KR20210156638A - Generation system - Google Patents

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KR20210156638A KR1020200074482A KR20200074482A KR20210156638A KR 20210156638 A KR20210156638 A KR 20210156638A KR 1020200074482 A KR1020200074482 A KR 1020200074482A KR 20200074482 A KR20200074482 A KR 20200074482A KR 20210156638 A KR20210156638 A KR 20210156638A
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문성재
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

Provided is a power generation system. The power generation system comprises: a storage tank for storing a liquefied gas; an onshore generator provided on a land, generating an electric power by burning the liquefied gas supplied from the storage tank; a carbon dioxide collecting unit which separates and collects carbon dioxide from an exhaust gas generated from the onshore generator; a carbon dioxide liquefaction unit for liquefying the captured carbon dioxide; and a carbon dioxide storage unit for storing the liquefied carbon dioxide. The carbon dioxide collecting unit collects the carbon dioxide through heat exchange with the liquefied gas supplied from the storage tank. An objective of the present invention is to provide the power generation system for removing and discharging the carbon dioxide contained in the exhaust gas.

Description

발전 시스템{Generation system}Generation system {Generation system}

본 발명은 배기 가스에 포함된 이산화탄소를 제거하여 배출하는 발전 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a power generation system for removing and discharging carbon dioxide contained in exhaust gas.

온실가스 및 각종 대기오염 물질의 배출에 대한 국제적인 규제가 강화됨에 따라 전력 생산업계에서는 기존 연료인 중유, 디젤유의 이용을 대신하여 청정 에너지원인 천연가스를 발전소의 연료가스로 이용하는 경우가 많아지고 있다.As international regulations on the emission of greenhouse gases and various air pollutants are strengthened, the power generation industry is increasingly using natural gas, a clean energy source, as fuel gas for power plants instead of using heavy oil and diesel oil, which are existing fuels.

연료가스 중에서 널리 이용되고 있는 천연가스(Natural Gas)는 메탄(Methane)을 주성분으로 하며, 통상적으로 그 부피를 1/600로 줄인 액화가스(Liquefied Gas) 상태로 변환되어 저장 및 운반되고 있다.Natural gas, which is widely used among fuel gases, has methane as its main component, and is usually converted into liquefied gas whose volume is reduced to 1/600, and is stored and transported.

이러한 액화가스는 선박의 선체에 단열 처리되어 설치되는 저장탱크에 수용되어 저장 및 수송되며, 선박의 엔진은 액화가스 또는 증발가스(Boiled Off Gas) 등을 연료가스로 공급받아 구동된다. 여기서 증발가스는 저장탱크 내부에 수용된 액화가스가 자연적으로 기화하여 발생되는 자연증발가스 및 강제적으로 기화하여 발생되는 강제증발가스를 포함한다. 액화가스 또는 증발가스는 압축 및 기화 등의 처리과정을 거쳐 엔진이 요구하는 조건에 맞추어 공급된다.This liquefied gas is stored and transported by being accommodated in a storage tank that is installed after being insulated on the hull of the ship, and the engine of the ship is driven by receiving liquefied gas or boil-off gas as fuel gas. Here, the boil-off gas includes natural evaporation gas generated by natural evaporation of the liquefied gas accommodated in the storage tank, and forced evaporation gas generated by forcibly vaporizing. Liquefied gas or boil-off gas is supplied according to the conditions required by the engine through processing such as compression and vaporization.

발전소가 전력을 생산함에 있어서 연료의 연소를 위하여 연료와 함께 공기가 엔진으로 공급될 수 있다. 연소 과정을 거쳐 배출되는 배기 가스에는 질산화물과 같은 공기 오염 물질이 포함될 수 있는데, 발전소는 이러한 오염 물질을 제거한 이후에 배기 가스를 대기로 배출할 수 있다.When the power plant generates electric power, air may be supplied to the engine together with the fuel for combustion of the fuel. Exhaust gases emitted through the combustion process may contain air pollutants such as nitric oxide, and the power plant may release the exhaust gas to the atmosphere after removing these pollutants.

대한민국 등록특허공보 제10-2048844호 (2019.11.26)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2048844 (2019.11.26)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 배기 가스에 포함된 이산화탄소를 제거하여 배출하는 발전 시스템을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a power generation system for removing and discharging carbon dioxide contained in exhaust gas.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 발전 시스템의 일 면(aspect)은 액화 가스를 저장하는 저장 탱크와, 육상에 구비되고, 상기 저장 탱크로부터 공급된 액화 가스를 연소시켜 전력을 생산하는 육상 발전기와, 상기 육상 발전기에서 발생된 배기 가스 중 이산화탄소를 분리하여 포집하는 이산화탄소 포집부와, 상기 포집된 이산화탄소를 액화시키는 이산화탄소 액화부, 및 상기 액화된 이산화탄소를 저장하는 이산화탄소 저장부를 포함하되, 상기 이산화탄소 포집부는 상기 저장 탱크로부터 공급된 액화 가스와의 열 교환을 통하여 이산화탄소를 포집한다.In order to achieve the above object, one aspect of the power generation system of the present invention is a storage tank for storing liquefied gas, a land generator provided on land, and generating electric power by burning the liquefied gas supplied from the storage tank and a carbon dioxide collecting unit that separates and collects carbon dioxide from the exhaust gas generated from the land generator, a carbon dioxide liquefaction unit that liquefies the captured carbon dioxide, and a carbon dioxide storage unit that stores the liquefied carbon dioxide, wherein the carbon dioxide is collected The unit captures carbon dioxide through heat exchange with the liquefied gas supplied from the storage tank.

상기 저장 탱크는 육상 터미널에 구비된 것이거나 상기 육상 발전기에 인접한 해상의 선박에 구비된 것을 포함한다.The storage tank includes those provided in a land terminal or a ship in the sea adjacent to the land generator.

상기 이산화탄소 포집부는, 흡수 매체를 상기 엔진에서 발생된 배기 가스에 접촉시켜 상기 배기 가스 중 이산화탄소를 상기 흡수 매체에 흡수시키는 흡수기와, 상기 흡수기로부터 전달된 흡수 매체에서 이산화탄소를 분리하여 포집하는 포집기와, 상기 저장 탱크로부터 공급된 액화 가스와의 열 교환을 통하여 상기 흡수기에서 배출되고, 회수되는 배기 가스를 냉각시킨 이후에 회수시키는 제1 열교환기, 및 상기 저장 탱크로부터 공급된 액화 가스와의 열 교환을 통하여 상기 포집기에서 배출되고, 회수되는 이산화탄소를 냉각시킨 이후에 회수시키는 제2 열교환기를 포함한다.The carbon dioxide collecting unit includes an absorber for absorbing carbon dioxide from the exhaust gas into the absorption medium by bringing the absorption medium into contact with the exhaust gas generated by the engine, and a collector for separating and collecting carbon dioxide from the absorption medium transferred from the absorber; A first heat exchanger that is discharged from the absorber through heat exchange with the liquefied gas supplied from the storage tank and recovered after cooling the recovered exhaust gas, and heat exchange with the liquefied gas supplied from the storage tank and a second heat exchanger for recovering the carbon dioxide discharged from the collector through and after cooling the recovered carbon dioxide.

상기 이산화탄소 포집기는 상기 저장 탱크로부터 공급된 액화 가스와의 열 교환을 통하여 상기 포집기에서 상기 흡수기로 이동하는 흡수 매체를 냉각시키는 제3 열교환기를 더 포함한다.The carbon dioxide collector further includes a third heat exchanger for cooling the absorption medium moving from the collector to the absorber through heat exchange with the liquefied gas supplied from the storage tank.

