KR20150094282A - Floating liquefied natural gas re-gasification power plant using waste heat - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 폐열을 이용한 부유식 가스 저장 재기화 설비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가스터빈과 스팀터빈으로부터 발생한 폐열을 이용하여 발전 효율을 향상시킬 수 있는 폐열을 이용한 부유식 가스 저장 재기화 설비에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a floating gas storage regeneration facility using waste heat, and more particularly, to a floating gas storage regeneration facility using waste heat that can improve power generation efficiency by using waste heat generated from a gas turbine and a steam turbine .
부유식 가스복합 발전플랜트의 연료로 사용되는 액화천연가스(LNG)는 극저온 또는 저온의 유체상태로서, 이를 연료로 사용하기 위해서는 가열을 하여 적절한 온도가 되도록 제어해 주어야 한다.Liquefied natural gas (LNG) used as a fuel for a floating gas-fired combined cycle power plant is a cryogenic or low-temperature fluid state. In order to use it as fuel, it must be heated and controlled to a suitable temperature.
이때, 부유식 가스복합 발전플랜트를 구성하는 장비에는 정상 운전 중 발생하는 열을 냉각하기 위해 냉각시스템이 갖추어져 있다.At this time, the equipment constituting the floating gas combined-cycle power plant is equipped with a cooling system for cooling the heat generated during normal operation.
하지만, 액화천연가스 등의 가열과 장비들을 냉각시키는 것은 많은 비용과 에너지가 소비되기 때문에, 최근에는 비용절감 및 에너지 효율을 향상시키기 위한 많은 방안들이 모색되고 있는 실정이다.
However, heating and liquefying natural gas and cooling equipment are costly and energy consuming and, in recent years, there are many ways to reduce costs and improve energy efficiency.
본 발명과 관련된 선행문헌으로는 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0108224호(2013.10.02. 공개)가 있으며, 상기 선행문헌에는 해상 LNG 저장 및 복합화력발전 유닛에 관한 기술이 개시되어 있다.
A prior art related to the present invention is Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2013-0108224 (published on October 20, 2013), and the prior art discloses a technique related to a marine LNG storage and combined-cycle power generation unit.
본 발명은 가스터빈과 스팀터빈으로부터 발생한 폐열을 이용하여 발전 효율을 향상시킬 수 있는 폐열을 이용한 부유식 가스 저장 재기화 설비를 제공한다.
The present invention provides a floating gas storage / regeneration facility using waste heat that can improve power generation efficiency by using waste heat generated from a gas turbine and a steam turbine.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other matters not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명의 일 실시예에 따른 폐열을 이용한 부유식 가스 저장 재기화 설비는, 선체 내부에 구비된 연료탱크로부터 액화천연가스를 공급받아 천연가스로 기화시키는 기화기; 상기 기화기로부터 천연가스를 공급받아 구동되는 가스터빈; 상기 가스터빈으로부터 동력을 공급받아 발전되는 발전기; 및 상기 가스터빈으로부터 발생되는 배기가스의 폐열을 회수하여 상기 기화기로 공급하는 폐열회수부;를 포함한다.The present invention provides a floating gas storage tank reforming apparatus using waste heat according to an embodiment of the present invention includes a vaporizer for supplying natural gas from a fuel tank provided in a hull and vaporizing the natural gas; A gas turbine driven by receiving natural gas from the vaporizer; A generator that receives power from the gas turbine and generates power; And a waste heat recovery unit for recovering waste heat of the exhaust gas generated from the gas turbine and supplying the waste heat to the vaporizer.
이때, 상기 폐열을 이용한 부유식 가스 저장 재기화 설비는, 상기 폐열회수부와 상기 기화기의 공급 라인 상에 구비되며, 상기 폐열회수부로부터 상기 폐열을 공급받아 구동되는 스팀터빈을 더 포함할 수 있다.The floating gas storage and regenerating apparatus using the waste heat may further include a steam turbine provided on the supply line of the waste heat recovering unit and the vaporizer and driven by receiving the waste heat from the waste heat recovering unit .
상기 폐열회수부는 상기 스팀터빈으로부터 발생되는 폐열을 회수하여 상기 기화기로 공급할 수 있다.The waste heat recovery unit may recover the waste heat generated from the steam turbine and supply the waste heat to the vaporizer.
