KR20200110719A - Combined power generation system using cold heat of liquefied natural gas - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a complex power generation system that improves power generation efficiency using cold heat of liquefied natural gas. The complex power generation system according to the present invention generates power by using a temperature difference between waste heat of a gas turbine and cold heat of LNG and a temperature difference between an array of fuel cells using LNG and cold heat of LNG.

Description

액화 천연 가스의 냉열을 이용한 복합 발전 시스템 { Combined power generation system using cold heat of liquefied natural gas }{Combined power generation system using cold heat of liquefied natural gas}

본 발명은 액화 천연 가스의 냉열을 이용한 발전과 연료전지와 가스터빈의 배열을 이용하여 LNG 재기화열을 취득하고 재생에너지 효율을 높이는 복합 발전 시스템에 관한 것이다The present invention relates to a hybrid power generation system that acquires LNG regasification heat and improves renewable energy efficiency by using power generation using cold heat of liquefied natural gas and an array of fuel cells and gas turbines.

액화 천연 가스(Liquefied NaturalGas, LNG)는 천연가스를 저온(약 -160도)에서 인공으로 액화한 것을 말한다.Liquefied Natural Gas (LNG) refers to artificially liquefied natural gas at low temperatures (about -160 degrees Celsius).

액화 천연 가스는 사용 또는 분배를 위해서 재기화(regasification)될 필요가 있다. Liquefied natural gas needs to be regasified for use or distribution.

액화 천연 가스의 재기화를 위해서 해수를 사용하거나 일부 천연 가스를 연소시키고 이에 의해 발생된 열을 이용 한다.Seawater is used for regasification of liquefied natural gas, or some natural gas is burned and the heat generated thereby is used.

그러나 이러한 재기화 방식은 에너지의 낭비를 초래하게 된다. However, this regasification method causes waste of energy.

또 한 LNG를 이용한 연료전지는 발생하는 배열의 소비처의 환경으로 이용하는데 운영시간과 운영효율에 영향을 받는다.In addition, fuel cells using LNG are used as the environment of consumers of the generated heat, which is affected by operating hours and operating efficiency.

본 발명의 목적은 액화천연가스를 재기화하는데 필요한 열량을 기존의 해수의 온열에서 추가로 연료전지와 LNG 가스터빈 발전의 배열을 사용하고, 상기 배열과 액화 천연 가스의 냉열과의 온도차를 이용하여 작동유체로 발전하고, 연료전지의 효율과 LNG 가스터빈 발전의 효율을 높이는 액화 천연 가스의 냉열을 이용한 복합 발전 시스템을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to use an array of fuel cells and LNG gas turbine power generation in addition to the amount of heat required to regasify liquefied natural gas from the heat of the existing seawater, and by using the temperature difference between the heat and the cold heat of the liquefied natural gas. It is to provide a complex power generation system using cold heat of liquefied natural gas that generates power as a working fluid and increases the efficiency of fuel cells and LNG gas turbine power generation.

본 발명의 일 실시예에 따른 액화 천연 가스의 냉열을 이용한 복합 발전 시스템은 액화 천연 가스를 저장하는 LNG 저장 설비, 천연 가스를 이용하여 발전하는 가스 터빈 발전 설비 와 연료전지 설비, 상기 가스 터빈 발전 설비의 배열과 상기 연료전지 설비의 배열과 LNG 냉열과 열교환을 작동유체가 순환하는 열교환기, 폐루프 순환된 작동 유체로 터빈을 돌리는 발전 설비, 상기 작동 유체를 터빈 발전 설비의 폐루프에 순환되게 가압을 하는 동력을 공급하는 가압기, 가스터빈의 응축수와 LNG 열교환하는 설비, 해수와의 LNG 열교환하는 설비로 구성 된다.The combined power generation system using cold heat of liquefied natural gas according to an embodiment of the present invention includes an LNG storage facility that stores liquefied natural gas, a gas turbine power generation facility and fuel cell facility that generates power using natural gas, and the gas turbine power generation facility. The arrangement of the fuel cell facility and the heat exchanger in which the working fluid circulates the LNG cold heat and heat exchange, a power generation facility that turns the turbine with the circulated working fluid in a closed loop, and pressurizes the working fluid to circulate in the closed loop of the turbine power generation facility. It consists of a pressurizer that supplies power to perform the operation, a facility that exchanges LNG with condensed water from a gas turbine, and a facility that exchanges LNG with seawater.

