KR20180029386A - 부유식 발전플랜트 설비 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 부유식 발전플랜트 설비는, 해상에서 발전을 수행하는 발전플랜트, 상기 발전플랜트의 발전을 위한 연료가 수용되며, 상기 발전플랜트의 측부에 설치되어 해수에 의한 외력을 저감시키는 연료탱크 및 상기 발전플랜트의 개방된 전면에 설치되어 해수에 의한 외력을 저감시키는 차폐판을 포함한다.

Description

부유식 발전플랜트 설비{Floating Power-generating Plant Facilities}

본 발명은 부유식 발전플랜트 설비에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 해류 등에 의해 발생하는 발전플랜트의 움직임을 최소화하기 위한 부유식 발전플랜트 설비에 관한 것이다.

천연가스는 최근 다양한 기술 분야에서 저공해 에너지원으로서 각광받고 있다. 이와 같은 천연가스는 가스 상태로 운반되거나, 액화천연가스(LNG)의 형태로 운반되기도 한다.

또한 액화천연가스는 비교적 저렴하며 공해를 덜 유발하므로, 발전연료로 적합하여 발전플랜트의 연료 등으로 널리 사용된다.

부유식 발전플랜트는 일반적으로 해상에 설치되는 경우가 많으며, 고립되거나 전기가 단절된 지역에 전력 공급을 하기 위한 목적으로 육지와 가까운 인근 연안에 정박하게 된다.

다만, 이와 같은 경우 해류 또는 파도 등에 의해 발전플랜트에 심한 진동 및 유동이 발생하게 되며, 이는 발전플랜트의 각 시설에 악영향을 끼치는 것은 물론 발전 작업에 지장을 초래하게 된다.

따라서 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구된다.

한국등록특허 제10-1260994호

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 해류 등에 의해 발생하는 발전플랜트의 움직임을 최소화하여 안정성을 증대시키기 위한 부유식 발전플랜트 설비를 제공하기 위한 목적을 가진다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 부유식 발전플랜트 설비는, 해상에서 발전을 수행하는 발전플랜트, 상기 발전플랜트의 발전을 위한 연료가 수용되며, 상기 발전플랜트의 측부에 설치되어 해수에 의한 외력을 저감시키는 연료탱크 및 상기 발전플랜트의 개방된 전면에 설치되어 해수에 의한 외력을 저감시키는 차폐판을 포함한다.

그리고 상기 차폐판에는 복수의 해수통과홀이 형성될 수 있다.

또한 상기 차폐판은 전방으로 틸팅 가능하게 형성될 수 있다.

그리고 상기 연료탱크의 전면에는 제1고정부가 형성되며, 상기 차폐판의 후면에는 상기 제1고정부와 결합 또는 분리 가능하게 형성되는 제2고정부가 형성될 수 있다.

또한 상기 발전플랜트의 상하 방향 이동을 가이드하는 가이드유닛을 더 포함할 수 있다.

그리고 상기 가이드유닛은, 상하 방향으로 길게 형성된 파일부, 상기 파일부의 둘레를 감싸도록 형성되며, 상기 발전플랜트에 연결되는 지지부 및 상기 파일부에 접촉되도록 상기 지지부의 내측에 구비되며, 상기 발전플랜트의 상하 방향 이동에 따라 상기 파일부에 접촉된 상태로 회전하는 롤러부; 를 포함할 수 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 부유식 발전플랜트 설비는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 파도 또는 해류에 의해 발생하는 발전플랜트의 요동을 방지하여 안정한 해양 상태를 유지할 수 있다는 장점이 있다.

둘째, 이에 따라 육상에서 사용되는 가스터빈, 증기터빈 등의 시설을 그대로 사용 가능하다는 장점이 있다.

셋째, 안전한 발전을 수행할 수 있으며, 발전 효율을 극대화할 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 발전플랜트 설비의 모습을 나타낸 도면;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 발전플랜트 설비에 있어서, 가이드유닛의 모습을 나타낸 도면;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 발전플랜트 설비에 있어서, 연료탱크와 차폐판 간의 고정 구조를 나타낸 도면;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 발전플랜트 설비에 있어서, 차폐판의 틸팅 구조를 나타낸 도면; 및
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 발전플랜트 설비에 있어서, 차폐판이 틸팅되는 모습을 나타낸 도면이다.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 발전플랜트 설비의 모습을 나타낸 도면이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 발전플랜트 설비는 발전플랜트(100)와, 연료탱크(200)와, 차폐판(300)을 포함한다.

상기 발전플랜트(100)는 해상에서 발전을 수행하며, 상부에 발전을 위한 다양한 시설들이 구비된다. 본 실시예의 경우, 상기 발전플랜트(100)에는 가스터빈발전기(110)와, 배열회수보일러(120)와, 스팀터빈발전기(130)와, 송전설비(140)가 구비될 수 있다.

