KR20190114540A - Re-gasification system capable of cold energy utilization - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 냉열발전이 가능한 재기화 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 에너지 손실을 최소화하며 장치를 효율적으로 운용할 수 있는 냉열발전이 가능한 재기화 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a regasification system capable of cold heat generation. More particularly, the present invention relates to a regasification system capable of minimizing energy loss and efficiently operating a device.
일반적으로, 부유식 액화가스 저장선(FSRU; Floating Storage and Re-gasification Unit) 등에 설치되는 재기화 시스템은 극저온의 액화천연가스를 해수, 엔진 폐열 등의 열원과 열교환을 통해 고온 고압의 증발가스로 기화하여 육상의 소비처로 공급하는데 주 목적이 있다. 따라서, 종래의 시스템은 고온의 열원을 통해 흡수되는 대규모의 냉열을 회수하지 않고 해역 또는 열원의 공급처로 버리는 구조로 되어 있으며, 이로 인해, 시스템이 효율적으로 운용되지 못하는 문제점이 있었다. 이에, 액화천연가스와 순환 매개체 사이의 압력에 따른 비등점 차이를 이용하여 대규모의 냉열을 발전으로 회수하는 방식의 냉열 발전을 재기화 시스템에 적용하게 되었다.In general, a regasification system installed in a Floating Storage and Re-gasification Unit (FSRU) is used to convert the cryogenic liquefied natural gas into high-temperature and high-pressure evaporative gas through heat exchange with heat sources such as seawater and engine waste heat. Its main purpose is to vaporize and supply it to consumers on land. Therefore, the conventional system has a structure in which a large amount of cold heat absorbed through a high temperature heat source is discarded to a sea area or a source of heat source without recovering a large amount of cold heat, which causes a problem that the system is not operated efficiently. Therefore, using the difference in boiling point according to the pressure between the liquefied natural gas and the circulating medium, the cold heat power generation of the large-scale cold heat recovery is applied to the regasification system.
한편, 상용화된 육상 냉열 발전을 재기화 시스템에 적용하는 경우, 공간이 제약된 선박 또는 해양구조물에 설치 자체가 쉽지 않으며, 설치하더라도 불가피하게 에너지 손실이 발생하는 문제가 있다. 다시 말해, 순환 매개체와 액화가스를 열교환하여 증발가스로 기화시키는 기화기를 제외하고, 나머지 열교환기, 구체적으로, 기화기와 발전터빈 사이에 설치되어 발전터빈에서 요구되는 온도 범위로 증발가스를 가열하는 열교환기와, 발전터빈 후단에 설치되어 육상의 소비처에서 요구되는 온도 범위로 증발가스를 가열하는 열교환기가 각각 해수 또는 온수와 열교환하는 구조여서, 열교환기의 설치 높이에 따라 적합한 압력으로 해수 또는 온수를 가압하는 펌프를 별도로 설치해야 한다. 따라서, 장치 크기가 커져 선박 또는 해양구조물에 설치가 쉽지 않으며, 펌프 수를 줄이기 위해 하나의 펌프를 설치할 경우, 각 분기점에서 감압에 따른 에너지 손실이 발생할 수 밖에 없다.On the other hand, in the case of applying the commercially available land cooling power to the regasification system, it is not easy to install itself in space-limited ships or offshore structures, there is a problem that energy loss inevitably occurs even if installed. In other words, except for a vaporizer which heat-exchanges the circulating medium and the liquefied gas to evaporate the evaporated gas, the remaining heat exchanger, specifically, a heat exchanger installed between the vaporizer and the power turbine to heat the boil-off gas to a temperature range required by the power turbine. Heat exchangers installed at the rear end of roof tiles and power generation turbines to heat the boil-off gas in the temperature range required by the consumer of the land, respectively, exchange heat with seawater or hot water, and pressurize seawater or hot water at a suitable pressure according to the installation height of the heat exchanger. The pump must be installed separately. Therefore, it is not easy to install on a ship or offshore structure due to the large size of the device, and if one pump is installed to reduce the number of pumps, energy loss due to the decompression is inevitably generated at each branch point.
이에, 선박 또는 해양구조물에 설치하기 적합한 냉열발전 설비를 갖는 재기화 시스템이 필요하게 되었다.Accordingly, there is a need for a regasification system having a cold heat generating facility suitable for installation on a ship or offshore structure.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 에너지 손실을 최소화하며 장치를 효율적으로 운용할 수 있는 냉열발전이 가능한 재기화 시스템을 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to provide a regasification system capable of cold heat generation that can minimize the energy loss and efficiently operate the device.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Technical problems of the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 냉열발전이 가능한 재기화 시스템은, 저장탱크에 저장된 액화가스를 공급하는 가스공급라인과, 상기 가스공급라인에 연결되어 상기 액화가스를 가압하는 가압펌프와, 상기 가압펌프를 통과한 상기 액화가스를 냉매와 열교환하여 증발가스로 기화시키는 제1 기화기와, 상기 제1 기화기 후단에 연결되어 상기 증발가스의 압력으로 전력을 생산하는 적어도 하나의 제1 발전유닛과, 폐루프 독립 사이클을 구성하여 상기 냉매가 순환하며, 상기 제1 발전유닛을 경유하는 순환라인과, 상기 순환라인에 연결되어 상기 제1 기화기를 통과하며 액화된 상기 냉매를 기화시키는 제2 기화기, 및 상기 제2 기화기 후단에 연결되어 기화된 상기 냉매의 압력으로 전력을 생산하는 제2 발전유닛을 포함한다.Regasification system capable of cold heat generation according to an embodiment of the present invention for achieving the technical problem, a gas supply line for supplying the liquefied gas stored in the storage tank, and connected to the gas supply line to pressurize the liquefied gas A pressurized pump, a first vaporizer configured to vaporize the liquefied gas passing through the pressurized pump with a refrigerant to vaporize the vaporized gas, and at least one agent connected to a rear end of the first vaporizer to produce electric power at the pressure of the vaporized gas; A refrigerant generating unit, a closed loop independent cycle circulates, a circulation line passing through the first generation unit, and connected to the circulation line to vaporize the liquefied refrigerant passing through the first vaporizer; A second carburetor and a second power generation unit connected to a rear end of the second carburetor to produce electric power at the pressure of the vaporized refrigerant.
상기 제1 발전유닛은, 상기 제1 기화기 후단에 연결되어 상기 증발가스를 제1 온도로 가열하는 제1 히터와, 상기 제1 히터 후단에 연결되어 상기 제1 온도로 가열된 상기 증발가스의 팽창압으로 전력을 생산하는 제1 터빈, 및 상기 제1 터빈을 통과하며 감압된 상기 증발가스를 수요처에서 요구하는 제2 온도로 가열하는 제2 히터를 포함할 수 있다.The first power generation unit includes a first heater connected to a rear end of the first vaporizer and heating the boil-off gas to a first temperature, and an expansion of the boil-off gas connected to the rear end of the first heater and heated to the first temperature. It may include a first turbine for producing electric power by pressure, and a second heater for heating the boil-off gas passed through the first turbine to a second temperature required by the customer.