과제 해결 수단으로는 As a means of solving problems

액화 천연 가스를 저장하는 LNG 저장 설비;LNG storage facilities for storing liquefied natural gas;

천연 가스를 이용하여 발전하는 연료전지 설비;A fuel cell facility that generates power using natural gas;

천연 가스를 이용하여 발전하는 가스 터빈 발전 설비;를 포함하고Including; gas turbine power generation equipment that generates power using natural gas

상기 연료전지 설비의 배열과 LNG의 냉열을 이용한 냉열 온도차 발전설비;A cold heat temperature difference power generation facility using the arrangement of the fuel cell facility and the cold heat of LNG;

상기 가스 터빈 발전 설비의 배열과 LNG의 냉열을 이용한 냉열 온도차 발전설비;A cold heat temperature difference power generation facility using the arrangement of the gas turbine power generation facility and the cold heat of LNG;

상기 연료전지 설비로 부터 배출된 열을 열교환 작동 유체로 열교환 하여 By exchanging heat discharged from the fuel cell facility with a heat exchange working fluid

상기 액화 천연 가스의 냉열과 열교환하는 연료전지 열교환 설비;A fuel cell heat exchange facility for exchanging heat with cold heat of the liquefied natural gas;

상기 가스터빈 발전 설비로부터 배출된 열을 열교환 작동 유체로 열교환 하여 By exchanging heat discharged from the gas turbine power generation facility with a heat exchange working fluid,

상기 액화 천연 가스의 냉열과 열교환하는 가스터빈 열교환 설비;A gas turbine heat exchange facility for exchanging heat with cold heat of the liquefied natural gas;

상기 액화 천연 가스냉열와 해수의 열을 교환하는 해수 열교환 설비를 포함하여 구성 한다.And a seawater heat exchange facility for exchanging heat between the liquefied natural gas cooling heat and seawater.

또한 상기 연료전지 온도차 발전 설비와 가스터빈 온도차 발전 설비에는 작동유체를 압축하는 압축기;In addition, the fuel cell temperature difference power generation facility and the gas turbine temperature difference power generation facility include a compressor for compressing a working fluid;

상기 입축된 작동 유체가 연료전지의 배열과 열교환하는 열교환기와 압축된 고온의 작동유체로 회전력을 일으키는 터빈;A heat exchanger for exchanging heat with the arrangement of the fuel cell and a turbine generating rotational force with the compressed high temperature working fluid;

상기 터빈으로 부터 동력을 전달 받는 발전기;A generator receiving power from the turbine;

상기 터빈을 돌린 작동유체를 LNG 냉열로 부터 열교환하는 LNG 열교환기를 포함한다.It includes an LNG heat exchanger for exchanging the working fluid rotating the turbine from LNG cold heat.

또한 상기 발전기로부터 부하로 전력을 전달하기 위해 발전기에 결합된 인버터 시스템를 포함한다.It also includes an inverter system coupled to the generator to transfer power from the generator to the load.

또한 상기 발전기는 유도 발전기이고 인버터 시스템은 양방향 인버터를 포함한다.Further, the generator is an induction generator and the inverter system includes a bidirectional inverter.

또한 상기 인버터 시스템에 배터리를 포함하고, 상기 발전기는 영구 자석 발전기 및 동기 발전기로 구성된 그룹에서 선택가능하게 구성하여 액화 천연 가스의 냉열을 이용한 복합 발전 시스템의 과제 해결 수단으로 한다.In addition, the inverter system includes a battery, and the generator is configured selectively from a group consisting of a permanent magnet generator and a synchronous generator, thereby serving as a means for solving problems of a complex power generation system using cold heat of liquefied natural gas.

본 발명의 실시 형태에 따르면, 가스터빈의 배열과 연료전지의 배열로 LNG 재기화하는 열원으로 사용하여 기존의 재기화로 해수를 사용하는 방식에 비하여 에너지를 절감하고, 배열의 사용처를 제공해 연료전지와 가스터빈의 사용율이 높다..According to an embodiment of the present invention, an array of gas turbines and an array of fuel cells are used as a heat source to regasify LNG, thereby saving energy compared to the method of using seawater for regasification, and providing a place to use the heat. High gas turbine usage..

액화 천연 가스의 냉열과 가스터빈의 배열과 연료전지의 배열의 온도차를 이용하여 발전을 하며, It generates power by using the cold heat of liquefied natural gas and the temperature difference between the heat of the gas turbine and the heat of the fuel cell.

또한 해수로 LNG를 재기화 하는데 발생하는 냉열온도를 높게 하며, 가스터빈과 연료전지의 배기열을 낮추어 환경개선에 이바지 할 수 있다.In addition, it increases the cooling and heat temperature generated to regasify LNG into seawater and lowers the exhaust heat of gas turbines and fuel cells, thereby contributing to environmental improvement.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화 천연 가스의 냉열을 이용한 복합 발전 시스템을 개념적으로 나타내는
도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 작동 유체가 상변환이 되는 순환계로 액화 천연 가스의 냉열을 이용한 복합 발전 시스템을 개념적으로 나타내는 도면이다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 발전기에 인버터를 적용한 액화 천연 가스의 냉열을 이용한 복합 발전 시스템을 개념적으로 나타내는 도면이다.1 is a conceptual diagram illustrating a complex power generation system using cold heat of liquefied natural gas according to an embodiment of the present invention.
It is a drawing.
2 is a diagram conceptually showing a combined power generation system using cold heat of liquefied natural gas as a circulation system in which a working fluid is phase-changed according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram conceptually showing a complex power generation system using cold heat of liquefied natural gas in which an inverter is applied to a generator according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한The present invention can apply a variety of transformations and can have various embodiments, to illustrate specific embodiments and detailed

설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며,It will be described in detail in the description. However, this is not intended to limit the present invention to a specific embodiment,

본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It is to be understood as including all conversions, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가The terms used in the present invention are used only to describe specific embodiments, and are intended to limit the present invention.

