KR20180138365A - 복합 사이클 발전 플랜트 - Google Patents

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KR20180138365A
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김상현
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이건주
차송훈
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두산중공업 주식회사
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Abstract

본 발명은, 가스터빈의 폐열을 활용하는 발전시스템의 작동유체를 활용하여 상기 가스터빈의 흡입공기를 냉각시켜 발전소 출력 및 효율을 향상시킬 수 있는 복합 사이클 플랜트를 제공하기 위한 것으로, , 공기유입로를 통하여 공급된 공기를 압축하는 공기압축기와, 상기 공기압축기에서 압축된 공기와 연료를 연소시켜 회전력을 발생시키는 가스터빈과, 상기 가스터빈의 회전력을 이용하여 전기를 발생시키는 제1발전기를 포함하는 가스터빈 발전부; 상기 가스터빈에서 배출되는 연소가스를 이용하여 작동유체를 가열시키는 열교환유닛과, 상기 열교환유닛에 작동유체를 압축시켜 공급하는 압축기와, 상기 압축기와 상기 열교환유닛 사이에 배치되어 상기 압축기로부터 공급되는 작동유체를 가열시켜 상기 열교환유닛으로 공급하는 복열기와, 일단은 상기 압축기와 연결되고 타단은 상기 복열기와 연결되어 상기 압축기로부터 상기 복열기로 작동유체를 이송시키는 작동유체공급라인과, 일단이 상기 열교환유닛과 연결되고 타단이 상기 복열기와 연결되어 상기 복열기를 통과한 작동유체를 상기 열교환유닛으로 공급하는 제1이송라인과, 상기 열교환유닛을 통과한 작동유체를 이용하여 전력을 생산하는 작동유체터빈과, 일단은 상기 작동유체터빈과 연결되며 타단은 상기 압축기와 연결되는 리턴라인과, 상기 리턴라인에 형성되어, 상기 압축기로 공급되는 작동유체를 냉각시키는 응축기를 포함하는 작동유체 발전부; 및 상기 리턴라인으로부터 분기되며, 일단이 상기 공기압축기의 전측으로 연결되어 작동유체를 상기 공기압축기의 전측으로 공급하는 유입라인과, 상기 공기압축기의 전측에 배치되어 상기 유입라인을 통하여 공급된 작동유체를 이용하여 상기 공기압축기로 공급되는 공기를 냉각시키는 냉각기와, 상기 냉각기를 통과한 작동유체를 상기 리턴라인으로 이송시키는 회수라인을 포함하는 가스터빈공기 냉각부를 포함하는 복합 사이클 발전 플랜트를 제공한다.

Description

복합 사이클 발전 플랜트{Combined cycle power generation plant}
본 발명은 복합 사이클 발전플랜트에 관한 것으로, 더 상세하게는 가스터빈발전시스템으로 공급되는 공기를 냉각시키는 구조를 개선하여 출력 및 효율을 향상시키는 복합 사이클 발전플랜트에 관한 것이다.
일반적으로 가스터빈을 이용한 복합사이클 발전 플랜트는, 가스터빈을 이용하여 발전하는 발전플랜트의 폐열을 이용하여 발전하는 발전플랜트를 가스터빈 발전플랜트와 결합한 형태를 말한다.
상기 가스터빈 발전플랜트에 사용되는 가스터빈은, 압축기에서 압축된 압축공기와 연료를 연소시켜 회전동력을 발생시키고, 상기 회전동력을 이용하여 전기를 발생시킨다. 상기 가스터빈의 효율을 향상시키기 위하여 상기 압축기에 공급되는 외기의 온도를 냉각시키는 기술이 제안되었다.
일본특허등록 제4166822호를 참조하면, 부동액을 상기 가스터빈의 흡입공기 측으로 순환시킴으로써 가스터빈의 흡입 공기를 냉각시켜 가스터빈의 효율을 향상시킨다.
그러나, 이와 같은 종래의 복합사이클 발전플랜트에 사용되는 가스터빈의 흡입공기 냉각기술은, 가스터빈의 흡입공기를 냉각시키는 부동액을 순환시키는 별도의 냉각시스템을 설치하여야 하므로 플랜트의 구조가 복잡하여 지고, 비용이 증가한다는 문제점을 가진다.
본 발명은, 가스터빈을 이용하는 복합사이클 발전플랜트에 있어서, 가스터빈의 폐열을 활용하는 발전시스템의 작동유체를 활용하여 상기 가스터빈의 흡입공기를 냉각시켜 발전소 출력 및 효율을 향상시킬 수 있는 복합 사이클 플랜트를 제공하기 위한 것이다.
본 발명은, 공기유입로를 통하여 공급된 공기를 압축하는 공기압축기와, 상기 공기압축기에서 압축된 공기와 연료를 연소시켜 회전력을 발생시키는 가스터빈과, 상기 가스터빈의 회전력을 이용하여 전기를 발생시키는 제1발전기를 포함하는 가스터빈 발전부; 상기 가스터빈에서 배출되는 연소가스를 이용하여 작동유체를 가열시키는 열교환유닛과, 상기 열교환유닛에 작동유체를 압축시켜 공급하는 압축기와, 상기 압축기와 상기 열교환유닛 사이에 배치되어 상기 압축기로부터 공급되는 작동유체를 가열시켜 상기 열교환유닛으로 공급하는 복열기와, 일단은 상기 압축기와 연결되고 타단은 상기 복열기와 연결되어 상기 압축기로부터 상기 복열기로 작동유체를 이송시키는 작동유체공급라인과, 일단이 상기 열교환유닛과 연결되고 타단이 상기 복열기와 연결되어 상기 복열기를 통과한 작동유체를 상기 열교환유닛으로 공급하는 제1이송라인과, 상기 열교환유닛을 통과한 작동유체를 이용하여 전력을 생산하는 작동유체터빈과, 일단은 상기 작동유체터빈과 연결되며 타단은 상기 압축기와 연결되는 리턴라인과, 상기 리턴라인에 형성되어, 상기 압축기로 공급되는 작동유체를 냉각시키는 응축기를 포함하는 작동유체 발전부; 및 상기 리턴라인으로부터 분기되며, 일단이 상기 공기압축기의 전측으로 연결되어 작동유체를 상기 공기압축기의 전측으로 공급하는 유입라인과, 상기 공기압축기의 전측에 배치되어 상기 유입라인을 통하여 공급된 작동유체를 이용하여 상기 공기압축기로 공급되는 공기를 냉각시키는 냉각기와, 상기 냉각기를 통과한 작동유체를 상기 리턴라인으로 이송시키는 회수라인을 포함하는 가스터빈공기 냉각부를 포함하는 복합 사이클 발전 플랜트를 제공한다.