상기 순환라인은, 상기 제1 기화기와 상기 제2 기화기, 상기 제2 발전유닛을 차례로 순환하는 메인라인과, 상기 제2 기화기 후단의 상기 메인라인에서 분기되어 상기 제1 히터를 경유하는 제1 분기라인, 및 상기 제2 기화기 후단의 상기 메인라인 또는 상기 제1 히터 전단의 상기 제1 분기라인에서 분기되어 상기 제2 히터를 경유하는 제2 분기라인을 포함하고, 상기 제1 분기라인과 상기 제2 분기라인은 각각, 상기 제2 발전유닛 후단의 상기 메인라인에서 합류될 수 있다.The circulation line may include a main line that sequentially cycles the first carburetor, the second carburetor, and the second power generation unit, and a first branch branched from the main line after the second carburetor and passing through the first heater. And a second branching line branched from the main line after the second vaporizer or the first branching line before the first heater and passing through the second heater, wherein the first branching line and the first branching line are provided. Each of the two branch lines may be joined at the main line after the second power generation unit.
상기 제2 발전유닛 후단의 상기 메인라인에는 기상의 상기 냉매와 액상의 상기 냉매가 공존할 수 있다.The refrigerant in the gas phase and the refrigerant in the liquid phase may coexist in the main line after the second power generation unit.
상기 냉열발전이 가능한 재기화 시스템은, 상기 제1 기화기와 상기 제2 기화기 사이의 상기 메인라인에 연결되어 상기 냉매를 가압하는 순환펌프를 더 포함할 수 있다.The regasification system capable of cold heat generation may further include a circulation pump connected to the main line between the first vaporizer and the second vaporizer to pressurize the refrigerant.
상기 냉열발전이 가능한 재기화 시스템은, 상기 가스공급라인에서 분기되어 상기 제1 터빈을 우회하는 제1 우회라인과, 상기 메인라인에서 분기되어 상기 제2 발전유닛을 우회하는 제2 우회라인을 더 포함할 수 있다.The regasification system capable of cold heat generation further includes a first bypass line branched from the gas supply line and bypassing the first turbine, and a second bypass line branched from the main line and bypassing the second power generation unit. It may include.
상기 제1 발전유닛은, 상기 제1 기화기 후단에 연결되어 상기 증발가스를 가열하는 제1 히터와, 상기 제1 히터 후단에 연결되어 가열된 상기 증발가스의 팽창압으로 전력을 생산하는 제1 터빈을 포함하고, 상기 제1 터빈은 상기 증발가스가 수요처에서 요구되는 온도로 감압되는 범위 내에서 전력을 생산할 수 있다.The first power generation unit is connected to a rear end of the first carburetor to heat the boil-off gas, and a first turbine connected to the rear end of the first heater to produce electric power at the expansion pressure of the boil-off gas It includes, The first turbine can produce power in a range in which the boil-off gas is reduced to the temperature required by the demand destination.
상기 제1 발전유닛은, 상기 제1 기화기 후단에 연결되어 상기 증발가스의 압력으로 전력을 생산하는 제1 터빈과, 상기 제1 터빈 후단에 연결되어 감압된 상기 증발가스를 수요처에서 요구되는 온도로 가열하는 제1 히터를 포함하고, 상기 제1 기화기는 상기 액화가스를 상기 제1 터빈에서 요구되는 온도 범위의 상기 증발가스로 기화시킬 수 있다.The first power generation unit includes a first turbine connected to the rear end of the first vaporizer to produce electric power at the pressure of the boil-off gas, and the boil-off gas connected to the rear end of the first turbine to a temperature required by the demand source. And a first heater for heating, wherein the first vaporizer may vaporize the liquefied gas into the boil-off gas in a temperature range required by the first turbine.
본 발명에 따르면, 순환 매개체인 냉매가 순환하는 순환라인에서 각 루프로 분기된 분기라인이 제1 발전유닛 및 히터를 경유한 후 제1 기화기 전단의 순환라인에 다시 합류된다. 따라서, 각 루프에서 회수된 냉열까지 제1 기화기에서 활용할 수 있다. 종래에는, 각 순환라인이 분기되어 순환펌프의 입구단에 합류되는 구조여서, 냉매를 순환펌프에서 사용하기 위해서는 냉매가 완전히 액화 상태가 되어야 하는데, 이 경우, 제1 기화기를 통과하는 액화가스의 온도가 제2 기화기에서 냉매를 완전히 액화시킬 수 있을 만큼 충분히 낮아야 한다. 이에, 액화가스를 기화하는 온도에 제약이 발생하고, 순환되는 냉매의 유량이 줄게 되어 전력 생산량에도 손실이 발생하는 문제점이 있었다. 본 발명은 분기라인이 제1 기화기로 재순환하는 과정을 통해 에너지 손실은 최소화하면서 장치를 효율적으로 운용할 수 있다.According to the present invention, the branch line branched to each loop in the circulation line through which the refrigerant, which is the circulation medium, circulates, is again joined to the circulation line preceding the first vaporizer after passing through the first power generation unit and the heater. Thus, the cold heat recovered in each loop can be utilized in the first vaporizer. Conventionally, since each circulation line is branched to join the inlet of the circulation pump, the refrigerant must be completely liquefied in order to use the refrigerant in the circulation pump, in which case the temperature of the liquefied gas passing through the first vaporizer Should be low enough to completely liquefy the refrigerant in the second vaporizer. Accordingly, there is a problem in that a limit occurs in the temperature for vaporizing the liquefied gas, the flow rate of the circulating refrigerant is reduced, and a loss occurs in power production. The present invention can efficiently operate the device while minimizing energy loss through the process of recycling the branch line to the first vaporizer.
또한, 상용화된 육상 냉열 발전을 재기화 시스템에 적용하는 종래의 경우 해수 또는 온수를 가압하기 위해 설치하던 펌프를 생략할 수 있어 장치 크기를 줄일 수 있으며, 이로 인해, 공간이 제약된 선박 또는 해양구조물에 설치가 용이한 장점이 있다. In addition, in the conventional case of applying commercially available onshore cooling power to the regasification system, a pump installed to pressurize seawater or hot water can be omitted, thereby reducing the size of the device, and thus, a space or a ship or marine structure with limited space. It has the advantage of being easy to install.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉열발전이 가능한 재기화 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2 및 도 3은 냉열발전이 가능한 재기화 시스템의 동작을 설명하기 위한 작동도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉열발전이 가능한 재기화 시스템을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 냉열발전이 가능한 재기화 시스템을 도시한 도면이다.1 is a view schematically showing a regasification system capable of cold heat generation according to an embodiment of the present invention.
2 and 3 are operation diagrams for explaining the operation of the regasification system capable of cold heat generation.