아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '포함no. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present invention,'including

하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조Terms such as'to do' or'have' refer to features, numbers, steps, actions, components, parts, or controls described in the specification.

합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부It is intended to designate that a sum is present, but one or more other features or numbers, steps, actions, components, and parts.

품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해 되어야 한다.It is to be understood that the possibility of the presence or addition of products or combinations thereof is not precluded.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this case, the same in the attached drawing

한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는Note that one component is indicated by the same reference numeral as possible. Also, which may obscure the gist of the present invention

공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는Detailed descriptions of known functions and configurations will be omitted. For the same reason, some components in the attached drawings

과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.Exaggerated, omitted or schematically illustrated.

LNG 가스터빈 발전 또는 LNG 연료 전지 발전은 LNG를 재기화하여 NG를 사용 한다. 액화 천연 가스(Liquefied Natural Gas, LNG)는 천연가스를 저온에서 인공으로 액화한 것을 말한다. 액화 천연 가스는 사용 또는 분배를 위해서 재기화(regasification)될 필요가 있고 액화 천연 가스의 재기화를 위해서 해수를 사용할 수 있다.LNG gas turbine power generation or LNG fuel cell power generation uses NG by regasifying LNG. Liquefied Natural Gas (LNG) refers to artificially liquefied natural gas at low temperatures. Liquefied natural gas needs to be regasified for use or distribution and seawater can be used for regasification of liquefied natural gas.

상기 해수 사용에 냉열 오염 우려가 있고 해수 인입펌프의 동력이 소모되고, 해수 온도가 낮은 경우 별도의 열원을 추가하여 재기화열을 공급 사용된다.When there is a risk of cold and heat contamination in the use of seawater, the power of the seawater inlet pump is consumed, and the seawater temperature is low, a separate heat source is added to supply regasification heat.

LNG 액화를 위해 에너지를 투입하게 되고 액화상태에서 가압한 O ℃까지의 에너지는 750 kJ/kg(cold energy)로 해수로 재기화시에 낭비가 되고있다. 냉열과 배기열의 온도차로 발전을 하고 연료전지와 가스터빈의 배열을 상시 사용하여 가동율과 효율을 높힐수 있다.Energy is input for LNG liquefaction, and energy from liquefied state to pressurized O ℃ is 750 kJ/kg (cold energy), which is wasted when regasifying into seawater. It generates power with the temperature difference between cold heat and exhaust heat, and uses the array of fuel cells and gas turbines at all times to increase the operation rate and efficiency.

본 발명의 일 실시예에 따른 액화 천연 가스의 냉열을 이용한 복합 발전 시스템은 액화 천연 가스를 저장하는 LNG 저장 설비, 천연 가스를 이용하여 발전하는 가스 터빈 발전 설비 와 연료전지 설비, 상기 가스 터빈 발전 설비의 배열과 상기 연료전지 설비의 배열과 LNG 냉열과 열교환을 작동유체가 순환하는 열교환기, 폐루프 순환된 작동 유체로 터빈을 돌리는 발전 설비, 상기 작동 유체를 터빈 발전 설비의 폐루프에 순환되게 가압을 하는 동력을 공급하는 가압기, 가스터빈의 응축수와 LNG 열교환하는 설비, 해수와의 LNG 열교환하는 설비로 구성 된다.The combined power generation system using cold heat of liquefied natural gas according to an embodiment of the present invention includes an LNG storage facility that stores liquefied natural gas, a gas turbine power generation facility and fuel cell facility that generates power using natural gas, and the gas turbine power generation facility. The arrangement of the fuel cell facility and the heat exchanger in which the working fluid circulates the LNG cold heat and heat exchange, a power generation facility that turns the turbine with the circulated working fluid in a closed loop, and pressurizes the working fluid to circulate in the closed loop of the turbine power generation facility. It consists of a pressurizer that supplies power to perform the operation, a facility that exchanges LNG with condensed water from a gas turbine, and a facility that exchanges LNG with seawater.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화 천연 가스의 냉열을 이용한 복합 발전 시스템을 개념적으로 나타내는1 is a conceptual diagram illustrating a complex power generation system using cold heat of liquefied natural gas according to an embodiment of the present invention.

도면이다.It is a drawing.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화 천연 가스의 냉열을 이용한 복합 발전 시스템As shown in Figure 1, the combined power generation system using the cold heat of liquefied natural gas according to an embodiment of the present invention

은 LNG 저장 설비(300), 연료전지설비(400),가스 터빈 발전 설비(401), 냉열 온도차 발전설비(100,101), 열교환설비(500,501,502,503,504), 가압설비(200,201,202,203), BOG 와 NG 공급설비(403), 스텍(402), 열교환 수조(404)를 포함한다.Silver LNG storage facility (300), fuel cell facility (400), gas turbine power generation facility (401), cold heat temperature difference power generation facility (100,101), heat exchange facility (500,501,502,503,504), pressurization facility (200,201,202,203), BOG and NG supply facility (403) ), a stack 402, and a heat exchange tank 404.

