KR20170136138A - Combined cycle power generation system - Google Patents
Combined cycle power generation system Download PDFInfo
- Publication number
- KR20170136138A KR20170136138A KR1020160067683A KR20160067683A KR20170136138A KR 20170136138 A KR20170136138 A KR 20170136138A KR 1020160067683 A KR1020160067683 A KR 1020160067683A KR 20160067683 A KR20160067683 A KR 20160067683A KR 20170136138 A KR20170136138 A KR 20170136138A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- seawater
- liquid
- pipe
- steam
- heat
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
- F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K11/00—Plants characterised by the engines being structurally combined with boilers or condensers
- F01K11/02—Plants characterised by the engines being structurally combined with boilers or condensers the engines being turbines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K19/00—Regenerating or otherwise treating steam exhausted from steam engine plant
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
- F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
- F01K23/04—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled condensation heat from one cycle heating the fluid in another cycle
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
- F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
- F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
- Y02E20/18—Integrated gasification combined cycle [IGCC], e.g. combined with carbon capture and storage [CCS]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
-
- Y02T10/16—
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 가스화부의 공기분리기에서 생성된 저온의 액체산소 또는 액체질소를 이용하여 담수화부의 증기를 응축시키는 복합발전 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a combined power generation system for condensing vapor of a desalination part using low temperature liquid oxygen or liquid nitrogen produced in an air separator of a gasification part.
화력발전(火力發電)은 기체연료, 액체연료 또는 화석연료(化石燃料)를 연소시켜 증기를 생성하고, 생성된 증기로 회전기기를 회전시켜 발전하는 방식으로, 연료의 연소시 발생하는 연소가스가 배출됨으로 인해 환경이 오염되는 문제가 있다.Thermal power generation is a method of generating steam by burning gaseous fuel, liquid fuel or fossil fuel (fossil fuel), and generating rotating steam by rotating the rotating equipment. The combustion gas generated during combustion of the fuel There is a problem that the environment is polluted due to discharge.
이러한 문제점을 해소하기 위하여, 연료의 연소시 발생하는 연소가스로 가스터빈을 회전시켜 1차로 발전하고, 가스터빈에서 배출되는 배기가스를 이용하여 증기를 생성한 다음, 생성된 증기로 증기터빈을 회전시켜 2차로 발전하는 복합발전(復合發電)이 개발되어 사용되고 있다.In order to solve this problem, it is necessary to rotate the gas turbine by the combustion gas generated when the fuel is burned, generate the steam by using the exhaust gas discharged from the gas turbine, rotate the steam turbine by the generated steam A second generation power generation system has been developed and used.
복합발전은 두 차례에 걸쳐 발전하기 때문에 화력발전보다 열효율이 우수하고, 환경오염이 적으며, 정지 후 재가동하는 시간이 짧은 장점이 있다. 또한, 복합발전은 석탄을 연료로 하는 화력발전에 비하여 발전소의 건설 기간이 단축되는 장점이 있다.Combined power generation has advantages over thermal power generation, thermal efficiency is better than that of thermal power generation, environmental pollution is less, and restarting time is short. In addition, combined power generation is advantageous in that the construction period of the power plant is shortened compared to the thermal power generation using coal as fuel.
일반적인 복합발전 시스템은 석탄을 가스화시켜 합성가스를 생성하는 가스화부와 상기 가스화부에서 생성된 합성가스를 연료로 발전하는 발전부를 포함하며, 상기 발전부의 폐열을 이용하여 해수를 담수화시키는 담수화부를 포함할 수도 있다. 이때, 상기 담수화부는 상기 발전부의 폐열을 이용하여 해수를 가열하고, 해수의 가열시 생성되는 증기를 응축시켜 담수를 생성한다.A general combined power generation system includes a desalination unit for desalinating seawater using waste heat of the power generation unit, including a gasification unit for gasifying coal to produce syngas and a power generation unit for generating syngas generated from the gasification unit as fuel It is possible. At this time, the desalination unit heats the seawater using the waste heat of the power generation unit, and condenses the steam generated when heating the seawater to generate fresh water.
그런데, 종래의 복합발전 시스템은 해수의 가열시 생성된 증기를 응축시키기 위하여 별도의 응축장치를 설치하여 사용하므로, 원가가 상승하는 단점이 있다.However, in the conventional combined-cycle power generation system, a separate condenser is installed to condense the steam generated during the heating of seawater, so that the cost increases.
