KR20150026680A - Arrangement structure of Floating and Storage Gas Power Plant - Google Patents

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KR20150026680A
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김인일
오준
박주미
정낙신
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대우조선해양 주식회사
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Abstract

The present invention relates to an arrangement structure of a floating storage gas power plant. The arrangement structure of a floating storage gas power plant is provided to store liquefied gas (LNG) in cargos of the floating storage gas power plant and produce electricity using the LNG, minimize the length of a hull by arranging a steam turbine power generation system on the optimal position of the upper part of a hull deck, and improve the structural stability of the hull by lowering the center of gravity of the hull. The structure comprises: a cargo system (1000) storing liquefied natural gas in a floating structure (10), and loading and unloading the liquefied gas; a fuel gas supply system (2000) installed on the floating structure (10) to evaporate the liquefied gas of the cargo system (1000) into fuel gas; a gas turbine/engine power generation system (3000) which includes a gas power generation unit (3100) operated by fuel gas supplied from the fuel gas supply system (2000), and a first generator (3200) producing electricity by the gas power generation unit (3100); a waste heat recovery steam generator (HRSG) (4000) generating steam by the waste heat of exhaust gas generated from the gas power generation unit (3100); a steam turbine power generation system (5000) including a steam turbine (5100) operated by steam supplied from the waste heat recovery steam generator (4000), and a second generator (5200) producing electricity by the steam turbine (5100). The steam turbine power generation system (5000) is arranged on the upper part of a deck.

Description

부유 저장식 가스 발전플랜트의 배치구조{Arrangement structure of Floating and Storage Gas Power Plant}[0001] Floating and Storage Gas Power Plant [0002]

본 발명은 부유 저장식 가스 발전플랜트에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 해상의 부유 구조물의 카고에 액화천연가스(LNG)를 저장하고, 그 액화천연가스를 이용하여 전력(電力)을 생산할 수 있으며, 스팀 터빈 발전 시스템을 선체 데크의 상부 최적 위치에 배치함으로써, 선체 길이를 최소화하며, 선체 무게중심을 낮추어 구조적 안정성을 높일 수 있는 부유 저장식 가스 발전플랜트의 배치구조에 관한 것이다.The present invention relates to a floating storage gas power plant, and more particularly to a floating storage gas power generation plant capable of storing liquefied natural gas (LNG) in a cargo of a floating structure at sea, producing electric power by using the liquefied natural gas, To a layout structure of a floating storage gas power plant capable of minimizing the hull length and lowering the center of gravity of the hull to improve the structural stability by disposing the turbine power generation system at the upper optimal position of the hull deck.

최근에는 친환경적인 발전에 대한 요구로 천연가스를 이용한 발전(發電)에 대한 관심이 증가하고 있다.In recent years, there has been an increasing interest in electric power generation using natural gas as a demand for environmentally friendly development.

전력공급이 원활하지 않은 신흥개발국 등에서 가스 발전에 대한 관심이 높아지고 있는데, 가스 발전은 그 특성상 육지에 가스 저장소 등과 같은 가스 인프라가 갖추어져야만 발전(發電)이 가능하기 때문에 개발에 제한이 많다.In emerging economies where power supply is not smooth, interest in gas power generation is increasing. Due to the nature of gas power generation, gas infrastructures such as gas reservoirs must be equipped on land.

육상의 화력발전 플랜트는 용적이 너무 커서 설비 초기 설치비용이 상승하는 문제점이 있고, 설비 및 시스템이 별도의 건물에 독립적으로 위치함에 따라서 건물 및 배관, 자재의 소모량이 증가하는 문제점이 있다.There is a problem that the initial installation cost of the facility is increased because the capacity of the thermal power plant on the land is too large, and the consumption of building, piping, and materials increases as the facility and the system are independently located in separate buildings.

또한, 종래 육상의 화력발전 플랜트에서는 설비 설치 및 탱크 배치, 그리고 테스트가 현장(site)에서 수행됨에 따라 리스크(risk)가 항상 존재하며, 오랜 공사기간이 필요한 문제점이 있다.In addition, in the conventional thermal power plant, there is always a risk that a facility installation, a tank layout, and a test are performed at a site, and a long construction period is required.

특히, 여러 개의 섬들로 이루어진 동남아시아 국가의 경우에는 대용량의 가스 발전을 하는 데 어려움이 많았다.Especially, in the case of Southeast Asian countries composed of several islands, it was difficult to generate large capacity gas.