본 발명은, 상기 작동유체공급라인에서 분기되는 제2이송라인을 더 포함하고, 상기 열교환 유닛은, 상기 제2이송라인을 통하여 유입된 작동유체와 상기 가스터빈에서 배출되는 연소가스를 열교환시켜 작동유체를 가열하는 제1열교환기와, 상기 제1열교환기를 통과한 작동유체와 상기 압축기에서 공급되는 작동유체를 상기 가스터빈에서 배출되는 연소가스를 이용하여 가열하는 제2열교환기와, 일단이 상기 제1열교환기와 연결되고, 타단이 상기 제1이송라인과 연결되는 제3이송라인을 포함할 수 있다.
상기 응축기는, 일측에 상기 작동유체가 유입되는 작동유체유입구가 형성되고, 타측에 작동유체가 배출되는 작동유체배출구가 형성되는 냉각몸체; 상기 냉각몸체의 일단에 연결되어 천연액화가스가 유입되는 LNG유입관; 및 상기 냉각몸체의 타단에 연결되어 상기 냉각몸체를 통과한 천연액화가스가 배출되는 LNG배출관을 포함하고, 상기 냉각몸체의 일측에 배치되어, 상기 냉각몸체를 통과한 천연액화가스를 물과 열교환시켜 기화시키는 기화기를 더 포함할 수 있으며, 상기 물은 바닷물이고, 상기 작동유체는 이산화탄소이며, 상기 응축기는 상기 천연액화가스의 냉열을 이용하여 상기 작동유체를 냉각, 응축시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 유입라인에 형성되어, 상기 유입라인을 통하여 유동하는 작동유체의 흐름을 제어하는 유입밸브를 더 포함하고, 상기 가스터빈공기냉각부는 상기 공기유입로의 공기의 온도를 측정하는 온도센서와, 상기 온도센서의 측정치에 따라 상기 유입밸브의 개폐를 제어하는 제어부를 더 포함하며, 상기 온도센서는 상기 냉각기의 전측에 배치되는 제1온도센서와, 상기 냉각기의 후측에 배치되는 제2온도센서를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 제1온도센서의 측정치와 상기 제2온도센서의 측정치에 기초하여 상기 유입밸브의 개폐를 제어할 수 있다.
그리고, 본 발명은, 상기 리턴라인과 상기 유입라인의 교차점과, 상기 리턴라인과 상기 회수라인의 교차점 사이의 리턴라인에 배치되는 리턴라인밸브를 더 포함하고, 일단이 상기 열교환유닛과 연결되고, 타단은 상기 작동유체터빈과 연결되어 상기 열교환유닛으로부터 배출된 작동유체를 상기 작동유체터빈으로 이송하는 제4이송라인; 상기 제4이송라인으로부터 분기되며, 일단이 상기 회수라인과 연결되는 제5이송라인; 및 상기 제5이송라인에 형성되며, 상기 제5이송라인을 통하여 이송되는 작동유체를 이용하여 구동력을 발생시키는 보조터빈을 포함할 수 있으며, 상기 보조터빈은, 상기 압축기에 동력을 제공하여 상기 압축기를 구동시킬 수 있다.
다른 한편으로 본 발명은, 공기유입로를 통하여 공급된 공기를 압축하는 공기압축기와, 상기 공기압축기에서 압축된 공기와 연료를 연소시켜 회전력을 발생시키는 가스터빈과, 상기 가스터빈의 회전력을 이용하여 전기를 발생시키는 제1발전기를 포함하는 가스터빈 발전부; 상기 가스터빈에서 배출되는 연소가스를 이용하여 작동유체를 가열시키는 열교환유닛과, 상기 열교환유닛에 작동유체를 압축시켜 공급하는 압축기와, 상기 압축기와 상기 열교환유닛 사이에 배치되어 상기 압축기로부터 공급되는 작동유체를 가열시켜 상기 열교환유닛으로 공급하는 제1복열기와, 일단은 상기 압축기와 연결되고 타단은 상기 제1복열기와 연결되어 상기 압축기로부터 상기 제1복열기로 작동유체를 이송시키는 작동유체공급라인과, 일단이 상기 열교환유닛과 연결되고 타단이 상기 제1복열기와 연결되어 상기 제1복열기를 통과한 작동유체를 상기 열교환유닛으로 공급하는 제1이송라인과, 상기 열교환유닛을 통과한 작동유체를 이용하여 전력을 생산하는 작동유체터빈과, 일단은 상기 작동유체터빈과 연결되며 타단은 상기 압축기와 연결되는 리턴라인과, 상기 리턴라인에 형성되어, 상기 압축기로 공급되는 작동유체를 냉각시키는 응축기를 포함하는 작동유체 발전부; 상기 리턴라인으로부터 분기되며, 일단이 상기 공기압축기의 전측으로 연결되어 작동유체를 상기 공기압축기의 전측으로 공급하는 유입라인과, 상기 공기압축기의 전측에 배치되어 상기 유입라인을 통하여 공급된 작동유체를 이용하여 상기 공기압축기로 공급되는 공기를 냉각시키는 냉각기와, 상기 냉각기를 통과한 작동유체를 상기 리턴라인으로 이송시키는 회수라인을 포함하는 가스터빈공기 냉각부; 및 상기 작동유체공급라인에서 분기되는 제2이송라인을 포함하고, 상기 열교환 유닛은, 상기 제2이송라인을 통하여 유입된 작동유체와 상기 가스터빈에서 배출되는 연소가스를 열교환시켜 작동유체를 가열하는 제1열교환기와, 상기 제1열교환기를 통과한 작동유체와 상기 압축기에서 공급되는 작동유체를 상기 가스터빈에서 배출되는 연소가스를 이용하여 가열하는 제2열교환기와, 일단이 상기 제1열교환기와 연결되고, 타단이 상기 제1이송라인과 연결되는 제3이송라인을 포함하며, 일단이 상기 제3이송라인과 연결되고, 타단은 리턴라인과 연결되는 제6이송라인과, 상기 제6이송라인에 설치되어 상기 제6이송라인을 통하여 이송되는 작동유체와 상기 리턴라인을 통하여 이송되는 작동유체를 열교환시키는 제2복열기를 더 포함하는 복합 사이클 발전 플랜트를 제공한다.
본 발명은, 상기 제6이송라인에 형성되어 상기 제6이송라인에서 이동하는 작동유체를 가압, 이송하는 보조펌프를 더 포함하고, 일단이 상기 열교환유닛과 연결되고, 타단은 상기 작동유체터빈과 연결되어 상기 열교환유닛으로부터 배출된 작동유체를 상기 작동유체터빈으로 이송하는 제4이송라인; 상기 제4이송라인으로부터 분기되며, 일단이 상기 회수라인과 연결되는 제5이송라인; 및 상기 제5이송라인에 형성되며, 상기 제5이송라인을 통하여 이송되는 작동유체를 이용하여 구동력을 발생시키는 보조터빈을 포함할 수 있다.