상기 육상 발전기는 상기 이산화탄소 액화부에서 열 교환된 액화 가스를 공급받아 연소시켜 전력을 생산한다.The land generator receives the heat-exchanged liquefied gas from the carbon dioxide liquefaction unit and burns it to produce electric power.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.The details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 발전 시스템에서 액화 가스가 이동하는 것을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 발전 시스템에서 증발 가스가 이동하는 것을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 1에 도시된 발전 시스템에서 배기 가스가 이동하는 것을 나타낸 도면이다.
도 6은 도 1에 도시된 이산화탄소 포집부의 세부 구성을 나타낸 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 이산화탄소 포집부에서 흡수 매체가 순환하는 것을 나타낸 도면이다.
도 8은 도 6에 도시된 이산화탄소 포집부에서 액화 가스가 이동하는 것을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a power generation system according to an embodiment of the present invention.
2 and 3 are views showing the movement of liquefied gas in the power generation system shown in FIG.
FIG. 4 is a view illustrating movement of boil-off gas in the power generation system shown in FIG. 1 .
FIG. 5 is a view illustrating movement of exhaust gas in the power generation system shown in FIG. 1 .
FIG. 6 is a view showing a detailed configuration of the carbon dioxide collecting unit shown in FIG. 1 .
FIG. 7 is a view showing that the absorption medium circulates in the carbon dioxide collecting unit shown in FIG. 6 .
FIG. 8 is a view illustrating movement of liquefied gas in the carbon dioxide collecting unit shown in FIG. 6 .

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 게시가 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 구성요소를 지칭한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments published below, but may be implemented in various different forms, and only these embodiments make the publication of the present invention complete, and common knowledge in the art to which the present invention pertains It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전 시스템을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a power generation system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 발전 시스템(10)은 저장 탱크(110), 압력 펌프(120), 히터(130), 육상 발전기(140), 증발 가스 압축기(150), 발전용 엔진(160), 발전기(170), 냉각기(180), 제1 전처리부(211), 제2 전처리부(212), 이산화탄소 포집부(220), 이산화탄소 액화부(230), 분리부(240) 및 이산화탄소 저장부(250)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1 , a power generation system 10 according to an embodiment of the present invention includes a storage tank 110 , a pressure pump 120 , a heater 130 , a land generator 140 , a boil-off gas compressor 150 , Power generation engine 160, generator 170, cooler 180, first pre-processing unit 211, second pre-processing unit 212, carbon dioxide collecting unit 220, carbon dioxide liquefaction unit 230, separation unit ( 240) and a carbon dioxide storage unit 250 is configured.

저장 탱크(110)는 액화 가스를 저장할 수 있다. 저장 탱크(110)에 저장되는 액화 가스는 예를 들어 LNG(Liquefied Natural Gas), LPG(Liquefied Petroleum Gas), DME(Dimethyl ether) 및 에탄(Ethane) 중 어느 하나일 수 있다.The storage tank 110 may store liquefied gas. The liquefied gas stored in the storage tank 110 may be, for example, any one of LNG (Liquefied Natural Gas), LPG (Liquefied Petroleum Gas), DME (dimethyl ether), and ethane.

본 발명에서 저장 탱크(110)는 육상 터미널에 구비된 것이거나 육상 발전기(140)에 인접한 해상의 선박(미도시)에 구비된 것일 수 있다. 육상 터미널에 구비된 저장 탱크(110)는 액화 가스를 운반하는 선박으로부터 액화 가스를 공급받아 저장하고 있는 것일 수 있다. 육상 발전기(140)에 인접한 해상의 선박은 예를 들어, 부유식 액화 가스 저장 및 재기화 설비(FSRU; Floating Storage, Re-gasification Unit)로서, 액화 가스를 운반하여 육상 발전기(140)에 인접한 해상에 정박한 것일 수 있다.In the present invention, the storage tank 110 may be provided in a land terminal or may be provided in a marine vessel (not shown) adjacent to the land generator 140 . The storage tank 110 provided in the onshore terminal may be to receive and store the liquefied gas from a ship transporting the liquefied gas. A ship in the sea adjacent to the land generator 140 is, for example, a Floating Storage, Re-gasification Unit (FSRU), which transports liquefied gas and transports the liquefied gas to the sea adjacent to the land generator 140 . may be anchored in

압력 펌프(120)는 메인 연료 공급 라인(310)에 배치되어 저장 탱크(110)에서 배출되는 액화 가스를 가압할 수 있다. 액화 가스는 압력 펌프(120)에 가압되어 메인 연료 공급 라인(310)을 따라 이동할 수 있다. 또한, 도시되어 있지는 않으나, 메인 연료 공급 라인(310)에는 액화 가스를 가압하기 위한 하나 이상의 압력 펌프(미도시)가 더 구비될 수 있다.The pressure pump 120 may be disposed in the main fuel supply line 310 to pressurize the liquefied gas discharged from the storage tank 110 . The liquefied gas may be pressurized by the pressure pump 120 to move along the main fuel supply line 310 . In addition, although not shown, one or more pressure pumps (not shown) for pressurizing the liquefied gas may be further provided in the main fuel supply line 310 .

메인 연료 공급 라인(310)을 따라 이동한 액화 가스는 이산화탄소 포집부(220) 및 이산화탄소 액화부(230)를 거쳐 히터(130) 및 육상 발전기(140)로 전달될 수 있다.The liquefied gas moving along the main fuel supply line 310 may be delivered to the heater 130 and the land generator 140 through the carbon dioxide collecting unit 220 and the carbon dioxide liquefiing unit 230 .

메인 연료 공급 라인(310)에는 보조 연료 공급 라인(320)이 연결될 수 있다. 보조 연료 공급 라인(320)에는 보조 연료 공급 밸브(320a)가 구비될 수 있다. 보조 연료 공급 밸브(320a)는 보조 연료 공급 라인(320)을 개방하거나 차단할 수 있다. 보조 연료 공급 밸브(320a)의 동작에 의하여 보조 연료 공급 라인(320)을 통한 액화 가스의 이동 여부가 결정되거나, 보조 연료 공급 라인(320)을 통하여 이동하는 액화 가스의 양이 결정될 수 있다.An auxiliary fuel supply line 320 may be connected to the main fuel supply line 310 . An auxiliary fuel supply valve 320a may be provided in the auxiliary fuel supply line 320 . The auxiliary fuel supply valve 320a may open or block the auxiliary fuel supply line 320 . Whether the liquefied gas moves through the auxiliary fuel supply line 320 may be determined by the operation of the auxiliary fuel supply valve 320a , or the amount of the liquefied gas that moves through the auxiliary fuel supply line 320 may be determined.

히터(130)는 액화 가스를 가열할 수 있다. 가열된 액화 가스는 육상 발전기(140)로 공급될 수 있다.The heater 130 may heat the liquefied gas. The heated liquefied gas may be supplied to the onshore generator 140 .

육상 발전기(140)는 육상에 구비되고, 저장 탱크(110)로부터 공급된 액화 가스를 연소시켜 전력을 생산할 수 있다. 전술한 바와 같이, 저장 탱크(110)로부터 공급된 액화 가스는 히터(130)에서 가열된 이후에 육상 발전기(140)로 공급될 수 있다.The onshore generator 140 may be provided on land, and may generate electric power by burning the liquefied gas supplied from the storage tank 110 . As described above, the liquefied gas supplied from the storage tank 110 may be supplied to the land generator 140 after being heated by the heater 130 .