복합발전 시스템과 관련한 선행기술은 한국공개특허공보 제10-2016-0036685호(2016년 04월 05일) 등에 개시되어 있다.Prior art relating to the combined power generation system is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2016-0036685 (April 05, 2016).
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 모든 문제점들을 해결할 수 있는 복합발전 시스템을 제공하는 것일 수 있다.It is an object of the present invention to provide a combined power generation system capable of solving all the problems of the conventional art.
본 발명의 다른 목적은 원가를 절감할 수 있는 복합발전 시스템을 제공하는 것일 수 있다.Another object of the present invention is to provide a combined power generation system capable of reducing costs.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 복합발전 시스템은, 공기를 액체산소와 액체질소로 분리하는 공기분리기와 상기 공기분리기에서 생성된 산소를 공급받아 연료를 연소하여 합성가스를 생성하는 가스화기를 가지는 가스화부; 상기 가스화부에서 생성된 합성가스를 연료로 발전하며, 발전시 생성된 증기를 해수를 이용하여 응축시키는 복수기를 가지는 발전부; 상기 복수기에서 배출되는 해수를 가열하여 증기를 생성한 후 응축시켜 담수를 생성하는 담수화부를 포함하며, 상기 담수화부에서 생성된 증기는 상기 공기분리기에서 생성된 액체산소와 액체질소 중, 적어도 하나에 의하여 응축될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a combined-cycle power generation system including an air separator for separating air into liquid oxygen and liquid nitrogen, and a fuel cell for generating syngas by burning fuel, A gasifier having a gasifier; A generator having a condenser for generating syngas generated from the gasification unit as fuel and condensing the steam generated at the time of generation using seawater; And a desalination unit for generating seawater by heating seawater discharged from the condenser to condense the seawater to generate fresh water. The steam generated in the desalination unit is separated into at least one of liquid oxygen and liquid nitrogen generated in the air separator Can be condensed.
본 실시예에 따른 복합발전 시스템은, 담수화부에서 생성된 증기를 공기분리기에서 생성된 저온의 액체산소 또는 저온의 액체질소를 이용하여 응축시킬 수 있다. 그러면, 증기를 응축시키기 위한 별도의 응축장치가 필요 없으므로, 원가가 절감되는 효과가 있을 수 있다.In the combined-cycle power generation system according to the present embodiment, the steam generated in the desalination unit can be condensed using low-temperature liquid oxygen or low-temperature liquid nitrogen generated in the air separator. Then, since there is no need for a separate condenser for condensing the steam, the cost can be reduced.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 복합발전 시스템의 구성을 보인 도.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 복합발전 시스템의 구성을 보인 도.
도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 복합발전 시스템의 구성을 보인 도.
도 4는 본 발명의 제4실시예에 따른 복합발전 시스템의 구성을 보인 도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a configuration of a combined power generation system according to a first embodiment of the present invention; FIG.
2 is a view showing a configuration of a combined power generation system according to a second embodiment of the present invention;
3 is a view showing a configuration of a combined power generation system according to a third embodiment of the present invention;
4 is a view showing a configuration of a combined-cycle power generation system according to a fourth embodiment of the present invention.
본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.It should be noted that, in the specification of the present invention, the same reference numerals as in the drawings denote the same elements, but they are numbered as much as possible even if they are shown in different drawings.
한편, 본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.Meanwhile, the meaning of the terms described in the present specification should be understood as follows.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.The word " first, "" second," and the like, used to distinguish one element from another, are to be understood to include plural representations unless the context clearly dictates otherwise. The scope of the right should not be limited by these terms.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the terms "comprises" or "having" does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1항목, 제2항목 및 제3항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제1항목, 제2항목 또는 제3항목 각각 뿐만 아니라 제1항목, 제2항목 및 제3항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.It should be understood that the term "at least one" includes all possible combinations from one or more related items. For example, the meaning of "at least one of the first item, the second item and the third item" means not only the first item, the second item or the third item, but also the second item and the second item among the first item, Means any combination of items that can be presented from more than one.
"및/또는"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1항목, 제2항목 및/또는 제3항목"의 의미는 제1항목, 제2항목 또는 제3항목뿐만 아니라 제1항목, 제2항목 또는 제3항목들 중 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.It should be understood that the term "and / or" includes all possible combinations from one or more related items. For example, the meaning of "first item, second item and / or third item" may include not only the first item, the second item or the third item but also two of the first item, Means a combination of all items that can be presented from the above.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결된다 또는 설치된다"고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 설치될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결된다 또는 설치된다"라고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "∼사이에"와 "바로 ∼사이에" 또는 "∼에 이웃하는"과 "∼에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected or installed" to another element, it may be directly connected or installed with the other element, although other elements may be present in between. On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected or installed" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. On the other hand, other expressions that describe the relationship between components, such as "between" and "between" or "neighboring to" and "directly adjacent to" should be interpreted as well.
