KR20190078223A - Apparatus for controling heat capacity of by-product gas in complex generating system - Google Patents

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KR20190078223A KR1020170180041A KR20170180041A KR20190078223A KR 20190078223 A KR20190078223 A KR 20190078223A KR 1020170180041 A KR1020170180041 A KR 1020170180041A KR 20170180041 A KR20170180041 A KR 20170180041A KR 20190078223 A KR20190078223 A KR 20190078223A
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Abstract

Disclosed is a device for controlling the heat quantity of by-product gas of a composite power generation facility. The device for controlling the heat quantity of by-product gas according to an embodiment of the present invention comprises: a composite power generation facility composed of a gas turbine unit combusting by-product gas supplied through a by-product gas supply line to operate a gas turbine for power generation, and a steam turbine unit operating a steam turbine with steam produced by using exhaust gas discharged by the gas turbine unit as a heat source for power generation; and an air separation facility including an air compressor, a water cooling tower, an adsorber, a shell heat exchanger, a chiller tower, and a rectification tower. Here, impure nitrogen discharged by the rectification tower is supplied to the by-product gas supply line to be used in cooling the by-product gas supplied to the gas turbine unit through the by-product gas supply line.

Description

복합발전설비의 부생가스 열량조절장치{APPARATUS FOR CONTROLING HEAT CAPACITY OF BY-PRODUCT GAS IN COMPLEX GENERATING SYSTEM}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an apparatus for regulating by-

본 발명은 복합발전설비의 부생가스 열량조절장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 부생가스의 냉각효율을 향상시킬 수 있는 복합발전설비의 부생가스의 열량조절장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an apparatus for regulating by-product gas in a combined power generation facility, and more particularly, to an apparatus for regulating the amount of by-product gas in a combined power generation facility.

일반적으로, 제철소의 부생가스는 고로에서 부생되는 고로가스, 제강취련 과정에서 발생되는 전로가스와, 코크스 제조과정에서 부생되는 코크스 가스 등이 있으며 이러한 부생가스는 배관을 통하여 제철소 내 복합발전설비의 보일러를 가동시키는 가열용 연료로 이송되고 있다.Generally, the by-product gas in the steelworks includes blast furnace gas generated from the blast furnace, converter gas generated during the steelmaking process, and coke gas produced as a byproduct in the coke making process. These by- As the heating fuel for operating the fuel cell.

복합발전설비는 제철소에서 발생되는 부생가스를 연료로 사용하고, 압축공기로 연료를 연소시켜 고온 고압가스로 가스터빈을 구동하여 발전하고, 또한 배기가스를 폐열회수 보일러에 공급하여 스팀을 발생시키고, 스팀 터빈에 의해 발전하는 방법이 실시된다.Combined generation facilities use byproduct gas generated from steelworks as fuel, generate fuel by burning fuel with compressed air and drive gas turbine with high temperature and high pressure gas, supply exhaust gas to waste heat recovery boiler to generate steam, A method of generating steam by a steam turbine is implemented.

이 경우, 제철소에서 발생된 부생가스는 열량이 높은 관계로 가스터빈에 제공하기 위하여는 가스터빈의 구동에 무리가 되지 않는 온도로 냉각될 필요가 있다.In this case, the by-product gas generated in the steelworks is required to be cooled to a temperature that is not inevitable to drive the gas turbine in order to provide it to the gas turbine because of high calorific value.

한국등록특허 제1316647호(2013.10.10 공고)Korean Patent No. 1316647 (issued October 10, 2013)

본 발명의 실시 예들은 가스터빈에 제공하는 부생가스의 열량 조정 효율을 향상시킬 수 있는 복합발전설비의 부생가스 열량조절장치를 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention provide an apparatus for controlling the amount of by-product gas in a combined-cycle power plant that can improve the calorific value adjustment efficiency of the by-product gas provided to the gas turbine.