증발 가스 압축기(150)는 발전용 엔진(160)으로 공급되는 연료를 압축하는 역할을 수행한다. 저장 탱크(110)에 저장된 액화 가스는 자연 기화하면서 증발 가스를 발생시킬 수 있다. 증발 가스 압축기(150)는 저장 탱크(110)로부터 증발 가스를 공급받고, 증발 가스를 압축할 수 있다. 압축된 증발 가스(이하, 압축 가스라 한다)는 발전용 엔진(160)으로 공급될 수 있다. 발전용 엔진(160)은 증발 가스 압축기(150)로부터 공급된 압축 가스를 이용하여 회전력을 발생시킬 수 있다. 이 때, 발전용 엔진(160)은 공급된 압축 가스를 연소시킬 수 있다.The boil-off gas compressor 150 serves to compress the fuel supplied to the engine 160 for power generation. The liquefied gas stored in the storage tank 110 may generate boil-off gas while naturally vaporizing. The boil-off gas compressor 150 may receive the boil-off gas from the storage tank 110 and compress the boil-off gas. The compressed boil-off gas (hereinafter, referred to as compressed gas) may be supplied to the engine 160 for power generation. The engine for power generation 160 may generate rotational force using the compressed gas supplied from the boil-off gas compressor 150 . At this time, the engine for power generation 160 may burn the supplied compressed gas.

발전용 엔진(160)은 발전을 위한 회전력을 발생시킬 수 있다. 발전용 엔진(160)의 회전력으로 인하여 발전기(170)가 전력을 생산할 수 있다. 예를 들어, 발전용 엔진(160)은 DFDE(Dual Fuel Diesel Electric) 엔진 또는 DFDG(Dual Fuel Diesel Generator) 엔진과 같은 저압의 분사 엔진일 수 있다. 발전용 엔진(160)은 육상에 구비된 것이거나 선박에 구비된 것일 수 있다.The engine for power generation 160 may generate rotational force for power generation. Due to the rotational force of the engine 160 for power generation, the generator 170 may generate power. For example, the engine 160 for power generation may be a low-pressure injection engine such as a dual fuel diesel electric (DFDE) engine or a dual fuel diesel generator (DFDG) engine. The engine 160 for power generation may be provided on land or provided on a ship.

증발 가스 압축기(150) 및 발전용 엔진(160)은 증발 가스 공급 라인(330)에 배치될 수 있다. 증발 가스 공급 라인(330)을 통하여 증발 가스가 이동할 수 있다.The boil-off gas compressor 150 and the engine for power generation 160 may be disposed in the boil-off gas supply line 330 . The boil-off gas may move through the boil-off gas supply line 330 .

메인 연료 공급 라인(310)과 증발 가스 공급 라인(330)을 연결하는 증발 가스 분기 라인(340)이 구비될 수 있다. 증발 가스 분기 라인(340)에는 냉각기(180) 및 가스 공급 밸브(340a)가 구비될 수 있다.A boil-off gas branch line 340 connecting the main fuel supply line 310 and the boil-off gas supply line 330 may be provided. A cooler 180 and a gas supply valve 340a may be provided in the boil-off gas branch line 340 .

증발 가스 공급 라인(330)을 통해 이동하는 증발 가스는 증발 가스 분기 라인(340)을 통해 이동하여 메인 연료 공급 라인(310)의 액화 가스에 합류될 수 있다. 합류되기 이전에 증발 가스 분기 라인(340)을 이동하는 증발 가스는 냉각기(180)에서 냉각되어 액화될 수 있다.The boil-off gas moving through the boil-off gas supply line 330 may move through the boil-off gas branch line 340 and join the liquefied gas of the main fuel supply line 310 . BOG moving through the BOG branch line 340 before being merged may be cooled in the cooler 180 to be liquefied.

가스 공급 밸브(340a)는 증발 가스 분기 라인(340)을 개방하거나 차단할 수 있다. 가스 공급 밸브(340a)의 동작에 의하여 증발 가스 분기 라인(340)을 통한 증발 가스의 이동 여부가 결정되거나, 증발 가스 분기 라인(340)을 통하여 이동하는 증발 가스의 양이 결정될 수 있다. 예를 들어, 발전용 엔진(160)이 필요로 하거나 소비할 수 있는 증발 가스보다 많은 양의 증발 가스가 저장 탱크(110)에서 발생된 경우 잉여 증발 가스는 증발 가스 분기 라인(340)을 통해 메인 연료 공급 라인(310)으로 이동할 수 있다. 육상 발전기(140)는 저장 탱크(110)에서 배출된 액화 가스와 함께 냉각기(180)에서 냉각되어 발생된 액화 가스를 이용하여 전력을 생산할 수 있다.The gas supply valve 340a may open or block the boil-off gas branch line 340 . Whether the boil-off gas moves through the boil-off gas branch line 340 may be determined by the operation of the gas supply valve 340a , or the amount of boil-off gas that moves through the boil-off gas branch line 340 may be determined. For example, when a larger amount of boil-off gas than the boil-off gas that the engine for power generation 160 needs or can consume is generated in the storage tank 110 , the surplus boil-off gas is transferred to the main through the boil-off gas branch line 340 . It may move to the fuel supply line 310 . The land generator 140 may generate electric power by using the liquefied gas generated by being cooled in the cooler 180 together with the liquefied gas discharged from the storage tank 110 .

전술한 바와 같이, 육상 발전기(140) 및 발전용 엔진(160)은 액화 가스 또는 증발 가스를 연소시켜 회전력을 발생시킬 수 있다. 액화 가스 또는 증발 가스를 연소시킴에 따라 배기 가스가 발생될 수 있다. 배기 가스에는 대기를 오염시키는 오염 물질이 포함될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 발전 시스템(10)은 배기 가스에서 오염 물질을 제거한 이후에 대기로 배출할 수 있다.As described above, the land generator 140 and the engine for power generation 160 may generate rotational force by burning liquefied gas or boil-off gas. Exhaust gas may be generated by burning liquefied gas or boil-off gas. Exhaust gases may contain pollutants that pollute the atmosphere. The power generation system 10 according to an embodiment of the present invention may discharge pollutants to the atmosphere after removing pollutants from the exhaust gas.

육상 발전기(140) 및 발전용 엔진(160)에서 배출된 배기 가스는 배기 가스 이송 라인(340)을 따라 이동할 수 있다. 배기 가스 이송 라인(340)은 제1 가스 이송 라인(341) 및 제2 가스 이송 라인(342)을 포함할 수 있다. 제1 가스 이송 라인(341)을 통하여 육상 발전기(140)에서 배출된 배기 가스가 이동하고, 제2 가스 이송 라인(342)을 통하여 발전용 엔진(160)에서 배출된 배기 가스가 이동할 수 있다.Exhaust gas discharged from the land generator 140 and the engine for power generation 160 may move along the exhaust gas transfer line 340 . The exhaust gas transfer line 340 may include a first gas transfer line 341 and a second gas transfer line 342 . The exhaust gas discharged from the land generator 140 may move through the first gas transfer line 341 , and the exhaust gas discharged from the power generation engine 160 may move through the second gas transfer line 342 .