이하에서는, 본 발명의 실시예들에 따른 복합발전 시스템에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a combined power generation system according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 복합발전 시스템의 구성을 보인 도이다.1 is a view showing a configuration of a combined-cycle power generation system according to a first embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 복합발전 시스템은 가스화부(100), 발전부(200) 및 담수화부(300)를 포함할 수 있다.As shown in the figure, the combined power generation system according to the first embodiment of the present invention may include a
먼저, 가스화부(100)에 대하여 설명한다.First, the
가스화부(100)는 기체연료, 액체연료 또는 화석연료(化石燃料)를 연소하여 가연성 가스인 합성가스를 생성할 수 있으며, 가스화기(110), 공기분리기(130), 폐수처리기(140) 및 정제장치(150)를 포함할 수 있다.The
특히, 석탄을 연료로 하여 합성가스를 생성한 후 발전하는 시스템을 석탄가스화 복합발전 시스템이라 한다. 석탄은 슬러리(Slurry) 형태로 투입되거나, 미분탄 형태로 투입될 수 있다. 슬러리 형태의 석탄은 산화제인 공기 또는 산소와 함께 물이 투입되고, 미분탄 형태의 석탄은 산화제인 공기 또는 산소와 함께 증기가 투입된다.In particular, a system for generating syngas by using coal as fuel and generating electricity is called a coal gasification combined cycle power generation system. Coal may be put into slurry form or into pulverized coal form. The coal in the form of slurry is fed with water, which is an oxidant, with air or oxygen, and coal in the form of pulverized coal is fed with air or oxygen which is an oxidizing agent.
이하에서는, 화석연료인 미분탄을 연료로 사용하는 것을 예로 들어 설명한다.Hereinafter, the use of the fine coal as the fuel is described as an example.
가스화기(110)는 미분탄을 연소하여 원시(Raw) 합성가스를 생성할 수 있다. 미분탄을 가스화기(110)로 공급하기 위하여, 석탄저장용기(121)와 석탄저장용기(121)에 저장된 석탄을 분쇄하는 분쇄기(125)가 마련될 수 있다.The
가스화기(110)에서 미분탄을 연소하기 위해서는 산화제인 산소가 필요하며, 공기분리기(130)는 산소는 생성될 수 있다. 불순물이 제거된 압축공기를 냉각시키면 산소와 질소의 끓는점의 차이로 인하여 공기는 저온의 액체산소와 저온의 액체질소로 분리된다. 공기분리기(130)에서 분리된 액체산소는 열교환을 거친 후 가스화기(110)로 공급될 수 있다.In order to burn the pulverized coal in the
가스화기(110)에서 미분탄이 연소됨으로 인하여 생성된 원시 합성가스에는 이산화탄소, 황화카르보닐(COS) 및 황화수소가 포함될 수 있으며, 이산화탄소, 황화카르보닐(COS) 및 황화수소가 산성 가스이다.The raw syngas produced by the combustion of the pulverized coal in the
석탄에는 불연소 물질인 석탄회분이 대략 2∼20% 정도 함유되어 있다.Coal contains about 2 to 20% of coal fly ash.