상기 기화기는 상기 폐열회수부로부터 공급받은 폐열을 열원으로 사용하거나, 열원으로 사용되는 증기와 상기 폐열을 열교환시킬 수 있다.The vaporizer may use waste heat supplied from the waste heat recovering unit as a heat source or heat exchange between the waste heat and the steam used as a heat source.
상기 발전기는 상기 가스터빈 및 상기 스팀터빈으로부터 공급받는 동력원의 사용 인가 설정이 가능하다.The generator is capable of setting the usage permission of the gas turbine and the power source supplied from the steam turbine.
상기 발전기는 상기 가스터빈과 상기 스팀터빈 중 적어도 하나 이상에 연결되며, 동력원의 사용 인가 온/오프 및 사용 시간 설정이 가능하다.
The generator is connected to at least one of the gas turbine and the steam turbine, and it is possible to set the use time of the power source on / off and the use time.
본 발명인 폐열을 이용한 부유식 가스 저장 재기화 설비에 의하면, 가스터빈과 스팀터빈으로부터 발생한 폐열을 회수하여 재기화 시킴으로써, 가열 및 냉각에 소요되는 에너지를 절약할 수 있다.According to the present invention, the waste heat generated from the gas turbine and the steam turbine is recovered and regenerated, thereby saving energy required for heating and cooling.
이에 따라, 본 발명은 발전 효율을 향상시킬 수 있다.
Accordingly, the present invention can improve power generation efficiency.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 폐열을 이용한 부유식 가스 저장 재기화 설비를 간략히 나타낸 개념도.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 폐열을 이용한 부유식 가스 저장 재기화 설비의 작동관계를 간략히 나타낸 블록도.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 폐열을 이용한 부유식 가스 저장 재기화 설비를 간략히 나타낸 개념도.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 폐열을 이용한 부유식 가스 저장 재기화 설비의 작동관계를 간략히 나타낸 블록도.1 is a conceptual view briefly showing a floating gas storage tank reforming facility using waste heat according to a first embodiment of the present invention;
2 is a block diagram schematically illustrating an operating relationship of a floating gas storage and degassing facility using waste heat according to a first embodiment of the present invention.
3 is a conceptual view briefly showing a floating gas storage tank re-formation facility using waste heat according to a second embodiment of the present invention.
4 is a block diagram schematically illustrating an operating relationship of a floating gas storage and degassing apparatus using waste heat according to a second embodiment of the present invention.
본 발명의 장점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것으로, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other features and advantages of the present invention will become more apparent by describing in detail exemplary embodiments thereof with reference to the attached drawings in which: It is intended that the invention be described in its entirety by reference to the appended claims and their equivalents.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.
일반적으로 부유식 가스 저장 재기화 설비(Floating Liquefied Natural Gas Re-Gasification Power Plant, FLRP)는 액화천연가스(LNG) 저장 기능과 재기화 시설 및 발전소를 하나의 제품에 집약시킨 고효율 저비용의 친환경 해양발전소다.Floating Liquefied Natural Gas Re-Gasification Power Plant (FLRP) is a high-efficiency, low-cost eco-friendly marine power plant that integrates liquefied natural gas (LNG) storage facilities, All.
이러한 부유식 가스 저장 재기화 설비(FLRP)는, 액화천연가스를 연료탱크에 저장하고 재기화시켜 가스엔진을 구동하고, 이를 통해 전기를 생산하고 이를 송출할 수 있도록 설계된다.Such a floating gas storage and regasification facility (FLRP) is designed to store and recycle liquefied natural gas in a fuel tank to drive the gas engine, thereby producing electricity and delivering it.
이때, 상술한 바와 같이 부유식 가스 저장 재기화 설비(FLRP)는 액화천연가스를 연료로 사용하기 위한 기화시스템과 더불어, 발생된 열을 처리하는 냉각시스템이 갖추어져 있다. 여기서, 액화천연가스 등의 가열과 장비들을 냉각시키는 것은 시스템을 작동하는데 많은 비용과 에너지가 소비된다.At this time, as described above, the floating gas storage regeneration facility (FLRP) is equipped with a cooling system for treating generated heat, in addition to a vaporization system for using liquefied natural gas as fuel. Here, heating the liquefied natural gas and cooling the equipment is costly and energy intensive to operate the system.