4 is a view showing a regasification system capable of cold heat generation according to another embodiment of the present invention.
5 is a view showing a regasification system capable of cold heat generation according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but can be implemented in various forms, and only the embodiments are to make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully inform the person having the scope of the invention, which is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉열발전이 가능한 재기화 시스템에 관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a regasification system capable of cold heat generation according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 3.
본 발명의 일 실시예에 따른 냉열발전이 가능한 재기화 시스템은 극저온의 액화천연가스와 냉매의 열교환을 통해 액화천연가스를 고온 고압의 증발가스로 기화하여 육상의 소비처로 공급하고, 동시에, 냉매를 통해 흡수되는 냉열을 회수하여 전력을 생산하는 장치로, 예를 들어, 부유식 액화가스 저장선(FSRU)와 같은 선박 또는 해양 구조물에 설치될 수 있다.The regasification system capable of cold heat generation according to an embodiment of the present invention vaporizes the liquefied natural gas into a high temperature and high pressure evaporative gas through heat exchange between the cryogenic liquefied natural gas and the refrigerant, and supplies the refrigerant to the land consumer. An apparatus for generating electric power by recovering the cold heat absorbed through, for example, may be installed in a ship or offshore structure, such as a floating liquefied gas storage ship (FSRU).
냉열발전이 가능한 재기화 시스템은 순환 매개체인 냉매가 순환하는 순환라인에서 각 루프로 분기된 분기라인이 제1 발전유닛 및 히터를 경유한 후 제1 기화기 전단의 순환라인에 다시 합류된다. 따라서, 각 루프에서 회수된 냉열까지 제1 기화기에서 활용할 수 있다. 종래에는, 각 순환라인이 분기되어 순환펌프의 입구단에 합류되는 구조여서, 냉매를 순환펌프에서 사용하기 위해서는 냉매가 완전히 액화 상태가 되어야 하는데, 이 경우, 제1 기화기를 통과하는 액화가스의 온도가 제2 기화기에서 냉매를 완전히 액화시킬 수 있을 만큼 충분히 낮아야 한다. 이에, 액화가스를 기화하는 온도에 제약이 발생하고, 순환되는 냉매의 유량이 줄게 되어 전력 생산량에도 손실이 발생하는 문제점이 있었다. 본 발명은 분기라인이 제1 기화기로 재순환하는 과정을 통해 에너지 손실은 최소화하면서 장치를 효율적으로 운용할 수 있다. 또한, 상용화된 육상 냉열 발전을 재기화 시스템에 적용하는 종래의 경우 해수 또는 온수를 가압하기 위해 설치하던 펌프를 생략할 수 있어 장치 크기를 줄일 수 있으며, 이로 인해, 공간이 제약된 선박 또는 해양구조물에 설치가 용이한 특징이 있다.In the regasification system capable of cold heat generation, the branch line branched to each loop in the circulation line through which the refrigerant, which is a circulation medium, circulates, passes through the first power generation unit and the heater, and then joins the circulation line in front of the first vaporizer. Thus, the cold heat recovered in each loop can be utilized in the first vaporizer. Conventionally, since each circulation line is branched to join the inlet of the circulation pump, the refrigerant must be completely liquefied in order to use the refrigerant in the circulation pump, in which case the temperature of the liquefied gas passing through the first vaporizer Should be low enough to completely liquefy the refrigerant in the second vaporizer. Accordingly, there is a problem in that a limit occurs in the temperature for vaporizing the liquefied gas, the flow rate of the circulating refrigerant is reduced, and a loss occurs in power production. The present invention can efficiently operate the device while minimizing energy loss through the process of recycling the branch line to the first vaporizer. In addition, in the conventional case of applying commercially available onshore cooling power to the regasification system, a pump installed to pressurize seawater or hot water can be omitted, thereby reducing the size of the device, and thus, a space or a ship or marine structure with limited space. There is an easy installation feature.
이하, 도 1을 참조하여, 냉열발전이 가능한 재기화 시스템(1)에 관하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, with reference to FIG. 1, the