제1 가스 이송 라인(341) 및 제2 가스 이송 라인(342)에는 제1 전처리부(211) 및 제2 전처리부(212)가 각각 구비될 수 있다. 제1 전처리부(211) 및 제2 전처리부(212)는 배기 가스에 포함된 오염 물질 중 일부를 제거할 수 있다. 구체적으로, 제1 전처리부(211) 및 제2 전처리부(212)는 배기 가스에 포함된 질산화물(NOx)을 제거할 수 있다. 예를 들어, 질산화물 저감장치(LNT; Lean NOx Trap) 또는 선택적 환원장치(SCR; Selective Catalytic Reduction)가 제1 전처리부(211) 및 제2 전처리부(212)의 역할을 수행할 수 있으나, 본 발명의 제1 전처리부(211) 및 제2 전처리부(212)가 질산화물 저감장치 또는 선택적 환원장치에 한정되는 것은 아니다. 또한, 도 1은 제1 전처리부(211) 및 제2 전처리부(212)가 서로 분리되어 구비된 것을 도시하고 있으나, 본 발명의 몇몇 실시예에 따르면 제1 전처리부(211) 및 제2 전처리부(212)는 하나로 통합된 형태로 제공될 수도 있다. 다만, 제1 전처리부(211) 및 제2 전처리부(212)의 위치가 상이한 경우 도시된 바와 같이 제1 전처리부(211) 및 제2 전처리부(212)는 별도로 제공될 수 있다. 이하, 제1 전처리부(211) 및 제2 전처리부(212)가 별도로 제공된 것을 위주로 설명하기로 한다.A first pre-processing unit 211 and a second pre-processing unit 212 may be provided in the first gas transfer line 341 and the second gas transfer line 342 , respectively. The first pre-processing unit 211 and the second pre-processing unit 212 may remove some of the pollutants included in the exhaust gas. Specifically, the first pre-processing unit 211 and the second pre-processing unit 212 may remove nitric oxide (NOx) included in the exhaust gas. For example, a nitroxide reduction device (LNT; Lean NOx Trap) or a selective reduction device (SCR; Selective Catalytic Reduction) may serve as the first pre-processing unit 211 and the second pre-processing unit 212, but The first pre-processing unit 211 and the second pre-processing unit 212 of the present invention are not limited to the nitroxide reduction device or the selective reduction device. In addition, although FIG. 1 shows that the first pre-processing unit 211 and the second pre-processing unit 212 are provided separately from each other, according to some embodiments of the present invention, the first pre-processing unit 211 and the second pre-processing unit 211 and the second pre-processing unit 212 are shown. The unit 212 may be provided in an integrated form. However, when the positions of the first pre-processing unit 211 and the second pre-processing unit 212 are different from each other, the first pre-processing unit 211 and the second pre-processing unit 212 may be separately provided as illustrated. Hereinafter, the first pre-processing unit 211 and the second pre-processing unit 212 will be mainly described.

제1 전처리부(211) 및 제2 전처리부(212)를 통과한 배기 가스는 배기 가스 이송 라인(340)을 따라 이동하여 이산화탄소 포집부(220), 이산화탄소 액화부(230) 및 분리부(240)를 통과하고, 최종적으로 이산화탄소 저장부(250)에 저장될 수 있다. 배기 가스가 이산화탄소 포집부(220), 이산화탄소 액화부(230) 및 분리부(240)를 통과하면서 각 장치에서 배기 가스에 대한 처리가 수행될 수 있다.The exhaust gas passing through the first pre-processing unit 211 and the second pre-processing unit 212 moves along the exhaust gas transfer line 340 , and the carbon dioxide collecting unit 220 , the carbon dioxide liquefying unit 230 , and the separating unit 240 . ), and may be finally stored in the carbon dioxide storage unit 250 . As the exhaust gas passes through the carbon dioxide collecting unit 220 , the carbon dioxide liquefying unit 230 , and the separating unit 240 , the exhaust gas may be treated in each device.

이산화탄소 포집부(220)는 육상 발전기(140) 및 발전용 엔진(160)에서 발생된 배기 가스 중 이산화탄소를 분리하여 포집할 수 있다. 구체적으로, 이산화탄소 포집부(220)는 질산화물이 제거된 배기 가스에서 이산화탄소를 분리하여 포집할 수 있다.The carbon dioxide collecting unit 220 may separate and collect carbon dioxide from the exhaust gas generated from the land generator 140 and the power generation engine 160 . Specifically, the carbon dioxide collecting unit 220 may separate and collect carbon dioxide from the exhaust gas from which nitroxide has been removed.

제1 전처리부(211) 및 제2 전처리부(212)에서 질산화물이 제거된 배기 가스는 대체로 물 및 이산화탄소를 포함하여 구성될 수 있다. 이산화탄소 포집부(220)는 질산화물이 제거된 배기 가스에서 이산화탄소만을 포집하여 이산화탄소 액화부(230)로 전달할 수 있다. 이산화탄소가 제거되어 대체로 물을 포함하고 있는 배기 가스는 대기로 배출될 수 있다.The exhaust gas from which nitroxide has been removed by the first pre-processing unit 211 and the second pre-processing unit 212 may generally include water and carbon dioxide. The carbon dioxide collecting unit 220 may collect only carbon dioxide from the exhaust gas from which nitroxide has been removed and deliver it to the carbon dioxide liquefaction unit 230 . The carbon dioxide is removed and the exhaust gas, which usually contains water, can be discharged to the atmosphere.

이산화탄소 액화부(230)는 이산화탄소 포집부(220)에 의해 포집된 이산화탄소를 액화시킬 수 있다. 이산화탄소 액화부(230)는 처리가 완료된 이산화탄소를 분리부(240)로 전달할 수 있다. 분리부(240)는 전달된 이산화탄소 중 액화된 이산화탄소만을 분리하여 이산화탄소 저장부(250)에 저장할 수 있다. 액화되지 않은 기화 상태의 이산화탄소는 다시 이산화탄소 액화부(230)로 회수되어 재액화된 이후에 분리부(240)로 전달될 수 있다. 이를 위하여, 이산화탄소 액화부(230)와 분리부(240) 간에 회수되는 이산화탄소의 이동 경로를 위한 회수 라인(미도시)이 구비될 수 있다.The carbon dioxide liquefaction unit 230 may liquefy the carbon dioxide captured by the carbon dioxide collection unit 220 . The carbon dioxide liquefaction unit 230 may deliver the processed carbon dioxide to the separation unit 240 . The separation unit 240 may separate only liquefied carbon dioxide from the transferred carbon dioxide and store it in the carbon dioxide storage unit 250 . The non-liquefied, vaporized carbon dioxide may be recovered to the carbon dioxide liquefaction unit 230 and transferred to the separation unit 240 after being reliquefied. To this end, a recovery line (not shown) for a movement path of carbon dioxide recovered between the carbon dioxide liquefaction unit 230 and the separation unit 240 may be provided.

이산화탄소의 포집 또는 액화를 위하여 이산화탄소 포집부(220) 및 이산화탄소 액화부(230)는 액화 가스를 이용할 수 있다. 이산화탄소 포집부(220) 및 이산화탄소 액화부(230)는 메인 연료 공급 라인(310)에 배치되어 저장 탱크(110)로부터 공급된 액화 가스와 배기 가스 간의 열 교환을 통하여 이산화탄소를 포집하거나 포집된 이산화탄소를 액화시킬 수 있는 것이다.In order to capture or liquefy carbon dioxide, the carbon dioxide collection unit 220 and the carbon dioxide liquefaction unit 230 may use liquefied gas. The carbon dioxide collector 220 and the carbon dioxide liquefier 230 are disposed on the main fuel supply line 310 to collect carbon dioxide or collect carbon dioxide through heat exchange between the liquefied gas supplied from the storage tank 110 and the exhaust gas. that can be liquefied.

한편, 도 1은 이산화탄소 포집부(220) 및 이산화탄소 액화부(230)가 하나의 메인 연료 공급 라인(310)을 따라 배치된 것을 도시하고 있으나, 이는 예시적인 것으로서 이산화탄소 포집부(220) 및 이산화탄소 액화부(230)는 서로 다른 연료 공급 라인(미도시)을 통하여 이동하는 액화 가스를 각각 공급받을 수 있다. 이러한 경우 이산화탄소 액화부(230)는 이산화탄소 포집부(220)에서 열 교환되지 않고, 저장 탱크(110)로부터 직접 공급된 액화 가스를 이용하여 액화 처리를 수행할 수 있다. 서로 다른 연료 공급 라인을 통해 이동한 액화 가스는 이산화탄소 액화부(230)의 이후에서 합류하여 육상 발전기(140)로 공급될 수 있다.Meanwhile, FIG. 1 shows that the carbon dioxide collecting unit 220 and the carbon dioxide liquefaction unit 230 are disposed along one main fuel supply line 310 , but this is an example and the carbon dioxide collecting unit 220 and the carbon dioxide liquefaction unit 230 are exemplary. The unit 230 may receive each of the liquefied gas moving through different fuel supply lines (not shown). In this case, the carbon dioxide liquefaction unit 230 may perform liquefaction treatment using the liquefied gas directly supplied from the storage tank 110 without heat exchange in the carbon dioxide collecting unit 220 . The liquefied gas that has moved through different fuel supply lines may be joined after the carbon dioxide liquefaction unit 230 and supplied to the land generator 140 .