또 다른 한편으로 본 발명은, 공기유입로를 통하여 공급된 공기를 압축하는 공기압축기와, 상기 공기압축기에서 압축된 공기와 연료를 연소시켜 회전력을 발생시키는 가스터빈과, 상기 가스터빈의 회전력을 이용하여 전기를 발생시키는 제1발전기를 포함하는 가스터빈 발전부; 상기 가스터빈에서 배출되는 연소가스를 이용하여 작동유체를 가열시키는 열교환유닛과, 상기 열교환유닛에 작동유체를 압축시켜 공급하는 압축기와, 상기 압축기와 상기 열교환유닛 사이에 배치되어 상기 압축기로부터 공급되는 작동유체를 가열시켜 상기 열교환유닛으로 공급하는 제1복열기와, 일단은 상기 압축기와 연결되고 타단은 상기 제1복열기와 연결되어 상기 압축기로부터 상기 제1복열기로 작동유체를 이송시키는 작동유체공급라인과, 일단이 상기 열교환유닛과 연결되고 타단이 상기 제1복열기와 연결되어 상기 제1복열기를 통과한 작동유체를 상기 열교환유닛으로 공급하는 제1이송라인과, 상기 열교환유닛을 통과한 작동유체를 이용하여 전력을 생산하는 작동유체터빈과, 일단은 상기 작동유체터빈과 연결되며 타단은 상기 압축기와 연결되는 리턴라인과, 상기 리턴라인에 형성되어, 상기 압축기로 공급되는 작동유체를 냉각시키는 응축기를 포함하는 작동유체 발전부; 상기 리턴라인으로부터 분기되며, 일단이 상기 공기압축기의 전측으로 연결되어 작동유체를 상기 공기압축기의 전측으로 공급하는 유입라인과, 상기 공기압축기의 전측에 배치되어 상기 유입라인을 통하여 공급된 작동유체를 이용하여 상기 공기압축기로 공급되는 공기를 냉각시키는 냉각기와, 상기 냉각기를 통과한 작동유체를 상기 리턴라인으로 이송시키는 회수라인을 포함하는 가스터빈공기 냉각부; 및 상기 작동유체공급라인에서 분기되는 제2이송라인을 포함하고, 상기 열교환 유닛은, 상기 제2이송라인을 통하여 유입된 작동유체와 상기 가스터빈에서 배출되는 연소가스를 열교환시켜 작동유체를 가열하는 제1열교환기와, 상기 제1열교환기를 통과한 작동유체와 상기 압축기에서 공급되는 작동유체를 상기 가스터빈에서 배출되는 연소가스를 이용하여 가열하는 제2열교환기와, 일단이 상기 제1열교환기와 연결되고, 타단이 상기 제1이송라인과 연결되는 제3이송라인과, 일단이 상기 제3이송라인과 연결되고, 타단은 리턴라인과 연결되는 제6이송라인과, 상기 제6이송라인에 설치되어 상기 제6이송라인을 통하여 이송되는 작동유체와 상기 리턴라인을 통하여 이송되는 작동유체를 열교환시키는 제2복열기를 포함하고, 상기 열교환유닛은, 상기 제2이송라인을 통하여 유입된 작동유체와 상기 가스터빈에서 배출되는 연소가스를 열교환시켜 작동유체를 가열하는 제1열교환기와, 상기 제1열교환기를 통과한 작동유체와 상기 압축기에서 공급되는 작동유체를 상기 가스터빈에서 배출되는 연소가스를 이용하여 가열하는 제2열교환기와, 상기 제2열교환기를 통과한 작동유체를 상기 가스터빈에서 배출되는 연소가스를 이용하여 가열하는 제3열교환기와, 일단이 상기 제2열교환기와 연결되고 타단이 상기 제1이송라인과 연결되는 제3이송라인과, 일단이 상기 제2열교환기와 연결되고 타단이 상기 제3열교환기와 연결되는 제7이송라인과, 일단이 상기 제7이송라인과 연결되고 타단이 상기 제2복열기 후측의 제6이송라인과 연결되는 제8이송라인을 포함하는 복합 사이클 발전 플랜트를 제공한다.
본 발명의 복합 사이클 발전플랜트에 따르면, 가스터빈의 폐열을 사용하는 발전시스템에서 사용되는 작동유체를 이용하여 복합 사이클 발전플랜트의 출력 및 효율을 향상시킬 수 있다.
그리고 본 발명은 외기 온도와 관계없이 향상된 출력을 가지는 복합사이클 발전플랜트를 제공할 수 있다.
도 1는 본 발명의 제1실시예에 따른 복합사이클발전플랜트를 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 복합사이클발전플랜트를 도시한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 복합사이클발전플랜트를 도시한 개념도이다.
도 4는 본 발명의 제4실시예에 따른 복합사이클발전플랜트를 도시한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 제5실시예에 따른 복합사이클발전플랜트를 도시한 개념도이다.
도 6은 본 발명의 제6실시예에 따른 복합사이클발전플랜트를 도시한 개념도이다.
도 7은 본 발명의 제7실시예에 따른 복합사이클발전플랜트를 도시한 개념도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 복합사이클 발전플랜트(1)는, 가스터빈 발전부(100), 작동유체 발전부(200) 및 가스터빈공기냉각부(300)로 이루어진다.
가스터빈을 이용하여 전기를 발생시키는 상기 가스터빈 발전부(100)는, 공기압축기(110), 가스터빈(120) 및 제1발전기(130)를 포함한다.
상기 공기압축기(110)는 공기유입로(111)를 통하여 유입되는 외부공기를 고압으로 압축시켜 가스터빈(120)으로 공급하며, 상기 가스터빈(120)은 연료와 공기를 연소시켜 회전동력을 발생시킨다. 상기 제1발전기(130)는 상기 가스터빈에서 생성된 회전동력을 전달받아 전기를 발생시킨다.
상기 가스터빈(120)에서 배출된 연소가스(G)는 작동유체 발전부(200)측으로 배출된다.
상기 작동유체 발전부(200)는, 압축기(210), 열교환유닛(220), 복열기(230), 작동유체공급라인(240), 제1이송라인(245), 작동유체터빈(250), 리턴라인(255) 및 응축기(260)로 이루어진다.
상기 열교환유닛(220)은 상기 가스터빈(120)을 통과한 고온의 연소가스(G)와 작동유체를 열교환시켜 상기 작동유체를 승온시킨다.
상기 열교환유닛(220)은, 제1열교환기(221)와 제2열교환기(222) 및 제3이송라인(223)을 포함한다.
상기 제1열교환기(221) 및 상기 제2열교환기(222)는 인접하여 배치되어, 상기 가스터빈의 연소가스(G)가 순차적으로 통과한다.
상기 제3이송라인(223)은, 일단이 상기 제1열교환기(221)와 연결되고, 타단이 복열기(230)로부터 상기 제2열교환기(222)로 작동유체를 공급하는 제1이송라인(245)과 연결된다.