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉열발전이 가능한 재기화 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a view schematically showing a regasification system capable of cold heat generation according to an embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 냉열발전이 가능한 재기화 시스템(1)은 가스공급라인(10)과, 가압펌프(20)와, 제1 기화기(30)와, 적어도 하나의 제1 발전유닛(40)과, 순환라인(50)과, 제2 기화기(60), 및 제2 발전유닛(70)을 포함한다.The
가스공급라인(10)은 저장탱크(도시되지 않음)에 저장된 액화가스를 공급하는 라인으로, 일단이 저장탱크의 하부에 연결되고 타단이 연장되어 수요처, 예를 들어, 육상의 수요처에 직접 또는 간접적으로 연결될 수 있다. 여기서, 액화가스라 함은, 가스 상태의 화합물이나 혼합물을 냉각하거나 압축하여 액화(液化)한 가스로, 예를 들어, 액화천연가스(LNG; Liquefied Natural Gas)일 수 있다. 가스공급라인(10) 상에는 석션드럼(도시되지 않음)이 설치될 수 있으며, 석션드럼은 저장탱크로부터 유입된 액화가스를 일정한 압력으로 토출할 수 있다. 석션드럼에서 일정한 압력으로 토출된 액화가스는 가스공급라인(10)을 따라 가압펌프(20)로 이동한다.The
가압펌프(20)는 가스공급라인(10)에 연결되어 액화가스를 가압하는 것으로, 통상의 고압 부스터 펌프(High Pressure Booster Pump)일 수 있다. 도면 상에는 가스공급라인(10) 상에 하나의 가압펌프(20)가 설치된 것으로 도시하였으나, 이에 한정될 것은 아니며, 복수 개의 가압펌프(20)가 설치되어 다단으로 액화가스를 가압할 수도 있다. 가압펌프(20)는 석션드럼에서의 토출 압력보다 높은 압력, 예를 들어, 수요처에서 요구되는 압력으로 액화가스를 가압하며, 가압펌프(20)에서 가압된 액화가스는 가스공급라인(10)을 따라 제1 기화기(30)로 이동한다.The
제1 기화기(30)는 가압펌프(20)를 통과한 액화가스를 냉매와 열교환하여 증발가스로 기화시킨다. 즉, 액체 상태의 액화가스는 제1 기화기(30)에서 냉매와 열교환을 통해 열을 받아 동일한 압력을 갖는 기체 상태의 증발가스로 기화되고, 고온 고압의 냉매는 액화가스와 열교환을 통해 열을 잃어 저온 저압의 액상(液相) 냉매가 된다. 전술한 바와 같이, 액화가스는 가압펌프(20)에서 가압된 상태이므로 냉매와 열교환을 통해 용이하게 기화될 수 있으며, 액화가스가 기화될 때 발생되는 증발 잠열에 의한 냉각 에너지는 냉매에 흡수될 수 있다. 냉매는 냉각 에너지를 흡수한 상태로 순환라인(50)을 순환하는데, 순환라인(50)에 관해서는 후술하여 좀 더 자세히 설명한다. 액화가스가 기화되어 생성된 증발가스는 제1 기화기(30) 후단에 연결된 제1 발전유닛(40)으로 이동한다.The
제1 발전유닛(40)은 증발가스의 압력으로 전력을 생산하는 것으로, 적어도 하나가 제1 기화기(30) 후단에 연결될 수 있다. 도면 상에는 제1 기화기(30) 후단에 하나의 제1 발전유닛(40)이 연결된 것으로 도시하였으나, 이에 한정될 것은 아니며, 제1 기화기(30) 후단에 복수 개의 제1 발전유닛(40)이 직렬 또는 병렬로 연결될 수도 있다. 이하, 제1 기화기(30) 후단에 하나의 제1 발전유닛(40)이 연결된 구조를 보다 중점적으로 설명한다. 제1 발전유닛(40)은 제1 히터(41)와, 제1 터빈(42), 및 제2 히터(43)를 포함할 수 있다.The first
제1 히터(41)는 제1 기화기(30) 후단에 연결되어 증발가스를 제1 온도로 가열하는 것으로, 통상의 열교환기일 수 있다. 여기서, 제1 온도는 증발가스의 부피를 증가시켜 후술할 제1 터빈(42)의 발전 효율을 최대로 하기 위해 요구되는 온도일 수 있다. 제1 히터(41)에서 제1 온도로 가열된 증발가스는 제1 히터(41) 후단에 연결된 제1 터빈(42)으로 이동한다. 제1 터빈(42)은 증발가스의 팽창압으로 전력을 생산하는 것으로, 터빈과 발전기를 포함할 수 있다. 즉, 터빈은 제1 히터(41)에서 제1 온도로 가열되어 부피가 증가한 증발가스의 팽창압을 이용하여 회전하면서 동력을 발생시키고, 발전기는 터빈에 연결되어 터빈의 회전력으로 전력을 생산한다. 이러한 제1 터빈(42)에서 생산된 전력은 다양한 필요처에 공급되어 활용될 수 있다. 제1 터빈(42)을 통과한 증발가스는 제1 터빈(42) 후단에 연결된 제2 히터(43)로 이동한다. 제2 히터(43)는 제1 터빈(42)을 통과하며 일부 감압되어 온도가 감소한 증발가스를 제2 온도로 가열하는 것으로, 통상의 열교환기일 수 있다. 여기서, 제2 온도는 수요처에서 요구되는 온도로, 제1 온도보다 낮은 온도일 수 있다. 제2 히터(43)에서 제2 온도로 가열된 증발가스는 가스공급라인(10)을 통해 수요처에 공급된다.The
그러나, 제1 발전유닛(40)이 제1 히터(41)와 제1 터빈(42), 및 제2 히터(43)를 모두 포함하고, 제1 히터(41)와, 제1 터빈(42), 및 제2 히터(43)가 순차적으로 배치되는 것으로 한정될 것은 아니며, 제1 발전유닛(40)의 구성 및 배치는 다양하게 변형될 수 있다.However, the first
한편, 전술한 바와 같이, 냉매는 냉각 에너지를 흡수한 상태로 순환라인(50)을 순환한다. 순환라인(50)은 폐루프 독립 사이클을 구성하여 냉매가 순환하는 라인으로, 제1 기화기(30)를 통과하기 전에 제1 발전유닛(40), 특히, 제1 히터(41)와 제2 히터(43)를 경유할 수 있다. 순환라인(50)이 제1 발전유닛(40)의 제1 히터(41)와 제2 히터(43)를 경유함으로써, 제1 히터(41)와 제2 히터(43)에서 증발가스와 열교환을 통해 냉매에 흡수된 냉각 에너지가 회수되어 제1 기화기(30)에서 활용될 수 있다. 따라서, 에너지 손실은 최소화하면서 장치를 효율적으로 운용할 수 있다. 또한, 제1 히터(41)와 제2 히터(43)를 해수 또는 온수와 열교환하는 종래의 경우 설치하던 펌프가 생략될 수 있어 장치 크기를 줄일 수 있으며, 이로 인해, 공간이 제약된 선박 또는 해양구조물에 설치가 용이한 장점이 있다.On the other hand, as described above, the refrigerant circulates the
순환라인(50)은 메인라인(51)과, 제1 분기라인(52), 및 제2 분기라인(53)을 포함할 수 있다. 메인라인(51)은 제1 기화기(30)를 통과하는 라인으로, 제2 기화기(60)와 제2 발전유닛(70)이 연결된다. 즉, 메인라인(51)은 제1 기화기(30), 제2 기화기(60), 제2 발전유닛(70)을 차례로 순환한다.The
제2 기화기(60)는 제1 기화기(30)를 통과하며 액화된 냉매를 기화시키는 것으로, 해수 또는 온수와 열교환을 통해 액상의 냉매를 기화시킬 수 있다. 다시 말해, 제1 기화기(30)에서 액화가스와 열교환하여 액화된 냉매는 메인라인(51)을 따라 제2 기화기(60)로 이동하며, 제2 기화기(60)에서 해수 또는 온수와 열교환하여 고온의 기상(氣相) 냉매가 된다. 이 때, 제1 기화기(30)와 제2 기화기(60) 사이의 메인라인(51)에는 냉매를 가압하는 순환펌프(80)가 연결될 수 있다. 따라서, 제1 기화기(30)를 통과한 저온 저압의 액상 냉매는 순환펌프(80)에 의해 가압되어 저온 고압의 상태로 제2 기화기(60)에 유입되며, 제2 기화기(60)를 통과하여 고온 고압의 기상 냉매가 된다. 기화된 고온 고압의 냉매는 일부가 메인라인(51)을 통해 제2 발전유닛(70)으로 이동하고, 나머지 일부가 후술할 제1 분기라인(52) 및 제2 분기라인(53)을 통해 제1 발전유닛(40)으로 이동할 수 있다. 제2 기화기(60)에서 냉매와 열교환하여 열을 잃은 해수 또는 온수는 필요처에 활용되거나 가열된 후 제2 기화기(60)로 순환될 수 있다.The
