L2)을 통하여 저장탱크(1) 내부의 증발가스를 배출시킨다.On the other hand, the storage tank has a sealing and thermal barrier to store liquefied gas such as LNG in a cryogenic condition, but it can not completely block the heat transmitted from the outside. Accordingly, evaporation of the liquefied gas is continuously performed in the storage tank 1, and the evaporation gas in the storage tank 1 is discharged through the evaporation gas discharge line L2 to maintain the pressure of the evaporation gas at an appropriate level .

배출된 증발가스는 증발가스 배출라인(L2)을 통해 증발가스 압축기(3)에 공급된다. 도 1에는 증발가스 압축기(3)가 하나의 압축기로 이루어진 것으로 예시되어 있지만, 필요에 따라 하나 이상의 압축기를 포함하는 다단 압축의 증발가스 압축부로 이루어질 수도 있다.The discharged evaporated gas is supplied to the evaporative gas compressor (3) through the evaporated gas discharge line (L2). Although the evaporative gas compressor 3 is illustrated as being composed of one compressor in FIG. 1, it may be composed of a multi-stage compressed evaporative gas compression unit including one or more compressors as required.

증발가스 압축기(3)에서 압축된 증발가스는 재응축기(4)에 공급되어 LNG와 혼합됨으로써 액화된다. 액화된 증발가스(LBOG)는 재응축기(4)에 임시로 저장되어 있던 LNG와 함께 연료 공급라인(L3)을 따라 연료 펌프(5) 및 기화기(6)를 거쳐 가스 터빈에 공급된다The evaporated gas compressed in the evaporative gas compressor (3) is supplied to the recondenser (4) and mixed with the LNG to be liquefied. The liquefied evaporative gas LBOG is supplied to the gas turbine via the fuel pump 5 and the vaporizer 6 along the fuel supply line L3 together with the LNG temporarily stored in the recondenser 4

이와 같이 본 발명에 따르면, 액화천연가스는 저장탱크(1) 내의 잠수식 펌프(2)를 통해 재응축기(4)로 이송되고, 증발가스는 증발가스 압축기(3)를 통해 재응축기(4)로 이송되며, 재응축기(4)에서 증발가스는 액화천연가스에 의해 응축됨으로써 재액화 장치가 별도로 필요하지 않기 때문에 시스템 초기 투자비를 절약할 수 있을 뿐만 아니라 공간 활용도를 높일 수 있는 장점이 있다. 또한, 시스템의 운전시 재액화 장치에서 소모되는 에너지를 절감할 수 있게 된다.The liquefied natural gas is transferred to the recondenser 4 through the submerged pump 2 in the storage tank 1 and the evaporated gas is introduced into the recondenser 4 through the evaporative gas compressor 3, In the re-condenser 4, the evaporation gas is condensed by the liquefied natural gas, so that the re-liquefaction device is not needed separately. Therefore, the system initial investment cost can be saved and the space utilization can be increased. In addition, it is possible to reduce the energy consumed in the liquefaction device during operation of the system.

본 발명의 연료 공급 시스템에 의하면, 증발가스 압축기를 통해 증발가스를 압축해서 가스터빈의 연료로 공급하도록 구성되는 시스템보다 90% 이상의 동력 감소 효과가 있으며, 증발가스를 재액화 장치 없이 재응축기로 응축시킬 수 있으므로 시스템을 단순화시킬 수 있다.
The fuel supply system of the present invention has a power reduction effect of 90% or more than that of a system configured to compress the evaporated gas through the evaporative gas compressor and supply it as fuel to the gas turbine, and the evaporated gas is condensed by the recondenser So that the system can be simplified.

또한, 본 발명의 연료 공급 시스템은, 연료 공급라인(L3) 상에서 연료 펌프(5)와 기화기(6) 사이에 설치되는 열교환기(11)와, 증발가스 배출라인(L2)으로부터 삼방향 밸브(12)를 통해 분기하여 열교환기(11)를 거쳐 재응축기(4)로 연장하는 증발가스 분기라인(L5)을 더 포함할 수 있다.The fuel supply system of the present invention further includes a heat exchanger 11 installed between the fuel pump 5 and the vaporizer 6 on the fuel supply line L3 and a three way valve And an evaporating gas branch line L5 branching through the condenser 12 and extending to the re-condenser 4 via the heat exchanger 11. [

본 발명에 따르면, 증발가스 분기라인(L5)을 통하여 증발가스 압축기(3)에서 압축된 증발가스가 열교환기(11)에 공급될 수 있으며, 열교환기(11)에서는 상대적으로 저온인 기화기(6)에 공급되는 LNG와 상대적으로 고온인 증발가스 압축기(3)에서 압축된 증발가스를 열교환시킨다.According to the present invention, the evaporated gas compressed in the evaporative gas compressor 3 through the evaporative gas branch line L5 can be supplied to the heat exchanger 11, and in the heat exchanger 11, the vaporizer 6 ) And the evaporated gas compressed in the evaporative gas compressor (3) having a relatively high temperature.