LNG 저장 설비(300)는 육상에 설치되는 저장 탱크 또는 해상에 설치되는 부유식 저장 설비일 수 있다. 일 실시The LNG storage facility 300 may be a storage tank installed on land or a floating storage facility installed on the sea. Working

예에서 LNG 저장 설비(300)는 LNG 선박이 될 수도 있다. 다른 실시예에서 LNG 저장 설비(300)는In the example, the LNG storage facility 300 may be an LNG vessel. In another embodiment, the LNG storage facility 300

FSRU(Floating, Storage, Re-gasification Unit)일 수 있다. LNG 저장 설비(300)에서 발생하는 BOG는 재액화를 하지 않고 It may be a Floating, Storage, Re-gasification Unit (FSRU). BOG generated in the LNG storage facility 300 is not reliquefied

BOG,NG 스테이션(403)으로 보내 연료전지 설비(400)와 가스터빈 설비(401)로 보내진다.It is sent to the BOG, NG station 403 and sent to the fuel cell facility 400 and the gas turbine facility 401.

또한 액화 천연 가스의 냉열을 이용한 복합 발전 시스템은 육상 또는 해상에 설치되는 부유식 설비을 포함한다.In addition, the combined power generation system using the cold heat of liquefied natural gas includes a floating facility installed on land or offshore.

상기 가스 터빈 발전 설비(401)는 천연 가스를 이용하여 발전한다. 가스 터빈 발전 설비(401)에서 배출한 통과한 플루 가스는 열교환기(504)를 통해 온도가 낮아져 스택(402)으로 배출된다.The gas turbine power plant 401 generates power using natural gas. The passed flue gas discharged from the gas turbine power generation facility 401 is discharged to the stack 402 by lowering the temperature through the heat exchanger 504.

상기 냉열 온도차 발전 설비(301)는 발전에 사용된 작동 유체를 외부로 배출하지 않는 폐사이클(close cycl The cold/heat temperature difference power generation facility 301 is a closed cycle that does not discharge the working fluid used for power generation to the outside.

e)을 이룬다. 작동 유체로는 이산화탄소, 질소, 아르곤, 헬륨, R113, R123, R141b, R600, R601, toluene, R236ea, R245a, R245fa 등이 사용된다. e) is achieved. Carbon dioxide, nitrogen, argon, helium, R113, R123, R141b, R600, R601, toluene, R236ea, R245a, R245fa, etc. are used as the working fluid.

작동 유체는 가압기(201,202,204,205)를 통과 하면서 고압이 되고 폐열 회수 열교환 설비(503,504)를 통과하면서 가열되어 고온고압의 상태가 되며, 고온고압의 작동 유체가 터빈(102,103)을 구동시킨다. 터빈(102,103)에는 발전기(100,101)가 연결되며, 터빈(102,103)에 의해 구동되어 전력을 생산한다.The working fluid becomes high pressure while passing through the pressurizers 201, 202, 204, 205, and is heated while passing through the waste heat recovery heat exchange facility 503, 504 to become a state of high temperature and high pressure, and the working fluid of high temperature and high pressure drives the turbines 102, 103. Generators 100 and 101 are connected to the turbines 102 and 103 and are driven by the turbines 102 and 103 to produce electric power.

터빈(102,103)을 통과한 작동 유체는 저압이 되고 LNG 냉열 열교환기를 통과하면서 저온이 된다. LNG 냉열 열교환기를 통과한 작동유체는 가압기기(201,202,204,205)을 통과하게 되어 폐루프 순환 한다.The working fluid that has passed through the turbines 102 and 103 becomes low pressure and becomes low temperature while passing through the LNG cold heat exchanger. The working fluid that has passed through the LNG cold/heat heat exchanger passes through the pressurizing devices 201, 202, 204, 205 and circulates in a closed loop.

터빈을 통과한 작동 유체는 냉열교환설비(500,501)에서 LNG의 냉열을 흡수하고, 냉열을 흡수한 저온의 작동유체는 가압장치(201,202,204,205)에서 압력이 높아져 폐열 회수 열교환 설비(503,504)로 공급되고 온도와 압력이 높아진 작동유체는 터빈102,103)을 통과하는 폐사이클(close cycle)을 이룬다. 작동유체가 상변화를 이루어 기체에서 액체로 변환되는 작동유체는 펌프(204,205)로 가압을 하고, 작동유체가 상변화 없이 기체로 만 폐사이클을 이루는 작동유체는 컴프레서(201,202)로 가압하여 폐사이클을 순환 한다. The working fluid that has passed through the turbine absorbs the cold heat of LNG in the cold heat exchange facility (500,501), and the low-temperature working fluid that has absorbed the cold heat is supplied to the waste heat recovery heat exchange facility (503,504) as the pressure increases in the pressurization device (201,202,204,205). The working fluid and the increased pressure form a close cycle passing through the turbines 102 and 103. The working fluid, which is converted from gas to liquid through a phase change, is pressurized by pumps (204, 205), and the working fluid is pressurized by compressors (201, 202) to form a waste cycle without phase change. Cycle.