이에 따라, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 폐열을 이용한 부유식 가스 저장 재기화 설비는, 가스터빈과 스팀터빈으로부터 발생한 폐열을 이용하여 발전 효율을 향상시키고자 하는 목적을 갖는다.
Accordingly, the floating gas storage tank reforming apparatus using waste heat according to various embodiments of the present invention has an object of improving power generation efficiency by using waste heat generated from a gas turbine and a steam turbine.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 폐열을 이용한 부유식 가스 저장 재기화 설비에 대하여 설명하기로 한다.
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a floating gas storage and degassing apparatus using waste heat according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
제1실시예First Embodiment
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 폐열을 이용한 부유식 가스 저장 재기화 설비를 간략히 나타낸 개념도이다.1 is a conceptual view briefly showing a floating gas storage tank reforming apparatus using waste heat according to a first embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 폐열을 이용한 부유식 가스 저장 재기화 설비(100)는 해상에서 다양한 연료로 엔진을 가동시켜 전기를 생산 및 송출하는 기능을 갖는다.Referring to FIG. 1, the floating gas storage and degassing
본 발명의 제1실시예에 따른 폐열을 이용한 부유식 가스 저장 재기화 설비(100)는 크게, 선체(10)와 탑사이드(top side)의 골격을 형성하고, 선체(10) 내부에는 해상에서 균형을 유지하기 위해 연료탱크(20), 밸러스트 탱크(미도시) 등이 구비된다. 탑사이드에는 발전을 위한 설비가 구비될 수 있다.The floating gas storage and degassing
상기 본 발명의 제1실시예에 따른 폐열을 이용한 부유식 가스 저장 재기화 설비(100)는, 기화기(110), 가스터빈(120), 발전기(130) 및 폐열회수부(140)를 포함할 수 있다.The floating gas storage and
상기 기화기(110)는 선체(10) 내부에 구비된 연료탱크(20)로부터 액화천연가스(LNG)를 공급받아 천연가스(NG)로 기화시키는 기능을 갖는다.The
상기 가스터빈(120)은 상기 기화기(110)로부터 천연가스(NG)를 공급받으며, 이러한 천연가스를 동력원으로 사용한다.The
상기 발전기(130)는 상기 가스터빈(120)과 연결되며, 상기 가스터빈(120)으로부터 동력을 공급받아 발전된다.The
상기 폐열회수부(140)는 상기 가스터빈(120)으로부터 발생되는 배기가스의 폐열을 회수하여 상기 기화기(110)로 공급하는 기능을 갖는다.The waste
이때, 상기 기화기(110)는 상기 폐열회수부(140)로부터 공급받은 폐열을 열원으로 사용하거나, 열원으로 사용되는 증기와 상기 폐열을 열교환시킬 수 있다.
At this time, the
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 폐열을 이용한 부유식 가스 저장 재기화 설비의 작동관계를 간략히 나타낸 블록도이다.FIG. 2 is a block diagram briefly illustrating the operation of a floating gas storage and degassing facility using waste heat according to a first embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 기화기(110)는 연료탱크(20)로부터 액화천연가스(LNG)를 공급받아 천연가스(NG)로 기화시킨다.2, the
이때, 상기 기화기(110)의 열원으로는 해수(seawater)가 이용될 수 있으며, 상기 해수는 밸러스트 탱크(미도시)로부터 공급받을 수 있다.At this time, a seawater may be used as a heat source of the
또한, 상기 기화기(110)는 폐열회수부(140)로부터 공급받은 폐열을 열원으로 사용하거나, 열원으로 사용되는 증기와 상기 폐열을 열교환시킬 수 있다.The
상기 기화기(110)로부터 기화된 천연가스(NG)는 가스터빈(120)으로 공급되며, 이러한 천연가스(NG)를 통해 상기 가스터빈(120)이 구동된다.The natural gas (NG) vaporized from the
상기 가스터빈(120)은 발전기(130)와 연결되어, 상기 발전기(130)를 발전시키는 기능을 갖는다.The
여기서 상기 가스터빈(120)으로부터 발생되는 배기가스의 폐열은 폐열회수부(140)로 회수된다. 상기 폐열회수부(140)는 상기 폐열을 상기 기화기(110)로 공급한다.