제2 발전유닛(70)은 기화된 냉매의 압력으로 전력을 생산하는 것으로, 제2 기화기(60) 후단의 메인라인(51)에 연결될 수 있다. 제2 발전유닛(70)은 제1 터빈(42)과 같이, 터빈과 발전기를 포함할 수 있다. 터빈은 기화된 냉매의 압력을 이용하여 회전하면서 동력을 발생시키고, 발전기는 터빈에 연결되어 터빈의 회전력으로 전력을 생산한다. 제2 발전유닛(70)을 통과하는 냉매의 유량은 제2 기화기(60)에 유입되는 해수 또는 온수의 온도, 및 제1 기화기(30)를 통과하여 액상이 된 냉매의 온도 및 압력를 고려하여 가변될 수 있다. 또한, 제2 발전유닛(70)을 통과하는 냉매의 압력은 제2 기화기(60)에서 해수 또는 열교환 후 기체 상태를 유지하는 최대 압력과, 제2 발전유닛(70)을 통과하며 압력 강하가 일어나더라도 기체 상태를 유지하는 최저 압력 사이에서 결정될 수 있다. 이러한 제2 발전유닛(70)에서 생산된 전력은 다양한 필요처에 공급되어 활용되며, 제2 발전유닛(70)을 통과한 고온 저압의 기상 냉매는 메인라인(51)을 통해 제1 기화기(30)로 이동한다.The second
제1 분기라인(52)은 제2 기화기(60) 후단의 메인라인(51)에서 분기되어 제1 히터(41)를 경유하며, 제2 발전유닛(70) 후단의 메인라인(51)에 합류된다. 제1 히터(41) 경유 후 메인라인(51)으로 합류되는 냉매의 유량은 제1 히터(41)를 통과하는 증발가스의 온도에 따라 가변될 수 있다. 제2 분기라인(53)은 제2 기화기(60) 후단의 메인라인(51) 또는 제1 히터(41) 전단의 제1 분기라인(52)에서 분기되어 제2 히터(43)를 경유하며, 제2 발전유닛(70) 후단의 메인라인(51) 또는 제1 히터(41) 후단의 제1 분기라인(52)에 합류된다. 제2 히터(43) 경유 후 메인라인(51)으로 합류되는 냉매의 유량은 제2 히터(43)를 통과하는 증발가스의 온도에 따라 가변될 수 있다. 그러나, 메인라인(51)에서 제1 분기라인(52)과 제2 분기라인(53)이 분기되는 것으로 한정될 것은 아니며, 예를 들어, 메인라인(51)에서 분기된 제1 분기라인(52)이 제1 히터(41)와 제2 히터(43)를 차례로 경유한 후 메인라인(51)에 합류될 수도 있다.The
제2 기화기(60) 후단의 메인라인(51)에서 분기된 제1 분기라인(52) 및 제2 분기라인(53)을 유동하는 기상의 냉매는 제1 히터(41) 및 제2 히터(43)에서 증발가스와 열교환하여 적어도 일부가 액화될 수 있다. 다시 말해, 고온 고압의 기상 냉매는 제1 히터(41) 및 제2 히터(43)에서 증발가스와 열교환을 통해 열을 잃어 적어도 일부가 액화되고, 증발가스는 냉매와 열교환을 통해 열을 받아 가열될 수 있다. 따라서, 제1 분기라인(52)과 제2 분기라인(53)이 합류되는 제2 발전유닛(70) 후단의 메인라인(51)에는 기상의 냉매와 액상의 냉매가 공존할 수 있다. 이 때, 기상의 냉매는 제2 발전유닛(70) 통과 후 메인라인(51)을 통해 유동하는 기상의 냉매와, 제1 히터(41) 통과 후 제1 분기라인(52)을 통해 유동하는 기상의 냉매, 및 제2 히터(43) 통과 후 제2 분기라인(53)을 통해 유동하는 기상의 냉매를 포함할 수 있다. 또한, 액상의 냉매는 제1 히터(41) 통과 후 제1 분기라인(52)을 통해 유동하는 액상의 냉매와, 제2 히터(43) 통과 후 제2 분기라인(53)을 통해 유동하는 액상의 냉매를 포함할 수 있다.The gaseous refrigerant flowing through the
제1 히터(41) 및 제2 히터(43)를 통과하며 적어도 일부가 액화된 냉매가 제2 발전유닛(70) 후단의 메인라인(51)에 합류됨으로써, 제2 발전유닛(70)에 제2 기화기(60)에서 공급되는 기상의 냉매만 공급되며, 이로 인해, 제2 발전유닛(70)의 제어가 용이하게 이루어질 수 있다. 제1 히터(41) 후단의 제1 분기라인(52)과 제2 히터(43) 후단의 제2 분기라인(53)에는 각각, 증발가스와 열교환을 통해 적어도 일부가 액화된 기상의 냉매, 즉, 상변화 상태의 냉매가 유동한다. 상변화 상태에서 액상의 냉매와 기상의 냉매는 온도와 압력이 서로 같으므로, 이러한 냉매가 제2 발전유닛(70)에 공급될 경우 제2 발전유닛(70)의 제어가 어렵다. 따라서, 제2 발전유닛(70)의 제어를 용이하게 하기 위해서는 불가피하게 제2 발전유닛(70)으로 공급되는 냉매의 유량을 줄여야 하며, 이에 따라, 발전 효율이 저하될 수 밖에 없다. 본원 발명은 제1 히터(41) 및 제2 히터(43)를 통과하며 적어도 일부가 액화된 냉매가 제2 발전유닛(70) 후단의 메인라인(51)에 합류되므로, 제2 발전유닛(70)의 제어가 용이하여 공급되는 냉매의 유량을 줄일 필요가 없으며, 이로 인해, 발전 효율이 증대될 수 있다. 또한, 제1 히터(41) 및 제2 히터(43)에서 증발가스와 열교환을 통해 냉매에 흡수된 냉각 에너지가 제1 기화기(30)에서 액화가스를 기화시키는데 활용되므로, 에너지 손실을 줄이면서 효율적으로 시스템을 운용할 수 있다.The refrigerant passing through the
가스공급라인(10)에는 제1 터빈(42)을 우회하는 제1 우회라인(10a)이 분기되고, 메인라인(51)에는 제2 발전유닛(70)을 우회하는 제2 우회라인(51a)이 분기될 수 있다. 제1 우회라인(10a)은 일단이 제1 히터(41)와 제1 터빈(42) 사이의 가스공급라인(10)에 연결되고, 타단이 제1 터빈(42)과 제2 히터(43) 사이의 가스공급라인(10)에 연결된다. 제1 우회라인(10a) 상에는 제어밸브가 설치되어 증발가스의 유동을 제어할 수 있다. 가스공급라인(10)에 제1 터빈(42)을 우회하는 제1 우회라인(10a)이 분기됨으로써, 제1 터빈(42)을 통한 전력 생산을 중단하고 시스템을 재기화 용도로만 운용할 수 있다. 제2 우회라인(51a)은 일단이 제2 기화기(60)와 제2 발전유닛(70) 사이의 메인라인(51)에 연결되고, 타단이 제2 발전유닛(70)과 제1 기화기(30) 사이의 메인라인(51)에 연결된다. 제2 우회라인(51a) 전단의 메인라인(51)과, 제2 우회라인(51a) 상에는 각각 제어밸브가 설치되어 냉매의 유동을 제어할 수 있다. 메인라인(51)에 제2 발전유닛(70)을 우회하는 제2 우회라인(51a)이 분기됨으로써, 제2 발전유닛(70)을 통한 전력 생산을 중단하고 시스템을 재기화 용도로만 운용할 수 있다.The
이하, 도 2 및 도 3을 참조하여, 냉열발전이 가능한 재기화 시스템의 동작에 관해 좀 더 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation of the regasification system capable of cold heat generation will be described in more detail with reference to FIGS. 2 and 3.