또는, 본 발명의 몇몇 실시예에 따르면 저장 탱크(110)로부터 공급된 액화 가스는 이산화탄소 포집부(220)를 거치지 않고 직접 이산화탄소 액화부(230)로 전달될 수도 있다. 이하, 이산화탄소 포집부(220) 및 이산화탄소 액화부(230)가 하나의 메인 연료 공급 라인(310)을 따라 배치된 것을 위주로 설명하기로 한다.Alternatively, according to some embodiments of the present invention, the liquefied gas supplied from the storage tank 110 may be directly transferred to the carbon dioxide liquefaction unit 230 without passing through the carbon dioxide collecting unit 220 . Hereinafter, the carbon dioxide collecting unit 220 and the carbon dioxide liquefaction unit 230 will be mainly described as being disposed along one main fuel supply line 310 .

육상 발전기(140)는 이산화탄소 포집부(220) 및 이산화탄소 액화부(230) 중 적어도 하나에서 열 교환된 액화 가스를 공급받아 연소시켜 전력을 생산할 수 있다. 이산화탄소 포집부(220) 및 이산화탄소 액화부(230) 중 적어도 하나에서 열 교환된 액화 가스는 우선 히터(130)로 전달될 수 있다.The land generator 140 may receive and burn the liquefied gas heat-exchanged from at least one of the carbon dioxide collecting unit 220 and the carbon dioxide liquefiing unit 230 to produce electric power. The liquefied gas heat-exchanged in at least one of the carbon dioxide collecting unit 220 and the carbon dioxide liquefiing unit 230 may first be transferred to the heater 130 .

히터(130)는 이산화탄소 액화부(230)에서 열 교환된 액화 가스를 공급받아 가열할 수 있다. 히터(130)에 가열된 액화 가스는 기화된 상태로 제공될 수 있다. 일차적으로 이산화탄소 포집부(220) 및 이산화탄소 액화부(230) 중 적어도 하나에서 가열된 액화 가스를 기화시키기 때문에 히터(130)는 보다 용이하게 액화 가스를 기화시켜 육상 발전기(140)로 공급할 수 있다.The heater 130 may receive and heat the liquefied gas heat-exchanged from the carbon dioxide liquefaction unit 230 . The liquefied gas heated by the heater 130 may be provided in a vaporized state. Since the liquefied gas heated in at least one of the carbon dioxide collecting unit 220 and the carbon dioxide liquefaction unit 230 is primarily vaporized, the heater 130 can more easily vaporize the liquefied gas and supply it to the land generator 140 .

도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 발전 시스템에서 액화 가스가 이동하는 것을 나타낸 도면이다.2 and 3 are views showing the movement of liquefied gas in the power generation system shown in FIG.

도 2를 참조하면, 저장 탱크(110)에 저장된 액화 가스(LG1)는 메인 연료 공급 라인(310)을 따라 이동할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the liquefied gas LG1 stored in the storage tank 110 may move along the main fuel supply line 310 .

액화 가스(LG1)는 압력 펌프(120)에 가압되어 메인 연료 공급 라인(310)을 따라 이동할 수 있다. 액화 가스(LG1)는 우선 이산화탄소 포집부(220)에서 열 교환되고, 이산화탄소 포집부(220)에서 열 교환된 액화 가스(LG2)는 이산화탄소 액화부(230)에서 열 교환될 수 있다.The liquefied gas LG1 may be pressurized by the pressure pump 120 to move along the main fuel supply line 310 . First, the liquefied gas LG1 may be heat-exchanged in the carbon dioxide collecting unit 220 , and the liquefied gas LG2 heat-exchanged in the carbon dioxide collecting unit 220 may be heat exchanged in the carbon dioxide liquefiing unit 230 .

이산화탄소 포집부(220) 및 이산화탄소 액화부(230)에서 열 교환되어 가열된 액화 가스(LG3)는 메인 연료 공급 라인(310)을 통해 히터(130)로 공급될 수 있다. 히터(130)로 공급되어 가열된 액화 가스(LG3)는 기화되어 육상 발전기(140)로 공급될 수 있다.The liquefied gas LG3 heated by heat exchange in the carbon dioxide collecting unit 220 and the carbon dioxide liquefiing unit 230 may be supplied to the heater 130 through the main fuel supply line 310 . The heated liquefied gas LG3 supplied to the heater 130 may be vaporized and supplied to the land generator 140 .

도 3을 참조하면, 저장 탱크(110)에 저장된 액화 가스(LG1)는 보조 연료 공급 라인(320)을 따라 이동할 수 있다.Referring to FIG. 3 , the liquefied gas LG1 stored in the storage tank 110 may move along the auxiliary fuel supply line 320 .

전술한 바와 같이, 육상 발전기(140)는 메인 연료 공급 라인(310)을 통해 이동한 액화 가스(LG3)를 공급받아 동작할 수 있다. 한편, 급격한 전력 부하의 증가가 발생한 경우 메인 연료 공급 라인(310)을 통해 공급된 액화 가스(LG3)만으로 육상 발전기(140)는 충분한 출력을 낼 수 없을 수 있다. 이러한 경우 육상 발전기(140)는 보조 연료 공급 라인(320)을 통하여 액화 가스(LG1)를 공급받을 수 있다. 저장 탱크(110)에 저장된 액화 가스(LG1)는 이산화탄소 포집부(220) 및 이산화탄소 액화부(230)를 거치지 않고, 메인 연료 공급 라인(310)에서 분기된 보조 연료 공급 라인(320)을 통해 육상 발전기(140)로 공급될 수 있다.As described above, the land generator 140 may operate by receiving the liquefied gas LG3 moved through the main fuel supply line 310 . On the other hand, when an abrupt increase in the power load occurs, the land generator 140 may not be able to produce sufficient output with only the liquefied gas LG3 supplied through the main fuel supply line 310 . In this case, the land generator 140 may receive the liquefied gas LG1 through the auxiliary fuel supply line 320 . The liquefied gas LG1 stored in the storage tank 110 does not go through the carbon dioxide collection unit 220 and the carbon dioxide liquefaction unit 230 , but rather on land through the auxiliary fuel supply line 320 branched from the main fuel supply line 310 . It may be supplied to the generator 140 .

보조 연료 공급 라인(320)에 배치된 보조 연료 공급 밸브(320a)는 보조 연료 공급 라인(320)을 따라 이동하는 액화 가스(LG1)의 양을 결정할 수 있다. 즉, 저장 탱크(110)에서 배출된 액화 가스(LG1)의 일부는 메인 연료 공급 라인(310)을 따라 이동하고, 나머지는 보조 연료 공급 라인(320)을 따라 이동하는 것으로서, 보조 연료 공급 라인(320)을 따라 이동하는 액화 가스(LG1)의 양은 보조 연료 공급 밸브(320a)에 의해 결정될 수 있는 것이다.The auxiliary fuel supply valve 320a disposed in the auxiliary fuel supply line 320 may determine the amount of the liquefied gas LG1 moving along the auxiliary fuel supply line 320 . That is, a part of the liquefied gas LG1 discharged from the storage tank 110 moves along the main fuel supply line 310 , and the rest moves along the auxiliary fuel supply line 320 , and the auxiliary fuel supply line ( The amount of liquefied gas LG1 moving along 320 may be determined by the auxiliary fuel supply valve 320a.