상기 터빈(102,103)에는 발전기(100,101)가 연결되며, 터빈(102,103)에 의해 발전기(100,101)가 구동되어 전력을 생산한다. Generators 100 and 101 are connected to the turbines 102 and 103, and generators 100 and 101 are driven by the turbines 102 and 103 to generate electric power.

상기 LNG는 LNG탱크(300)에서 펌프(200)로 열교환기(500)으로 공급 되고, 열교환기(500)에서 열교환기(501)으로 공급 되고, 열교환기(501)에서 열교환기(502)으로 공급 되고, 열교환기(502)에서 가스공급기(403)으로 공급 되고, 가스공급기(403)에서 연료전지 설비(400)와 가스터빈 설비(401)에 공급된다.The LNG is supplied from the LNG tank 300 to the pump 200 to the heat exchanger 500, supplied from the heat exchanger 500 to the heat exchanger 501, and from the heat exchanger 501 to the heat exchanger 502. It is supplied, supplied from the heat exchanger 502 to the gas supplier 403, and supplied from the gas supplier 403 to the fuel cell facility 400 and the gas turbine facility 401.

가스 터빈(401)의 스팀 응축을 위해 수조(404)에서 냉각수를 공급받고 냉각수를 펌프(203)을 통해 LNG의 냉열을 열교환(502)하여 가스터빈의 응축기에 공급하여 스팀을 응축하는데 필요한 냉열원을 공급한다. 상기 냉각수를 순수로 공급할 경우에는 순수로 열교환을 위한 폐루프를 구성하여 열교환기(502)를 통과하여 터빈 응축기에 냉각수로 공급하여 폐루프로 순환하게 한다.For condensing steam of the gas turbine 401, cooling water is supplied from the water tank 404 and the cooling water is supplied to the condenser of the gas turbine by heat exchange 502 for the cold heat of LNG through the pump 203 to condense the steam. Supply. When the cooling water is supplied as pure water, a closed loop for heat exchange with pure water is formed, passed through the heat exchanger 502, and supplied as cooling water to the turbine condenser to circulate in the closed loop.

또한 상기 냉각수를 해수로 사용할 경우 열교환기(502)에 펌프(203)으로 해수를 공급하여 열교환한후 다시 해수로 리턴하게 된다.In addition, when the cooling water is used as seawater, the seawater is supplied to the heat exchanger 502 through the pump 203, heat exchanged, and then returned to seawater.

가스터빈과 연료전지의 가동율이 낮아 온열원이 부족한 경우 수조(404)를 해수로 하여 해수펌프(203)을 통해 열교환(502)로 재기화열을 공급한다. 여기서 수조(404)에 흐르는 유체는 해수와 가스터빈 스팀의 냉각수로 서로 다른 유체의 흐름 경로를 가는 경우를 포함 할 수 있다.상기 NG가 공급온도까지 상승하는 열량이 부족할 경우 추가로 해수 열교환기(502)로 부터 열을 공급 받는다.When the operation rate of the gas turbine and the fuel cell is low and the heat source is insufficient, the regasification heat is supplied to the heat exchanger 502 through the seawater pump 203 using the water tank 404 as seawater. Here, the fluid flowing in the water tank 404 may include a case in which the flow path of different fluids goes to the cooling water of seawater and gas turbine steam. When the amount of heat that rises to the supply temperature of the NG is insufficient, an additional seawater heat exchanger ( 502).

상기 연료전지 설비(400)로 부터 배출된 약 120℃ 미안의 열은 열교환 작동 유체로 열교환 약 35℃ ~ 65℃로 저하 되고 배출열량은 연료전지의 최적효율에 맞추어 조절가능 하고, 연료전지의 효율을 위해 유량제어를 인버터로 하는 것을 선택적으로 포함한다.The heat of about 120°C discharged from the fuel cell facility 400 is reduced to about 35°C to 65°C as a heat exchange working fluid, and the amount of heat discharged can be adjusted according to the optimum efficiency of the fuel cell, and the efficiency of the fuel cell For this, it optionally includes flow control with an inverter.

상기 액화 천연 가스의 냉열과 열교환하는 연료전지 열교환 설비(500,501)은 LNG 탱크(300)에서 가압 펌프(200)로 부터 약 -162℃로 공급받고 연료전지 열교환 설비(500)를 통과한 후 약 -80 ~ 60℃로 되고 가스터빈 열교한 설비 (501)을 통과한 후 약 0 ~ 6℃로 되어 NG를 연료전지 설비(400) 와 가스터빈 설비 (401)에 공급하고, 다른 사용가에 공급한다. The fuel cell heat exchange facility 500,501 for exchanging heat with the cold heat of the liquefied natural gas is supplied at about -162°C from the pressure pump 200 in the LNG tank 300 and passes through the fuel cell heat exchange facility 500, and then about- After passing through the gas turbine thermal bridge facility 501 at 80 to 60°C, it is about 0 to 6°C to supply NG to the fuel cell facility 400 and the gas turbine facility 401, and supply it to other users.