상기 제1열교환기(221)는 상기 작동유체공급라인(240)에서 분기되는 제2이송라인(246)과 연결되어, 상기 제2이송라인(246)을 통하여 유입된 작동유체와 상기 가스터빈(120)에서 배출되는 연소가스를 열교환시켜 작동유체의 온도를 상승시킨다. 상기 제1열교환기(221)를 통과한 작동유체는 상기 제3이송라인(223)을 통하여 상기 제1이송라인(245)으로 이송되어 상기 제1이송라인을 통하여 이송되는 작동유체와 혼합된 후, 상기 제2열교환기(222)로 이송된다. 상기 제2열교환기(222)는 혼합된 작동유체와 상기 가스터빈에서 배출된 연소가스를 열교환시켜 상기 작동유체의 온도를 상승시킨다.
상기 압축기(210)는 작동유체를 압축시켜 이송시킨다. 본 실시예에서 상기 작동유체는 이산화탄소이다. 본 실시예에서는 작동유체로서 이산화탄소가 사용되었으나, 발전사이클을 구현할 수 있고, 또한 외부공기에 대한 냉각효과를 가질 수 있는 물질이라면 작동유체로서 다른 물질이 사용될 수 있음은 물론이다. 상기 압축기(210)에서 압축된 작동유체는 상기 열교환유닛(220)으로 공급된다.
상기 압축기(210)와 상기 열교환유닛(220) 사이에는 복열기(230)가 배치된다. 상기 압축기(210)와 상기 복열기(230)는 작동유체공급라인(240)을 통하여 연결된다. 상기 작동유체공급라인(240)은, 일단이 상기 복열기(230)와 연결되고, 타단이 상기 압축기(210)와 연결된 관으로 형성된다.
그리고, 상기 복열기(230)와 상기 열교환유닛(220)의 제2열교환기는 제1이송라인(245)을 통하여 연결된다. 상기 제1이송라인(245)은 일단이 상기 열교환유닛(220)의 제2열교환기(222)와 연결되고, 타단이 상기 복열기(230)와 연결된다.
상기 복열기(230)는, 상기 압축기(210)로부터 토출되어 상기 작동유체공급라인(240)을 통하여 공급된 작동유체를 가열시킨 후, 가열된 작동유체를 상기 제1이송라인(245)을 통하여 상기 열교환유닛(220)의 제2열교환기(222)로 공급한다.
한편, 상기 열교환유닛(220)의 하류측(도 1의 좌측)에는 작동유체터빈(250)이 설치된다. 상기 작동유체터빈(250)은 상기 열교환유닛(220)의 제2열교환기(222)를 통과한 작동유체를 공급받아 회전구동력을 생성하고, 상기 회전구동력을 이용하여 전기를 발생시킨다. 상기 작동유체터빈(250)은 전기를 발생시키기 위하여 일측에 제2발전기(251)를 구비한다.
상기 리턴라인(255)은 상기 작동유체터빈(250)과 상기 압축기(210) 사이에 배치되어, 상기 작동유체터빈(250)으로부터 토출된 작동유체를 상기 압축기(210)로 이송시킨다. 상기 리턴라인(255)의 일단은 상기 작동유체터빈(250)의 출구측과 연결되고, 상기 리턴라인(255)의 타단은 압축기(210)의 입구측과 연결된다.
상기 리턴라인(255)은 상기 복열기(230)를 관통하도록 형성되어, 상기 리턴라인(255)을 통하여 유동하는 작동유체와 상기 압축기(210)로부터 유입된 작동유체를 열교환시켜 상기 압축기에서 유입된 작동유체의 온도를 상승시킨다.
그리고 상기 복열기(230)를 지난 리턴라인(255)의 작동유체는 응축기(260)로 이송된다. 상기 응축기(260)는 상기 리턴라인(255)에 형성되어 상기 리턴라인(255)을 유동하는 작동유체를 냉각, 응축시킨다.
상기 응축기(260)는, 냉각몸체(261), LNG유입관(262) 및 LNG배출관(263)으로 이루어진다.
상기 냉각몸체(261)는 일측(도1의 하측)에 상기 리턴라인(255)을 통하여 공급되는 작동유체가 유입되는 작동유체유입구(261a)가 형성되고, 타측(도 1의 상측)에는 냉각몸체(261) 내부의 작동유체가 외부로 토출되는 작동유체 배출구(261b)가 형성된다.
또한, 상기 냉각몸체(261)의 일단(도 1의 좌측단)에는 천연액화가스가 유입되는 LNG유입관(262)이 형성되며, 상기 냉각몸체(261)의 타단(도 1의 우측단)에는 냉각몸체 내부의 천연액화가스가 토출되는 LNG배출관(263)이 형성된다.
외부에서 공급된 천연액화가스는 상기 LNG유입관(262)을 통하여 상기 냉각몸체로 유입된 후, 상기 리턴라인(255) 내부를 유동하는 작동유체를 냉각시켜 응축시킨 후, 상기 LNG 배출관(263)을 통하여 배출된다. 상기 냉각몸체(261)의 타단측에는 기화기(264)가 구비된다. 상기 기화기(264)의 일측에는 바닷물이 유입되는 바다물유입관(265)이 형성되고, 타측에는 바다물이 배출되는 바다물배출관(266)이 형성된다. 상기 LNG배출관(263)을 통하여 배출된 천연액화가스는, 상기 바다물유입관(265)를 통하여 유입된 바닷물과 상기 기화기(264)에서 열교환되어 가스상태로 기화된다.
상기 가스터빈 발전부(100)와 상기 작동유체발전부(200)의 사이에는 가스터빈공기 냉각부(300)가 설치된다.
상기 가스터빈공기 냉각부(300)는, 유입라인(310), 냉각기(320), 회수라인(330), 온도센서(340) 및 제어부(350)로 이루어진다.
상기 냉각기(320)는 상기 공기압축기(110)의 전측에 배치된 공기유입로(111)에 형성된다. 그리고 상기 유입라인(310)은 상기 리턴라인(255)으로부터 분기되어 형성되며, 일단이 상기 냉각기(320)에 연결되어 상기 냉각기(320)로 작동유체를 공급한다. 상기 유입라인(310)에는 상기 유입라인(310)을 통하여 이송되는 작동유체의 유동을 제어하는 유입밸브(311)가 설치된다.
상기 냉각기(320)는 상기 유입라인(310)으로부터 공급된 작동유체와 상기 공기유입로(111)의 외부공기를 열교환시켜 상기 외부공기의 온도를 하강시킨다. 냉각된 외부공기는 상기 공기압축기(110)로 공급된다. 이에 따라 상기 가스터빈 발전부(100)의 공기압축기(110)에 유입되는 공기의 온도는 저하되고, 가스터빈 발전부(200)의 출력 및 효율이 상승된다.
한편, 상기 회수라인(330)은, 상기 냉각기(320)와 상기 리턴라인(255) 사이에 배치되며, 일단이 상기 냉각기(320)와 연결되고, 타단이 상기 리턴라인(255)과 연결된다. 상기 냉각기(320)를 통과한 작동유체는 상기 리턴라인(255)을 통하여 응축기(260)로 이송된다.