도 2 및 도 3은 냉열발전이 가능한 재기화 시스템의 동작을 설명하기 위한 작동도이다.2 and 3 are operation diagrams for explaining the operation of the regasification system capable of cold heat generation.
본 발명에 따른 냉열발전이 가능한 재기화 시스템(1)은 순환 매개체인 냉매가 순환하는 순환라인(50)에서 각 루프로 분기된 분기라인(52, 53)이 제1 발전유닛(40) 및 히터(41, 43)를 경유한 후 제1 기화기(30) 전단의 순환라인(50)에 다시 합류된다. 따라서, 각 루프에서 회수된 냉열까지 제1 기화기(30)에서 활용할 수 있다. 종래에는, 각 순환라인이 분기되어 순환펌프(80)의 입구단에 합류되는 구조여서, 냉매를 순환펌프(80)에서 사용하기 위해서는 냉매가 완전히 액화 상태가 되어야 하는데, 이 경우, 제1 기화기(30)를 통과하는 액화가스의 온도가 제2 기화기(60)에서 냉매를 완전히 액화시킬 수 있을 만큼 충분히 낮아야 한다. 이에, 액화가스를 기화하는 온도에 제약이 발생하고, 순환되는 냉매의 유량이 줄게 되어 전력 생산량에도 손실이 발생하는 문제점이 있었다. 본 발명은 분기라인(52, 53)이 제1 기화기(30)로 재순환하는 과정을 통해 에너지 손실은 최소화하면서 장치를 효율적으로 운용할 수 있다. 또한, 상용화된 육상 냉열 발전을 재기화 시스템에 적용하는 종래의 경우 해수 또는 온수를 가압하기 위해 설치하던 펌프를 생략할 수 있어 장치 크기를 줄일 수 있으며, 이로 인해, 공간이 제약된 선박 또는 해양구조물에 설치가 용이하게 이루어질 수 있다.In the
도 2는 액화가스의 재기화와 동시에 냉열발전이 이루어지는 과정을 도시한 도면이다.2 is a view illustrating a process in which cold heat power generation is performed simultaneously with regasification of liquefied gas.
저장탱크에 저장된 액화가스는 가스공급라인(10)을 통해 공급되며, 석션드럼에서 일정한 압력으로 토출된 후 가압펌프(20)로 이동한다. 가압펌프(20)는 액화가스를 수요처에서 요구되는 압력으로 가압하며, 가압된 액화가스는 제1 기화기(30)에서 메인라인(51)을 유동하는 냉매와 열교환하여 증발가스로 기화된다. 제1 기화기(30)에서 생성된 증발가스는 가스공급라인(10)을 따라 제1 히터(41)로 이동하며, 제1 히터(41)에서 제1 분기라인(52)을 유동하는 냉매와 열교환하여 제1 온도로 가열된다. 제1 히터(41)에서 제1 온도로 가열되어 부피가 증가한 증발가스는 제1 터빈(42)을 통과하며 전력을 생산하고, 제1 터빈(42)에서 생산된 전력은 다양한 필요처에 활용된다. 제1 터빈(42)을 통과하며 일부 감압되어 온도가 감소한 증발가스는 제2 히터(43)에서 제2 분기라인(53)을 유동하는 냉매와 열교환하여 제2 온도로 가열된 후 소비처로 공급된다.The liquefied gas stored in the storage tank is supplied through the
한편, 냉매는 제1 기화기(30)에서 액화가스와 열교환을 통해 액화되며, 냉각 에너지를 흡수한 상태로 메인라인(51)을 순환한다. 저온 저압의 액상 냉매는 순환펌프(80)에서 가압되어 저온 고압의 상태로 제2 기화기(60)에 유입되며, 제2 기화기(60)에서 해수 또는 온수와 열교환하여 고온 고압의 기상 냉매가 된다. 고온 고압의 기상 냉매는 일부가 메인라인(51)을 통해 제2 발전유닛(70)으로 이동하고, 나머지 일부가 제1 분기라인(52)과 제2 분기라인(53)을 통해 제1 히터(41)와 제2 히터(43)를 경유한다. 메인라인(51)을 통해 제2 발전유닛(70)으로 이동한 기상 냉매는 제2 발전유닛(70)을 통과하며 전력을 생산하고, 제2 발전유닛(70)에서 생산된 전력은 다양한 필요처에 활용된다. 제2 발전유닛(70)을 통과한 고온 저압의 기상 냉매는 제1 히터(41)와 제2 히터(43)를 경유하여 적어도 일부가 액화된 기상 냉매와 혼합되어 제1 기화기(30)를 통과한다.Meanwhile, the refrigerant is liquefied through heat exchange with the liquefied gas in the
도 3은 액화가스의 재기화만 이루어지는 과정을 도시한 도면이다.3 is a view illustrating a process of only regasification of liquefied gas.