저장탱크에서 발생하는 증발가스의 양이 많은 경우에, 증발가스 분기라인(L5)을 통해 증발가스 중 일부 혹은 전부를 열교환기(11)에 공급하여 증발가스의 온도를 낮춘 후 재응축기(4)에 공급함으로써 재응축기(4)에서 응축이 더욱 잘 일어나도록 할 수 있다. 즉, 열교환기(11)를 통해 상온의 증발가스가 연료로서 공급되는 액화천연가스의 냉열을 회수할 수 있으므로, 재응축기의 용량 및 크기를 줄일 수 있어 초기 투자비를 절감할 수 있게 된다.When the amount of the evaporation gas generated in the storage tank is large, a part or all of the evaporation gas is supplied to the heat exchanger 11 through the evaporation gas branch line L5 to lower the temperature of the evaporation gas, So that condensation can be performed more easily in the recondenser 4. That is, it is possible to recover the cold heat of the liquefied natural gas, which is supplied through the heat exchanger 11 as evaporation gas at room temperature as fuel, so that the capacity and size of the recondenser can be reduced and the initial investment cost can be reduced.

또한, 본 발명에 따르면, 연료 펌프(5)에서 압축된 액화가스는, 기화기(6)에 공급되기 전에, 증발가스 압축기(3)에 의해 압축된 증발가스와 열교환기(11)에서 열교환되도록 시스템을 구성하고 있기 때문에, 기화기(6)에 공급되는 액화가스는 열교환기(11)를 통과하면서 가열(예열)되어 기화기(6)에서의 기화 에너지를 절감할 수 있다.According to the present invention, the liquefied gas compressed in the fuel pump 5 is supplied to the evaporator 6 before being supplied to the evaporator 6, so that the evaporated gas compressed by the evaporator gas compressor 3 is heat- The liquefied gas supplied to the vaporizer 6 can be heated (preheated) while passing through the heat exchanger 11, so that the vaporization energy in the vaporizer 6 can be reduced.

재응축기(4)에 재응축되어 임시 저장된 액화증발가스는, 필요시, LBOG 복귀라인(L4)을 통해 액화가스 저장탱크(1)에 복귀될 수 있다. LBOG 복귀라인(L4)에는 LBOG의 복귀 여부를 제어하기 위한 개폐밸브(7)가 설치될 수 있다. 또한, 도 1에 도시하지는 않았지만, LBOG 복귀라인(L4)에는, 플래시 가스의 발생을 억제하고 발생된 플래시 가스를 처리하기 위해 팽창밸브, 기액분리기 등이 설치될 수 있다.The liquefied vapor gas recycled and temporarily stored in the recondenser 4 can be returned to the liquefied gas storage tank 1 through the LBOG return line L4, if necessary. The LBOG return line L4 may be provided with an on-off valve 7 for controlling the return of the LBOG. Although not shown in FIG. 1, an expansion valve, a gas-liquid separator, or the like may be provided in the LBOG return line L4 in order to suppress the generation of flash gas and to treat the generated flash gas.

그러나, 본 발명에 따른 연료 공급 시스템에 의하면, 부유식 가스 복합발전 플랜트의 운전 중 대부분의 기간 동안, 저장탱크에서 발생된 증발가스를 재응축기(4)에서 액화시켜 모두 가스 터빈에서 연료로서 사용할 수 있으며, 그에 따라 재액화 장치를 사용할 필요도 없고 LBOG 복귀라인(L4)을 통하여 저장탱크(1)에 복귀하는 액화가스를 없앨 수 있다.However, according to the fuel supply system of the present invention, the evaporation gas generated in the storage tank can be liquefied in the recondenser 4 and used as fuel in the gas turbine during most of the operation of the floating gas- The liquefied gas returning to the storage tank 1 through the LBOG return line L4 can be eliminated.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention will be.