석탄회분의 대략 20%는 가스화기(110)의 고온의 연소열에 의해 용융되어 여러 입자가 응결된 슬래그(Slag)가 되어 물과 함께 가스화기(110)의 하부와 연통 설치된 호퍼(미도시)를 통하여 외부로 배출될 수 있다.Approximately 20% of the coal ash is melted by the high-temperature heat of combustion of the
폐수처리기(140)는 가스화기(110)에서 배출된 물을 처리할 수 있으며, 폐수처리기(140)에서 처리된 물은 가스화기(110)으로 재유입될 수 있다.The
그리고, 석탄회분의 나머지 대략 80%는 각 입자별로 연소되어 원시 합성가스의 흐름에 따라 비산하며, 정제장치(150)는 가스화기(110)에서 생성된 석탄회분이 함유된 원시 합성가스를 정제할 수 있다.The remaining approximately 80% of the coal ash is burned by each particle and scattered according to the flow of the raw syngas, and the
정제장치(150)는 원시 합성가스에 함유된 플라이애쉬를 포함한 분진을 분리한 후 집진하여 제거하는 분진제거기(151), 분진이 제거된 합성가스를 가수분해하여 황 성분을 제거하는 가수분해기(153), 황 성분이 제거된 합성가스를 산성가스와 순수 합성가스로 분리하는 산성가스제거기(155) 및 산성가스를 황과 황산으로 분리하여 배출하는 황제거기(157)를 포함할 수 있다.The
이때, 가수분해기(153)에서 황 성분이 제거된 가스는 폐수처리기(140)로 유입되어 처리될 수 있고, 폐수처리기(140)는 사워가스(Sour Gas)를 황제거기(157)로 이송할 수 있다. 그리고, 황제거기(157)는 테일가스(Tail Gsa)를 사용처로 이송할 수 있다.At this time, the gas from which the sulfur component has been removed in the
산성가스제거기(155)에서 분리된 순수 합성가스는 발전부(200)로 공급되어 발전을 할 수 있다.The pure syngas separated from the
다음에는, 발전부(200)에 대하여 설명한다.Next, the
발전부(200)는 가스터빈(210), 폐열회수보일러(220), 증기터빈(230) 및 복수기(240)를 포함할 수 있다.The
가스터빈(210)은 산성가스제거기(155)에서 분리된 순수 합성가스를 공급받아 발전기를 구동할 수 있다. 상세히 설명하면, 가스터빈(210)은 공기를 압축하는 압축기, 상기 압축기 및 상기 산성가스제거기로부터 공기 및 합성가스를 각각 공급받아 합성가스를 연소하는 연소기 및 상기 연소기에서 생성된 연소가스에 의하여 구동하면서 발전기를 구동하는 터빈을 포함할 수 있다.The
상기 터빈을 구동시킨 연소가스는 고온 상태로 배출될 수 있으며, 폐열회수보일러(220)는 가스터빈(210)에서 배출된 배기가스를 이용하여 증기를 생성할 수 있다.The combustion gas that drives the turbine may be discharged at a high temperature, and the waste
폐열회수보일러(220)로 유입되어 증기를 생성하는데 사용된 배기가스는 폐열회수보일러(220)의 내부에 설치된 탈질(脫窒)모듈(미도시) 등에 의해 정제된 후, 연돌(煙突)을 통하여 배출될 수 있다.The exhaust gas flowing into the waste
증기터빈(230)은 폐열회수보일러(220)에서 생성된 증기를 공급받아 구동하면서 또 다른 발전기를 구동할 수 있고, 증기터빈(230)의 구동에 사용된 증기는 복수기(240)에서 응축되어 폐열회수보일러(220)로 재유입될 수 있다.The
복수기(240)의 증기를 응축시키기 위해서는 많은 양의 냉각수가 필요하므로, 해수를 이용하여 복수기(240)의 증기를 응축시킬 수 있다. 이때, 복수기(240)의 증기를 응축시킨 후 배출되는 해수는 상대적으로 고온이므로, 복수기(240)에서 배출되는 해수를 담수화시키면 해수를 가열하기 위한 에너지를 절감할 수 있다.Since a large amount of cooling water is required to condense the vapor of the
본 발명의 제1실시예에 따른 복합발전 시스템은 담수화부(300)에서 생성된 증기를 공기분리기(130)에서 생성된 저온의 액체산소 또는 저온의 액체질소를 이용하여 응축시킬 수 있다. 그러면, 증기를 응축시키기 위한 별도의 응축장치가 필요 없으므로, 원가가 절감될 수 있다.The combined power generation system according to the first embodiment of the present invention can condense the steam generated in the
다음에는, 공기분리기(130)에서 생성된 저온의 액체산소 또는 저온의 액체질소를 이용하여 담수화부(300)에서 생성된 증기를 응축시키는 것에 대하여 설명한다.Next, the condensation of the vapor generated in the
담수화부(300)는 해수를 저장하는 해수저장통, 상기 해수저장통의 해수를 가열하는 열원(熱源), 상기 해수저장통과 일측이 연통되며 해수의 가열시 생성된 증기가 통과하는 증기관로(310) 및 증기관로(310)의 증기가 응축되면서 생성되는 담수가 저장되는 담수저장통(320)을 포함할 수 있다.The