본 발명의 일 측면에 따르면, 부생가스 공급라인을 통해 제공되는 부생가스를 연소시켜 가스터빈을 구동하여 발전하는 가스 터빈부와 상기 가스 터빈부에서 배출되는 배기를 열원으로 생성된 증기로 스팀터빈을 구동하여 발전하는 스팀 터빈부를 포함한 복합발전소 및 공기압축기, 수세냉각탑, 흡착기, 주열교환기, 칠러타워, 정류탑을 포함하는 공기분리설비를 포함하고, 상기 정류탑에서 배출되는 불순질소는 상기 부생가스 공급라인에 제공되어 상기 부생가스 공급라인을 통해 상기 가스 터빈부에 제공되는 부생가스를 냉각하는데 이용되는 복합발전설비의 부생가스 열량조절장치가 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a steam turbine comprising: a gas turbine section for generating electricity by burning a by-product gas supplied through a by-product gas supply line to drive the gas turbine; And an air separation unit including an air compressor, a water cooling tower, an adsorption unit, a main heat exchanger, a chiller tower, and a rectification tower including a steam turbine unit driven by power generation, and the impurity nitrogen discharged from the rectification tower is supplied to the by- A by-product gas calorie regulating device of the combined-use power generation facility, which is provided in the line and used to cool the by-product gas supplied to the gas turbine section through the by-product gas supply line, may be provided.

또한 상기 정류탑에서 배출되는 불순질소는 상기 주열교환기를 거쳐 상기 칠러타워와 연결된 불순질소배출라인을 따라 유동하고, 상기 가스 터빈부로 제공되는 불순질소는 상기 칠러타워의 전단과 상기 부생가스 공급라인을 연결하는 분기라인을 통해 공급될 수 있다.Also, the impure nitrogen discharged from the rectification column flows along the impurity nitrogen discharge line connected to the chiller tower through the main heat exchanger, and the impurity nitrogen supplied to the gas turbine section flows through the front end of the chiller tower and the by- And may be supplied through a connecting branch line.

또한 상기 부생가스 공급라인에는 상기 부생가스 공급라인을 통해 제공되는 부생가스와 상기 분기라인을 통해 제공되는 불순질소를 혼합하는 혼합기가 설치될 수 있다.The byproduct gas supply line may be provided with a mixer for mixing the byproduct gas supplied through the byproduct gas supply line and the impure nitrogen supplied through the branch line.

또한 상기 공기분리설비는 복수개 구비되고, 상기 복수의 공기분리설비에서 각각 대응하는 복합발전소로 불순질소를 제공하는 복수의 분리라인은 비상라인을 통해 서로 연결될 수 있다.In addition, a plurality of the air separation facilities are provided, and a plurality of separation lines providing impure nitrogen to the corresponding combined power plants in the plurality of air separation facilities can be connected to each other through the emergency line.

본 발명의 실시 예들은 가스터빈에 제공되는 부생가스의 열량을 공기분리설비에서 폐기되는 불순질소를 이용함에 의해 적은 양으로도 냉각효율을 증가시킬 수 있어 복합발전설비의 전력소모를 줄일 수 있게 된다.The embodiments of the present invention can reduce the amount of heat of the byproduct gas provided to the gas turbine by using the impure nitrogen that is discarded in the air separation facility and thereby reduce the power consumption of the combined power generation facility .

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 복합발전설비의 부생가스 열량조절장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 공기분리설비를 개략적으로 도시한 것이다.FIG. 1 schematically shows an apparatus for controlling the amount of by-product gas in a combined-cycle power plant according to an embodiment of the present invention.
2 schematically shows an air separation facility according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below are provided by way of example so that those skilled in the art will be able to fully understand the spirit of the present invention. The present invention is not limited to the embodiments described below, but may be embodied in other forms. In order to clearly explain the present invention, parts not related to the description are omitted from the drawings, and the width, length, thickness, etc. of the components may be exaggerated for convenience. Like reference numerals designate like elements throughout the specification.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 복합발전설비의 부생가스 열량조절장치를 개략적으로 도시한 것이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 공기분리설비를 개략적으로 도시한 것이다.FIG. 1 is a schematic view of an apparatus for regulating the amount of by-product gas in a combined power generation facility according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic view of an air separation facility according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 복합발전설비의 부생가스 열량조절장치(10)는 공기분리설비(30)에서 제공되는 불순질소를 이용하여 복합발전소(20)의 부생가스 공급라인(41)에 흐르는 부생가스의 열량을 조정하도록 구비된다.1, an apparatus 10 for controlling the by-product gas amount of a combined-cycle power generation facility according to an embodiment of the present invention includes a by-product gas supply line (not shown) To adjust the amount of heat of the by-product gas flowing through the heat exchanger (41).