1 : 저장탱크 2 : 잠수식 펌프
3 : 증발가스 압축기 4 : 재응축기
5 : 연료 펌프 6 : 기화기
7 : 개폐밸브 11 : 열교환기
12 : 삼방향 밸브 L1 : LNG 배출라인
L2 : 증발가스 배출라인 L3 : 연료 공급라인
L4 : LBOG 복귀라인 L5 : 증발가스 분기라인1: Storage tank 2: Submersible pump
3: Evaporative gas compressor 4: Re-condenser
5: fuel pump 6: vaporizer
7: opening / closing valve 11: heat exchanger
12: Three way valve L1: LNG exhaust line
L2: Evaporative gas discharge line L3: Fuel supply line
L4: LBOG return line L5: Evaporative gas branch line

Claims (7)

해상에서 부유된 채 사용되며 천연가스를 연료로 사용하는 부유식 가스 복합발전 플랜트의 연료 공급 시스템으로서,
LNG를 저장하고 있는 저장탱크와;
상기 저장탱크로부터 배출된 증발가스를 상기 저장탱크로부터 공급받은 LNG와 혼합하여 액화시키는 재응축기와;
상기 재응축기에서 액화된 액화증발가스와 LNG를 압축하여 이송시키는 연료 펌프와;
상기 연료 펌프에서 압축된 연료를 가열하는 기화기와;
상기 기화기에서 가열된 연료를 공급받아 연소시켜 전기를 생산하는 발전용 엔진;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 가스 복합발전 플랜트의 연료 공급 시스템.As a fuel supply system for a floating gas-fired combined cycle power plant that is floated at sea and uses natural gas as fuel,
A storage tank for storing LNG;
A recycler for mixing liquefied gas discharged from the storage tank with LNG supplied from the storage tank and liquefying the liquefied gas;
A fuel pump for compressing and transporting liquefied vaporized gas and LNG liquefied in said recondenser;
A carburetor for heating the compressed fuel in the fuel pump;
A power generation engine for generating electricity by supplying the fuel heated by the vaporizer and burning the fuel;
And a fuel supply system for the floating gas integrated power plant. 청구항 1에 있어서,
상기 저장탱크로부터 배출되어 증발가스 압축기에서 압축된 증발가스는, 상기 엔진에 연료로서 공급되는 LNG와 혼합되어 모두 액화되는 것을 특징으로 하는 부유식 가스 복합발전 플랜트의 연료 공급 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the evaporated gas discharged from the storage tank and compressed by the evaporative gas compressor is mixed with LNG supplied as fuel to the engine and is liquefied. 청구항 1에 있어서,
상기 엔진은 발전용 가스 터빈인 것을 특징으로 하는 부유식 가스 복합발전 플랜트의 연료 공급 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the engine is a power generation gas turbine. 청구항 1에 있어서,
상기 엔진에 연료를 공급하기 위한 연료 공급라인 상에서 상기 연료 펌프와 상기 기화기 사이에 설치되는 열교환기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 가스 복합발전 플랜트의 연료 공급 시스템.The method according to claim 1,
Further comprising a heat exchanger installed between the fuel pump and the vaporizer on a fuel supply line for supplying fuel to the engine. 청구항 4에 있어서,
증발가스 배출라인에 설치된 상기 증발가스 압축기의 하류측에 설치된 삼방향 밸브를 통해 분기하여 상기 열교환기를 거쳐 상기 재응축기로 연장하는 증발가스 분기라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 가스 복합발전 플랜트의 연료 공급 시스템.The method of claim 4,
Further comprising an evaporative gas branch line branched off from the evaporative gas discharge line through a three-way valve provided downstream of the evaporative gas compressor and extending to the re-condenser through the heat exchanger. Of the fuel supply system. 청구항 1에 있어서,
상기 재응축기에서 액화되어 임시 저장된 액화증발가스를 상기 저장탱크에 복귀시키기 위한 LBOG 복귀라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 가스 복합발전 플랜트의 연료 공급 시스템.The method according to claim 1,
Further comprising an LBOG return line for returning the liquefied vapor gas temporarily stored in the recondenser to the storage tank. 해상에서 부유된 채 사용되며 천연가스를 연료로 사용하는 부유식 가스 복합발전 플랜트에서 연료를 공급하기 위한 연료 공급 방법으로서,
액화천연가스를 저장하고 있는 저장탱크에서 공급되는 액화천연가스를 발전용 가스터빈의 연료로서 공급하고,
상기 저장탱크에서 배출된 증발가스를 상기 액화천연가스와 혼합하여 응축시킨 후 상기 액화천연가스와 함께 상기 가스터빈에 공급하는 것을 특징으로 하는 부유식 가스 복합발전 플랜트의 연료 공급 방법.A fuel supply method for supplying fuel in a floating gas-gas power plant using floating natural gas and using natural gas as fuel,
The liquefied natural gas supplied from the storage tank storing the liquefied natural gas is supplied as the fuel for the power generation gas turbine,
Wherein the evaporating gas discharged from the storage tank is mixed with the liquefied natural gas and is condensed and then supplied to the gas turbine together with the liquefied natural gas.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180046627A (en) * 2016-10-28 2018-05-09 삼성중공업 주식회사 Surplus bog treatment apppratus for gas turbine generating system

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