저장탱크에 저장된 액화가스는 가스공급라인(10)을 통해 공급되어 석션드럼에서 일정한 압력으로 토출된 후 가압펌프(20)에서 가압된다. 가압된 액화가스는 제1 기화기(30)에서 메인라인(51)을 유동하는 냉매와 열교환하여 증발가스로 기화되고, 증발가스는 제1 히터(41)에서 제1 분기라인(52)을 유동하는 냉매와 열교환하여 예열될 수 있다. 제1 히터(41)에서 예열된 증발가스는 제1 우회라인(10a)을 통해 유동하여 제2 히터(43)로 이동하며, 제2 히터(43)에서 제2 분기라인(53)을 유동하는 냉매와 열교환하여 제2 온도로 가열된 후 소비처로 공급된다.The liquefied gas stored in the storage tank is supplied through the
그러나, 제1 기화기(30)에서 생성된 증발가스가 제1 히터(41)와 제2 히터(43)에서 각각 냉매와 열교환을 통해 가열되는 것으로 한정될 것은 아니며, 제1 히터(41)와 제2 히터(43) 중 어느 하나에서 제2 온도로 가열된 후 소비처로 공급될 수도 있다. 예를 들어, 증발가스는 제1 히터(41)에서 제1 분기라인(52)을 유동하는 냉매와 열교환하여 제2 온도로 가열되거나, 제2 히터(43)에서 제2 분기라인(53)을 유동하는 냉매와 열교환하여 제2 온도로 가열된 후 소비처로 공급될 수 있다. 증발가스가 제1 히터(41)에서 제1 분기라인(52)을 유동하는 냉매와 열교환하여 제2 온도로 가열되는 경우, 제2 분기라인(53)은 폐쇄되고 제2 히터(43)는 동작이 중단될 수 있다. 또한, 증발가스가 제2 히터(43)에서 제2 분기라인(53)을 유동하는 냉매와 열교환하여 제2 온도로 가열되는 경우, 제1 분기라인(52)은 폐쇄되고 제1 히터(41)는 동작이 중단될 수 있다.However, the boil-off gas generated in the
한편, 냉매는 제1 기화기(30)에서 액화가스와 열교환을 통해 액화되며, 냉각 에너지를 흡수한 상태로 메인라인(51)을 순환한다. 저온 저압의 액상 냉매는 순환펌프(80)에서 가압된 후 제2 기화기(60)로 유입되며, 제2 기화기(60)에서 해수 또는 온수와 열교환하여 기화된다. 기상 냉매는 일부가 메인라인(51)과 제2 우회라인(51a)을 따라 유동하고, 나머지 일부가 제1 분기라인(52)과 제2 분기라인(53)을 통해 제1 히터(41)와 제2 히터(43)를 경유한다. 제2 우회라인(51a)을 유동한 고온 고압의 기상 냉매는 제1 히터(41)와 제2 히터(43)를 경유하여 적어도 일부가 액화된 기상 냉매와 혼합되어 제1 기화기(30)를 통과한다. 제2 발전유닛(70)을 우회한 고온 고압의 기상 냉매가 제1 기화기(30)를 통과함으로써, 액화가스에 더 많은 양의 열이 전달되어 액화가스의 기화가 보다 용이하게 이루어질 수 있다.Meanwhile, the refrigerant is liquefied through heat exchange with the liquefied gas in the
이하, 도 4를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉열발전이 가능한 재기화 시스템(1)에 관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉열발전이 가능한 재기화 시스템을 도시한 도면이다.4 is a view showing a regasification system capable of cold heat generation according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 다른 실시예에 따른 냉열발전이 가능한 재기화 시스템(1)은 제1 발전유닛(40)이 제1 히터(41)와 제1 터빈(42)을 포함하고, 제1 히터(41) 후단에 제1 터빈(42)이 연결된다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉열발전이 가능한 재기화 시스템(1)은 제1 발전유닛(40)이 제1 히터(41)와 제1 터빈(42)을 포함하고, 제1 히터(41) 후단에 제1 터빈(42)이 연결되는 것을 제외하면, 전술한 실시예와 실질적으로 동일하다. 따라서, 이를 중점적으로 설명하되, 별도의 언급이 없는 한, 나머지 구성부에 대한 설명은 전술한 사항으로 대신한다.According to another embodiment of the present invention, a regasification system (1) capable of cold power generation includes a first heater (41) and a first turbine (42), and a first heater (41). The
제1 발전유닛(40)은 증발가스의 압력으로 전력을 생산하며, 적어도 하나가 제1 기화기(30) 후단에 연결될 수 있다. 제1 발전유닛(40)은 제1 히터(41)와 제1 터빈(42)을 포함한다.The first
제1 히터(41)는 제1 기화기(30) 후단에 연결되어 증발가스를 가열하는 것으로, 통상의 열교환기일 수 있다. 제1 히터(41)는 제1 분기라인(52)을 유동하는 냉매와 열교환을 통해 증발가스를 가열한다. 제1 히터(41)에서 가열되어 부피가 증가한 증발가스는 제1 히터(41) 후단에 연결된 제1 터빈(42)으로 이동하며, 제1 터빈(42)은 가열된 증발가스의 팽창압으로 전력을 생산한다. 이 때, 제1 터빈(42)은 증발가스가 수요처에서 요구되는 온도로 감압되는 범위 내에서 전력을 생산할 수 있다. 다시 말해, 증발가스가 제1 터빈(42)을 통과할 때 감압에 따른 온도 저하가 발생하는데, 저하된 온도가 수요처에서 요구되는 온도가 되는 감압 범위 내에서 제1 터빈(42)이 발전하여 전력을 생산하는 것이다. 제1 터빈(42)이 증발가스가 수요처에서 요구되는 온도로 감압되는 범위 내에서 전력을 생산함으로써, 제1 터빈(42) 후단에 증발가스를 가열하기 위한 별도의 히터, 및 히터를 경유하는 분기라인이 생략될 수 있으며, 이로 인해, 재기화와 냉열발전 기능은 유지하면서 시스템을 간소화할 수 있다.The
이하, 도 5를 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 냉열발전이 가능한 재기화 시스템(1)에 관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 냉열발전이 가능한 재기화 시스템을 도시한 도면이다.5 is a view showing a regasification system capable of cold heat generation according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 냉열발전이 가능한 재기화 시스템(1)은 제1 발전유닛(40)이 제1 터빈(42)과 제1 히터(41)를 포함하고, 제1 터빈(42) 후단에 제1 히터(41)가 연결된다. 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 냉열발전이 가능한 재기화 시스템(1)은 제1 발전유닛(40)이 제1 터빈(42)과 제1 히터(41)를 포함하고, 제1 터빈(42) 후단에 제1 히터(41)가 연결되는 것을 제외하면, 전술한 실시예와 실질적으로 동일하다. 따라서, 이를 중점적으로 설명하되, 별도의 언급이 없는 한, 나머지 구성부에 대한 설명은 전술한 사항으로 대신한다.According to another embodiment of the present invention, a regasification system (1) capable of cold heat generation includes a first turbine (42) and a first heater (41) including a first turbine (42) and a first turbine (42). The
제1 발전유닛(40)은 제1 터빈(42)과 제1 히터(41)를 포함한다.The first
제1 터빈(42)은 제1 기화기(30) 후단에 연결되어 증발가스의 압력으로 전력을 생산한다. 이 때, 제1 기화기(30)는 메인라인(51)을 유동하는 냉매와 열교환하여 액화가스를 제1 터빈(42)에서 요구되는 온도 범위의 증발가스로 기화시킬 수 있다. 제1 기화기(30)가 액화가스를 제1 터빈(42)에서 요구되는 온도 범위의 증발가스로 기화시킴으로써, 제1 터빈(42) 전단에 증발가스를 가열하기 위한 별도의 히터, 및 히터를 경유하는 분기라인이 생략될 수 있으며, 이로 인해, 재기화와 냉열발전 기능은 유지하면서 시스템을 간소화할 수 있다. 제1 터빈(42)을 통과하며 일부 감압되어 온도가 감소한 증발가스는 제1 터빈(42) 후단에 연결된 제1 히터(41)로 이동하며, 제1 히터(41)는 감압된 증발가스를 제1 분기라인(52)을 유동하는 냉매와 열교환하여 수요처에서 요구하는 온도로 가열한다.The
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. I can understand that. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive.