해수를 담수화부(300)로 공급하기 위하여 해수관로(411)가 설치될 수 있고, 해수관로(411)로 유입된 해수는 복수기(240)의 증기를 응축시킨 후, 복수기(240)에서 배출될 수 있다. 이때, 복수기(240)에서 배출된 해수가 담수화부(300)로 공급될 수 있다.The
그리고, 공기분리기(130)에서 생성된 액체산소 또는 액체질소가 통과하는 액체가스관로(413)가 설치될 수 있고, 액체가스관로(413)와 증기관로(310) 사이에는 일측은 액체가스관로(413)와 열교환하고 타측은 증기관로(310)와 열교환하는 열교환기(415)가 설치될 수 있다. 그러면, 공기분리기(130)에서 생성된 액체산소 또는 액체질소에 의하여 증기관로(310)의 증기가 응축된다.A
복수기(240)와 담수화부(300) 사이의 해수관로(411) 및 액체가스관로(413)에는 해수관로(411) 및 액체가스관로(413)의 개폐 정도를 조절하는 제1밸브(421) 및 제2밸브(423)가 각각 설치될 수 있다. 제1밸브(421)를 이용하여 담수화부(300)로 공급되는 해수의 양을 조절할 수 있고, 제2밸브(423)를 이용하여 열교환기(415)와 열교한하는 액체산소 또는 액체질소의 양의 조절할 수 있다. 제2밸브(423)는 열교환기(415)와 열교환하기 전의 액체산소 또는 액체질소가 통과하는 액체가스관로(413)에 설치되는 것이 바람직하다.A
액체가스관로(413)와 열교환기(415)가 열교환한다는 의미는 액체가스관로(413)의 액체산소 또는 액체질소와 열교환기(415)가 열교환한다는 의미이고, 증기관로(310)와 열교환기(415)가 열교환한다는 의미는 증기관로(310)의 증기와 열교환기(415)가 열교환한다는 의미임은 당연하다.The meaning of the heat exchange between the
본 발명의 제1실시예에 따른 복합발전 시스템은 공기분리기(130)에서 생성된 저온의 액체산소 또는 저온의 액체질소를 이용하여 담수화부(300)에서 생성된 증기를 응축시켜 담수화한다. 그러면, 담수화부(300)에서 생성된 증기를 응축시키기 위한 별도의 응축장치가 필요 없으므로, 원가가 절감될 수 있다.The combined power generation system according to the first embodiment of the present invention condenses and desalvates the steam generated in the
제2실시예Second Embodiment
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 복합발전 시스템의 구성을 보인 도로서, 제1실시예와의 차이점만을 설명한다.FIG. 2 illustrates a configuration of a combined-cycle power generation system according to a second embodiment of the present invention, and only differences from the first embodiment will be described.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 복합발전 시스템은 열교환기(415)와 열교환하기 전의 액체산소 또는 액체질소가 통과하는 액체가스관로(413)의 부위와 열교환기(415)와 열교환한 액체산소 또는 액체질소가 통과하는 액체가스관로(413)의 부위는 연통관로(413a)에 의하여 연통될 수 있고, 연통관로(413a)에는 연통관로(413a)의 개폐정도를 조절하는 제3밸브(425)가 설치될 수 있다. 그러면, 열교환기(415)와 열교환하기 전의 액체산소 또는 액체질소를 바이패스시켜 배출할 수 있다.As shown, the combined power generation system according to the second embodiment of the present invention includes a portion of a
제3실시예Third Embodiment
도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 복합발전 시스템의 구성을 보인 도로서, 제1실시예와의 차이점만을 설명한다.FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a combined power generation system according to a third embodiment of the present invention, and only differences from the first embodiment will be described.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 복합발전 시스템은 해수관로(511)에서 분기된 해수분기관로(511a)를 포함할 수 있다. 해수분기관로(511a)의 일측은 복수기(240)와 열교환하기 전의 해수가 통과하는 해수관로(511)와 연통되고, 타측은 복수기(240)와 담수화부(300) 사이의 해수관로(511)와 연통될 수 있다.As shown in the figure, the combined-cycle power generation system according to the third embodiment of the present invention may include a
열교환기(515)는 일측은 해수분기관로(511a)와 열교환하고 타측은 액체가스관로(513)와 열교환하는 열교환할 수 있다. 이때, 열교환기(515)와 열교환한 해수가 통과하는 해수분기관로(511a)의 부위는 코일 형태로 형성되어 증기관로(310)를 감쌀 수 있다. 그러면, 열교환기(515)를 매개로, 공기분리기(130)에서 생성된 액체산소 또는 액체질소와 열교환한 해수분기관로(511a)의 해수에 의하여 증기관로(310)의 증기가 응축된다.One side of the