복합발전소(20)는 제철소의 부생가스를 연소시켜 가스터빈을 구동하여 발전하는 가스 터빈부(21)와, 가스 터빈부(21)에서 배출되는 배기를 열원으로 생성된 증기로 스팀터빈을 구동하여 발전하는 스팀 터빈부(22)를 포함한다.The combined power generation plant 20 includes a gas turbine section 21 for generating electricity by burning the by-product gas of the steelworks and driving the gas turbine, and a steam turbine driven by the steam generated from the heat source as exhaust gas discharged from the gas turbine section 21 And an evolving steam turbine section (22).

가스 터빈부(21)는 압축기(23), 연소기(24) 및 가스터빈(25)을 포함한다.The gas turbine section 21 includes a compressor 23, a combustor 24, and a gas turbine 25.

압축기(23)는 공기를 압축할 수 있고, 연소기(24)는 압축기(23) 및 부생가스 공급부(40)로부터 공기 및 부생가스를 각각 공급받아 연소할 수 있다.The compressor 23 can compress the air and the combustor 24 can receive and burn the air and by-product gas from the compressor 23 and the by-product gas supply unit 40, respectively.

그리고 가스터빈(25)은 연소기(24)에서 배출되는 가스에 의하여 구동하면서 발전기를 구동시킬 수 있다.The gas turbine 25 can be driven by the gas discharged from the combustor 24 to drive the generator.

부생가스 공급부(40)에서 공급되는 부생가스는 공기분리설비(30)에서 공급되는 불순질소에 의해 연소기(24)에서의 연소에 적절한 온도로 냉각된다. 공기분리설비(30)에서 제공되는 불순질소는 후술한다.The byproduct gas supplied from the byproduct gas supply unit 40 is cooled to a temperature suitable for combustion in the combustor 24 by the impure nitrogen supplied from the air separation facility 30. [ The impure nitrogen provided in the air separation facility 30 will be described later.

연소기(24)에서 발생된 가스는 가스터빈(25)을 구동시킨 후 배출되며, 가스터빈(25)에서 배출된 배기가스는 스팀 터빈부(22)로 유입되어 증기를 발생시키는 열원으로 작용한다.The gas generated in the combustor 24 is discharged after driving the gas turbine 25 and the exhaust gas discharged from the gas turbine 25 flows into the steam turbine section 22 and functions as a heat source for generating steam.

스팀 터빈부(22)는 보일러(26) 및 스팀터빈(27)을 포함한다.The steam turbine section (22) includes a boiler (26) and a steam turbine (27).

보일러(26)는 가스 터빈부(21)에서 배출되는 배기를 열원으로 물을 증발시켜 증기를 생성하고, 보일러(26)에서 생성된 증기는 스팀터빈(27)으로 유입되어 스팀터빈(27)을 구동시키며, 스팀터빈(27)의 구동에 의하여 또 다른 발전기를 구동시킨다.The steam generated in the boiler 26 flows into the steam turbine 27 and is supplied to the steam turbine 27 through the steam turbine 27. [ And drives another generator by driving the steam turbine 27.

도 2에 도시된 바와 같이, 공기분리설비(30)는 공기압축기(31), 수세냉각탑(32), 흡착기(33), 팽창터빈(34), 주열교환기(35), 정류탑(36)을 포함한다. 2, the air separation facility 30 includes an air compressor 31, a water cooling tower 32, an adsorption unit 33, an expansion turbine 34, a main heat exchanger 35, and a rectification tower 36 .

공기압축기(31)는 공기필터를 통해 정화된 원료공기를 공급받아 높은 압력을 갖는 고압의 압축공기로 압축시킨다.The air compressor (31) receives the purified raw material air through the air filter and compresses it into high pressure compressed air having a high pressure.

공기필터에서 제공되는 원료공기는 공기압축기(31)에서 다단 압축과정을 거치면서 고압의 압축공기로 생성된 후 수세냉각탑(32)에 제공된다.The raw air supplied from the air filter is compressed into high-pressure compressed air through the multi-stage compression process in the air compressor 31, and then supplied to the water cooling tower 32.

수세냉각탑(32)은 공기압축기(31)에서 제공되는 고온 고압의 원료공기를 냉각수와 직접 접촉시켜 열교환을 수행한다.The water cooling tower 32 directly contacts the cooling water with the high-temperature high-pressure raw material air supplied from the air compressor 31 to perform heat exchange.