최대 재사용 가능한 LNG의 cold energy는 720 kJ/kg이고, 종래의 재기화에 필요한 열에너지를 해수로 얻을 경우 해수펌프 운전동력 ORV 장비의 관리비등이 소모되어, 연료전지와 가스터빈의 배열을 재기화열로 사용할 경우 소요 비용을 절감과 LNG의 cold energy를 재생 할 수 있다.The maximum reusable cold energy of LNG is 720 kJ/kg, and when the heat energy required for conventional regasification is obtained from seawater, the management costs of the seawater pump driving power ORV equipment are consumed, and the arrangement of fuel cells and gas turbines is converted into regasification heat. When used, it can reduce the cost and regenerate cold energy of LNG.

상기 가스 터빈 발전 설비(401)에 LNG 냉열 온도차 발전의 실시예는 가스터빈 발전 설비(401)로 부터 배출된 200℃이상의 열을 열교환 작동 유체로 열교환기(504)을 통하여 열을 전달하고 STACK(402)로 내보내 백연이 발생하지 않는 온도로 낮추어 배출가능 하다. In the embodiment of the LNG cold heat temperature difference power generation in the gas turbine power generation facility 401, heat of 200° C. or more discharged from the gas turbine power generation facility 401 is transferred to the heat exchange working fluid through the heat exchanger 504, and the STACK ( It can be discharged by sending it to 402) and lowering it to a temperature where white smoke does not occur.

상기 압축기(201,202)은 터빈(102,103)과 직결되어 운전하는 브레이튼 사이클 (Brayton cycle)방식에 적용하는 작동 유체는 상변환이 없는 작동 유체로 사용 할 경우 적용 되고 ,초기 기동조건과 운전 효율을 맞추기 위해 전동기를 압축기에 포함 할 수 있다.The compressors 201 and 202 are applied when the working fluid applied to the Brayton cycle method, which is directly connected to the turbines 102 and 103, is used as a working fluid without phase change, and meets initial starting conditions and operation efficiency. The motor can be included in the compressor.

또한 상기 온도차 발전 설비(301)에는 작동유체를 압축하는 압축기(202,203)과 상기 입축된 작동 유체가 연료전지의 배열과의 열교환기와 압축된 고온, 고압의 작동유체로 회전력을 일으키는 터빈(102,103)과 상기 터빈으로 부터 동력을 전달 받는 발전기(100.101)와 상기 터빈(102,103)을 돌린 작동유체를 LNG 냉열로 부터 열교환하는 LNG 열교환기(500,501)를 포함한다.In addition, the temperature difference power generation facility 301 includes compressors 202 and 203 for compressing the working fluid, the heat exchanger with the heat exchanger of the fuel cell, and turbines 102 and 103 for generating rotational force with the compressed high-temperature and high-pressure working fluid. It includes a generator (100.101) receiving power from the turbine and an LNG heat exchanger (500, 501) for exchanging heat from the LNG cold heat the working fluid turned the turbine (102, 103).

상기 연료전지 설비(400)에는 유체를 가압하는 펌프를 포함하고, 상기 가스터빈 설비(401)에는 유체를 가압하는 펌프를 포함한다.The fuel cell facility 400 includes a pump that pressurizes a fluid, and the gas turbine facility 401 includes a pump that pressurizes the fluid.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 작동유체가 액체와 기체의 상변환을 이용한 액화 천연 가스의 냉열을 이용한Figure 2 is a working fluid according to an embodiment of the present invention using cold heat of liquefied natural gas using a phase change of liquid and gas

복합 발전 시스템을 개념적으로 나타내는 도면이다.It is a diagram conceptually showing a hybrid power generation system.

도2는 은 LNG 저장 설비(300), 연료전지설비(400),가스 터빈 발전 설비(401), 냉열 온도차 발전설비(100,101), 열교환설비(500,501,502,503,504), 가압설비(204,205), BOG 와 NG 공급설비(403), 스텍(402), 열교환 수조(404)를 포함한다.Figure 2 is a silver LNG storage facility (300), fuel cell facility (400), gas turbine power generation facility (401), cold heat temperature difference power generation facility (100,101), heat exchange facility (500,501,502,503,504), pressurization facility (204,205), BOG and NG supply It includes a facility 403, a stack 402, and a heat exchange tank 404.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화 천연 가스의 냉열을 이용한 복합 발전 시스템의 LNG 저장 설비(300), 연료전지설비(400),가스 터빈 발전 설비(401), 냉열 온도차 발전설비(100,101), 열교환설비(500,501,502,503,504), BOG 와 NG 공급설비(403), 스텍(402), 열교환 수조(404) 도 1에서 설명한 것과 유사하므로 자세한 설명은 생략한다.As shown in Figure 2, the LNG storage facility 300, the fuel cell facility 400, the gas turbine power generation facility 401, the cold heat of the combined power generation system using the cold heat of liquefied natural gas according to an embodiment of the present invention Temperature difference power generation facilities (100, 101), heat exchange facilities (500, 501, 502, 503, 504), BOG and NG supply facilities 403, stack 402, heat exchange water tank 404 is similar to that described in Figure 1, so detailed description will be omitted.