그리고 상기 공기유입로(111)에는 상기 공기유입로(111)를 통과하는 공기의 온도를 측정하는 온도센서(340)가 장착되며, 상기 온도센서(340)는 제1온도센서(341) 및 제2온도센서(342)로 이루어진다.
상기 제1온도센서(341)는, 상기 냉각기(320)의 전측의 공기유입로에 장착되어 상기 냉각기(320)에 유입되는 공기의 온도를 측정하고, 상기 제2온도센서(342)는 상기 냉각기(320)의 후측의 공기유입로에 장착되어 상기 냉각기를 통과한 공기의 온도를 측정한다.
상기 제어부(350)는, 상기 온도센서(340)의 측정치에 따라 상기 유입밸브(311)의 개폐를 제어하여 상기 유입라인(310)의 작동유체 이송을 조절한다. 상기 제어부(350)는, 상기 제1온도센서(341)와 상기 제2온도센서(342)의 측정치의 차에 따라 상기 유입라인(310)의 작동유체 유량을 제어하여 상기 공기유입로(111)를 통하여 상기 공기압축기(110)에 공급되는 공기의 온도를 제어한다.
이와 같이 본 발명의 제1실시예에 따른 복합사이클 발전 플랜트(1)는, 상기 가스터빈 발전부(100)의 공기압축기(110)에 공급되는 공기를 저온으로 조절하여 가스터빈 발전부(100)의 출력 및 효율을 증대시킬 뿐만 아니라, 상기 작동유체가 상기 외부공기로부터 열량을 흡수함으로써 작동유체 발전부(200)의 효율도 상승시킨다는 장점을 가진다.
또한, 본 발명의 제1실시예에 따른 복합사이클 발전 플랜트(1)는, 가스터빈 발전부(100)의 공기압축기(110)에 공급되는 공기의 온도를 낮추기 위한 별도의 냉각사이클이 요구되지 아니하므로 원가절감효과가 높다는 장점을 가진다.
또한, 본 발명의 제1실시예에 따른 복합사이클 발전플랜트는 천연가스의 폐냉열을 이용하여 작동유체인 이산화탄소를 냉각, 응축시키고, 냉각, 응축된 이산화탄소를 이용하여 발전을 수행할 뿐만 아니라, 가스터빈 발전부(200)에 공급되는 공기를 냉각시킴으로써 전체 복합사이클 발전플랜트의 전체출력 및 효율을 증대시킨다는 장점을 가진다.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 복합사이클발전플랜트를 도시한 개념도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 복합사이클발전플랜트(1000)는, 가스터빈 발전부(1100), 작동유체 발전부(1200) 및 냉각부(1300)를 포함한다.
본 발명의 제2실시예에 따른 복합사이클 발전플랜트(1000)는, 상술한 본 발명의 제1실시예의 복합사이클 발전플랜트의 제1열교환기(221), 제2이송라인(246), 제3이송라인(223)이 생략된 복합사이클 발전플랜트이다.
본 발명의 제2실시예에 따른 복합사이클 발전플랜트는, 압축기(1210)에서 압축된 작동유체 전체가 제2열교환기(1222)로 이송되며, 상기 제2열교환기에서 가스터빈에서 공급된 연소가스와 열교환되어 가열된다.
도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 복합사이클발전플랜트를 도시한 개념도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 복합사이클발전플랜트는, 가스터빈 발전부(2100), 작동유체 발전부(2200) 및 냉각부(2300)를 포함한다.
본 발명의 제3실시예에 따른 복합사이클 발전플랜트(2000)는, 상술한 본 발명의 제1실시예의 복합사이클 발전플랜트에, 제4이송라인(2270), 제5이송라인(2275) 및 보조터빈(2251)을 추가한 복합사이클 발전플랜트이다.
본 발명의 제3실시예에 따른 복합사이클 발전플랜트의 구성 중 상술한 제1실시예와 동일한 구성에 대한 설명은 생략하기로 하며, 제1실시예와 상이한 구성인 제4이송라인(2270), 제5이송라인(2275) 및 보조터빈(2251)과 관련된 구성에 대하여 설명하기로 한다.
상기 제4이송라인(2270)은 상기 열교환유닛(2220)과 상기 작동유체터빈(2250)의 사이에 형성되어 상기 열교환유닛(2220)으로부터 배출된 작동유체를 상기 작동유체터빈(2250)으로 이송한다. 상기 제4이송라인(2270)의 일단은 상기 열교환유닛(2220)의 제2열교환기(2222)와 연결되고, 타단은 상기 작동유체터빈(2250)과 연결된다.
상기 제5이송라인(2275)은 상기 제4이송라인(2270)으로부터 분기되어 형성된다. 상기 제5이송라인(2275)의 일단은 상기 리턴라인(2255)과 연결되며, 상기 제5이송라인(2275)에는 보조터빈(2251)이 설치된다.
상기 제5이송라인(2275)은, 상기 제4이송라인(2270)을 통하여 유입된 작동유체의 일부를 이송시켜 상기 보조터빈(2251)으로 공급한다. 상기 보조터빈(2251)은 상기 제5이송라인(2275)을 통하여 이송된 작동유체를 이용하여 회전구동력을 발생시키고, 상기 회전구동력을 상기 압축기(2210)에 공급하여 상기 압축기(2210)를 구동시킨다.
도 4는, 본 발명의 제4실시예에 따른 복합사이클발전플랜트를 도시한 개념도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제4실시예에 따른 복합사이클발전플랜트(3000)는, 가스터빈 발전부(3100), 작동유체 발전부(3200) 및 냉각부(3300)를 포함한다.
본 발명의 제4실시예에 따른 복합사이클 발전플랜트(3000)는, 상술한 본 발명의 제3실시예의 복합사이클 발전플랜트의 제1열교환기(2221), 제2이송라인(2246), 제3이송라인(2223)이 생략된 복합사이클 발전플랜트이다.
본 발명의 제4실시예에 따른 복합사이클 발전플랜트(3000)는, 압축기(3210)에서 압축된 작동유체 전체가 제2열교환기(3222)로 이송되며, 상기 제2열교환기에서 가스터빈에서 공급된 연소가스와 열교환되어 가열된다.
도 5는, 본 발명의 제5실시예에 따른 복합사이클발전플랜트를 도시한 개념도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제5실시예에 따른 복합사이클발전플랜트(4000)는, 가스터빈 발전부(4100), 작동유체 발전부(4200) 및 냉각부(4300)를 포함한다.
본 발명의 제5실시예에 따른 복합사이클 발전플랜트는, 상술한 본 발명의 제1실시예의 복합사이클 발전플랜트에, 제6이송라인 및 제2복열기를 추가한 복합사이클 발전플랜트이다.