또한 본 실시예에서 상기 발전플랜트(100)는 연안(S)에 구축되는 것으로 하였으나, 상기 발전플랜트(100)의 구축 위치는 제한되지 않음은 물론이다.

상기 발전플랜트(100)는 상기 연료탱크(200) 상부에 설치된 재기화시설(210)을 통해 기화된 연료를 전달받아 1차 발전을 수행하며, 이 과정에서 발생된 배기가스는 상기 배열회수보일러(120)를 통해 처리되어 배출된다.

또한 상기 배열회수보일러(120)는 배기가스의 처리 과정에서 발생된 잔열을 이용하여 스팀을 발생시키고, 상기 스팀터빈발전기(130)는 이를 통해 2차 발전을 수행한다.

그리고 상기 송전설비(140)는 상기 가스터빈발전기(110) 및 상기 스팀터빈발전기(130)로부터 생산된 전기를 송전하게 된다.

상기 연료탱크(200)의 내부에는 상기 발전플랜트(100)의 발전을 위한 연료가 수용되는 수용공간이 형성되며, 본 실시예의 경우 상기 연료는 액화천연가스인 것으로 하였으나, 이에 제한되지 않고 다양한 종류의 연료가 적용될 수 있음은 물론이다.

또한 본 실시예에서 상기 연료탱크(200)는 한 쌍이 각각 상기 발전플랜트(100)의 양측부에 설치될 수 있다. 이에 따라 상기 발전플랜트(100)의 양측부 측에서 유입되는 파도 및 해류는 상기 연료탱크(200)에 의해 차단되어 상기 발전플랜트(100)의 안정성을 확보할 수 있다.

그리고 전술한 바와 같이 본 실시예의 경우 상기 연료탱크(200)의 상부에는 재기화시설(210)이 구비되는 것으로 하였으나, 이와 달리 상기 재기화시설(210)은 상기 발전플랜트(100) 측에 구비될 수도 있을 것이다.

상기 차폐판(300)은 상기 연료탱크(200)에 의해 측부가 차폐된 상기 발전플랜트(100)의 개방된 전면에 설치되어, 상기 발전플랜트(100)에 인가되는 해수에 의한 외력을 저감시키게 된다.

상기 차폐판(300)은 다양한 크기 및 형태로 형성될 수 있다. 본 실시예의 경우 상기 차폐판(300)은 상기 발전플랜트(100)의 전면에서 양측 방향으로 길게 형성되며, 양단이 각각 한 쌍의 연료탱크(200) 영역까지 연장된다.

또한 본 실시예에서 상기 차폐판(300)에는 복수의 해수통과홀(320)이 형성되며, 또한 상기 차폐판(300)의 연장 방향을 따라 복수의 스티프너(310)가 구비된다.

상기 해수통과홀(320)은 파도 또는 해류에 의해 상기 차폐판(300)에 과도한 저항이 인가되는 것을 방지할 수 있도록 해수를 통과시키는 역할을 수행한다. 그리고 상기 스티프너(310)는 상기 차폐판(300)의 강도를 보강하여 변형 및 파손을 방지하게 된다.

한편 본 실시예의 경우, 상기 발전플랜트(100)의 요동을 방지하고, 파고에 의한 상기 발전플랜트(100)의 상하 방향 이동을 가이드하는 가이드유닛(150)이 더 구비될 수 있다.

특히 본 실시예에서 상기 가이드유닛(150)은 도 3에 도시된 바와 같이 파일부(152)와, 지지부(154)와, 롤러부(156)를 포함한다.

상기 파일부(152)는 말뚝 형태로 상하 방향으로 길게 형성되며, 상기 발전플랜트(100)의 상하 이동을 가이드하는 역할을 수행한다. 또한 상기 지지부(154)는 상기 파일부(152)의 둘레를 감싸도록 형성되며, 상기 발전플랜트(100)에 연결되어 고정된 상태를 가진다.

이때 상기 지지부(154)의 내측에는 상기 파일부(152)에 접촉되는 롤러부(156)가 구비되며, 상기 롤러부(156)는 상기 발전플랜트(100)의 상하 방향 이동에 따라 상기 파일부(152)에 접촉된 상태로 회전하여 상기 발전플랜트(100)가 상기 파일부(152)의 길이 방향을 따라 원활하게 이동될 수 있도록 한다.

이와 같은 가이드유닛(150)은 상기 발전플랜트(100)의 둘레에 복수 개가 구비될 수 있으며, 상기 발전플랜트(100)가 수평 방향으로 이동되는 것을 방지하는 한편 파고에 따른 상하 이동은 원활하게 하여 상기 발전플랜트(100)의 안정성을 보다 증대시킬 수 있게 된다. 또한 상기 연료탱크(200) 역시 상기 발전플랜트(100)의 가이드유닛(150)과 같은 보조 가이드유닛(220)이 둘레를 따라 구비될 수 있을 것이다.