상기 압축기(204,205)은 터빈(102,103)과 구분되어 운전하는 유기 랭친 사이클( Organic Rankine Cycle) 방식에 적용하는 작동 유체는 상변환이 ?侍? 작동 유체로 사용 할 경우 적용 되고 운전효율과 기동조건을 맞추기 위해 압축기(204,205)에 인버터를 포함 할 수 있다.The compressors 204 and 205 are operated separately from the turbines 102 and 103, and the working fluid applied to the Organic Rankine Cycle method has a phase change?侍? It is applied when used as a working fluid, and an inverter may be included in the compressors 204 and 205 to meet the operating efficiency and starting conditions.

도 3의 LNG의 냉열을 이용한 냉열 온도차 발전설비(301)에는 연료전지 설비(400)의 배열과 가스 터빈 발전 설비(401)의 배열을 이용하고 해수와의 온도와 LNG의 냉열을 온도차의 이용방법에 따라 연료전지의 배열이 가스터빈의 배열보다 낮아 LNG의 냉열을 먼저 연료전지 설비(400)와 LNG의 냉열을 이용한 냉열 온도차 발전설비(301)로 사용하고, 이후 온도가 사용된 LNG 냉열과 가스터빈의 배열의 온도차를 이용한 냉열 온도차 발전설비(301)로 사용한다. 열용량이나 사용 한경에 따라 가스터빈 배열을 먼저 사용하는 경우도 있다. In the cold heat temperature difference power generation facility 301 using the cold heat of LNG in FIG. 3, the arrangement of the fuel cell facility 400 and the gas turbine power generation facility 401 are used, and the temperature difference between the temperature of the seawater and the cold heat of LNG is used. Accordingly, the arrangement of the fuel cells is lower than that of the gas turbine, so the cold heat of LNG is first used as the fuel cell facility 400 and the cold heat temperature difference power generation facility 301 using the cold heat of LNG, and then LNG cold heat and gas where the temperature is used. It is used as a cold heat temperature difference power generation facility 301 using the temperature difference of the turbine array. In some cases, a gas turbine array may be used first depending on the heat capacity or usage conditions.

또한 상기 터빈(102,103)으로 부터 발전기(100,101)를 구동하는 회전속도믈 바꾸기 위해 감속기어 또는 증속기어를 터빈(102,103)과 발전기(100,101)사이에 두는 것을 포함 할 수 있다.In addition, it may include placing a reduction gear or a speed increase gear between the turbines 102 and 103 and the generators 100 and 101 in order to change the rotational speed of driving the generators 100 and 101 from the turbines 102 and 103.

상기 발전기(100,101)은 유도발전기, 영구 자석 발전기 및 동기 발전기로 구성된 그룹에서 선택가능 하다.The generators 100 and 101 may be selected from a group consisting of an induction generator, a permanent magnet generator, and a synchronous generator.

도3은 온도차 발전 시스템과 부하에 전력을 공급하는 실시예를 나타내 었다. 3 shows an embodiment of supplying power to a temperature difference power generation system and a load.

도 3에서 보면, 상기 발전기(100,101)로부터 발생한 전기를 부하에 공급하는 인버터 시스템(302)에는 AC를 DC로 변환하는 컨버터부(303)와, DC로 변환된 전력을 충전하는 카페시터부(305)와 DC를 AC로 변환하는 인버터부(304)로 구성 된다.3, the inverter system 302 that supplies electricity generated from the generators 100 and 101 to a load includes a converter unit 303 for converting AC to DC and a cafeter unit 305 for charging the electric power converted to DC. ) And an inverter unit 304 that converts DC to AC.

상기 컨버터부(303)는 발전기를 구동 가능한 양방향으로 인버터 기능을 포함 할 수 있다.The converter unit 303 may include an inverter function in both directions capable of driving a generator.

상기 카페시터부(305)는 밧데리를 포함하여 부하 변동에 대응하여 에너지 저장 장치로 사용 할 수 있다.The cafe sheet unit 305 may include a battery and may be used as an energy storage device in response to load fluctuations.

온도차 발전 시스템(301)의 가압기(204,205)는 유기 랭킨 사이클의 작동 유체로 상변환이 일어나 액체 상태에서 가압 하는 경우 온도차 발전 시스템(301)의 효율과 운영을 위해 인버터(306)을 적용하는 것을 포함 한다.The pressurizers 204 and 205 of the temperature difference power generation system 301 include applying the inverter 306 for the efficiency and operation of the temperature difference power generation system 301 when the phase change occurs to the working fluid of the organic Rankine cycle and pressurizes in a liquid state. do.