수세냉각탑(32)의 하부에서 공급되는 고온의 공기를 수세냉각탑(32)의 중간부에서 중온의 냉각수와 1차 열교환을 수행하고, 상부에서는 칠러타워(28)에서 제공되는 저온의 냉각수와 2차 열교환을 수행하여 원료공기를 냉각함과 동시에 수용성 먼지를 제거한 후 흡착기(33)로 공급한다.The hot air supplied from the lower portion of the water cooling tower 32 is subjected to primary heat exchange with the cold water at the middle portion of the water cooling tower 32. In the upper portion, Heat exchange is performed to cool the raw material air, and at the same time, the water-soluble dust is removed and then supplied to the adsorption unit 33.

흡착기(33)는 원료공기 중에 포함된 수증기 및 이산화탄소 등의 불순물을 흡착제를 이용하여 제거한다.The adsorbent 33 removes impurities such as water vapor and carbon dioxide contained in the raw air using an adsorbent.

흡착기(33) 내에는 흡착제가 충전되어 있고, 여러 종류의 흡착제는 각각 목표한 수분과 불순물을 흡착하여 후공정으로 가지 못하게 하여 원료공기 중의 질소와 산소, 아르곤 등 필요로 하는 성분만 후공정인 주열교환기(35)로 제공한다.The adsorbent 33 is filled with an adsorbent, and various kinds of adsorbents adsorb desired moisture and impurities, respectively, so that they can not go into a post-process, and only necessary components such as nitrogen, oxygen, and argon in the raw material air, Exchanger (35).

흡착기(33)는 두 개를 1조로 하여 운영되며, 하나의 흡착기가 사용되면, 다른 하나의 흡착기는 정류탑(36)에서 제공되는 불순질소를 이용하여 재생과정을 수행한다.When one adsorber is used, the other adsorber performs the regeneration process using the impurity nitrogen provided in the rectifier column 36. The adsorber 33 is operated with two adsorbers.

흡착기(33)를 통과하면서 수분 및 이산화탄소가 제거된 원료공기의 일부는 주열교환기(35)를 거쳐 정류탑(36)으로 이송되고, 다른 일부는 팽창터빈(34)을 거쳐 정류탑(36)으로 이송된다.A part of the raw air from which water and carbon dioxide have been removed while passing through the adsorption unit 33 is transferred to the rectification column 36 via the main heat exchanger 35 and the other part is transferred to the rectification column 36 via the expansion turbine 34 Lt; / RTI >

주열교환기(35)는 공기압축기(31)에서 압축된 상온의 원료공기와 정류탑(36)에서 나오는 극저온의 한냉가스(산소, 질소, 아르곤, 불순질소)와 열 교환하여 상온의 원료공기를 저온인 -170℃까지 하락시키고, 극저온의 한냉가스는 원료공기와 열 교환시켜 상온(15℃)으로 회복시킨다.The main heat exchanger 35 performs heat exchange with raw air at room temperature compressed by the air compressor 31 and cryogenic cold gas (oxygen, nitrogen, argon, and impure nitrogen) from the rectifying column 36, -170 deg. C, and the cryogenic cold gas is heat-exchanged with the raw material air to restore the temperature to room temperature (15 deg. C).

팽창터빈(34)은 원료공기를 단열 팽창시켜 한냉을 발생시키는 장치로서, 정상 운전 중에는 주열교환기(35)의 냉각 손실을 보상하고, 냉각 운전시에는 주열교환기(35) 및 정류탑(36)에 한냉을 공급하여 서서히 원료공기를 액화시키는 역할을 수행한다.The expansion turbine 34 is a device for generating cold air by adiabatically expanding the raw air to compensate the cooling loss of the main heat exchanger 35 during normal operation and to compensate the cooling loss of the main heat exchanger 35 and the rectification tower 36 And serves to gradually liquefy the raw material air by supplying cold.

정류탑(36)은 원료공기의 압력과 온도에 따른 비점차에 의해 정류탑(36)에서 농축하고 정제하는 과정을 연속적으로 반복하여 산소, 질소, 아르곤 가스를 분리 생산한다.The rectification column 36 continuously separates and purifies oxygen, nitrogen, and argon gas by concentrating and purifying it in the rectification column 36 by a proportional difference according to the pressure and temperature of the raw material air.