즉, 육상의 화력발전소 건설에 따른 장소 확보와 건설비 소요를 가져오는 단점이 있으며, 육상의 화력발전소 건설에 많은 시간이 소요되므로 전력 공급을 단시간 내에 수행하는 것이 어렵다.In other words, there is a disadvantage that it requires a space for construction of a thermal power plant on the land and a construction cost, and it takes a lot of time to construct a thermal power plant on the land, so it is difficult to perform the power supply in a short time.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, FSRU(Floating Storage Re-gasfication Unit)라는 부유식 해상 가스저장 재 기화설비 선이 등장하게 되었으며, 이러한 해상 가스저장 재 기화설비 선을 이용하여 육지의 발전소에 가스를 공급하게 되었다.In order to solve this problem, a floatation storage gasification unit (FSRU) floating gas storage tank has been introduced, and the gas is supplied to a land power plant by using the offshore gas storage tank line .

그러나 이와 같은 FSRU를 이용한 육지에서의 발전은, 해상에서의 FSRU 설치와 육지에 발전소를 건설해야 하는 이중적인 부담을 초래한다.However, land-based development using such FSRUs creates a dual burden of installing FSRUs at sea and building power plants on land.

즉, FSRU 뿐만 아니라, 육상 발전소 건설에 따른 장소 확보와 건설비 소요를 가져오는 단점이 있다.In other words, it has disadvantages not only in securing FSRU but also in securing a place for construction of a power station and costing construction cost.

따라서 전술한 방법 이외에 해상에서 액화천연가스를 저장하면서 그 액화천연가스 및 가스 터빈/엔진의 폐열을 이용하여 전력을 생산할 수 있는 새롭고 진보된 타입의 부유 저장식 가스 발전플랜트(Floating and Storage Gas Power Plant, FSPP)의 개발이 절실히 요구되고 있다.Therefore, in addition to the above-mentioned method, a new and advanced type of floating and storage gas power plant capable of storing liquefied natural gas at sea and producing electric power using waste heat of the liquefied natural gas and gas turbine / FSPP) is urgently required.

본 발명은 해상의 부유 구조물의 카고에 액화천연가스(LNG)를 저장하고, 그 액화천연가스를 이용하여 전력(電力)을 생산할 수 있으며, 스팀 터빈 발전 시스템을 선체 데크의 상부 최적 위치에 배치함으로써, 선체 길이를 최소화하며, 선체 무게중심을 낮추어 선체의 구조적 안정성을 높일 수 있는 부유 저장식 가스 발전플랜트의 배치구조를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention can store liquefied natural gas (LNG) in a cargo of a floating structure in the sea, produce electric power using the liquefied natural gas, and arrange the steam turbine power generation system in an upper optimal position of the hull deck The present invention provides an arrangement structure of a floating storage gas power plant capable of minimizing the length of the hull and lowering the center of gravity of the hull to improve the structural stability of the hull.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 부유 저장식 가스 발전플랜트의 배치구조는 액화천연가스를 부유 구조물 안에 저장하고, 액화천연가스를 로딩 및 오프 로딩하는 카고 시스템; 상기 카고 시스템의 액화천연가스를 연료가스로 기화시켜 공급하기 위하여 상기 부유 구조물에 설치되는 연료가스 공급시스템; 상기 연료가스 공급시스템에서 공급하는 연료가스로 작동하는 가스 동력발생 유닛과, 상기 가스 동력발생 유닛에 의해서 전력을 생산하는 제1 발전기를 구비하는 가스 터빈/엔진 발전 시스템; 상기 가스 동력발생 유닛으로부터 발생하는 배기가스의 폐열을 이용하여 스팀을 생성하는 폐열회수 스팀발생기; 및 상기 폐열회수 스팀발생기에서 공급하는 스팀으로 작동하는 스팀 터빈과, 상기 스팀 터빈에 의해서 전력을 생산하는 제2 발전기를 구비하는 스팀 터빈 발전 시스템;을 포함하되, 상기 스팀 터빈 발전 시스템이 데크의 상부에 배치된다.In order to achieve the above-mentioned object, the arrangement structure of a floating storage gas power plant according to the present invention is a cargo system for storing liquefied natural gas in a floating structure, loading and offloading liquefied natural gas; A fuel gas supply system installed in the floating structure for vaporizing and supplying the liquefied natural gas of the cargo system with the fuel gas; A gas turbine / engine power generation system including a gas power generation unit that operates with the fuel gas supplied from the fuel gas supply system, and a first generator that generates power by the gas power generation unit; A waste heat recovery steam generator for generating steam by using waste heat of the exhaust gas generated from the gas power generation unit; And a steam turbine power generation system including a steam-driven steam turbine supplied from the waste heat recovery steam generator and a second generator for generating electric power by the steam turbine, wherein the steam turbine power generation system comprises: .