본 발명의 제3실시예에 따른 복합발전 시스템은 열교환기(515)와 증기관로(310) 사이의 해수분기관로(511a)에는 증기관로(310)의 증기와 열교환하는 해수분기관로(511a)의 해수의 온도를 감지하는 온도센서(527)가 설치될 수 있고, 액체가스관로(513)에는 액체가스관로(513)의 개폐 정도를 조절하는 제2밸브(523)가 설치될 수 있다. 그러면, 온도센서(527)에서 감지한 온도에 따라 액체가스관로(513)의 개폐 정도를 조절하여, 열교환기(515)를 매개로, 해수분기관로(511a)의 해수와 열교환하는 액체가스관로(513)의 액체산소 또는 액체질소의 양을 조절할 수 있으므로, 증기관로(310)에서 증기를 응축시키는데 필요한 해수의 온도를 조절할 수 있다.The combined power generation system according to the third embodiment of the present invention includes a
제2밸브(523)는 열교환기(515)와 열교환하기 전의 액체산소 또는 액체질소가 통과하는 액체가스관로(513)의 부위에 설치되는 것이 바람직하다.It is preferable that the
해수분기관로(511a)와 열교환기(515)가 열교환한다는 의미는 해수분기관로(511a)의 해수와 열교환기(515)가 열교환한다는 의미이고, 액체가스관로(513)와 열교환기(515)가 열교환한다는 의미는 액체가스관로(513)의 액체산소 또는 액체질소가 열교환기(515)가 열교환한다는 동일한 의미이다.The meaning of heat exchange between the sea
제4실시예Fourth Embodiment
도 4는 본 발명의 제4실시예에 따른 복합발전 시스템의 구성을 보인 도로서, 제3실시예와의 차이점만을 설명한다.FIG. 4 illustrates a configuration of a combined power generation system according to a fourth embodiment of the present invention, and only differences from the third embodiment will be described.
도시된 바와 같이, 열교환기(515)와 열교환하기 전의 액체산소 또는 액체질소가 통과하는 액체가스관로(513)의 부위와 열교환기(515)와 열교환한 액체산소 또는 액체질소가 통과하는 액체가스관로(513)의 부위는 연통관로(513a)에 의하여 상호 연통될 수 있고, 연통관로(515a)에는 연통관로(515a)의 개폐 정도를 조절하는 제3밸브(525)가 설치될 수 있다. 그러면, 열교환기(515)와 열교환하기 전의 액체산소 또는 액체질소를 바이패스시켜 배출할 수 있다.As shown in the drawing, a portion of the
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.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 or scope of the invention. Will be clear to those who have knowledge of. Therefore, the scope of the present invention is defined by the appended claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
100: 가스화부
130: 공기분리기
200: 발전부
240: 복수기
300: 담수화부100: gasifier
130: air separator
200:
240:
300: desalination part
Claims (6)
상기 가스화부에서 생성된 합성가스를 연료로 발전하며, 발전시 생성된 증기를 해수를 이용하여 응축시키는 복수기를 가지는 발전부;
상기 복수기에서 배출되는 해수를 가열하여 증기를 생성한 후 응축시켜 담수를 생성하는 담수화부를 포함하며,
상기 담수화부에서 생성된 증기는 상기 공기분리기에서 생성된 액체산소와 액체질소 중, 적어도 하나에 의하여 응축되는 것을 특징으로 하는 복합발전 시스템.A gasifier having an air separator for separating air into liquid oxygen and liquid nitrogen, and a gasifier for generating syngas by burning the fuel supplied with oxygen generated in the air separator;
A generator having a condenser for generating syngas generated from the gasification unit as fuel and condensing the steam generated at the time of generation using seawater;
And a desalination unit for generating seawater discharged from the condenser to generate steam and then condensing the seawater to generate fresh water,
Wherein the steam generated in the desalination unit is condensed by at least one of liquid oxygen and liquid nitrogen produced in the air separator.