The waste heat of the exhaust gas generated from the
제2실시예Second Embodiment
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 폐열을 이용한 부유식 가스 저장 재기화 설비를 간략히 나타낸 개념도이다.FIG. 3 is a conceptual view briefly showing a floating gas storage / regenerator using waste heat according to a second embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 폐열을 이용한 부유식 가스 저장 재기화 설비(200)는 기화기(210), 가스터빈(220), 발전기(230), 폐열회수부(240) 및 스팀터빈(250)을 포함한다.3, a floating gas storage and
상기 구성 중 본 발명의 제1실시예와 중복되는 구성의 설명은 생략하기로 한다. 다만, 상술된 내용이라도 도면의 이해를 돕기 위해 부분적으로 중복되는 부분이 포함될 수 있다.The description of the configuration that is the same as the first embodiment of the present invention will be omitted. However, the above-described contents may be partially overlapped to help understand the drawings.
상기 스팀터빈(250)은 상기 폐열회수부(240)와 상기 기화기(210)의 공급 라인 상에 구비된다. 상기 스팀터빈(250)은 상기 폐열회수부(240)로부터 폐열을 공급받으며, 이러한 폐열을 통해 구동될 수 있다.The
상기 발전기(240)는 상기 가스터빈(220) 및 상기 스팀터빈(250)으로부터 동력원을 공급받을 수 있다.The
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 폐열을 이용한 부유식 가스 저장 재기화 설비의 작동관계를 간략히 나타낸 블록도이다.FIG. 4 is a block diagram briefly illustrating an operation of a floating gas storage tank re-forming system using waste heat according to a second embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 기화기(210)는 연료탱크(20)로부터 액화천연가스(LNG)를 공급받아 천연가스(NG)로 기화시킨다.4, the
이때, 상기 기화기(210)의 열원으로는 해수(seawater)가 이용될 수 있으며, 상기 해수는 밸러스트 탱크(미도시)로부터 공급받을 수 있다.At this time, a seawater may be used as a heat source of the
상기 기화기(210)로부터 기화된 천연가스(NG)는 가스터빈(220)으로 공급되며, 이러한 천연가스(NG)를 통해 상기 가스터빈(220)이 구동된다.The natural gas (NG) vaporized from the
상기 가스터빈(220)은 발전기(230)와 연결되어, 상기 발전기(230)를 발전시키는 기능을 갖는다.The
여기서 상기 가스터빈(220)으로부터 발생되는 배기가스의 폐열은 폐열회수부(240)로 회수된다. 상기 폐열회수부(240)는 상기 폐열을 상기 기화기(210)와 스팀터빈(250)에 각각 공급할 수 있다.The waste heat of the exhaust gas generated from the
이때, 상기 기화기(210)는 상기 폐열회수부(240)로부터 공급받은 폐열을 열원으로 사용하거나, 열원으로 사용되는 증기와 상기 폐열을 열교환시킬 수 있다.At this time, the
상기 폐열회수부(240)로부터 상기 폐열을 공급받은 스팀터빈(250)은 폐열을 통해 구동된다. 이때, 상기 스팀터빈(250)의 구동 과정에서 발생한 폐열은 상기 폐열회수부(240)로 회수된다.The
상기 폐열회수부(240)는 상기 가스터빈(220)과 스팀터빈(250)으로부터 회수한 폐열을 상기 기화기(210)로 공급한다. 이때, 상기 기화기(210)는 열원으로 사용되는 증기와 상기 폐열을 열교환시킨다.The waste
상기 발전기(230)는 상기 가스터빈(220) 및 상기 스팀터빈(250) 각각으로부터 공급받는 동력원의 사용 인가 설정이 가능하다.The
여기서, 상기 발전기(230)는 상기 가스터빈(220)과 상기 스팀터빈(250) 중 적어도 하나 이상에 연결되며, 동력원의 사용 인가 온/오프 및 사용 시간을 설정할 수 있다.
Here, the
상술한 바와 같이 본 발명인 폐열을 이용한 부유식 가스 저장 재기화 설비는, 가스터빈과 스팀터빈으로부터 발생한 폐열을 회수하여 재기화시킨다.As described above, the floating gas storage tank reforming facility using the waste heat of the present invention recovers waste heat generated from a gas turbine and a steam turbine.
이에 따라, 본 발명은 가열 및 냉각에 소요되는 에너지를 절약하여 발전 효율을 향상시킬 수 있다.Accordingly, the present invention can improve the power generation efficiency by saving energy required for heating and cooling.