100,101 : 발전기
200,203,204,205 : 펌프, 201,202 : 압축기
300 : LNG 탱크
301 : 냉열발전 시스템 302 : 인버터 시스템
304,306 : 인버터 303 : 컨버터
305 : DC LINK 시스템
400 : 연료전지 401 : GAS 터빈발전기
404: 수조
500,501,502,503,504 : 열교환기100,101: generator
200,203,204,205: pump, 201,202: compressor
300: LNG tank
301: cold and heat generation system 302: inverter system
304,306: inverter 303: converter
305: DC LINK system
400: fuel cell 401: GAS turbine generator
404: water tank
500,501,502,503,504: Heat exchanger

Claims (6)

액화 천연 가스를 저장하는 LNG 저장 설비;
천연 가스를 이용하여 발전하는 연료전지 설비;
천연 가스를 이용하여 발전하는 가스 터빈 발전 설비;
상기 연료전지 설비의 배열과 LNG의 냉열을 이용한 냉열 온도차 발전설비;
상기 가스 터빈 발전 설비의 배열과 LNG의 냉열을 이용한 냉열 온도차 발전설비;
상기 연료전지 설비로 부터 배출된 열을 열교환 작동 유체로 열교환 하여
상기 액화 천연 가스의 냉열과 열교환하는 연료전지 열교환 설비;
상기 가스터빈 발전 설비로부터 배출된 열을 열교환 작동 유체로 열교환 하여
상기 액화 천연 가스의 냉열과 열교환하는 가스터빈 열교환 설비;
상기 액화 천연 가스냉열와 해수의 열을 교환하는 해수 열교환 설비;를 포함하며,
연료전지의 배열과 가스터빈의 배열과 LNG 냉열과의 온도차를 이용한 액화 천연 가스의 냉열을 이용한 복합 발전 시스템.
LNG storage facilities for storing liquefied natural gas;
A fuel cell facility that generates power using natural gas;
A gas turbine power plant for generating power using natural gas;
A cold heat temperature difference power generation facility using the arrangement of the fuel cell facility and the cold heat of LNG;
A cold heat temperature difference power generation facility using the arrangement of the gas turbine power generation facility and the cold heat of LNG;
By exchanging heat discharged from the fuel cell facility with a heat exchange working fluid
A fuel cell heat exchange facility for exchanging heat with cold heat of the liquefied natural gas;
By exchanging the heat discharged from the gas turbine power generation facility with a heat exchange working fluid,
A gas turbine heat exchange facility for exchanging heat with cold heat of the liquefied natural gas;
Includes; seawater heat exchange facility for exchanging heat of the liquefied natural gas cooling heat and seawater,
A hybrid power generation system using the cooling and heating of liquefied natural gas using the temperature difference between the arrangement of fuel cells and the gas turbine and cooling and heating of LNG
 제1항에 있어서
상기 연료전지 온도차 발전 설비와 가스터빈 온도차 발전 설비에는 작동유체를 압축하는 압축기;
상기 입축된 작동 유체가 연료전지의 배열과의 열교환기와 압축된 고온의 작동유체로 회전력을 일으키는 터빈;
상기 터빈으로 부터 동력을 전달 받는 발전기;
상기 터빈을 돌린 작동유체를 LNG 냉열로 부터 열교환하는 LNG 열교환기:를 포함하는 액화 천연 가스의 냉열을 이용한 복합 발전 시스템.
According to claim 1
The fuel cell temperature difference power generation facility and the gas turbine temperature difference power generation facility include a compressor for compressing a working fluid;
A turbine in which the vertically stored working fluid generates rotational force with a heat exchanger with an array of fuel cells and a compressed high-temperature working fluid;
A generator receiving power from the turbine;
A combined power generation system using cold heat of liquefied natural gas, comprising: an LNG heat exchanger for exchanging the working fluid rotating the turbine from LNG cold heat.
 제2항에 있어서
상기 발전기로부터 부하로 전력을 전달하기 위해 발전기에 결합 된 인버터 시스템;을 포함하는
액화 천연 가스의 냉열을 이용한 복합 발전 시스템.
According to claim 2
Including; an inverter system coupled to the generator to transfer power from the generator to the load
Combined power generation system using cold heat of liquefied natural gas.
 제2항에 있어서
상기 발전기는 유도 발전기이고 인버터 시스템은 양방향 인버터를 포함하는
액화 천연 가스의 냉열을 이용한 복합 발전 시스템.
According to claim 2
The generator is an induction generator and the inverter system includes a bidirectional inverter.
Combined power generation system using cold heat of liquefied natural gas.
 제3항에 있어서
상기 인버터 시스템에 배터리를 포함하는 액화 천연 가스의 냉열을 이용한 복합 발전 시스템.
According to claim 3
A complex power generation system using cold heat of liquefied natural gas including a battery in the inverter system.
 제2항에 있어서
상기 발전기는 영구 자석 발전기 및 동기 발전기로 구성된 그룹에서 선택가능한 액화 천연 가스의 냉열을 이용한 복합 발전 시스템.According to claim 2
The generator is a combined power generation system using cold heat of liquefied natural gas selectable from the group consisting of a permanent magnet generator and a synchronous generator.
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KR20220163140A (en) * 2021-06-02 2022-12-09 한국해양과학기술원 Power generation system using heat of cooling water from fuel cell
WO2023191523A1 (en) * 2022-03-30 2023-10-05 주식회사 엔엑스엔시스템즈 System using cold heat

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20220163140A (en) * 2021-06-02 2022-12-09 한국해양과학기술원 Power generation system using heat of cooling water from fuel cell
WO2023191523A1 (en) * 2022-03-30 2023-10-05 주식회사 엔엑스엔시스템즈 System using cold heat

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