상기 복수기의 증기와 열교환한 후 배출되는 해수를 상기 담수화부로 공급하는 해수관로;
상기 담수화부에서 배출되는 증기가 통과하는 증기관로;
상기 공기분리기에서 생성된 액체산소 또는 액체질소 중, 적어도 하나가 통과하는 액체가스관로;
일측은 상기 액체가스관로와 열교환하고 타측은 상기 증기관로와 열교환하는 열교환기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복합발전 시스템.The method according to claim 1,
A seawater pipe for supplying seawater discharged after heat exchange with steam of the condenser to the desalination unit;
A steam pipe through which the steam discharged from the desalination part passes;
A liquid gas pipe through which at least one of liquid oxygen or liquid nitrogen produced in the air separator passes;
Further comprising a heat exchanger for exchanging heat with the liquid gas pipe on one side and heat-exchanging with the steam pipe on the other side.
상기 열교환기와 열교환하기 전의 액체산소 또는 액체질소가 통과하는 상기 액체가스관로의 부위와 상기 열교환기와 열교환한 액체산소 또는 액체질소가 통과하는 상기 액체가스관로의 부위는 연통관로에 의하여 상호 연통되고,
상기 복수기와 상기 담수화부 사이의 상기 해수관로, 상기 액체가스관로 및 상기 연통관로에는 상기 해수관로, 상기 액체가스관로 및 상기 연통관로의 개폐 정도를 조절하는 제1밸브, 제2밸브 및 제3밸브가 각각 설치된 것을 특징으로 하는 복합발전 시스템.3. The method of claim 2,
A portion of the liquid gas pipe through which liquid oxygen or liquid nitrogen passes before heat exchange with the heat exchanger and a portion of the liquid gas pipe through which liquid oxygen or liquid nitrogen heat-exchanged with the heat exchanger pass through are communicated with each other by a communication pipe,
Wherein the seawater conduit, the liquid gas conduit, and the communicating conduit between the condenser and the desalination portion are provided with a first valve, a second valve, and a third valve for adjusting opening and closing degree of the seawater conduit, the liquid gas conduit, Respectively.
상기 복수기의 증기와 열교환한 후 배출되는 해수를 상기 담수화부로 공급하는 해수관로;
상기 담수화부에서 배출되는 증기가 통과하는 증기관로;
일측은 상기 복수기와 열교환하기 전의 해수가 통과하는 상기 해수관로와 연통되고 타측은 상기 복수기와 상기 담수화부 사이의 상기 해수관로와 연통된 해수분기관로;
상기 공기분리기에서 생성된 액체산소 또는 액체질소 중, 적어도 하나가 통과하는 액체가스관로;
일측은 상기 해수분기관로와 열교환하고 타측은 상기 액체가스관로와 열교환하는 열교환기를 더 포함하고,
상기 열교환기와 열교환한 해수가 통과하는 상기 해수분기관로의 부위는 코일 형태로 형성되어 상기 증기관로를 감싸는 것을 특징으로 하는 복합발전 시스템.The method according to claim 1,
A seawater pipe for supplying seawater discharged after heat exchange with steam of the condenser to the desalination unit;
A steam pipe through which the steam discharged from the desalination part passes;
One side of which is connected to the seawater channel through which seawater passes before heat exchange with the condenser and the other side is connected to the seawater channel between the condenser and the desalination unit;
A liquid gas pipe through which at least one of liquid oxygen or liquid nitrogen produced in the air separator passes;
Further comprising a heat exchanger for exchanging heat with one of the seawater distribution passages and the other of the heat exchanges with the liquid gas passage,
And a portion of the seawater distribution passage through which seawater heat-exchanged with the heat exchanger passes is formed in a coil shape to surround the steam pipe.
상기 복수기와 상기 담수화부 사이의 상기 해수관로에는 상기 해수관로의 개폐 정도를 조절하는 제1밸브가 설치되고,
상기 열교환기와 상기 증기관로의 사이의 상기 해수분기관로에는 해수의 온도를 감지하는 온도센서가 설치되며,
상기 액체가스관로에는 상기 온도센서에서 감지한 온도에 따라 상기 액체가스관로의 개폐 정도(程度)를 조절하는 제2밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 복합발전 시스템.5. The method of claim 4,
A first valve is provided in the seawater channel between the condenser and the desalination unit to adjust the degree of opening and closing of the seawater channel,
A temperature sensor for sensing the temperature of seawater is provided in the seawater distribution pipe between the heat exchanger and the steam pipe,
And a second valve for adjusting the degree of opening / closing of the liquid gas pipe according to a temperature sensed by the temperature sensor is installed in the liquid gas pipe.