한편 상기 차페판(300)의 경우 도 2에 도시된 바와 같이 힌지부(330)에 의해 전방으로 틸팅 가능하게 형성될 수 있으며, 이에 대해서는 후술하도록 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 발전플랜트 설비에 있어서, 연료탱크(200)와 차폐판(300) 간의 고정 구조를 나타낸 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 경우 상기 차폐판(300)이 해수의 외력에 의해 요동하지 않도록 상기 차폐판(300)을 상기 연료탱크(200)에 고정시킬 수 있는 구조를 채택하였다.

구체적으로 본 실시예에서 상기 연료탱크(200)의 전면에는 제1고정부(205)가 형성되며, 상기 차폐판(300)의 후면에는 상기 제1고정부(205)와 결합 또는 분리 가능하게 형성되는 제2고정부(305)가 형성된다.

그리고 상기 제1고정부(205) 및 상기 제2고정부(305)는 서로 겹치는 형태로 끼워지며, 이때 상기 제1고정부(205) 및 상기 제2고정부(305)에는 관통홀이 형성되어 고정핀(50)에 의해 관통됨에 따라 상기 차폐판(300)의 고정이 이루어진다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 발전플랜트 설비에 있어서, 차폐판(300)의 틸팅 구조를 나타낸 도면이다.

전술한 바와 같이, 본 실시예에서 상기 차폐판(300)은 힌지부(330)에 의해 전방으로 틸팅 가능하도록 형성될 수 있다. 이는 긴급 상황에서 발전플랜트(100)를 대피시킬 수 있도록 차폐판(300)을 전방으로 틸팅시켜 해수면 아래로 위치시키기 위한 것이다.

그리고 본 실시예의 경우 상기 힌지부(330)는 해저지반에 매설된 매설부(340b) 및 해저지반 상부로 돌출된 돌출부(334)를 포함하는 베이스(340)에 앵커(334)를 통해 고정된 형태를 가진다.

이에 따라 상기 차폐판(300)은 상기 힌지부(330)의 회전축(332)을 중심으로 회전 가능하게 형성되며, 도 6에 도시된 바와 같이 긴급 상황에서 전방으로 틸팅시켜 상기 발전플랜트(100)의 이동 경로를 확보하게 된다.

이때 본 실시예에서 상기 차폐판(300)은 도 1 및 도 2에 도시된 발전플랜트(100) 상의 윈치(160)와 와이어 등에 의해 연결될 수 있으며, 전방으로 틸팅된 후 상기 윈치(160)에 의해 다시 기립된 상태로 복원될 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

100: 발전플랜트 110: 가스터빈발전기
120: 배열회수보일러 130: 스팀터빈발전기
140: 송전설비 150: 가이드유닛
160: 윈치 200: 연료탱크
210: 재기화시설 300: 차폐판
310: 스티프너 320: 해수통과홀
330: 힌지부

Claims (6)

1. 해상에서 발전을 수행하는 발전플랜트;
   상기 발전플랜트의 발전을 위한 연료가 수용되며, 상기 발전플랜트의 측부에 설치되어 해수에 의한 외력을 저감시키는 연료탱크; 및
   상기 발전플랜트의 개방된 전면에 설치되어 해수에 의한 외력을 저감시키는 차폐판; 을 포함하는 부유식 발전플랜트 설비.
2. 제1항에 있어서,
   상기 차폐판에는 복수의 해수통과홀이 형성된 부유식 발전플랜트 설비.
3. 제1항에 있어서,
   상기 차폐판은 전방으로 틸팅 가능하게 형성된 부유식 발전플랜트 설비.
4. 제3항에 있어서,
   상기 연료탱크의 전면에는 제1고정부가 형성되며, 상기 차폐판의 후면에는 상기 제1고정부와 결합 또는 분리 가능하게 형성되는 제2고정부가 형성된 부유식 발전플랜트 설비.
5. 제1항에 있어서,
   상기 발전플랜트의 상하 방향 이동을 가이드하는 가이드유닛을 더 포함하는 부유식 발전플랜트 설비.
6. 제5항에 있어서,
   상기 가이드유닛은,
   상하 방향으로 길게 형성된 파일부;
   상기 파일부의 둘레를 감싸도록 형성되며, 상기 발전플랜트에 연결되는 지지부; 및
   상기 파일부에 접촉되도록 상기 지지부의 내측에 구비되며, 상기 발전플랜트의 상하 방향 이동에 따라 상기 파일부에 접촉된 상태로 회전하는 롤러부; 를 포함하는 부유식 발전플랜트 설비.

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