도 4는 도 1에 도시된 발전 시스템에서 증발 가스가 이동하는 것을 나타낸 도면이다.FIG. 4 is a view illustrating movement of boil-off gas in the power generation system shown in FIG. 1 .

도 4를 참조하면, 저장 탱크(110)에서 발생된 증발 가스(BG1)는 증발 가스 공급 라인(330)을 따라 이동할 수 있다.Referring to FIG. 4 , the boil-off gas BG1 generated in the storage tank 110 may move along the boil-off gas supply line 330 .

증발 가스 공급 라인(330)을 따라 이동하는 증발 가스(BG1)는 증발 가스 압축기(150)에서 압축되고, 압축된 증발 가스(압축 가스)(BG2)는 발전용 엔진(160)으로 공급될 수 있다. 발전용 엔진(160)은 공급된 압축 가스(BG2)를 연소시켜 회전력을 발생시키고, 발전기(170)는 발전용 엔진(160)의 회전력으로 전력을 생산할 수 있다.The boil-off gas BG1 moving along the boil-off gas supply line 330 is compressed by the boil-off gas compressor 150 , and the compressed boil-off gas (compressed gas) BG2 may be supplied to the engine 160 for power generation. . The engine for power generation 160 burns the supplied compressed gas (BG2) to generate rotational force, and the generator 170 may produce electric power with the rotational force of the engine 160 for power generation.

증발 가스 공급 라인(330)을 따라 이동하는 증발 가스(BG1) 중 일부는 증발 가스 분기 라인(340)을 따라 이동하여 메인 연료 공급 라인(310)에서 액화 가스에 합류될 수 있다. 합류되기 이전에 증발 가스(BG1)는 냉각기(180)에서 냉각되어 액화되고, 액화된 증발 가스(BG3)가 메인 연료 공급 라인(310)에서 액화 가스에 합류될 수 있다.Some of the boil-off gas BG1 moving along the boil-off gas supply line 330 may move along the boil-off gas branch line 340 to be joined to the liquefied gas in the main fuel supply line 310 . Before being joined, the boil-off gas BG1 may be cooled and liquefied in the cooler 180 , and the liquefied boil-off gas BG3 may be joined to the liquefied gas in the main fuel supply line 310 .

도 5는 도 1에 도시된 발전 시스템에서 배기 가스가 이동하는 것을 나타낸 도면이다.FIG. 5 is a view illustrating movement of exhaust gas in the power generation system shown in FIG. 1 .

도 5를 참조하면, 육상 발전기(140) 및 발전용 엔진(160)에서 배출된 배기 가스(EG1)는 배기 가스 이송 라인(340)을 따라 이동할 수 있다.Referring to FIG. 5 , the exhaust gas EG1 discharged from the land generator 140 and the engine for power generation 160 may move along the exhaust gas transfer line 340 .

배기 가스(EG1)는 제1 전처리부(211) 및 제2 전처리부(212)에서 질산화물이 제거되고, 질산화물이 제거된 배기 가스(EG2)는 이산화탄소 포집부(220)에서 이산화탄소 포집 처리가 수행될 수 있다. 포집된 이산화탄소(EG3)는 이산화탄소 액화부(230)로 전달되고, 이산화탄소가 제거된 배기 가스는 대기로 배출될 수 있다.In the exhaust gas EG1 , nitroxide is removed by the first preprocessing unit 211 and the second preprocessing unit 212 , and the exhaust gas EG2 from which nitroxide is removed is subjected to a carbon dioxide capture process by the carbon dioxide collecting unit 220 . can The captured carbon dioxide EG3 may be transferred to the carbon dioxide liquefaction unit 230 , and the exhaust gas from which the carbon dioxide has been removed may be discharged to the atmosphere.

이산화탄소 액화부(230)는 액화 가스(LG2)와의 열 교환을 통해 이산화탄소를 액화시킬 수 있다. 분리부(240)는 이산화탄소 액화부(230)로부터 전달된 이산화탄소(EG4) 중 액화된 이산화탄소(EG5)만을 분리하여 이산화탄소 저장부(250)에 저장할 수 있다.The carbon dioxide liquefier 230 may liquefy carbon dioxide through heat exchange with the liquefied gas LG2 . The separation unit 240 may separate only the liquefied carbon dioxide EG5 from the carbon dioxide EG4 transferred from the carbon dioxide liquefaction unit 230 and store it in the carbon dioxide storage unit 250 .

도 6은 도 1에 도시된 이산화탄소 포집부의 세부 구성을 나타낸 도면이다.FIG. 6 is a view showing a detailed configuration of the carbon dioxide collecting unit shown in FIG. 1 .

도 6을 참조하면, 이산화탄소 포집부(220)는 흡수기(410), 포집기(420), 압력 펌프(430), 재가열기(440), 교차 열교환기(450), 제1 열교환기(451), 제2 열교환기(452), 제3 열교환기(453), 제1 배출기(471) 및 제2 배출기(472)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 6 , the carbon dioxide collecting unit 220 includes an absorber 410 , a collector 420 , a pressure pump 430 , a reheater 440 , a cross heat exchanger 450 , a first heat exchanger 451 , It is configured to include a second heat exchanger 452 , a third heat exchanger 453 , a first discharger 471 , and a second discharger 472 .

흡수기(410)는 흡수 매체를 육상 발전기(140) 및 발전용 엔진(160)에서 발생된 배기 가스(EG2)에 접촉시켜 배기 가스(EG2) 중 이산화탄소를 흡수 매체에 흡수시킬 수 있다. 배기 가스(EG2)는 제1 전처리부(211) 및 제2 전처리부(212)에서 질산화물이 제거된 것으로서, 배기 가스 이송 라인(340)을 통해 이동하여 흡수기(410)로 주입될 수 있다. 본 발명에서 흡수 매체는 아민(amine)일 수 있으나, 본 발명의 흡수 매체가 아민에 한정되지는 않는다.The absorber 410 may bring the absorption medium into contact with the exhaust gas EG2 generated by the onshore generator 140 and the power generation engine 160 to absorb carbon dioxide in the exhaust gas EG2 into the absorption medium. The exhaust gas EG2 from which nitric oxide has been removed by the first pre-processing unit 211 and the second pre-processing unit 212 may move through the exhaust gas transfer line 340 and be injected into the absorber 410 . In the present invention, the absorption medium may be an amine, but the absorption medium of the present invention is not limited to the amine.

흡수 매체는 순환 라인(460)을 따라 순환할 수 있다. 순환 라인(460)에는 압력 펌프(430), 흡수기(410), 포집기(420), 교차 열교환기(450) 및 제3 열교환기(453)가 구비될 수 있다.The absorbent medium may circulate along circulation line 460 . The circulation line 460 may include a pressure pump 430 , an absorber 410 , a collector 420 , a cross heat exchanger 450 , and a third heat exchanger 453 .

압력 펌프(430)는 순환 라인(460)의 내부에 수용된 흡수 매체를 가압할 수 있다. 흡수 매체는 압력 펌프(430)에 가압되어 순환 라인(460)을 따라 이동하면서 흡수기(410)와 포집기(420)를 왕래할 수 있다.The pressure pump 430 may pressurize the absorption medium accommodated inside the circulation line 460 . The absorption medium may be pressurized by the pressure pump 430 and move along the circulation line 460 to and from the absorber 410 and the collector 420 .