상기 열교환기와 열교환하기 전의 액체산소 또는 액체질소가 통과하는 상기 액체가스관로의 부위와 상기 열교환기와 열교환한 액체산소 또는 액체질소가 통과하는 상기 액체가스관로의 부위는 연통관로에 의하여 상호 연통되고,
상기 연통관로에는 상기 연통관로의 개폐 정도를 조절하는 제3밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 복합발전 시스템.6. The method of claim 5,
A portion of the liquid gas pipe through which liquid oxygen or liquid nitrogen passes before heat exchange with the heat exchanger and a portion of the liquid gas pipe through which liquid oxygen or liquid nitrogen heat-exchanged with the heat exchanger pass through are communicated with each other by a communication pipe,
And a third valve for adjusting the degree of opening and closing of the communicating pipe is installed in the communicating pipe passage.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160067683A KR102195228B1 (en) | 2016-05-31 | 2016-05-31 | Combined cycle power generation system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160067683A KR102195228B1 (en) | 2016-05-31 | 2016-05-31 | Combined cycle power generation system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20170136138A true KR20170136138A (en) | 2017-12-11 |
KR102195228B1 KR102195228B1 (en) | 2020-12-28 |
Family
ID=60943487
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020160067683A KR102195228B1 (en) | 2016-05-31 | 2016-05-31 | Combined cycle power generation system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102195228B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114542218A (en) * | 2022-02-25 | 2022-05-27 | 西安热工研究院有限公司 | High-temperature gas cooled reactor thermoelectric water triple-generation system and method |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000064813A (en) * | 1998-08-25 | 2000-02-29 | Toshiba Corp | Cold storage type load leveling power generating system and power generating method using this system |
KR20150115650A (en) * | 2014-04-04 | 2015-10-14 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | Waste heat recovery system and waste heat recovery method |
KR20160036685A (en) * | 2014-09-25 | 2016-04-05 | 현대중공업 주식회사 | Combined cycle power generation system |
-
2016
- 2016-05-31 KR KR1020160067683A patent/KR102195228B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000064813A (en) * | 1998-08-25 | 2000-02-29 | Toshiba Corp | Cold storage type load leveling power generating system and power generating method using this system |
KR20150115650A (en) * | 2014-04-04 | 2015-10-14 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | Waste heat recovery system and waste heat recovery method |
KR20160036685A (en) * | 2014-09-25 | 2016-04-05 | 현대중공업 주식회사 | Combined cycle power generation system |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114542218A (en) * | 2022-02-25 | 2022-05-27 | 西安热工研究院有限公司 | High-temperature gas cooled reactor thermoelectric water triple-generation system and method |
CN114542218B (en) * | 2022-02-25 | 2023-10-13 | 西安热工研究院有限公司 | High-temperature gas cooled reactor thermoelectric water triple supply system and method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102195228B1 (en) | 2020-12-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20110185701A1 (en) | Turbine equipment and power generating plant | |
JP5427741B2 (en) | Multipurpose thermal power generation system | |
JP6796140B2 (en) | Carbon dioxide capture system, thermal power generation equipment, and carbon dioxide capture method | |
JPH041428A (en) | Power generation facilities | |
RU2471080C2 (en) | Method to operate power plant with integrated gasification, and also power plant | |
KR20170136144A (en) | Combined cycle power generation system | |
KR20170136138A (en) | Combined cycle power generation system | |
KR101644236B1 (en) | Integrated gasification combined cycle system | |
KR101644237B1 (en) | Combined cycle power generation system | |
KR101592766B1 (en) | Combined cycle power generation system | |
KR101593827B1 (en) | Combined cycle power generation system | |
KR101592765B1 (en) | Combined cycle power generation system | |
JP2018095717A (en) | Waste water treatment apparatus for use in twin tower gasification facility and twin tower gasification facility | |
JP7086675B2 (en) | Gasifier system | |
KR101704877B1 (en) | Integrated gasification combined cycle system | |
KR20170136139A (en) | Combined cycle power generation system | |
RU2679330C1 (en) | Biomass waste gasification based energy system | |
WO2020066459A1 (en) | Gas turbine device, gas turbine facility, and method for operating gasification facility and gas turbine device | |
KR20170136137A (en) | Combined cycle power generation system | |
EP2545266B1 (en) | Gas turbine power generation plant and method for operating such a plant | |
KR101593826B1 (en) | Combined cycle power generation system | |
KR20170136140A (en) | Combined cycle power generation system | |
KR102116590B1 (en) | Heat recovery steam generator | |
RU2713936C1 (en) | Power supply unit with complex recycling of oil and gas industry wastes | |
KR102195210B1 (en) | Combined cycle power generation system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |