KR20180057940A - Heat source supply device and method for steam generation - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 스팀발생기 열원공급장치 및 열원공급방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가스터빈으로부터 열원으로 공급받는 스팀발생기가 가스터빈 이상 시 보일러부로부터 배기열을 공급받아 스팀을 원활하게 생성하도록 하는 스팀발생기 열원공급장치 및 열원공급방법에 관한 것이다.The present invention relates to a steam generator heat source supply device and a method of supplying a heat source. More particularly, the present invention relates to a steam generator for supplying steam from a gas turbine to a steam generator A heat source supplying device and a heat source supplying method.
일반적으로, 육지에서의 전력발전은 가스 저장소 또는 가스 인프라 등이 갖추어져야 하므로 전력생산에 제한이 많다.Generally, power generation in the land is limited due to the fact that the gas storage or the gas infrastructure must be provided.
또한, 육상에 설치되는 화력발전의 경우 용적이 커서 초기 설치비용이 많이 소요되는 문제점이 있으며, 설비 및 시스템에 따라 별도의 건물에 설치되어야 하는 등 설치작업이 어려운 문제점이 있다.In addition, there is a problem that the thermal power generation installed on the land requires a large initial installation cost because of the large volume, and installation work is difficult, for example, it must be installed in a separate building depending on the facility and the system.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 FPSO(Floating Production Storage and Offloading unit) 또는 FSRU(Floating Storage and Re-gasification Unit)와 같은 부유식 해상플랫폼에서의 전력 생산기술이 제안되고 있다.In order to solve these problems, a power generation technique in a floating floating platform such as a floating production storage and offloading unit (FPSO) or a floating storage and re-gasification unit (FSRU) has been proposed.
이와 같은 부유식 해상플랫폼은 액화천연가스 등 연료를 저장할 수 있으며, 가스터빈, 스팀터빈 등을 이용하여 자체적으로 전력을 생산할 수 있다.Such a floating floating platform can store fuel such as liquefied natural gas, and can generate electricity by itself using gas turbines, steam turbines, and the like.
이 때, 스팀터빈에 사용되는 스팀은 스팀발생부에서 생성되게 되며, 스팀발생부는 가스터빈으로부터 배출되는 폐열을 열원으로 사용하여 스팀을 생성하게 된다.At this time, the steam used in the steam turbine is generated in the steam generating portion, and the steam generating portion generates steam by using the waste heat discharged from the gas turbine as a heat source.
따라서, 가스터빈에 고장이 발생하거나 또는 가스터빈으로부터 폐열 공급이 원활하지 않을 경우 스팀발생기가 작동을 멈추거나 생산하는 스팀의 양이 적어 스팀터번이 원활하게 작동되지 않는 문제점이 있다.Therefore, when the gas turbine fails or the waste heat supply from the gas turbine is not smooth, the steam generator stops operating or the amount of steam produced is small so that the steam turbine does not operate smoothly.
이와 같이 가스터빈의 폐열 공급이 원활하지 않더라도 스팀터빈이 원활하게 전력을 생산할 수 있도록 스팀발생기에 가스터빈 이 외의 별도의 열원 공급이 필요할 수 있다.In this way, even if the waste heat supply of the gas turbine is not smooth, a separate heat source other than the gas turbine may be required to be supplied to the steam generator so that the steam turbine can generate electric power smoothly.
본 발명은 스팀발생기에 가스터빈의 폐열 외에 별도의 열원을 공급하여 스팀 생산을 원활하게 함으로써 스팀터빈이 전력을 원활하게 생산할 수 있도록 하기 위한 스팀발생기 열원공급장치 및 열원공급방법을 제공하고자 한다.The present invention provides a steam generator heat source supply device and a heat source supply method for smoothly producing steam by supplying a separate heat source to the steam generator in addition to the waste heat of the gas turbine.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and another problem that is not mentioned can be clearly understood by a person skilled in the art from the following description.
본 발명의 일측면에 따르면 응축기에 의하여 액화된 액화가스를 기화시키는 기화부, 상기 기화부로부터 기화가스를 연료로 공급받는 가스터빈, 상기 가스터빈의 배기열을 열원으로 스팀을 발생시키는 스팀발생기, 상기 스팀발생기에서 생성된 스팀으로 구동되는 스팀터빈, 상기 기화부로부터 상기 기화가스를 연료로 공급받아 구동되어 상기 액화가스와 열교환되는 열매체를 가열하며, 배기열을 상기 스팀발생기의 열원으로 공급하는 보일러부 및 상기 스팀터빈에서 배출되는 스팀을 이용하여 상기 보일러부로 유입되는 상기 열매체를 가열하는 제1열교환기를 포함하는 스팀발생기 열원공급장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a gas turbine engine including a vaporizer for vaporizing a liquefied gas liquefied by a condenser, a gas turbine supplied with vaporized gas as fuel from the vaporizer, a steam generator for generating steam by heat- A boiler unit for heating the heating medium, which is driven by the vaporized gas supplied from the vaporizing unit as fuel and is heat-exchanged with the liquefied gas, for supplying exhaust heat to the heat source of the steam generator; And a first heat exchanger for heating the heat medium flowing into the boiler section using steam discharged from the steam turbine.
본 발명의 일측면에 따른 스팀발생기 열원공급장치의 상기 기화부는 상기 액화가스를 1차적으로 기화시키는 기화기를 포함하며, 상기 보일러부는 상기 기화기로 유입되는 상기 열매체를 가열하는 제2보일러를 포함할 수 있다.The vaporizer of the steam generator heat source supply device according to an aspect of the present invention may include a vaporizer for primarily vaporizing the liquefied gas and the boiler section may include a second boiler for heating the heating medium flowing into the vaporizer have.
본 발명의 일측면에 따른 스팀발생기 열원공급장치의 상기 기화부는 상기 기화기에 의하여 1차적으로 기화된 상기 액화가스를 2차적으로 기화시켜 상기 기화가스를 생성하는 가열기를 포함하고, 상기 보일러부는 상기 가열기로 유입되는 상기 열매체를 가열하는 제1보일러를 포함할 수 있다.The vaporizer of the steam generator heat source supply device according to an aspect of the present invention includes a heater for generating the vaporized gas by secondary vaporizing the liquefied gas primarily vaporized by the vaporizer, And a first boiler for heating the heat medium introduced into the heat exchanger.
본 발명의 일측면에 따른 스팀발생기 열원공급장치는 상기 기화부 및 상기 보일러부를 연결하며 상기 열매체가 이동하는 제1순환라인 및 상기 제1순환라인으로부터 분기되어 상기 제1열교환기를 경유하는 제2순환라인을 포함할 수 있다.The steam generator heat source supply device according to one aspect of the present invention includes a first circulation line for connecting the vaporizing portion and the boiler portion and for moving the heating medium and a second circulation line for branching from the first circulation line and passing through the first heat exchanger Line. ≪ / RTI >
본 발명의 일측면에 따른 스팀발생기 열원공급장치를 이용한 스팀발생기 열원공급방법은 상기 기화부에서 상기 액화가스를 기화시켜 상기 보일러부에 연료로 공급하는 보일러 연료공급단계, 상기 보일러부에 의하여 상기 열매체가 가열되는 열매체 가열단계 및 상기 보일러부의 배기열이 상기 스팀발생기의 열원으로 공급되는 배기열 공급단계를 포함한다.The method for supplying a steam generator heat source using the steam generator heat source supply device according to an aspect of the present invention includes a boiler fuel supply step of supplying the boiler part with fuel by vaporizing the liquefied gas in the vaporizing part, A heating medium heating step of heating the steam generator, and an exhaust heat supplying step of supplying exhaust heat of the boiler part to the heat source of the steam generator.
또한, 본 발명의 일측면에 따른 스팀발생기 열원공급장치의 상기 보일러 연료공급단계는 상기 기화부에 포함되는 기화기에 의하여 상기 액화가스가 1차적으로 기화되는 1차기화단계 및 상기 기화기에 의하여 1차기화된 상기 액화가스가 상기 기화부에 포함되는 가열기에 의하여 2차적으로 기화되어 상기 기화가스가 생성되는 2차기화단계를 더 포함할 수 있다.Further, the boiler fuel supply step of the steam generator heat source supply device according to an aspect of the present invention includes a primary charging step in which the liquefied gas is primarily vaporized by the vaporizer included in the vaporizing part, The liquefied gas may be secondarily vaporized by a heater included in the vaporizing unit to generate the vaporized gas.
또한, 상기 열매체 가열단계는 상기 제1열교환기에 의하여 상기 열매체가 가열되는 보조가열단계를 더 포함할 수 있다.The heating medium heating step may further include an auxiliary heating step in which the heating medium is heated by the first heat exchanger.
본 발명의 다른 측면에 따르면 응축기에 의하여 액화된 액화가스를 기화시키는 기화부, 상기 기화부로부터 기화가스를 열료로 공급받는 가스터빈, 상기 가스터빈의 배기열을 열원으로 스팀을 발생시키는 스팀발생기, 상기 스팀발생기에서 생성된 스팀으로 구동되는 스팀터빈, 상기 기화부에서 상기 액화가스와 열교환되는 열매체를 가열하며, 배기열을 상기 스팀발생기의 열원으로 공급하는 보일러부, 상기 스팀터빈에서 배출되는 스팀을 이용하여 상기 보일러부로 유입되는 상기 열매체를 가열하는 제1열교환기 및 상기 보일러부 및 상기 스팀발생기의 배기열을 이용하여 저장탱크에서 발생된 증발가스를 가열하여 상기 보일러부의 연료로 공급하는 제2열교환기를 포함하는 스팀발생기 열원공급장치가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a steam generator for a steam generator, comprising: a vaporizer for vaporizing a liquefied gas liquefied by a condenser; a gas turbine for supplying vaporized gas as a heat source from the vaporizer; A steam generator driven by steam generated from the steam generator, a boiler for heating the heat medium to be heat-exchanged with the liquefied gas in the vaporizer, supplying exhaust heat to the heat source of the steam generator, A first heat exchanger for heating the heating medium flowing into the boiler section, and a second heat exchanger for heating the evaporation gas generated in the storage tank using the exhaust heat of the boiler section and the steam generator to supply fuel to the boiler section A steam generator heat source supply device is provided.
본 발명의 다른 측면에 따른 스팀발생기 열원공급장치를 이용한 스팀발생기 열원공급방법은 상기 제2열교환기에서 상기 증발가스를 가열하여 상기 보일러부에 연료로 공급하는 보일러 연료공급단계, 상기 보일러부에 의하여 상기 열매체가 가열되는 열매체 가열단계 및 상기 보일러부의 배기열이 상기 스팀발생기의 열원으로 공급되는 배기열 공급단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of supplying a steam generator heat source using a steam generator heat source supply device, comprising the steps of: supplying boiler fuel to the boiler section by heating the evaporation gas in the second heat exchanger; A heating medium heating step in which the heating medium is heated, and an exhaust heat supplying step in which exhaust heat of the boiler part is supplied to a heat source of the steam generator.
또한, 상기 보일러부 및 상기 스팀발생기의 배기열을 상기 제2열교환기의 열원으로 공급하는 연료가열단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include a fuel heating step of supplying exhaust heat of the boiler part and the steam generator to a heat source of the second heat exchanger.
본 발명의 실시예에 따른 스팀발생기 열원공급장치 및 열원공급방법은 아래와 같은 효과가 있다.The steam generator heat source supplying device and the heat source supplying method according to the embodiment of the present invention have the following effects.
첫째, 열매체의 가열에 사용되는 보일러부로부터 배출되는 배기열을 스팀발생기의 열원으로 사용함으로써 스팀터빈이 원활하게 작동되어 전력을 생산할 수 있다.First, by using the exhaust heat discharged from the boiler portion used for heating the heating medium as a heat source of the steam generator, the steam turbine can be smoothly operated to produce electric power.
둘째, 저장탱크에서 발생되는 증발가스를 보일러부의 연료로 사용함으로써 증발가스를 효과적으로 처리할 수 있다.Second, by using the evaporation gas generated from the storage tank as the fuel of the boiler portion, the evaporation gas can be effectively treated.
본 발명의 실시예의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the embodiments of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
도 1 및 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 스팀발생기 열원공급장치의 배기열의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 스팀발생기 열원공급장치의 열매체의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 스팀발생기 열원공급방법을 나타내는 순서도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 스팀발생기 열원공급장치의 배기열의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 스팀발생기 열원공급장치의 열매체의 흐름을 나타내는 도면이다. 그리고,
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 스팀발생기 열원공급방법을 나타내는 순서도이다. 1 and 2 are views showing the flow of exhaust heat of the steam generator heat source supply apparatus according to the first embodiment of the present invention.
3 and 4 are views showing a flow of heat medium in the steam generator heat source supply apparatus according to the first embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a method of supplying a heat source to a steam generator according to a first embodiment of the present invention.
6 and 7 are views showing the flow of exhaust heat of the steam generator heat source supply apparatus according to the second embodiment of the present invention.
8 and 9 are views showing a flow of heat medium in the steam generator heat source supply device according to the second embodiment of the present invention. And,
10 is a flowchart showing a method of supplying a heat source of a steam generator according to a second embodiment of the present invention.
이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It is to be understood, however, that the appended drawings illustrate the present invention in order to more easily explain the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto. You will know.
도 1 및 도 2는 보일러부(100)에서 배출되는 배기열이 외부로 배출되는 경우와 스팀발생기(300)로 공급되는 경우를 각각 나타내고, 도 3 및 도 4는 열매체가 제1순환라인(L1) 및 제2순환라인(L2)를 따라 이동하는 경우를 각각 나타낸다.1 and 2 show the case where the exhaust heat discharged from the
도 1 및 도 2를 참조하여 살펴보면 본 발명의 스팀발생기 열원공급장치는 기화부(200), 가스터빈(400), 스팀발생기(300), 스팀터빈(310), 보일러부(100) 및 제1열교환기(320)를 포함한다.1 and 2, the steam generator heat source supply device of the present invention includes a
기화부(200)는 응축기(60)에 의하여 액화된 액화가스를 기화시킬 수 있다. The vaporizing
이 때, 응축기(60)에 의하여 응축되는 액화가스는 응축기(60)가 저장탱크(50)로부터 공급받은 액화가스 및 증발가스를 응축시킨 것이다.At this time, the liquefied gas condensed by the
저장탱크(50)에 저장된 액화가스는 액화천연가스(LNG: Liquefied Natural Gas) 또는 액화석유가스(LPG: Liquefied Petroleum Gas)일 수 있으며 부피를 줄이기 위하여 액화되어 저장될 수 있다. The liquefied gas stored in the
저장탱크(50)에 수용된 증발가스(BOG: Boil Off Gas)는 액화가스가 기화되어 형성된 것으로 액화가스와 함께 응축기(60) 공급되어 재액화됨으로써 연료로 사용될 수 있다.The boil off gas (BOG) contained in the
한편, 기화부(200)는 열매체와 응축기(60)에 의하여 액화된 액화가스를 열교환시켜 기화가스를 생성하게 된다. 기화부(200)는 기화기(210)와 가열기(220)를 포함할 수 있다. Meanwhile, the vaporizing
기화기(210)는 액화가스를 1차적으로 기화시키고, 가열기(220)는 기화기(210)에 의하여 1차적으로 기화된 액화가스를 2차적으로 기화시켜 기화가스를 생성할 수 있다. The
본원 발명은 액화가스를 기화기(210)와 가열기(220)를 이용하여 단계별로 가열하였으며, 이는 기화기(210) 또는 가열기(220) 중 어느 하나만 이용하여 기화하는 경우에 비해 보다 낮은 온도의 열매체를 사용할 수 있기 때문이다.In the present invention, the liquefied gas is heated stepwise by using the
이와 같이, 기화부(200)에서 기화가스가 생성되면 가스터빈(400)은 기화부(200)로부터 기화가스를 연료로 공급받을 수 있다.When the vaporized gas is generated in the vaporizing
가스터빈(400)은 연료를 공급받아 구동되며, 전력을 생산함과 동시에 배기열을 배출하게 된다. 가스터빈(400)으로부터 배출되는 배기열은 스팀발생기(300)에 공급되어 스팀발생기(300)의 열원으로 사용될 수 있다.The gas turbine (400) is driven by the fuel to generate electric power and exhaust heat. The exhaust heat discharged from the
스팀발생기(300)는 가스터빈(400)의 배기열을 열원으로 스팀을 발생시킬 수 있으며, 스팀터빈(310)은 스팀발생기(300)에서 생성된 스팀으로 구동되어 전력을 생산할 수 있다.The
즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 저장탱크(50)에 저장된 액화가스와 증발가스를 연료로 하여 가스터빈(400)이 구동되며, 가스터빈(400)으로부터 배출되는 배기열을 열원으로 하여 스팀발생기(300)에서 스팀이 생성되고, 이에 따라 스팀터빈(310)이 구동되어 전력을 생산할 수 있다.1, the
보일러부(100)는 기화부(200)로부터 기화가스를 연료로 공급받아 구동되어 액화가스와 열교환되는 열매체를 가열하며, 배기열을 스팀발생기(300)의 열원으로 공급할 수 있다.The
본 발명에서 보일러부(100)는 제1보일러(110)와 제2보일러(120)를 포함할 수 있으며, 제1보일러(110)는 가열기(220)의 전단에 구비되어 가열기(220)로 유입되는 열매체를 가열할 수 있다.The
또한, 제2보일러(120)는 가열기(220)와 기화기(210) 사이에 구비되어 기화기(210)로 유입되는 열매체를 가열할 수 있다.The
본 발명에서는 열매체가 순환되어 사용되는데 제1순환라인(L1) 및 제2순환라인(L2)을 따라 이동할 수 있다. 열매체의 구체적인 흐름은 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하도록 한다.In the present invention, the heating medium is circulated and used, and can move along the first circulation line (L1) and the second circulation line (L2). The specific flow of the heating medium will be described with reference to Figs. 3 and 4. Fig.
제1순환라인(L1)은 기화부(200)와 보일러부(100)를 연결하며 열매체가 이동할 수 있습니다. 즉, 제1순환라인(L1)은 제1보일러(110), 가열기(220), 제2보일러(120) 및 기화기(210)를 연결할 수 있다. The first circulation line (L1) connects the vaporizing unit (200) and the boiler unit (100), and the heating medium can move. That is, the first circulation line L1 may connect the
열매체는 기화기(210)에 유입되어 액화된 액화가스와 열교환된 후 순환펌프(130)에 의하여 제1순환라인(L1)을 따라 제1보일러(110)로 유입될 수 있다.The heating medium may be introduced into the
제1보일러(110)에 의하여 가열된 열매체는 가열기(220)로 유입되어 1차적으로 기화된 액화가스와 열교환된 후 가열기(220)로부터 배출되어 제2보일러(120)로 유입될 수 있다.The heating medium heated by the
따라서, 가열기(220)를 통과하며 온도가 하강된 열매체는 제2보일러(120)에 의하여 가열되어 온도가 다시 상승된 후 기화기(210)로 유입될 수 있다.Accordingly, the heating medium having passed through the
한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 열매체는 제1순환라인(L1)으로부터 분기되어 제1열교환기(320)를 경유하는 제2순환라인(L2)을 따라 이동할 수 있다.4, the heating medium may move along the second circulation line L2, which branches from the first circulation line L1 and passes through the
제1열교환기(320)는 스팀터빈(310)에서 배출되는 스팀을 이용하여 보일러부(100)로 유입되는 열매체를 가열할 수 있다.The
즉, 기화기(210)로부터 배출된 열매체는 제1보일러(110)에 유입되기 전 제1열교환기(320)를 경유하여 제1열교환기(320)에서 스팀과 열교환되어 온도가 상승될 수 있다.That is, the heating medium discharged from the
이와 같이, 열매체는 제1순환라인(L1) 또는 제2순환라인(L2)을 따라 이동하며 가열되며, 기화부(200)에 유입되는 액화연료의 양 및 온도에 따라 온도가 조절될 수 있다.The heating medium moves along the first circulation line L1 or the second circulation line L2 and is heated and the temperature can be adjusted according to the amount and temperature of the liquefied fuel flowing into the
한편, 제1보일러(110)와 제2보일러(120)는 열매체를 가열함과 동시에 배기열을 배출할 수 있다. 이러한 배기열은 스팀발생기(300)의 열원으로 공급되어 스팀 생성에 사용될 수 있다. Meanwhile, the
즉, 스팀발생기(300)는 가스터빈(400)으로부터 배기열 공급이 원활하지 않더라도 보일러부(100)로부터 배기열을 공급받을 수 있어 스팀을 원활하게 생산할 수 있다. 또한, 스팀 생산이 원활하게 진행됨에 따라 스팀터빈(310)이 원활하게 전력을 생산할 수 있다.That is, the
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 스팀발생기 열원공급방법의 순서도를 나타낸다. 본 발명의 제1실시예에 따른 스팀발생기 열원공급방법은 보일러 연료공급단계(S100), 열매체 가열단계(S200) 및 배기열 공급단계(S300)를 포함한다.5 is a flowchart of a method of supplying a heat source to a steam generator according to a first embodiment of the present invention. The method for supplying the steam generator heat source according to the first embodiment of the present invention includes a boiler fuel supply step (S100), a heating medium heating step (S200), and an exhaust heat supply step (S300).
또한, 보일러 연료공급단계(S100)는 1차기화단계(S110) 및 2차기화단계(120)를 포함할 수 있다.In addition, the boiler fuel supply step S100 may include a first stage (S110) and a second stage (120).
보일러 연료공급단계(S100)는 기화부(200)에서 액화가스를 기화시켜 보일러부(100)에 연료로 공급하는 단계이다. The boiler fuel supply step S100 is a step of vaporizing the liquefied gas in the vaporizing
1차기화단계(S110)는 기화기(210)에 의하여 액화가스가 1차적으로 기화되는 단계이다.The first stage (S110) is a stage where the liquefied gas is primarily vaporized by the vaporizer (210).
2차기화단계(S120)는 기화기(210)에 의하여 1차기화된 액화가스가 가열기(220)에 의하여 2차적으로 기화되어 기화가스가 생성되는 단계이다.In the second stage (S120), the liquefied gas primaryized by the
이와 같이, 2차기화된 기화가스는 보일러부(100) 및 가스터빈(400)의 연료로 공급될 수 있다.Thus, the secondary gasified vaporized gas can be supplied as fuel to the
한편, 보일러부(100)에 연료가 공급되기 전 열매체는 보일러부(100)에 의하여 가열되지 않으며, 기화부(200)에 공급된 열매체는 자체의 온도에 의하여 액화가스와 열교환될 수 있다.The heat medium before the fuel is supplied to the
열매체에 의하여 액화가스가 기화되면 보일러부(100)에 연료로 공급되어 보일러부(100)가 가동될 수 있다. 열매체 가열단계(S200)는 이와 같이 보일러부(100)가 가동된 후 보일러부(100)에 의하여 열매체가 가열될 수 있다.When the liquefied gas is vaporized by the heating medium, the
한편, 열매체 가열단계(S200)는 보조가열단계(S210)를 더 포함할 수 있다. 보조가열단계(S210)는 제1열교환기(320)에 의하여 열매체가 가열되는 단계이다. 즉, 보일러부(100)와 제1열교환기(320)에 의하여 열매체가 가열될 수 있다.On the other hand, the heating medium heating step (S200) may further include an auxiliary heating step (S210). In the auxiliary heating step (S210), the heating medium is heated by the first heat exchanger (320). That is, the heating medium may be heated by the
보일러부(100)가 가동되면 열매체가 가열될 뿐만 아니라 보일러부(100)로부터 배기열이 배출될 수 있다. 따라서, 배기열 공급단계(S300)에서 보일러부(100)의 배기열이 스팀발생기(300)의 열원으로 공급될 수 있다. When the
보일러부(100)의 배기열이 스팀발생기(300)에 공급됨으로써 가스터빈(400)으로부터 배기열 공급이 원활하지 않더라도 스팀발생기(300)가 원활하게 구동되어 스팀터빈(310)이 원활하게 전력을 생산할 수 있다.The exhaust heat of the
이어서 도 6 내지 도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 스팀발생기 열원공급장치를 나타낸다. 6 to 9 show a steam generator heat source supply apparatus according to a second embodiment of the present invention.
구체적으로, 도 9 및 도 7은 보일러부(100)에서 배출되는 배기열이 제2열교환기(500)에만 공급되는 경우와 제2열교환기(500) 및 스팀발생기(300)에 각각 공급되는 경우를 나타내고, 도 8 및 도 9는 열매체가 제1순환라인(L1) 및 제2순환라인(L2)를 따라 이동하는 경우를 각각 나타낸다.9 and 7 illustrate the case where the exhaust heat discharged from the
본 발명의 제2실시예에 따른 스팀발생기 열원공급장치는 기화부(200), 가스터빈(400), 스팀발생기(300), 스팀터빈(310), 보일러부(100), 제1열교환기(320) 및 제2열교환기(500)를 포함한다.The steam generator heat source supplying apparatus according to the second embodiment of the present invention includes a
본 발명의 제2실시예에 따른 스팀발생기 열원공급장치에 포함되는 기화부(200), 가스터빈(400), 스팀발생기(300), 스팀터빈(310) 및 제1열교환기(320)는 앞서 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 본 발명의 제1실시예에 다른 스팀발생기 열원공급장치에 설명한 기화부(200), 가스터빈(400), 스팀발생기(300), 스팀터빈(310) 및 제1열교환기(320)와 동일 또는 실질적으로 유사하므로 상세한 설명은 생략한다.The
본 발명의 제2실시예에 따른 스팀발생기 열원공급장치의 보일러부(100)는 제2열교환기(500)로부터 연료를 공급받을 수 있다.The
즉, 보일러부(100)는 기화부(200)에서 액화가스와 열교환되는 열매체를 가열하며, 배기열을 스팀발생기(300)의 열원으로 공급할 수 있다.That is, the
제2열교환기(500)는 보일러부(100) 및 스팀발생기(300)의 배기열을 이용하여 저장탱크(50)에서 발생된 증발가스를 가열하여 보일러부(100)의 연료로 공급할 수 있다.The
앞서 설명했듯이 저장탱크(50)에는 액화가스 외에 증발가스가 수용되어 있다. 따라서 보일러부(100) 및 스팀발생기(300)의 배기열을 이용하여 증발가스를 가열하여 보일러부(100)의 연료로 사용함으로써 증발가스를 효과적으로 처리할 수 있다.As described above, in the
또한, 가스터빈(400)의 배기열 공급이 원활하지 않을 경우 보일러부(100)에서 스팀발생기(300)에 배기열을 공급하여 스팀발생기(300)가 원활하게 구동될 수 있다.In addition, when the exhaust heat supply of the
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 스팀발생기 열원공급방법을 나타낸다. 본 발명의 제2실시예에 따른 스팀발생기 열원공급방법은 보일러 연료공급단계(S100'), 열매체 가열단계(S200'), 배기열 공급단계(S300')를 포하하며 열료가열단계(S400')를 더 포함할 수 있다.8 shows a method of supplying a heat source of a steam generator according to a second embodiment of the present invention. The method of supplying the heat source of the steam generator according to the second embodiment of the present invention includes the step of heating the heating material (S400 ') including the boiler fuel supply step (S100'), the heating medium heating step (S200 ') and the exhaust heat supply step (S300' .
보일러 연료공급단계(S100')는 제2열교환기(500)에서 증발가스를 가열하여 보일러부(100)에 연료로 공급하는 단계이다.The boiler fuel supply step (S100 ') is a step of heating the evaporated gas in the second heat exchanger (500) and supplying it as fuel to the boiler part (100).
보일러부(100)에 공급되는 연료를 가열하기 위하여 연료가열단계(S400')를 더 포함할 수 있다. And may further include a fuel heating step (S400 ') for heating the fuel supplied to the boiler section (100).
연료가열단계(S400')는 보일러부(100) 및 스팀발생기(300)의 배기열을 제2열교환기(500)의 열원으로 공급하는 단계이다. The fuel heating step S400 'is a step of supplying exhaust heat of the
보일러부(100)에 연료가 공급되기 전 제2열교환기(500)는 스팀발생기(300)의 배기열을 열원으로 사용하게 되며 보일러부(100)가 가동되면 보일러부(100) 및 스팀발생기(300)의 배기열을 열원으로 사용하게 된다.The
이어서, 열매체 가열단계(S200')는 보일러부(100)에 의하여 열매체가 가열되는 단계이다.Next, the heating medium heating step (S200 ') is a step of heating the heating medium by the boiler unit (100).
앞서 설명한 바와 같이, 본 발명에서 열매체는 제1순환라인(L1) 및 제2순환라인(L2)을 따라 이동할 수 있다.As described above, in the present invention, the heating medium can move along the first circulation line L1 and the second circulation line L2.
본 발명의 제2실시예에 따른 스팀발생기 열원공급방법에서는 보일러부(100)의 부하를 늘려 더 많은 양의 증발가스를 처리하기 위하여 열매체가 제2순환라인(L2)보다는 제1순환라인(L1)을 따라 이동하도록 할 수 있다.In the method of supplying the heat source of the steam generator according to the second embodiment of the present invention, in order to increase the load of the
즉, 열매체가 제1열교환기(320)에 의하여 가열되지 않은 상태에서 보일러부(100)에 의해서면 가열됨으로써 열매체의 온도를 높이기 위하여 보일러부(100)가 더 많은 연료공급이 필요하기 때문이다.That is, since the heating medium is heated by the
이어서, 배기열 공급단계(S300')는 보일러부(100)의 배기열이 스팀발생기(300)의 열원으로 공급되는 단계이다.Subsequently, the exhaust heat supply step S300 'is a step in which the exhaust heat of the
이와 같이, 본 발명의 제1실시예 및 제2실시예에 따른 스팀발생기 열원공급장치 및 열원공급방법은 보일러부(100)로부터 배출되는 배기열을 스팀발생기(300)의 열원으로 사용함으로써 가스터빈(400)으로부터의 배기열 공급이 원활하지 않더라도 스팀발생기(300)에서 스팀생성이 원활하게 진행되어 스팀터빈(310)이 전력을 원활하게 생산할 수 있다.As described above, according to the first embodiment and the second embodiment of the present invention, the steam generator heat source supply device and the heat source supply method can use the exhaust heat discharged from the
이상과 같이 본 발명에 따른 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 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.It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. . Therefore, the above-described embodiments are to be considered as illustrative rather than restrictive, and the present invention is not limited to the above description, but may be modified within the scope of the appended claims and equivalents thereof.
50: 저장탱크 60: 응축기
100: 보일러부 110: 제1보일러
120: 제2보일러 130: 순환펌프
200: 기화부 210: 기화기
220: 가열기 300: 스팀발생기
310: 스팀터빈 320: 제1열교환기
400: 가스터빈 500: 제2열교환기
L1: 제1순환라인 L2: 제2순환라인
S100, S100': 보일러 연료공급단계
S110: 1차기화단계 S120: 2차기화단계
S200, S200': 열매체 가열단계
S210: 제1열매체 가열단계 S220: 제2열매체 가열단계
S300, S300': 배기열 공급단계
S400': 연료가열단계50: Storage tank 60: Condenser
100: boiler part 110: first boiler
120: second boiler 130: circulation pump
200: vaporizer 210: vaporizer
220: heater 300: steam generator
310: steam turbine 320: first heat exchanger
400: gas turbine 500: second heat exchanger
L1: first circulation line L2: second circulation line
S100, S100 ': Boiler fuel supply step
S110: Initialization step S120: Secondaryization step
S200, S200 ': heating medium heating step
S210: First heating medium heating step S220: Second heating medium heating step
S300, S300 ': exhaust heat supply step
S400 ': fuel heating step
Claims (10)
상기 기화부로부터 기화가스를 연료로 공급받는 가스터빈;
상기 가스터빈의 배기열을 열원으로 스팀을 발생시키는 스팀발생기;
상기 스팀발생기에서 생성된 스팀으로 구동되는 스팀터빈;
상기 기화부로부터 상기 기화가스를 연료로 공급받아 구동되어 상기 액화가스와 열교환되는 열매체를 가열하며, 배기열을 상기 스팀발생기의 열원으로 공급하는 보일러부; 및
상기 스팀터빈에서 배출되는 스팀을 이용하여 상기 보일러부로 유입되는 상기 열매체를 가열하는 제1열교환기;를 포함하는 스팀발생기 열원공급장치.A vaporizer for vaporizing the liquefied gas liquefied by the condenser;
A gas turbine supplied with vaporized gas as fuel from the vaporizing section;
A steam generator for generating steam by using the heat of exhaust of the gas turbine as a heat source;
A steam turbine driven by the steam generated by the steam generator;
A boiler unit which is supplied with the vaporized gas as fuel from the vaporizing unit and heats a heating medium that is driven and heat-exchanged with the liquefied gas, and supplies exhaust heat to the heat source of the steam generator; And
And a first heat exchanger for heating the heat medium flowing into the boiler section using steam discharged from the steam turbine.
상기 기화부는 상기 액화가스를 1차적으로 기화시키는 기화기를 포함하며,
상기 보일러부는 상기 기화기로 유입되는 상기 열매체를 가열하는 제2보일러를 포함하는 스팀발생기 열원공급장치.The method according to claim 1,
Wherein the vaporizing section includes a vaporizer for primarily vaporizing the liquefied gas,
Wherein the boiler portion includes a second boiler for heating the heating medium flowing into the vaporizer.
상기 기화부는 상기 기화기에 의하여 1차적으로 기화된 상기 액화가스를 2차적으로 기화시켜 상기 기화가스를 생성하는 가열기를 포함하고,
상기 보일러부는 상기 가열기로 유입되는 상기 열매체를 가열하는 제1보일러를 포함하는 스팀발생기 열원공급장치.3. The method of claim 2,
Wherein the vaporizer includes a heater for generating the vaporized gas by secondarily vaporizing the liquefied gas primarily vaporized by the vaporizer,
Wherein the boiler portion includes a first boiler for heating the heating medium flowing into the heater.
상기 기화부 및 상기 보일러부를 연결하며 상기 열매체가 이동하는 제1순환라인; 및
상기 제1순환라인으로부터 분기되어 상기 제1열교환기를 경유하는 제2순환라인;을 포함하는 열원공급장치.The method according to claim 1,
A first circulation line connecting the vaporizing unit and the boiler unit and moving the heating medium; And
And a second circulation line branched from the first circulation line and passing through the first heat exchanger.
상기 기화부에서 상기 액화가스를 기화시켜 상기 보일러부에 연료로 공급하는 보일러 연료공급단계;
상기 보일러부에 의하여 상기 열매체가 가열되는 열매체 가열단계; 및
상기 보일러부의 배기열이 상기 스팀발생기의 열원으로 공급되는 배기열 공급단계;를 포함하는 스팀발생기 열원공급방법.A method of supplying a steam generator heat source using the steam generator heat source supply device according to claim 1,
A boiler fuel supply step of vaporizing the liquefied gas in the vaporizing section and supplying the vaporized fuel to the boiler section;
A heating medium heating step in which the heating medium is heated by the boiler part; And
And an exhaust heat supply step of supplying exhaust heat of the boiler part to a heat source of the steam generator.
상기 보일러 연료공급단계는,
상기 기화부에 포함되는 기화기에 의하여 상기 액화가스가 1차적으로 기화되는 1차기화단계; 및
상기 기화기에 의하여 1차기화된 상기 액화가스가 상기 기화부에 포함되는 가열기에 의하여 2차적으로 기화되어 상기 기화가스가 생성되는 2차기화단계;를 더 포함하는 스팀발생기 열원공급방법.6. The method of claim 5,
Wherein the boiler fuel supply step includes:
A primary charging step in which the liquefied gas is primarily vaporized by a vaporizer included in the vaporizing unit; And
And a secondary-charging step of supplying the vaporized gas to the evaporator, wherein the liquefied gas primaryized by the vaporizer is secondarily vaporized by a heater included in the vaporizer to generate the vaporized gas.
상기 열매체 가열단계는,
상기 제1열교환기에 의하여 상기 열매체가 가열되는 보조가열단계를 더 포함하는 스팀발생기 열원공급방법.6. The method of claim 5,
In the heating medium heating step,
Further comprising an auxiliary heating step of heating the heating medium by the first heat exchanger.
상기 기화부로부터 기화가스를 열료로 공급받는 가스터빈;
상기 가스터빈의 배기열을 열원으로 스팀을 발생시키는 스팀발생기;
상기 스팀발생기에서 생성된 스팀으로 구동되는 스팀터빈;
상기 기화부에서 상기 액화가스와 열교환되는 열매체를 가열하며, 배기열을 상기 스팀발생기의 열원으로 공급하는 보일러부;
상기 스팀터빈에서 배출되는 스팀을 이용하여 상기 보일러부로 유입되는 상기 열매체를 가열하는 제1열교환기; 및
상기 보일러부 및 상기 스팀발생기의 배기열을 이용하여 저장탱크에서 발생된 증발가스를 가열하여 상기 보일러부의 연료로 공급하는 제2열교환기;를 포함하는 스팀발생기 열원공급장치.A vaporizer for vaporizing the liquefied gas liquefied by the condenser;
A gas turbine supplied with the vaporized gas as a heating material from the vaporizing section;
A steam generator for generating steam by using the heat of exhaust of the gas turbine as a heat source;
A steam turbine driven by the steam generated by the steam generator;
A boiler unit for heating the heating medium to be heat-exchanged with the liquefied gas in the vaporizing unit and supplying exhaust heat to the heat source of the steam generator;
A first heat exchanger for heating the heat medium introduced into the boiler section using steam discharged from the steam turbine; And
And a second heat exchanger for heating the evaporation gas generated in the storage tank using the exhaust heat of the boiler portion and the steam generator to supply the evaporated gas to the fuel of the boiler portion.
상기 제2열교환기에서 상기 증발가스를 가열하여 상기 보일러부에 연료로 공급하는 보일러 연료공급단계;
상기 보일러부에 의하여 상기 열매체가 가열되는 열매체 가열단계; 및
상기 보일러부의 배기열이 상기 스팀발생기의 열원으로 공급되는 배기열 공급단계;를 포함하는 스팀발생기 열원공급방법.A method of supplying a steam generator heat source using the steam generator heat source supply apparatus according to claim 8,
A boiler fuel supply step of heating the evaporation gas in the second heat exchanger to supply the boiler fuel as fuel;
A heating medium heating step in which the heating medium is heated by the boiler part; And
And an exhaust heat supply step of supplying exhaust heat of the boiler part to a heat source of the steam generator.
상기 보일러부 및 상기 스팀발생기의 배기열을 상기 제2열교환기의 열원으로 공급하는 연료가열단계를 더 포함하는 스팀발생기 열원공급방법.10. The method of claim 9,
And a fuel heating step of supplying exhaust heat of the boiler part and the steam generator to a heat source of the second heat exchanger.
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