포집기(420)는 흡수기(410)로부터 전달된 흡수 매체에서 이산화탄소를 분리하여 포집할 수 있다. 흡수 매체에서 이산화탄소가 분리되는 것은 흡수 매체를 가열함으로써 수행될 수 있다. 흡수 매체의 가열을 위하여 포집기(420)에는 재가열기(440)가 연결될 수 있다. 포집기(420)와 재가열기(440) 간에는 재가열 라인(480)이 구비될 수 있다. 흡수 매체는 재가열 라인(480)을 순환하면서 재가열기(440)에 의해 가열되고, 가열된 흡수 매체는 포집기(420)로 다시 유입되거나 순환 라인(460)을 따라 이동할 수 있다.The collector 420 may separate and collect carbon dioxide from the absorption medium delivered from the absorber 410 . Separation of carbon dioxide from the absorption medium may be accomplished by heating the absorption medium. A reheater 440 may be connected to the collector 420 for heating the absorption medium. A reheat line 480 may be provided between the collector 420 and the reheater 440 . The absorption medium is heated by the reheater 440 while circulating the reheat line 480 , and the heated absorption medium may flow back into the collector 420 or travel along the circulation line 460 .

교차 열교환기(450)는 상호 교차하는 순환 라인(460)을 통하여 흡수 매체를 상호 열 교환시킬 수 있다. 구체적으로, 교차 열교환기(450)는 흡수기(410)에서 포집기(420)로 이동하는 흡수 매체와 포집기(420)에서 흡수기(410)로 이동하는 흡수 매체를 열 교환시킬 수 있다. 흡수기(410)에서 포집기(420)로 이동하는 흡수 매체는 교차 열교환기(450)에서 가열되고, 포집기(420)에서 흡수기(410)로 이동하는 흡수 매체는 교차 열교환기(450)에서 냉각될 수 있다.Cross heat exchanger 450 may mutually heat exchange the absorption medium via intersecting circulation lines 460 . Specifically, the cross heat exchanger 450 may heat-exchange the absorption medium moving from the absorber 410 to the collector 420 and the absorption medium moving from the collector 420 to the absorber 410 . The absorption medium moving from the absorber 410 to the collector 420 is heated in the cross heat exchanger 450 , and the absorption medium moving from the collector 420 to the absorber 410 can be cooled in the cross heat exchanger 450 . have.

제1 열교환기(451)는 저장 탱크(120)로부터 공급된 액화 가스(LG2)와의 열 교환을 통하여 흡수기(410)에서 배출되고, 회수되는 배기 가스를 냉각시킨 이후에 회수시킬 수 있다. 흡수기(410)와 제1 열교환기(451) 간에는 제1 회수 라인(491)이 구비될 수 있다. 흡수기(410)로 유입된 배기 가스(EG2)는 제1 회수 라인(491)을 순환하면서 제1 열교환기(451)에 의해 냉각될 수 있다. 배기 가스(EG2)에 포함된 이산화탄소의 온도가 낮을수록 흡수 매체로의 흡수가 용이하게 수행될 수 있다. 제1 열교환기(451)에 의해 냉각된 배기 가스의 이산화탄소는 흡수기(410)에서 흡수 매체에 흡수되어 순환 라인(460)을 따라 이동할 수 있다.The first heat exchanger 451 may be discharged from the absorber 410 through heat exchange with the liquefied gas LG2 supplied from the storage tank 120 and recovered after cooling the recovered exhaust gas. A first recovery line 491 may be provided between the absorber 410 and the first heat exchanger 451 . The exhaust gas EG2 introduced into the absorber 410 may be cooled by the first heat exchanger 451 while circulating through the first recovery line 491 . As the temperature of carbon dioxide contained in the exhaust gas EG2 is lower, absorption into the absorption medium may be easily performed. Carbon dioxide in the exhaust gas cooled by the first heat exchanger 451 may be absorbed by the absorption medium in the absorber 410 and move along the circulation line 460 .

제1 배출기(471)는 제1 회수 라인(491)에 배치되어 제1 열교환기(451)로부터 전달된 배기 가스 중 이산화탄소가 제거된 배기 가스(EG6)를 대기로 배출할 수 있다. 그리고, 제1 배출기(471)는 제1 열교환기(451)로부터 전달된 배기 가스 중 이산화탄소가 포함된 배기 가스는 다시 흡수기(410)로 회수시킬 수 있다.The first exhaust gas 471 may be disposed in the first recovery line 491 to discharge the exhaust gas EG6 from which carbon dioxide is removed among the exhaust gas transferred from the first heat exchanger 451 to the atmosphere. In addition, the first exhaust gas 471 may recover the exhaust gas containing carbon dioxide from the exhaust gas transferred from the first heat exchanger 451 to the absorber 410 again.

본 발명에서 제1 열교환기(451)는 배기 가스에 포함된 이산화탄소의 상을 변화시키는 컨덴서(condenser)를 포함할 수 있다. 제1 배출기(471)는 액체 상태의 이산화탄소를 흡수기(410)로 회수시키고, 나머지 기체 상태의 배기 가스(EG6)를 대기로 배출시킬 수 있다.In the present invention, the first heat exchanger 451 may include a condenser that changes the phase of carbon dioxide contained in the exhaust gas. The first discharger 471 may recover liquid carbon dioxide to the absorber 410 and discharge the remaining gaseous exhaust gas EG6 to the atmosphere.

흡수기(410)로 회수된 배기 가스 중 이산화탄소는 흡수 매체에 흡수되고, 흡수되지 않은 이산화탄소는 제1 회수 라인(491)을 통해 다시 배출되어 제1 열교환기(451)에 냉각될 수 있다.Carbon dioxide among the exhaust gas recovered by the absorber 410 is absorbed by the absorption medium, and the carbon dioxide that is not absorbed may be discharged again through the first recovery line 491 to be cooled in the first heat exchanger 451 .

제1 회수 라인(491)을 통한 배기 가스의 순환을 통하여 이산화탄소의 흡수 처리가 수행될 수 있다.Absorption treatment of carbon dioxide may be performed through circulation of exhaust gas through the first recovery line 491 .

제2 열교환기(452)는 저장 탱크(120)로부터 공급된 액화 가스(LG2)와의 열 교환을 통하여 포집기(420)에서 배출되고, 회수되는 이산화탄소를 냉각시킨 이후에 회수시킬 수 있다. 포집기(420)와 제2 열교환기(452) 간에는 제2 회수 라인(492)이 구비될 수 있다. 재가열기(440)의 가열 처리에 의해 흡수 매체에서 분리된 이산화탄소는 제2 회수 라인(492)을 순환하면서 제2 열교환기(452)에 의해 냉각될 수 있다.The second heat exchanger 452 may be discharged from the collector 420 through heat exchange with the liquefied gas LG2 supplied from the storage tank 120 and recovered after cooling the recovered carbon dioxide. A second recovery line 492 may be provided between the collector 420 and the second heat exchanger 452 . The carbon dioxide separated from the absorption medium by the heat treatment of the reheater 440 may be cooled by the second heat exchanger 452 while circulating in the second recovery line 492 .

제2 배출기(472)는 제2 회수 라인(492)에 배치되어 제2 열교환기(452)로부터 전달된 이산화탄소(EG3)를 배출할 수 있다. 제2 배출기(472)에서 배출된 이산화탄소(EG3)는 이산화탄소 액화부(230)로 전달될 수 있다.The second discharger 472 may be disposed in the second recovery line 492 to discharge the carbon dioxide EG3 transferred from the second heat exchanger 452 . The carbon dioxide EG3 discharged from the second ejector 472 may be transferred to the carbon dioxide liquefaction unit 230 .

본 발명에서 제2 열교환기(452)는 이산화탄소의 상을 변화시키는 컨덴서(condenser)를 포함할 수 있다. 제2 배출기(472)는 기체 상태의 이산화탄소를 포집기(420)로 회수시키고, 나머지 액체 상태의 이산화탄소(EG3)를 배출시킬 수 있다.In the present invention, the second heat exchanger 452 may include a capacitor that changes the phase of carbon dioxide. The second discharger 472 may recover gaseous carbon dioxide to the collector 420 and discharge the remaining liquid carbon dioxide (EG3).