본 발명의 제5실시예에 따른 복합사이클 발전플랜트의 구성 중 상술한 제1실시예와 동일한 구성에 대한 설명은 생략하기로 하며, 제1실시예와 상이한 구성인 , 제6이송라인(4231) 및 제2복열기(4235)와 관련된 구성에 대하여 설명하기로 한다.
상기 제6이송라인(4231)은, 일단이 상기 제3이송라인(4223)과 연결되고, 타단이 리턴라인(4255)과 연결되어, 상기 제3이송라인(4223)을 통하여 이송된 작동유체의 일부가 상기 리턴라인(4255) 측으로 이송되도록 한다. 그리고 상기 제6이송라인(4231)에는 제2복열기(4235)가 설치된다.
상기 제2복열기(4235) 내부로 상기 리턴라인(4255)은 관통 상태로 설치되어, 상기 제2복열기(4235)에서 상기 리턴라인(4255)을 유동하는 작동유체와 상기 제6이송라인(4231)으로 통하여 유입된 작동유체는 열교환한다. 이에 따라 상기 리턴라인(4255)을 통하여 유입된 작동유체의 온도는 하강한다. 상기 제2복열기(4235)에서 온도가 하강된 작동유체는 상기 제6이송라인(4231)을 통하여 이송된 작동유체와 혼합된 후, 상기 제1복열기(4230)로 이송된다. 상기 제1복열기(4230)로 이송된 작동유체는 상기 제1복열기(4230)에서 상기 압축기(4210)로부터 토출된 작동유체와 다시 한번 더 열교환하며 재냉각된다. 즉, 상기 리턴라인(4255)을 통하여 이송되는 작동유체는 제1,2복열기(4230)(4235)를 통하여 순차적으로 냉각됨으로써 보다 효율적인 냉각효율을 가지게 된다.
한편, 상기 제6이송라인(4231)에는 상기 제6이송라인(4231) 내부로 작동유체가 원활하게 이송될 수 있도록 보조펌프(4236)가 더 설치될 수 있다.
도 6은 본 발명의 제6실시예에 따른 복합사이클발전플랜트를 도시한 개념도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제6실시예에 따른 복합사이클발전플랜트(5000)는, 가스터빈 발전부(5100), 작동유체 발전부(5200) 및 냉각부(5300)를 포함한다.
본 발명의 제6실시예에 따른 복합사이클 발전플랜트는, 상술한 본 발명의 제5실시예의 복합사이클 발전플랜트에, 제4이송라인, 제5이송라인 및 보조터빈을 추가한 복합사이클 발전플랜트이다.
본 발명의 제6실시예에 따른 복합사이클 발전플랜트의 구성 중 상술한 제5실시예와 동일한 구성에 대한 설명은 생략하기로 하며, 제5실시예와 상이한 구성인 제4이송라인(5270), 제5이송라인(5275) 및 보조터빈(5251)과 관련된 구성에 대하여 설명하기로 한다.
상기 제4이송라인(5270)은 상기 열교환유닛(5220)과 상기 작동유체터빈(5250)의 사이에 형성되어 상기 열교환유닛(5220)으로 배출된 작동유체를 상기 작동유체터빈(5250)으로 이송한다. 상기 제4이송라인(5270)의 일단은 상기 열교환유닛(5220)의 제2열교환기(5222)와 연결되고, 타단은 상기 작동유체터빈(5250)과 연결된다.
상기 제5이송라인(5275)은 상기 제4이송라인(5270)으로부터 분기되어 형성된다. 상기 제5이송라인(5275)의 일단은 상기 리턴라인(5255)과 연결되며, 상기 제5이송라인(5275)에는 보조터빈(5251)이 설치된다.
상기 제5이송라인(5275)은, 상기 제4이송라인(5270)을 통하여 유입된 작동유체의 일부를 이송시켜 상기 보조터빈(5251)으로 공급한다. 상기 보조터빈(5251)은 상기 제5이송라인(5275)을 통하여 이송된 작동유체를 이용하여 회전구동력을 발생시키고, 상기 회전구동력을 상기 압축기(5210)에 공급하여 상기 압축기(5210)를 구동시킨다.
도 7은 본 발명의 제7실시예에 따른 복합사이클발전플랜트를 도시한 개념도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제7실시예에 따른 복합사이클발전플랜트(6000)는, 가스터빈 발전부(6100), 작동유체 발전부(6200) 및 냉각부(6300)를 포함한다.
본 발명의 제7실시예에 따른 복합사이클 발전플랜트는, 상술한 본 발명의 제5실시예의 복합사이클 발전플랜트에, 제3열교환기(6224), 제7이송라인(6280) 및 제8이송라인(6290)을 추가한 복합사이클 발전플랜트이다.
본 발명의 제7실시예에 따른 복합사이클 발전플랜트의 구성 중 상술한 제5실시예와 동일한 구성에 대한 설명은 생략하기로 하며, 제5실시예와 상이한 구성인, 제3열교환기(6224), 제7이송라인(6280) 및 제8이송라인(6290)과 관련된 구성에 대하여 설명하기로 한다.
상기 제3열교환기(6224)는 상기 제2열교환기(6222)와 인접하게 배치되어, 상기 제2열교환기(6222)를 통과한 작동유체와 상기 가스터빈에서 배출되는 연소가스를 열교환시켜 상기 작동유체를 가열시킨다. 상기 제3열교환기(6224)에서 가열된 작동유체는 상기 작동유체터빈(6250)으로 공급되어 전기를 발생시킨다.
본 실시예에 따른 복합사이클 발전플랜트는 열교환유닛(6220)을 이루는 제1 내지 제3 열교환기(6221)(6222)(6224)를 통하여 가스터빈에서 배출된 연소가스와 작동유체를 열교환시킴으로써, 열교환면적을 향상시킴으로써 복합사이클 발전플랜트의 출력 및 효율을 향상시킬 수 있다.