이상으로 본 발명의 실시예에 따른 폐열을 이용한 부유식 가스 저장 재기화 설비에 관하여 살펴보았다.The present invention has been described with respect to a floating gas storage and regenerating system using waste heat according to an embodiment of the present invention.
상술된 상세한 설명 및 후술될 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.It is to be understood that the terminology or words used in the foregoing detailed description and in the following claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary meanings and the inventor shall not be construed to limit the concept of the term to the best of his / Should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be properly defined.
그리고 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 하나의 예시에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory only and are not restrictive of the invention, It should be understood that water and variations may be present.
10 : 선체
20 : 연료탱크
100, 200 : 부유식 가스 저장 재기화 설비
110, 210 : 기화기
120, 220 : 가스터빈
130, 230 : 발전기
140, 240 : 폐열회수부
250 : 스팀터빈10: Hull
20: Fuel tank
100, 200: Floating gas storage regeneration facility
110, 210: vaporizer
120, 220: Gas turbine
130, 230: generator
140, 240: waste heat recovery unit
250: Steam turbine
Claims (6)
상기 기화기로부터 천연가스를 공급받아 구동되는 가스터빈;
상기 가스터빈으로부터 동력을 공급받아 발전되는 발전기; 및
상기 가스터빈으로부터 발생되는 배기가스의 폐열을 회수하여 상기 기화기로 공급하는 폐열회수부;를 포함하는 폐열을 이용한 부유식 가스 저장 재기화 설비.
A vaporizer for supplying liquefied natural gas from a fuel tank provided inside the hull and vaporizing the natural gas;
A gas turbine driven by receiving natural gas from the vaporizer;
A generator that receives power from the gas turbine and generates power; And
And a waste heat recovery unit for recovering waste heat of the exhaust gas generated from the gas turbine and supplying the recovered waste heat to the vaporizer.
상기 폐열회수부와 상기 기화기의 공급 라인 상에 구비되며, 상기 폐열회수부로부터 상기 폐열을 공급받아 구동되는 스팀터빈을 더 포함하는 폐열을 이용한 부유식 가스 저장 재기화 설비.
The method according to claim 1,
And a steam turbine provided on the supply line of the waste heat recovery unit and the vaporizer, the steam turbine being driven by receiving the waste heat from the waste heat recovery unit.
상기 폐열회수부는
상기 스팀터빈으로부터 발생되는 폐열을 회수하여 상기 기화기로 공급하는 폐열을 이용한 부유식 가스 저장 재기화 설비.
3. The method of claim 2,
The waste heat recovery unit
And a waste heat recovering waste heat generated from the steam turbine and supplying the recovered waste heat to the vaporizer.
상기 기화기는
상기 폐열회수부로부터 공급받은 폐열을 열원으로 사용하거나, 열원으로 사용되는 증기와 상기 폐열을 열교환시키는 폐열을 이용한 부유식 가스 저장 재기화 설비.
The method of claim 3,
The vaporizer
A floating gas storage regenerating apparatus using waste heat supplied from the waste heat recovering unit as a heat source or using waste heat for exchanging heat between the steam used as a heat source and the waste heat.
상기 발전기는
상기 가스터빈 및 상기 스팀터빈으로부터 공급받는 동력원의 사용 인가 설정이 가능한 폐열을 이용한 부유식 가스 저장 재기화 설비.
3. The method according to claim 1 or 2,
The generator
Wherein the gas turbine and the steam turbine are capable of setting the usage of the power source supplied from the steam turbine.
상기 발전기는
상기 가스터빈과 상기 스팀터빈 중 적어도 하나 이상에 연결되며, 동력원의 사용 인가 온/오프 및 사용 시간 설정이 가능한 폐열을 이용한 부유식 가스 저장 재기화 설비.6. The method of claim 5,
The generator
And a waste heat source connected to at least one of the gas turbine and the steam turbine, the waste heat source being capable of on / off use of the power source and setting a use time.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| KR20150094282A true KR20150094282A (en) | 2015-08-19 |
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ID=54057801
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| KR (1) | KR20150094282A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210051258A (en) | 2019-10-30 | 2021-05-10 | 최윤규 | LNG electric power system using the waste energy |
-
2014
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