1: 냉열발전이 가능한 재기화 시스템
10: 가스공급라인 10a: 제1 우회라인
20: 가압펌프 30: 제1 기화기
40: 제1 발전유닛 41: 제1 히터
42: 제1 터빈 43: 제2 히터
50: 순환라인 51: 메인라인
51a: 제2 우회라인 52: 제1 분기라인
53: 제2 분기라인 60: 제2 기화기
70: 제2 발전유닛 80: 순환펌프1: Regasification system capable of cold heat generation
10:
20: pressurized pump 30: first vaporizer
40: first power generation unit 41: first heater
42: first turbine 43: second heater
50: circulation line 51: main line
51a: second bypass line 52: first branch line
53: second branch line 60: second vaporizer
70: second power generation unit 80: circulation pump
Claims (8)
상기 가스공급라인에 연결되어 상기 액화가스를 가압하는 가압펌프;
상기 가압펌프를 통과한 상기 액화가스를 냉매와 열교환하여 증발가스로 기화시키는 제1 기화기;
상기 제1 기화기 후단에 연결되어 상기 증발가스의 압력으로 전력을 생산하는 적어도 하나의 제1 발전유닛;
폐루프 독립 사이클을 구성하여 상기 냉매가 순환하며, 상기 제1 발전유닛을 경유하는 순환라인;
상기 순환라인에 연결되어 상기 제1 기화기를 통과하며 액화된 상기 냉매를 기화시키는 제2 기화기; 및
상기 제2 기화기 후단에 연결되어 기화된 상기 냉매의 압력으로 전력을 생산하는 제2 발전유닛을 포함하는 냉열발전이 가능한 재기화 시스템.A gas supply line for supplying liquefied gas stored in a storage tank;
A pressure pump connected to the gas supply line to pressurize the liquefied gas;
A first vaporizer configured to heat-exchange the liquefied gas having passed through the pressure pump with a refrigerant to vaporize it into boil-off gas;
At least one first power generation unit connected to a rear end of the first vaporizer to produce electric power at a pressure of the boil-off gas;
A circulation line configured to constitute a closed loop independent cycle, wherein the refrigerant circulates and passes through the first power generation unit;
A second vaporizer connected to the circulation line to vaporize the liquefied refrigerant passing through the first vaporizer; And
And a second power generation unit connected to a rear end of the second carburetor to generate electric power at the pressure of the vaporized refrigerant.
상기 제1 기화기 후단에 연결되어 상기 증발가스를 제1 온도로 가열하는 제1 히터와,
상기 제1 히터 후단에 연결되어 상기 제1 온도로 가열된 상기 증발가스의 팽창압으로 전력을 생산하는 제1 터빈, 및
상기 제1 터빈을 통과하며 감압된 상기 증발가스를 수요처에서 요구하는 제2 온도로 가열하는 제2 히터를 포함하는 냉열발전이 가능한 재기화 시스템.The method of claim 1, wherein the first power generation unit,
A first heater connected to a rear end of the first vaporizer and heating the boil-off gas to a first temperature;
A first turbine connected to a rear end of the first heater to generate electric power at the expansion pressure of the boil-off gas heated to the first temperature, and
And a second heater for heating the boil-off gas reduced in pressure through the first turbine to a second temperature required by the customer.
상기 제1 기화기와 상기 제2 기화기, 상기 제2 발전유닛을 차례로 순환하는 메인라인과,
상기 제2 기화기 후단의 상기 메인라인에서 분기되어 상기 제1 히터를 경유하는 제1 분기라인, 및
상기 제2 기화기 후단의 상기 메인라인 또는 상기 제1 히터 전단의 상기 제1 분기라인에서 분기되어 상기 제2 히터를 경유하는 제2 분기라인을 포함하고,
상기 제1 분기라인과 상기 제2 분기라인은 각각, 상기 제2 발전유닛 후단의 상기 메인라인에서 합류되는 냉열발전이 가능한 재기화 시스템.The method of claim 2, wherein the circulation line,
A main line circulating the first carburetor, the second carburetor, and the second power generation unit in sequence;
A first branch line branched from the main line after the second vaporizer and passing through the first heater, and
A second branch line branched from the main line after the second vaporizer or the first branch line before the first heater, and passing through the second heater,
The first branch line and the second branch line, respectively, the regasification system capable of cold heat generation joined in the main line after the second power generation unit.
상기 제2 발전유닛 후단의 상기 메인라인에는 기상의 상기 냉매와 액상의 상기 냉매가 공존하는 냉열발전이 가능한 재기화 시스템.The method of claim 3, wherein
And a regasification system capable of cold heat generation in which the refrigerant in the gas phase and the refrigerant in the liquid phase coexist in the main line after the second power generation unit.
상기 제1 기화기와 상기 제2 기화기 사이의 상기 메인라인에 연결되어 상기 냉매를 가압하는 순환펌프를 더 포함하는 냉열발전이 가능한 재기화 시스템.The method of claim 3, wherein
And a circulation pump connected to the main line between the first vaporizer and the second vaporizer to pressurize the refrigerant.
상기 가스공급라인에서 분기되어 상기 제1 터빈을 우회하는 제1 우회라인과,
상기 메인라인에서 분기되어 상기 제2 발전유닛을 우회하는 제2 우회라인을 더 포함하는 냉열발전이 가능한 재기화 시스템.The method of claim 3, wherein
A first bypass line branched from the gas supply line and bypassing the first turbine;
And a second bypass line branched from the main line and bypassing the second power generation unit.
상기 제1 기화기 후단에 연결되어 상기 증발가스를 가열하는 제1 히터와,
상기 제1 히터 후단에 연결되어 가열된 상기 증발가스의 팽창압으로 전력을 생산하는 제1 터빈을 포함하고,
상기 제1 터빈은 상기 증발가스가 수요처에서 요구되는 온도로 감압되는 범위 내에서 전력을 생산하는 냉열발전이 가능한 재기화 시스템.The method of claim 1, wherein the first power generation unit,
A first heater connected to a rear end of the first vaporizer and heating the boil-off gas;
A first turbine connected to a rear end of the first heater to generate electric power at the expansion pressure of the boil-off gas heated;
The first turbine is a regasification system capable of cold-thermal power generation to produce electric power in a range in which the boil-off gas is reduced to the temperature required by the demand.
상기 제1 기화기 후단에 연결되어 상기 증발가스의 압력으로 전력을 생산하는 제1 터빈과,
상기 제1 터빈 후단에 연결되어 감압된 상기 증발가스를 수요처에서 요구되는 온도로 가열하는 제1 히터를 포함하고,
상기 제1 기화기는 상기 액화가스를 상기 제1 터빈에서 요구되는 온도 범위의 상기 증발가스로 기화시키는 냉열발전이 가능한 재기화 시스템.The method of claim 1, wherein the first power generation unit,
A first turbine connected to a rear end of the first vaporizer to produce electric power at a pressure of the boil-off gas;
A first heater connected to a rear end of the first turbine and heating the reduced pressure of the boil-off gas to a temperature required by a demand destination;
The first vaporizer is a regasification system capable of cold heat generation to vaporize the liquefied gas into the boil-off gas in the temperature range required by the first turbine.
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