상기 제7이송라인(6280)은, 일단이 상기 제2열교환기(6222)와 연결되고, 타단이 제3열교환기(6224)와 연결되어, 상기 제2열교환기(6222)를 통과한 작동유체를 상기 제3열교환기(6224)로 이송시킨다. 상기 제8이송라인(6290)은 일단이 상기 제7이송라인(6280)과 연결되고 타단이 상기 제2복열기(6235) 후측의 제6이송라인(6231)과 연결되어, 상기 제2복열기(6235)를 통과한 작동유체의 일부가 상기 제7이송라인(6280)으로 이송되도록 한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100 : 가스터빈 발전부 110 : 공기압축기
120 : 가스터빈 200 : 작동유체발전부
210 : 압축기 220 : 열교환유닛
230 : 복열기 240 : 작동유체공급라인
250 : 작동유체터빈 260 : 응축기
300 : 가스터빈공기 냉각부 310 : 유입라인
320 : 냉각기 330 : 회수라인
340 : 온도센서 350 : 제어부

Claims (17)

  1. 공기유입로를 통하여 공급된 공기를 압축하는 공기압축기와, 상기 공기압축기에서 압축된 공기와 연료를 연소시켜 회전력을 발생시키는 가스터빈과, 상기 가스터빈의 회전력을 이용하여 전기를 발생시키는 제1발전기를 포함하는 가스터빈 발전부;
    상기 가스터빈에서 배출되는 연소가스를 이용하여 작동유체를 가열시키는 열교환유닛과, 상기 열교환유닛에 작동유체를 압축시켜 공급하는 압축기와, 상기 압축기와 상기 열교환유닛 사이에 배치되어 상기 압축기로부터 공급되는 작동유체를 가열시켜 상기 열교환유닛으로 공급하는 복열기와, 일단은 상기 압축기와 연결되고 타단은 상기 복열기와 연결되어 상기 압축기로부터 상기 복열기로 작동유체를 이송시키는 작동유체공급라인과, 일단이 상기 열교환유닛과 연결되고 타단이 상기 복열기와 연결되어 상기 복열기를 통과한 작동유체를 상기 열교환유닛으로 공급하는 제1이송라인과, 상기 열교환유닛을 통과한 작동유체를 이용하여 전력을 생산하는 작동유체터빈과, 일단은 상기 작동유체터빈과 연결되며 타단은 상기 압축기와 연결되는 리턴라인과, 상기 리턴라인에 형성되어, 상기 압축기로 공급되는 작동유체를 냉각시키는 응축기를 포함하는 작동유체 발전부; 및
    상기 리턴라인으로부터 분기되며, 일단이 상기 공기압축기의 전측으로 연결되어 작동유체를 상기 공기압축기의 전측으로 공급하는 유입라인과, 상기 공기압축기의 전측에 배치되어 상기 유입라인을 통하여 공급된 작동유체를 이용하여 상기 공기압축기로 공급되는 공기를 냉각시키는 냉각기와, 상기 냉각기를 통과한 작동유체를 상기 리턴라인으로 이송시키는 회수라인을 포함하는 가스터빈공기 냉각부를 포함하는 복합 사이클 발전 플랜트.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 작동유체공급라인에서 분기되는 제2이송라인을 더 포함하고,
    상기 열교환 유닛은, 상기 제2이송라인을 통하여 유입된 작동유체와 상기 가스터빈에서 배출되는 연소가스를 열교환시켜 작동유체를 가열하는 제1열교환기와, 상기 제1열교환기를 통과한 작동유체와 상기 압축기에서 공급되는 작동유체를 상기 가스터빈에서 배출되는 연소가스를 이용하여 가열하는 제2열교환기와, 일단이 상기 제1열교환기와 연결되고, 타단이 상기 제1이송라인과 연결되는 제3이송라인을 포함하는 복합 사이클 발전 플랜트.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 응축기는, 일측에 상기 작동유체가 유입되는 작동유체유입구가 형성되고, 타측에 작동유체가 배출되는 작동유체배출구가 형성되는 냉각몸체; 상기 냉각몸체의 일단에 연결되어 천연액화가스가 유입되는 LNG유입관; 및 상기 냉각몸체의 타단에 연결되어 상기 냉각몸체를 통과한 천연액화가스가 배출되는 LNG배출관을 포함하는 복합 사이클 발전 플랜트.
  4. 청구항 4에 있어서,
    상기 냉각몸체의 일측에 배치되어, 상기 냉각몸체를 통과한 천연액화가스를 물과 열교환시켜 기화시키는 기화기를 더 포함하는 복합 사이클 발전 플랜트.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 물은, 바닷물인 것을 특징으로 하는 복합 사이클 발전플랜트.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 작동유체는 이산화탄소이며, 상기 응축기는 상기 천연액화가스의 냉열을 이용하여 상기 작동유체를 냉각, 응축시키는 것을 특징으로 하는 복합 사이클 발전플랜트.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 유입라인에 형성되어, 상기 유입라인을 통하여 유동하는 작동유체의 흐름을 제어하는 유입밸브를 더 포함하는 복합 사이클 발전 플랜트.
  8. 청구항 7에 있어서,
    가스터빈공기냉각부는, 상기 공기유입로의 공기의 온도를 측정하는 온도센서와, 상기 온도센서의 측정치에 따라 상기 유입밸브의 개폐를 제어하는 제어부를 더 포함하는 복합 사이클 발전 플랜트.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 온도센서는 상기 냉각기의 전측에 배치되는 제1온도센서와, 상기 냉각기의 후측에 배치되는 제2온도센서를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 제1온도센서의 측정치와 상기 제2온도센서의 측정치에 기초하여 상기 유입밸브의 개폐를 제어하는 것을 특징으로 하는 복합 사이클 발전 플랜트.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 리턴라인과 상기 유입라인의 교차점과, 상기 리턴라인과 상기 회수라인의 교차점 사이의 리턴라인에 배치되는 리턴라인밸브를 더 포함하는 복합사이클 발전플랜트.
  11. 청구항 1에 있어서,
    일단이 상기 열교환유닛과 연결되고, 타단은 상기 작동유체터빈과 연결되어 상기 열교환유닛으로부터 배출된 작동유체를 상기 작동유체터빈으로 이송하는 제4이송라인;
    상기 제4이송라인으로부터 분기되며, 일단이 상기 회수라인과 연결되는 제5이송라인; 및
    상기 제5이송라인에 형성되며, 상기 제5이송라인을 통하여 이송되는 작동유체를 이용하여 구동력을 발생시키는 보조터빈을 포함하는 복합 사이클 발전 플랜트.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 보조터빈은, 상기 압축기에 동력을 제공하여 상기 압축기를 구동시키는 것을 특징으로 하는 복합 사이클 발전 플랜트.