정류탑(36)에서의 정류과정은 정류탑(36)의 하탑으로 원료공기가 송입되고, 하탑 상부에는 상탑과 하탑이 열교환될 수 있도록 Re-Boiler Condenser, 정류 트레이가 설치되어 상탑의 극저온 액체산소와 유로를 통해 열교환하여 하탑의 원료공기는 상탑의 액체산소에 온도가 하락하여 액화되고, 상탑의 액체산소는 하탑의 원료공기에 온도가 상승하여 기화되는 상호간 잠열 교환을 이루어 높은 압력의 하탑 원료공기는 액화되어 정류 트레이로 흘러 내려 상승하는 원료공기 중 산소성분 다량을 액화시켜 하탑 상부에는 질소성분의 가스만 남게 된다. 상탑에서는 액산 중에 있는 질소, 아르곤 성분의 가스는 비점이 산소보다 낮은 관계로 먼저 기화되어 상탑 상부에 자리하게 되고, 상탑 하부에는 99.5% 이상의 산소로 정제된다. 또 하탑의 상부에는 순질소가 형성되고, 중부에는 불순질소 층이 형성되며, 하부에는 산소 성분이 약 40%에 상당하는 액체공기가 농축된다.In the rectification process in the rectification column 36, raw air is fed into the lower column of the rectification column 36. Re-Boiler condenser and rectification tray are installed at the upper part of the lower column so that heat can be exchanged between the upper column and the lower column. So that the liquid oxygen in the upper tower is liquefied and the liquid oxygen in the upper tower is exchanged between the latent heat exchanges in which the temperature rises to the raw material air in the upper tower and is vaporized, Is liquefied and flows into the rectifying tray and liquefies a large amount of the oxygen component in the raw air rising so that only the nitrogen component gas remains at the top of the lower tower. At the top of the tower, the nitrogen and argon gases in the liquid phase are first vaporized due to their lower boiling point than oxygen, and are located at the top of the tower, and 99.5% or more of oxygen is purified at the bottom of the tower. In addition, pure nitrogen is formed in the upper part of the lower tower, an impure nitrogen layer is formed in the middle part, and liquid air having an oxygen content of about 40% is concentrated in the lower part.

정류탑(36)의 상탑은 하탑에서 생성된 순액체질소, 불순액체질소, 액체공기를 상탑 트레이 상부, 중상부, 중부에 각각 적정유량으로 배분하면 상탑의 정류도 하탑 정류과정에서와 같이 최상부에 순질소 층이 형성되고, 그 밑에 불순질소 층이 형성되고, 그 하단에 조아르곤 층이 형성되고, 최하부에 산소층과 액체산소가 형성된다.The upper tower of the rectifying tower (36) distributes the pure liquid nitrogen, impure liquid nitrogen and liquid air generated from the lower tower to the upper part of the upper tower, the middle part and the middle part at a proper flow rate, A pure nitrogen layer is formed, an undoped nitrogen layer is formed thereunder, a crude argon layer is formed at the lower end thereof, and an oxygen layer and liquid oxygen are formed at the lowermost portion.

정류탑(36)의 상탑에서 8%로 농축된 아르곤 가스는 조아르곤 정류탑(37)으로 송입되고, 비점이 높은 산소성분은 Boiler Condenser에서 상부의 액체공기와 열교환 하여 액화되어 트레이 하부로 모이게 되고, 이 액체산소는 다시 정류탑(36) 상탑으로 되돌려 보내고, 아르곤 성분은 비점이 낮은 관계로 트레이를 통과하면서 기화되어 상부에 모이게 된다. 이러한 과정이 지속되면 8%의 아르곤 성분은 99.3% 이상의 아르곤 성분으로 농축된다.The argon gas concentrated to 8% in the top of the rectifying column 36 is fed to the argon rectifier column 37. The oxygen component having a high boiling point is heat exchanged with the liquid air in the upper part of the boiler condenser, This liquid oxygen is returned to the top of the rectifier column 36, and the argon component vaporizes while passing through the tray due to its low boiling point, and is collected at the top. If this process continues, 8% of the argon content is concentrated to 99.3% or more of the argon content.

조아르곤 정류탑(37)에서 생성된 고순도의 아르곤 성분 중 0.7%에 상당하는 질소성분을 제거하기 위하여 고순도아르곤 정류탑(38)에서 Re-Boiler Condenser를 통하여 정류탑(36)에서의 정류과정과 같이 아르곤 속에 있는 질소는 비점차를 이용하여 분리시킴에 의해 순아르곤 제품을 생산한다.In order to remove the nitrogen component equivalent to 0.7% of the high purity argon component produced in the argon argon rectification column 37, the rectification process in the rectification column 36 through the Re-Boiler Condenser in the high purity argon rectification column 38 Similarly, the nitrogen in the argon produces pure argon products by separation using an inequality.

한편 정류탑(36)에서 생성된 불순질소는 불순질소배출라인(50)을 통해 배출되고, 주열교환기(35)를 거쳐 원료공기와 열 교환되어 상온의 온도로 회복된 후 일부는 칠러타워(28)에 들어가 냉각수를 열 교환시켜 온도를 하락시킨 후 대기로 방출되고, 다른 일부는 원료공기 불순물 제거장치인 흡착기(33)에 공급되어 흡착제에 포함된 수분 및 이산화탄소를 제거시키는 재생가스로 사용된 후 대기로 방출된다.On the other hand, the impure nitrogen generated in the rectification column 36 is discharged through the impure nitrogen discharge line 50, exchanged with the raw material air through the main heat exchanger 35, recovered to the normal temperature, And the other part is supplied to the adsorber 33 as a raw air impurity removing device to be used as a regeneration gas for removing moisture and carbon dioxide contained in the adsorbent And released into the atmosphere.

칠러타워(28)에 공급되는 불순질소 중 일부는 칠러타워(28)의 전단 불순질소배출라인(50)에서 분기된 분기라인(55)을 통해 복합발전소(20)의 부생가스 공급라인(41)으로 제공된다.Some of the impurity nitrogen supplied to the chiller tower 28 is supplied to the byproduct gas supply line 41 of the combined power plant 20 via the branch line 55 branched at the front end impurity nitrogen discharge line 50 of the chiller tower 28, .

분기라인(55)을 통해 제공되는 불순질소는 부생가스 공급라인(41)상에 설치된 혼합기(60)로 제공될 수 있다.The impure nitrogen supplied through the branch line 55 may be supplied to the mixer 60 installed on the by-product gas supply line 41.

혼합기(60)는 분기라인(55)을 통해 제공되는 불순질소와 부생가스 공급라인(41)에서 제공되는 부생가스를 혼합하여 부생가스를 연소에 적정한 온도로 냉각한 후 연소기(24)에 제공할 수 있다.The mixer 60 mixes the byproduct gas supplied from the branch line 55 with the byproduct gas provided in the by-product gas supply line 41 to cool the by-product gas to a proper temperature for the combustion, .

한편 제철소에서는 다수의 공기분리설비(30)가 설치될 수 있고, 다수의 공기분리설비(30)의 각 분기라인(55)은 대응하는 복합발전소(20)에 제공될 수 있으나, 하나의 공기분리설비(30)의 오작동 시 정상 작동하는 공기분리설비(30)로부터 불순질소를 제공받을 수 있도록 공기분리설비(30)의 각 분기라인(55)을 연결하는 비상라인(57)이 구비될 수 있다.On the other hand, in the steelworks, a plurality of air separation facilities 30 can be installed, and each branch line 55 of the plurality of air separation facilities 30 can be provided to the corresponding combined power generation plant 20, An emergency line 57 may be provided for connecting each branch line 55 of the air separation facility 30 so that impure nitrogen can be supplied from the air separation facility 30 that normally operates when the facility 30 malfunctions .

이러한 구성을 통하여, 복합발전소(20)에 이용되는 부생가스의 열량 조절을 기존 공기 대신 공기분리설비(30)에서 생산되어 폐기되는 불순질소를 사용함에 따라 적은 양을 사용하더라도 냉각효율이 월등히 증가하게 되므로 전력 소모를 줄일 수 있게 된다.With this configuration, since the amount of the by-product gas used in the combined power generation plant 20 is controlled by using the disused nitrogen produced in the air separation facility 30 instead of the existing air, the cooling efficiency is significantly increased even if a small amount is used So that power consumption can be reduced.

이상에서는 특정의 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나 상기한 실시 예에만 한정되지 않으며 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.The foregoing has shown and described specific embodiments. 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 and scope of the invention as defined in the appended claims.

10: 부생가스 열량조절장치, 20: 복합발전소,
21: 가스 터빈부, 22: 스팀 터빈부,
23: 압축기, 24: 연소기,
25: 가스터빈, 26: 보일러,
27: 스팀터빈, 28: 칠러타워,
30: 공기분리설비, 31: 공기압축기,
32: 수세냉각탑, 33: 흡착기,
34: 팽창터빈, 35: 주열교환기,
36: 정류탑, 40: 부생가스 공급부,
41: 부생가스공급라인, 50: 불순질소배출라인,
55: 분기라인, 57: 비상라인,
60: 혼합기.10: By-product gas calorific device, 20: Combined power plant,
21: gas turbine part, 22: steam turbine part,
23: compressor, 24: combustor,
25: gas turbine, 26: boiler,
27: steam turbine, 28: chiller tower,
30: air separation facility, 31: air compressor,
32: water cooling tower, 33: adsorber,
34: expansion turbine, 35: main heat exchanger,
36: rectification column, 40: by-product gas supply unit,
41: by-product gas supply line, 50: impure nitrogen discharge line,
55: branch line, 57: emergency line,
60: Mixer.

Claims (4)

부생가스 공급라인을 통해 제공되는 부생가스를 연소시켜 가스터빈을 구동하여 발전하는 가스 터빈부와 상기 가스 터빈부에서 배출되는 배기를 열원으로 생성된 증기로 스팀터빈을 구동하여 발전하는 스팀 터빈부를 포함한 복합발전소; 및
공기압축기, 수세냉각탑, 흡착기, 주열교환기, 칠러타워, 정류탑을 포함하는 공기분리설비;를 포함하고,
상기 정류탑에서 배출되는 불순질소는 상기 부생가스 공급라인에 제공되어 상기 부생가스 공급라인을 통해 상기 가스 터빈부에 제공되는 부생가스를 냉각하는데 이용되는 복합발전설비의 부생가스 열량조절장치.And a steam turbine section for generating electricity by driving the steam turbine with the steam generated from the heat source as the exhaust gas discharged from the gas turbine section, wherein the steam turbine section generates steam by burning by-product gas supplied through the by-product gas supply line, Combined power plant; And
An air separation unit including an air compressor, a water cooling tower, an adsorption unit, a main heat exchanger, a chiller tower, and a rectification tower,
Wherein the aspirating nitrogen discharged from the rectifying column is used for cooling the by-product gas provided to the gas turbine section through the by-product gas supply line. 제1항에 있어서,
상기 정류탑에서 배출되는 불순질소는 상기 주열교환기를 거쳐 상기 칠러타워와 연결된 불순질소배출라인을 따라 유동하고,
상기 가스 터빈부로 제공되는 불순질소는 상기 칠러타워의 전단과 상기 부생가스 공급라인을 연결하는 분기라인을 통해 공급되는 복합발전설비의 부생가스 열량조절장치.The method according to claim 1,
Wherein the flue gas discharged from the rectification column flows along the impurity nitrogen discharge line connected to the chiller tower via the main heat exchanger,
Wherein the impurity nitrogen supplied to the gas turbine section is supplied through a branch line connecting the front end of the chiller tower and the by-product gas supply line. 제2항에 있어서,
상기 부생가스 공급라인에는 상기 부생가스 공급라인을 통해 제공되는 부생가스와 상기 분기라인을 통해 제공되는 불순질소를 혼합하는 혼합기가 설치되는 복합발전설비의 부생가스 열량조절장치.3. The method of claim 2,
Wherein the by-product gas supply line is provided with a mixer for mixing the by-product gas supplied through the by-product gas supply line and the impure nitrogen supplied through the branch line. 제2항에 있어서,
상기 공기분리설비는 복수개 구비되고, 상기 복수의 공기분리설비에서 각각 대응하는 복합발전소로 불순질소를 제공하는 복수의 분리라인은 비상라인을 통해 서로 연결되는 복합발전설비의 부생가스 열량조절장치.3. The method of claim 2,
Wherein the plurality of air separation facilities are connected to each other through an emergency line, the plurality of separation lines providing impure nitrogen to the corresponding combined power plants in the plurality of air separation facilities are connected to each other through an emergency line.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH1182057A (en) * 1997-09-11 1999-03-26 Hitachi Ltd Gasification-integrated combined power plant
JP2004232967A (en) * 2003-01-30 2004-08-19 Hitachi Ltd Low temperature air separating device
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