상기 폐열회수 스팀발생기와 상기 가스 터빈/엔진 발전 시스템은 상기 부유 구조물의 길이방향으로 일직선상에 배치될 수 있다.The waste heat recovery steam generator and the gas turbine / engine power generation system may be arranged in a straight line in the longitudinal direction of the floating structure.

상기 가스 터빈/엔진 발전 시스템과 상기 폐열회수 스팀발생기는 상기 부유 구조물의 데크 상부에 배치될 수 있다.The gas turbine / engine power generation system and the waste heat recovery steam generator may be disposed on top of the deck of the floating structure.

상기 가스 터빈/엔진 발전 시스템은 카고의 직 상방에 설치되지 않는 구조이다.The gas turbine / engine power generation system is a structure that is not installed directly above the cargo.

상기 부유 구조물의 데크 상에는 상기 가스 터빈/엔진 발전 시스템과 상기 폐열회수 스팀발생기가 인접하여 배치될 수 있다.On the deck of the floating structure, the gas turbine / engine power generation system and the waste heat recovery steam generator may be disposed adjacent to each other.

상기 부유 구조물의 데크 하부에는 선수 측으로 카고가 설치되고, 상기 부유 구조물의 데크 상부에는 선미 측으로 가스 터빈/엔진 발전 시스템, 상기 폐열회수 스팀발생기가 설치될 수 있다.A cargo is installed on the lower side of the deck of the floating structure, and a gas turbine / engine power generation system and the waste heat recovery steam generator are installed on the upper part of the deck of the floating structure.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 해상의 부유 구조물에 액화천연가스 카고를 구비하면서 액화천연가스 및 가스 동력발생 유닛의 폐열을 이용하여 전력을 생산할 수 있으며, 스팀 터빈 발전 시스템을 선체의 데크 상부에 최적으로 배치함으로써, 선체 길이를 최소화하고, 선체 무게중심을 낮추어 구조적 안정성을 높일 수 있다.As described above, according to the present invention, the liquefied natural gas cargo is provided in the floating structure of the sea while the waste heat of the liquefied natural gas and gas power generating unit can be used to generate electric power, and the steam turbine power generation system can be installed on the deck By optimally positioning, the hull length can be minimized and the structural center of gravity can be lowered to improve structural stability.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 부유 저장식 가스 발전플랜트의 전체 구성을 보인 개념도
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 부유 저장식 가스 발전플랜트를 보인 사시도
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 부유 저장식 가스 발전플랜트를 보인 배면도
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 부유 저장식 가스 발전플랜트의 배치구조를 보인 측면도
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 부유 저장식 가스 발전플랜트의 배치구조를 보인 측면도1 is a conceptual diagram showing the overall configuration of a floating storage gas generating plant according to a first embodiment of the present invention;
2 is a perspective view showing a floating storage gas generating plant according to a first embodiment of the present invention;
3 is a rear view showing a floating storage gas generating plant according to a first embodiment of the present invention;
4 is a side view showing an arrangement structure of a floating storage gas generating plant according to a first embodiment of the present invention
5 is a side view showing an arrangement structure of a floating storage gas generating plant according to a second embodiment of the present invention;

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 부유 저장식 가스 발전플랜트에 대하여 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a floating storage gas generating plant according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 부유 저장식 가스 발전플랜트의 전체 구성을 보인 개념도, 도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 부유 저장식 가스 발전플랜트를 보인 사시도, 도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 부유 저장식 가스 발전플랜트를 보인 배면도, 그리고 도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 부유 저장식 가스 발전플랜트의 배치구조를 보인 측면도이다.FIG. 1 is a conceptual view showing the entire construction of a floating storage gas power plant according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing a floating storage gas power plant according to a first embodiment of the present invention. FIG. 4 is a side view showing an arrangement structure of a floating storage gas power generation plant according to a first embodiment of the present invention. FIG. 4 is a side view showing a floating storage gas power generation plant according to a first embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 부유 저장식 가스 발전플랜트는 부유 구조물(10)의 카고(1100,1200)에 액화천연가스(LNG)를 저장하고, 그 액화천연가스를 이용하여 전력(電力)을 생산할 수 있다.1 to 4, a floating storage gas power plant according to a first embodiment of the present invention stores liquefied natural gas (LNG) in cargoes 1100 and 1200 of a floating structure 10, Gas can be used to produce power (electric power).

본 발명의 제1 실시 예에 따른 부유 저장식 가스 발전플랜트는 액화천연가스(LNG)를 부유 구조물(선체)(10) 안에 저장하고, 액화천연가스를 로딩 및 오프 로딩하는 카고 시스템(1000); 상기 카고 시스템(1000)의 액화천연가스를 연료가스로 기화시켜 공급하기 위하여 상기 부유 구조물(10)에 설치되는 연료가스 공급시스템(Fuel Gas Supply)(2000); 상기 연료가스 공급시스템(2000)에서 공급하는 연료가스로 작동하는 가스 동력발생 유닛(3100)과, 상기 가스 동력발생 유닛(3100)에 의해서 전력을 생산하는 제1 발전기(3200)를 구비하는 가스 터빈/엔진 발전 시스템(3000); 상기 가스 동력발생 유닛(3100)으로부터 발생하는 배기가스의 폐열을 이용하여 스팀을 생성하는 폐열회수 스팀발생기(4000); 및 상기 폐열회수 스팀발생기(4000)에서 공급하는 스팀으로 작동하는 스팀 터빈(Steam Turbine)(5100)과, 상기 스팀 터빈(5100)에 의해서 전력을 생산하는 제2 발전기(5200)를 구비하는 스팀 터빈 발전 시스템(5000);을 포함한다.The floating storage gas power plant according to the first embodiment of the present invention includes a cargo system 1000 for storing liquefied natural gas (LNG) in a floating structure (hull) 10 and for loading and offloading liquefied natural gas; A fuel gas supply system 2000 installed in the floating structure 10 to vaporize and supply liquefied natural gas of the cargo system 1000 with a fuel gas; A gas power generating unit 3100 that operates with the fuel gas supplied from the fuel gas supplying system 2000 and a first generator 3200 that generates electric power by the gas power generating unit 3100, / Engine power generation system 3000; A waste heat recovery steam generator 4000 for generating steam by using waste heat of the exhaust gas generated from the gas power generation unit 3100; A steam turbine 5100 operated by steam supplied from the waste heat recovery steam generator 4000 and a second generator 5200 generating electricity by the steam turbine 5100, And a power generation system 5000.

여기서, 설명의 편의상 가스 터빈/엔진 발전 시스템(3000), 폐열회수 스팀발생기(4000), 스팀 터빈 발전 시스템(5000)을 모두 포함하여 발전유닛이라 정의한다. 여기서, 가스 동력발생 유닛(3100)은 가스 터빈/엔진을 포함하여, 가스 터빈과 가스 엔진을 포함하는 개념으로 정의한다.Here, for convenience of explanation, the gas turbine / engine power generation system 3000, the waste heat recovery steam generator 4000, and the steam turbine power generation system 5000 are all defined as a power generation unit. Here, the gas power generation unit 3100 includes a gas turbine / engine, and defines a concept including a gas turbine and a gas engine.

상기 발전유닛은 폐열회수 스팀발생기(4000)에서 공급하는 스팀을 스팀 터빈(5100)에서 물로 냉각하여 응축하기 위한 응축기(C)를 더 포함한다.The power generation unit further includes a condenser (C) for cooling and condensing the steam supplied from the waste heat recovery steam generator (4000) into water in the steam turbine (5100).

또한, 가스 터빈/엔진 발전 시스템(3000)은 가스 터빈과 가스 엔진을 포함하는 개념으로 정의한다.Further, the gas turbine / engine power generation system 3000 is defined as a concept including a gas turbine and a gas engine.

상기 응축기(C)에는 후술하는 해수 공급 시스템(6100)이 연결되어 있다. 해수 공급 시스템(6100)은 해수를 이용하여 상기 응축기(C)를 냉각시키는 역할을 한다.The condenser C is connected to a seawater supply system 6100 described later. The sea water supply system 6100 serves to cool the condenser C by using seawater.

또한, 상기 부유 구조물(10)은 해상에 부유하는 구조물뿐만 아니라 고정수단에 의해서 해저 면에 고정되는 구조물을 모두 포함하는 개념으로 정의한다.In addition, the floating structure 10 is defined as a concept including both a structure floating on the sea, and a structure fixed on the sea floor by a fixing means.

본 발명의 제1 실시 예에 따른 부유 저장식 가스 발전플랜트는 생산한 전기를 해상 수요처(20) 및/혹은 육상 수요처(30)에 공급할 수 있고, 잉여의 전기를 부유 저장식 가스 발전플랜트 자체의 필요한 곳에 공급할 수 있다.The floating storage gas power generation plant according to the first embodiment of the present invention can supply the produced electricity to the marine demand customer 20 and / or the land demand site 30, and can supply the surplus electricity to the floating storage gas power plant itself Can supply.

상기 연료가스 공급시스템(2000)은 상기 가스 터빈/엔진 발전 시스템(3000)과 상기 부유 구조물(10)의 외부 중에서 적어도 어느 한 곳에 연료가스를 공급하도록 구성되는데, 상기 부유 구조물(10)의 외부로 연료가스를 공급하는 연료가스 공급라인(L)을 포함한다.The fuel gas supply system 2000 is configured to supply fuel gas to at least one of the gas turbine / engine power generation system 3000 and the outside of the floating structure 10, And a fuel gas supply line L for supplying fuel gas.

상기 카고 시스템(1000)은 액화천연가스의 저장을 위해서 상기 부유 구조물(10)의 내부에 설치되는 복수 개의 카고(1100,1200); 및 상기 카고(1100,1200)의 로딩 및 오프 로딩을 제어하기 위한 카고 핸들링 시스템(1300);을 포함한다. 여기서, 카고는 2 개 이상으로 구성될 수 있지만, 설명의 편의상 제1 카고(1100)와 제2 카고(1200)로 한정하여 설명하기로 한다.The cargo system (1000) includes a plurality of cargoes (1100, 1200) installed inside the floating structure (10) for storage of liquefied natural gas; And a cargo handling system 1300 for controlling loading and offloading of the cargoes 1100, 1200. Here, the cargo may be composed of two or more, but the description will be limited to the first cargo 1100 and the second cargo 1200 for convenience of explanation.

상기 부유 구조물(10)의 우현 측에 설치되는 로딩 아암(1000a)을 포함하며, 상기 로딩 아암(1000a)은 부유 구조물(10)의 중간 부분(middle)에 설치되는 것이 바람직하며, 액화천연가스의 로딩시 LNGC(LNG 캐리어)의 매니폴드와 결합하도록 구성된다.And a loading arm 1000a installed on the starboard side of the floating structure 10. The loading arm 1000a is preferably installed at the middle of the floating structure 10, And is configured to be coupled with a manifold of LNGC (LNG carrier) upon loading.

상기 카고 시스템(1000)은 BOG의 폐가스를 태워 없애기 위한 플레어 유닛(flare unit)(1400)을 더 포함한다. BOG의 폐가스는 대기중에 배출될 수도 있지만, 환경보호 측면을 고려하여 해상 법규에 따라 플레어 유닛(1400)을 통해서 소각한다.The cargo system 1000 further includes a flare unit 1400 for burning off the waste gas of the BOG. The waste gas of the BOG may be discharged to the atmosphere, but is incinerated through the flare unit 1400 in accordance with the marine regulations in consideration of the environmental protection aspect.

상기 카고 핸들링 시스템(1300)은 상기 복수 개의 카고(1100,1200) 안에 액화천연가스를 선택적으로 저장하기 위한 액화천연가스 로딩 라인(1310); 상기 복수 개의 카고(1100,1200) 중에서 로딩하지 않는 다른 카고로부터 액화천연가스를 상기 연료가스 공급시스템(2000)으로 보내기 위한 메인 라인(1320); BOG를 재 액화하기 위하여 상기 연료가스 공급시스템(2000)에 연결되는 BOG 오프 로딩 라인(1330); 및 상기 BOG 오프 로딩 라인(1330)의 BOG를 압축하여 연료가스 공급시스템(2000)의 재응축장치(2100)로 보내기 위한 BOG 컴프레서(1350);를 포함한다.The cargo handling system 1300 includes a liquefied natural gas loading line 1310 for selectively storing liquefied natural gas in the plurality of cargoes 1100, 1200; A main line (1320) for sending liquefied natural gas from the other cargo not loaded among the plurality of cargoes (1100, 1200) to the fuel gas supply system (2000); A BOG offloading line 1330 connected to the fuel gas supply system 2000 to re-liquefy the BOG; And a BOG compressor 1350 for compressing the BOG of the BOG offloading line 1330 and sending it to the recondensing device 2100 of the fuel gas supply system 2000.

본 발명의 제1 실시 예에 따른 부유 저장식 가스 발전플랜트의 배치구조에 있어서, 상기 스팀 터빈 발전 시스템(5000)은 데크의 상부에 배치된다. 상기 폐열회수 스팀발생기(4000)와 상기 가스 터빈/엔진 발전 시스템(3000)은 상기 부유 구조물(10)의 길이방향으로 일직선상에 배치된다.In the arrangement of the floating storage gas power plant according to the first embodiment of the present invention, the steam turbine power generation system 5000 is disposed at the top of the deck. The waste heat recovery steam generator 4000 and the gas turbine / engine power generation system 3000 are disposed in a straight line in the longitudinal direction of the floating structure 10.

상기 가스 터빈/엔진 발전 시스템(3000)과 상기 폐열회수 스팀발생기(4000)는 상기 부유 구조물(10)의 데크 상부에 배치된다.The gas turbine / engine power generation system 3000 and the waste heat recovery steam generator 4000 are disposed above the deck of the floating structure 10.

상기 가스 터빈/엔진 발전 시스템(3000)은 카고의 직 상방에 설치되지 않는 구조이며, 상기 부유 구조물(10)의 데크 상에는 상기 가스 터빈/엔진 발전 시스템(3000)과 상기 폐열회수 스팀발생기(4000)가 인접하여 배치된다.The gas turbine / engine power generation system 3000 and the waste heat recovery steam generator 4000 are installed on a deck of the floating structure 10, Are disposed adjacent to each other.

상기 머시인 구역 안에는 유틸러티 시스템(6000)이 배치된다.The utility system 6000 is located in the machine zone.

상기 유틸러티 시스템(6000)은 가스 발전시 폐열회수 스팀발생기(4000)의 스팀을 냉각하기 위하여 상기 부유 구조물(10)에 설치되는 해수 공급 시스템(6100); 가스 발전시 필요로 하는 액체(예를 들어, 케미컬 약품 등)를 저장하기 위한 보조 탱크(6200); 상기 폐열회수 스팀발생기(4000)에 청수를 공급하기 위한 워터 공급 시스템(6300); 및 전력을 공급하기 위한 전력 부(전장 계)(6400), 발전유닛 등의 작동을 제어하는 제어부(6500) 등을 포함한다.The utility system (6000) includes a seawater supply system (6100) installed in the floating structure (10) for cooling the steam of the waste heat recovery steam generator (4000) An auxiliary tank 6200 for storing liquids (e.g., chemical agents, etc.) required for gas generation; A water supply system 6300 for supplying fresh water to the waste heat recovery steam generator 4000; A power unit (electric system) 6400 for supplying electric power, a control unit 6500 for controlling the operation of the power generation unit, and the like.

상기 폐열회수 스팀발생기(4000)의 운전시 손실되는 스팀을 보강하기 위하여 상기 워터 공급 시스템(6300)은 로 워터 탱크(보충수 탱크)(12) 및 데미 워터 탱크(13)로부터 청수를 상기 폐열회수 스팀발생기(4000)에 공급한다.The water supply system 6300 supplies fresh water from the water tank (replenishing water tank) 12 and the demi water tank 13 to the waste heat recovery tank 630 in order to reinforce the steam lost during operation of the waste heat recovery steam generator 4000. [ And supplies it to the steam generator 4000.

또한, 상기 머시인 구역에는, 전술한 연료가스 공급시스템(2000), 유틸러티 시스템(6000), 기타 보조 탱크/서비스 탱크 들이 설치될 수 있다.Also, the above-mentioned fuel gas supply system 2000, the utility system 6000, and other auxiliary tank / service tanks may be installed in the machine area.

한편, 도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 부유 저장식 가스 발전플랜트의 배치구조를 보인 도면이다.5 is a view showing an arrangement structure of a floating storage gas power plant according to a second embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 부유 구조물(10)의 데크 상부에 스팀 터빈 발전 시스템(5000)이 설치된다.Referring to FIG. 5, a steam turbine power generation system 5000 is installed on the deck of the floating structure 10.

부유 구조물(10)의 데크 하부에 선수 측으로 제1 및 제2 카고(1100,1200)가 설치되고, 부유 구조물(10)의 데크 상부에는 선미 측으로 가스 터빈/엔진 발전 시스템(3000), 상기 폐열회수 스팀발생기(4000)가 설치된다.The first and second cargoes 1100 and 1200 are installed on the lower side of the deck of the floating structure 10 and the upper portion of the deck of the floating structure 10 is provided with a gas turbine / engine power generation system 3000, A steam generator 4000 is installed.

상기 가스 터빈/엔진 발전 시스템(3000)과 상기 폐열회수 스팀발생기(4000)가 인접하여 배치되며, 상기 가스 터빈/엔진 발전 시스템(3000)은 제1 및 제2 카고에 인접하여 설치되지 않도록 한다.
The gas turbine / engine power generation system 3000 and the waste heat recovery steam generator 4000 are disposed adjacent to each other, and the gas turbine / engine power generation system 3000 is not installed adjacent to the first and second cargoes.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 부유 저장식 가스 발전플랜트의 작용을 간략하게 설명하면 다음과 같다.The operation of the floating storage gas power plant according to the present invention will be briefly described below.

제1 카고(1100) 또는 제2 카고(1200)로부터 액화천연가스가 연료가스 공급 시스템(2000)으로 오프 로딩된다.The liquefied natural gas is offloaded from the first cargo 1100 or the second cargo 1200 to the fuel gas supply system 2000.

연료가스 공급 시스템(2000)은 액화천연가스를 기화시켜서 연료 가스로 만들어 가스 동력발생유닛(3100)에 공급한다. 상기 가스 동력발생 유닛(3100)은 연료 가스를 이용하여 구동함으로써 제1 발전기(3200)로부터 전기를 생산한다. 상기 가스 동력발생유닛(3100)의 배기가스의 폐열은 폐열회수 스팀발생기(4000)로 공급되며, 폐열회수 스팀발생기(4000)는 폐열을 이용하여 스팀을 발생시키고, 그 스팀을 스팀 터빈(5100)에 공급한다.The fuel gas supply system 2000 vaporizes the liquefied natural gas into fuel gas and supplies it to the gas power generation unit 3100. The gas power generation unit 3100 generates electricity from the first generator 3200 by driving using the fuel gas. The waste heat of the exhaust gas of the gas power generation unit 3100 is supplied to the waste heat recovery steam generator 4000. The waste heat recovery steam generator 4000 generates steam by using waste heat and supplies the steam to the steam turbine 5100, .

상기 스팀 터빈(5100)은 스팀을 이용하여 구동함으로써 제2 발전기(5200)로부터 전기를 생산한다.The steam turbine 5100 generates electricity from the second generator 5200 by driving using steam.

상기 스팀 터빈(5100)에서 발생하는 스팀은 응축기(C)에 의해서 응축되는 데, 상기 해수 공급 시스템(6100)은 상기 폐열회수 스팀발생기(4000) 운전시 발생하는 고온의 스팀을 냉각하기 위하여 해수를 끌어들여 냉각한다. 이러한 냉각 과정에 의해서 상기 스팀 터빈(5100)에서 발생하는 스팀은 물로 변환된 후에 상기 폐열회수 스팀발생기(4000)로 회수된다.The steam generated in the steam turbine 5100 is condensed by the condenser C and the seawater supply system 6100 supplies seawater to cool the high temperature steam generated during the operation of the waste heat recovery steam generator 4000 Cool it by pulling it. The steam generated in the steam turbine 5100 is converted into water by the cooling process and is then recovered to the waste heat recovery steam generator 4000.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 해상의 부유 구조물에 액화천연가스 카고를 구비하면서 액화천연가스 및 가스 터빈/엔진의 폐열을 이용하여 전력을 생산할 수 있으며, 스팀 터빈 발전 시스템을 선체 하부에 최적으로 배치함으로써, 선체 길이를 최소화하며, 선체 무게중심을 낮추어 구조적 안정성을 높일 수 있다.As described above, the present invention can produce electric power using liquefied natural gas and waste heat of a gas turbine / engine while having a liquefied natural gas cargo in a floating structure in the sea, and can optimize the steam turbine power generation system By arranging, it is possible to minimize the hull length and lower the hull center of gravity to improve the structural stability.

그리고, 본 발명은 한정된 실시 예와 도면을 통하여 설명되었으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재된 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. Various modifications and variations are possible within the scope of equivalents.

10: 부유 구조물
11: 밸러스트 워터 탱크
12: 로 워터 탱크(보충수 탱크)
13: 데미 워터 탱크
1000: 카고 시스템
1100: 제1 카고
1200: 제2 카고
1300: 카고 핸들링 시스템
1310: 액화천연가스 로딩 라인
1400: 플레어 유닛
2000: 연료가스 공급시스템(Fuel Gas Supply)
3000: 가스 터빈/엔진 발전 시스템
3100: 가스 동력발생유닛
3200: 제1 발전기
4000: 폐열회수 스팀발생기
5000: 스팀 터빈 발전 시스템
5100: 스팀 터빈(Steam Turbine)
5200: 제2 발전기
6000: 유틸러티 시스템
6100: 해수 공급 시스템
6200: 보조 탱크
6300: 워터 공급 시스템
6400: 전력 부
6500: 제어부10: Floating structure
11: Ballast water tank
12: Water tank (makeup water tank)
13: Demi Water Tank
1000: Cargo system
1100: 1st cargo
1200: 2nd cargo
1300: Cargo handling system
1310: Liquefied natural gas loading line
1400: flare unit
2000: Fuel gas supply system
3000: Gas turbine / engine power generation system
3100: Gas power generating unit
3200: first generator
4000: Waste Heat Recovery Steam Generator
5000: Steam turbine power generation system
5100: Steam Turbine
5200: Second generator
6000: Utility System
6100: Seawater Supply System
6200: auxiliary tank
6300: Water supply system
6400:
6500:

Claims (6)

액화천연가스를 부유 구조물(10) 안에 저장하고, 액화천연가스를 로딩 및 오프로딩하는 카고 시스템(1000);
상기 카고 시스템(1000)의 액화천연가스를 연료가스로 기화시켜 공급하기 위하여 상기 부유 구조물(10)에 설치되는 연료가스 공급시스템(2000);
상기 연료가스 공급시스템(2000)에서 공급하는 연료가스로 작동하는 가스 동력발생 유닛(3100)과, 상기 가스 동력발생 유닛(3100)에 의해서 전력을 생산하는 제1 발전기(3200)를 구비하는 가스 터빈/엔진 발전 시스템(3000);
상기 가스 동력발생유닛(3100)으로부터 발생하는 배기가스의 폐열을 이용하여 스팀을 생성하는 폐열회수 스팀발생기(4000); 및
상기 폐열회수 스팀발생기(4000)에서 공급하는 스팀으로 작동하는 스팀 터빈(5100)과, 상기 스팀 터빈(5100)에 의해서 전력을 생산하는 제2 발전기(5200)를 구비하는 스팀 터빈 발전 시스템(5000);을 포함하되, 상기 스팀 터빈 발전 시스템(5000)이 데크의 상부에 배치되는 것을 특징으로 하는 부유 저장식 가스 발전플랜트의 배치구조.A cargo system (1000) for storing liquefied natural gas in a floating structure (10), loading and offloading liquefied natural gas;
A fuel gas supply system 2000 installed in the floating structure 10 to vaporize and supply liquefied natural gas of the cargo system 1000 with a fuel gas;
A gas power generating unit 3100 that operates with the fuel gas supplied from the fuel gas supplying system 2000 and a first generator 3200 that generates electric power by the gas power generating unit 3100, / Engine power generation system 3000;
A waste heat recovery steam generator 4000 for generating steam by using waste heat of the exhaust gas generated from the gas power generation unit 3100; And
A steam turbine power generation system 5000 having a steam-driven steam turbine 5100 supplied from the waste heat recovery steam generator 4000 and a second generator 5200 generating electricity by the steam turbine 5100, ; Wherein the steam turbine power generation system (5000) is disposed on top of the deck. 청구항 1에 있어서,
상기 폐열회수 스팀발생기(4000)와 상기 가스 터빈/엔진 발전 시스템(3000)은 상기 부유 구조물(10)의 길이방향으로 일직선상에 배치되는 것을 특징으로 하는 부유 저장식 가스 발전플랜트의 배치구조.The method according to claim 1,
Wherein the waste heat recovery steam generator (4000) and the gas turbine / engine power generation system (3000) are arranged in a straight line in the longitudinal direction of the floating structure (10). 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 가스 터빈/엔진 발전 시스템(3000)과 상기 폐열회수 스팀발생기(4000)는 상기 부유 구조물(10)의 데크 상부에 배치되는 것을 특징으로 하는 부유 저장식 가스 발전플랜트의 배치구조.The method according to claim 1 or 2,
Wherein the gas turbine / engine power generation system (3000) and the waste heat recovery steam generator (4000) are disposed on top of the deck of the floating structure (10). 청구항 3에 있어서,
상기 가스 터빈/엔진 발전 시스템(3000)은 카고(1100,1200)의 직 상방에 설치되지 않는 구조인 것을 특징으로 하는 부유 저장식 가스 발전플랜트의 배치구조.The method of claim 3,
Wherein the gas turbine / engine power generation system (3000) is a structure that is not installed directly above the cargo (1100, 1200). 청구항 4에 있어서,
상기 부유 구조물(10)의 데크 상에는 상기 가스 터빈/엔진 발전 시스템(3000)과 상기 폐열회수 스팀발생기(4000)가 인접하여 배치되는 것을 특징으로 하는 부유 저장식 가스 발전플랜트의 배치구조.The method of claim 4,
Wherein the gas turbine / engine power generation system (3000) and the waste heat recovery steam generator (4000) are disposed adjacent to a deck of the floating structure (10). 청구항 1에 있어서,
상기 부유 구조물(10)의 데크 하부에는 선수 측으로 카고(1100,1200)가 설치되고, 상기 부유 구조물(10)의 데크 상부에는 선미 측으로 가스 터빈/엔진 발전 시스템(3000), 상기 폐열회수 스팀발생기(4000)가 설치되는 것을 특징으로 하는 부유 저장식 가스 발전플랜트의 배치구조.The method according to claim 1,
In the lower portion of the deck of the floating structure 10, cargoes 1100 and 1200 are installed. On the upper part of the deck of the floating structure 10, a gas turbine / engine power generation system 3000, a waste heat recovery steam generator 4000) is installed on the bottom surface of the gas turbine.
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