  13. 공기유입로를 통하여 공급된 공기를 압축하는 공기압축기와, 상기 공기압축기에서 압축된 공기와 연료를 연소시켜 회전력을 발생시키는 가스터빈과, 상기 가스터빈의 회전력을 이용하여 전기를 발생시키는 제1발전기를 포함하는 가스터빈 발전부;
    상기 가스터빈에서 배출되는 연소가스를 이용하여 작동유체를 가열시키는 열교환유닛과, 상기 열교환유닛에 작동유체를 압축시켜 공급하는 압축기와, 상기 압축기와 상기 열교환유닛 사이에 배치되어 상기 압축기로부터 공급되는 작동유체를 가열시켜 상기 열교환유닛으로 공급하는 제1복열기와, 일단은 상기 압축기와 연결되고 타단은 상기 제1복열기와 연결되어 상기 압축기로부터 상기 제1복열기로 작동유체를 이송시키는 작동유체공급라인과, 일단이 상기 열교환유닛과 연결되고 타단이 상기 제1복열기와 연결되어 상기 제1복열기를 통과한 작동유체를 상기 열교환유닛으로 공급하는 제1이송라인과, 상기 열교환유닛을 통과한 작동유체를 이용하여 전력을 생산하는 작동유체터빈과, 일단은 상기 작동유체터빈과 연결되며 타단은 상기 압축기와 연결되는 리턴라인과, 상기 리턴라인에 형성되어, 상기 압축기로 공급되는 작동유체를 냉각시키는 응축기를 포함하는 작동유체 발전부;
    상기 리턴라인으로부터 분기되며, 일단이 상기 공기압축기의 전측으로 연결되어 작동유체를 상기 공기압축기의 전측으로 공급하는 유입라인과, 상기 공기압축기의 전측에 배치되어 상기 유입라인을 통하여 공급된 작동유체를 이용하여 상기 공기압축기로 공급되는 공기를 냉각시키는 냉각기와, 상기 냉각기를 통과한 작동유체를 상기 리턴라인으로 이송시키는 회수라인을 포함하는 가스터빈공기 냉각부; 및
    상기 작동유체공급라인에서 분기되는 제2이송라인을 포함하고,
    상기 열교환 유닛은, 상기 제2이송라인을 통하여 유입된 작동유체와 상기 가스터빈에서 배출되는 연소가스를 열교환시켜 작동유체를 가열하는 제1열교환기와, 상기 제1열교환기를 통과한 작동유체와 상기 압축기에서 공급되는 작동유체를 상기 가스터빈에서 배출되는 연소가스를 이용하여 가열하는 제2열교환기와, 일단이 상기 제1열교환기와 연결되고, 타단이 상기 제1이송라인과 연결되는 제3이송라인을 포함하며,
    일단이 상기 제3이송라인과 연결되고, 타단은 리턴라인과 연결되는 제6이송라인과, 상기 제6이송라인에 설치되어 상기 제6이송라인을 통하여 이송되는 작동유체와 상기 리턴라인을 통하여 이송되는 작동유체를 열교환시키는 제2복열기를 더 포함하는 복합 사이클 발전 플랜트.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 제6이송라인에 형성되어 상기 제6이송라인에서 이동하는 작동유체를 가압, 이송하는 보조펌프를 더 포함하는 복합 사이클 발전 플랜트.
  15. 청구항 13에 있어서,
    일단이 상기 열교환유닛과 연결되고, 타단은 상기 작동유체터빈과 연결되어 상기 열교환유닛으로부터 배출된 작동유체를 상기 작동유체터빈으로 이송하는 제4이송라인;
    상기 제4이송라인으로부터 분기되며, 일단이 상기 회수라인과 연결되는 제5이송라인; 및
    상기 제5이송라인에 형성되며, 상기 제5이송라인을 통하여 이송되는 작동유체를 이용하여 구동력을 발생시키는 보조터빈을 포함하는 복합 사이클 발전 플랜트.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 보조터빈은, 상기 압축기에 동력을 제공하여 상기 압축기를 구동시키는 것을 특징으로 하는 복합 사이클 발전 플랜트.
  17. 공기유입로를 통하여 공급된 공기를 압축하는 공기압축기와, 상기 공기압축기에서 압축된 공기와 연료를 연소시켜 회전력을 발생시키는 가스터빈과, 상기 가스터빈의 회전력을 이용하여 전기를 발생시키는 제1발전기를 포함하는 가스터빈 발전부;
    상기 가스터빈에서 배출되는 연소가스를 이용하여 작동유체를 가열시키는 열교환유닛과, 상기 열교환유닛에 작동유체를 압축시켜 공급하는 압축기와, 상기 압축기와 상기 열교환유닛 사이에 배치되어 상기 압축기로부터 공급되는 작동유체를 가열시켜 상기 열교환유닛으로 공급하는 제1복열기와, 일단은 상기 압축기와 연결되고 타단은 상기 제1복열기와 연결되어 상기 압축기로부터 상기 제1복열기로 작동유체를 이송시키는 작동유체공급라인과, 일단이 상기 열교환유닛과 연결되고 타단이 상기 제1복열기와 연결되어 상기 제1복열기를 통과한 작동유체를 상기 열교환유닛으로 공급하는 제1이송라인과, 상기 열교환유닛을 통과한 작동유체를 이용하여 전력을 생산하는 작동유체터빈과, 일단은 상기 작동유체터빈과 연결되며 타단은 상기 압축기와 연결되는 리턴라인과, 상기 리턴라인에 형성되어, 상기 압축기로 공급되는 작동유체를 냉각시키는 응축기를 포함하는 작동유체 발전부;
    상기 리턴라인으로부터 분기되며, 일단이 상기 공기압축기의 전측으로 연결되어 작동유체를 상기 공기압축기의 전측으로 공급하는 유입라인과, 상기 공기압축기의 전측에 배치되어 상기 유입라인을 통하여 공급된 작동유체를 이용하여 상기 공기압축기로 공급되는 공기를 냉각시키는 냉각기와, 상기 냉각기를 통과한 작동유체를 상기 리턴라인으로 이송시키는 회수라인을 포함하는 가스터빈공기 냉각부; 및
    상기 작동유체공급라인에서 분기되는 제2이송라인을 포함하고,
    상기 열교환 유닛은, 상기 제2이송라인을 통하여 유입된 작동유체와 상기 가스터빈에서 배출되는 연소가스를 열교환시켜 작동유체를 가열하는 제1열교환기와, 상기 제1열교환기를 통과한 작동유체와 상기 압축기에서 공급되는 작동유체를 상기 가스터빈에서 배출되는 연소가스를 이용하여 가열하는 제2열교환기와, 일단이 상기 제1열교환기와 연결되고, 타단이 상기 제1이송라인과 연결되는 제3이송라인과, 일단이 상기 제3이송라인과 연결되고, 타단은 리턴라인과 연결되는 제6이송라인과, 상기 제6이송라인에 설치되어 상기 제6이송라인을 통하여 이송되는 작동유체와 상기 리턴라인을 통하여 이송되는 작동유체를 열교환시키는 제2복열기를 포함하고,
    상기 열교환유닛은, 상기 제2이송라인을 통하여 유입된 작동유체와 상기 가스터빈에서 배출되는 연소가스를 열교환시켜 작동유체를 가열하는 제1열교환기와, 상기 제1열교환기를 통과한 작동유체와 상기 압축기에서 공급되는 작동유체를 상기 가스터빈에서 배출되는 연소가스를 이용하여 가열하는 제2열교환기와, 상기 제2열교환기를 통과한 작동유체를 상기 가스터빈에서 배출되는 연소가스를 이용하여 가열하는 제3열교환기와, 일단이 상기 제2열교환기와 연결되고 타단이 상기 제1이송라인과 연결되는 제3이송라인과, 일단이 상기 제2열교환기와 연결되고 타단이 상기 제3열교환기와 연결되는 제7이송라인과, 일단이 상기 제7이송라인과 연결되고 타단이 상기 제2복열기 후측의 제6이송라인과 연결되는 제8이송라인을 포함하는 복합 사이클 발전 플랜트.
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