제3 열교환기(453)는 저장 탱크(120)로부터 공급된 액화 가스(LG2)와의 열 교환을 통하여 포집기(420)에서 흡수기(410)로 이동하는 흡수 매체를 냉각시킬 수 있다. 교차 열교환기(450)에서 냉각된 흡수 매체는 제3 열교환기(453)에 의해 다시 냉각된 이후에 흡수기(410)로 유입될 수 있다. 냉각되어 흡수기(410)에 유입된 흡수 매체는 보다 용이하게 이산화탄소를 흡수할 수 있게 된다.The third heat exchanger 453 may cool the absorption medium moving from the collector 420 to the absorber 410 through heat exchange with the liquefied gas LG2 supplied from the storage tank 120 . The absorption medium cooled in the cross heat exchanger 450 may be introduced into the absorber 410 after being cooled again by the third heat exchanger 453 . The absorption medium cooled and introduced into the absorber 410 can more easily absorb carbon dioxide.

메인 연료 공급 라인(310)은 제1 연료 라인(311), 제2 연료 라인(312) 및 제3 연료 라인(313)으로 분기될 수 있다. 제1 연료 라인(311)은 제1 열교환기(451)로 이동하는 액화 가스(LG2)의 이동 경로를 제공하고, 제2 연료 라인(312)은 제2 열교환기(452)로 이동하는 액화 가스(LG2)의 이동 경로를 제공하며, 제3 연료 라인(313)은 제3 열교환기(453)로 이동하는 액화 가스(LG2)의 이동 경로를 제공할 수 있다.The main fuel supply line 310 may be branched into a first fuel line 311 , a second fuel line 312 , and a third fuel line 313 . The first fuel line 311 provides a movement path of the liquefied gas LG2 moving to the first heat exchanger 451 , and the second fuel line 312 is the liquefied gas moving to the second heat exchanger 452 . A movement path of the LG2 may be provided, and the third fuel line 313 may provide a movement path of the liquefied gas LG2 moving to the third heat exchanger 453 .

제1 연료 라인(311), 제2 연료 라인(312) 및 제3 연료 라인(313)에는 제1 연료 밸브(311a), 제2 연료 밸브(312a) 및 제3 연료 밸브(313a)가 각각 구비될 수 있다. 제1 연료 밸브(311a)는 제1 연료 라인(311)을 개방하거나 차단하고, 제2 연료 밸브(312a)는 제2 연료 라인(312)을 개방하거나 차단하며, 제3 연료 밸브(313a)는 제3 연료 라인(313)을 개방하거나 차단할 수 있다. 제1 연료 밸브(311a), 제2 연료 밸브(312a) 및 제3 연료 밸브(313a)의 동작에 의하여 제1 연료 라인(311), 제2 연료 라인(312) 및 제3 연료 라인(313)을 통한 액화 가스(LG2)의 이동 여부가 결정되거나, 제1 연료 라인(311), 제2 연료 라인(312) 및 제3 연료 라인(313)을 통하여 이동하는 액화 가스(LG2)의 양이 결정될 수 있다.A first fuel valve 311a, a second fuel valve 312a, and a third fuel valve 313a are provided in the first fuel line 311, the second fuel line 312, and the third fuel line 313, respectively. can be The first fuel valve 311a opens or shuts off the first fuel line 311 , the second fuel valve 312a opens or shuts off the second fuel line 312 , and the third fuel valve 313a The third fuel line 313 may be opened or blocked. The first fuel line 311 , the second fuel line 312 and the third fuel line 313 by the operation of the first fuel valve 311a , the second fuel valve 312a , and the third fuel valve 313a It is determined whether the liquefied gas LG2 moves through the can

제1 열교환기(451), 제2 열교환기(452) 및 제3 열교환기(453)를 통과한 액화 가스(LG3)는 다시 합쳐져 메인 연료 공급 라인(310)을 따라 이동할 수 있다.The liquefied gas LG3 that has passed through the first heat exchanger 451 , the second heat exchanger 452 , and the third heat exchanger 453 may be reunited and move along the main fuel supply line 310 .

도 7은 도 6에 도시된 이산화탄소 포집부에서 흡수 매체가 순환하는 것을 나타낸 도면이다.FIG. 7 is a view showing that the absorption medium circulates in the carbon dioxide collecting unit shown in FIG. 6 .

도 7을 참조하면, 흡수 매체(AM1, AM2)는 순환 라인(460)을 따라 순환할 수 있다.Referring to FIG. 7 , the absorption media AM1 and AM2 may circulate along a circulation line 460 .

흡수 매체(AM1, AM2)는 순환 라인(460)을 따라 순환하면서 흡수기(410) 및 포집기(420)를 왕래할 수 있다. 흡수 매체(AM1, AM2)는 압력 펌프(430)에 가압되어 순환 라인(460)을 순환할 수 있다.Absorbent media AM1 and AM2 may circulate along circulation line 460 to and from absorber 410 and collector 420 . The absorption media AM1 and AM2 may be pressurized by the pressure pump 430 to circulate the circulation line 460 .

흡수기(410)에서 포집기(420)로 이동하는 흡수 매체(AM1)는 교차 열교환기(450)에 의해 가열된 이후에 포집기(420)로 유입될 수 있고, 포집기(420)에서 흡수기(410)로 이동하는 흡수 매체(AM2)는 교차 열교환기(450) 및 제3 열교환기(453)에 의해 냉각된 이후에 흡수기(410)로 유입될 수 있다.The absorption medium AM1 moving from the absorber 410 to the collector 420 may flow into the collector 420 after being heated by the cross heat exchanger 450 , and from the collector 420 to the absorber 410 . The moving absorption medium AM2 may be introduced into the absorber 410 after being cooled by the cross heat exchanger 450 and the third heat exchanger 453 .

포집기(420)에서 배출된 흡수 매체(AM3)는 재가열 라인(480)을 따라 순환할 수 있다. 재가열 라인(480)을 따라 순환하는 흡수 매체 중 이산화탄소가 제거된 흡수 매체(AM2)는 다시 순환 라인(460)을 통해 흡수기(410)로 전달되고, 이산화탄소가 제거되지 않은 흡수 매체(AM4)는 다시 포집기(420)로 유입될 수 있다.Absorbent medium AM3 discharged from collector 420 may circulate along reheat line 480 . Among the absorption media circulating along the reheating line 480, the absorption medium AM2 from which carbon dioxide has been removed is again transferred to the absorber 410 through the circulation line 460, and the absorption medium AM4 from which carbon dioxide is not removed is again may be introduced into the collector 420 .

도 8은 도 6에 도시된 이산화탄소 포집부에서 액화 가스가 이동하는 것을 나타낸 도면이다.FIG. 8 is a view illustrating movement of liquefied gas in the carbon dioxide collecting unit shown in FIG. 6 .

도 8을 참조하면, 액화 가스(LG2)는 메인 연료 공급 라인(310)을 따라 이동할 수 있다.Referring to FIG. 8 , the liquefied gas LG2 may move along the main fuel supply line 310 .

메인 연료 공급 라인(310)에서 제1 연료 라인(311), 제2 연료 라인(312), 및 제3 연료 라인(313)이 분기될 수 있다. 메인 연료 공급 라인(310)을 통해 이동하는 액화 가스(LG2)는 제1 연료 라인(311), 제2 연료 라인(312) 및 제3 연료 라인(313)을 통해 분기되어 제1 열교환기(451), 제2 열교환기(452) 및 제3 열교환기(453)로 공급될 수 있다.A first fuel line 311 , a second fuel line 312 , and a third fuel line 313 may branch from the main fuel supply line 310 . The liquefied gas LG2 moving through the main fuel supply line 310 is branched through the first fuel line 311 , the second fuel line 312 , and the third fuel line 313 to the first heat exchanger 451 . ), the second heat exchanger 452 and the third heat exchanger 453 may be supplied.

제1 열교환기(451), 제2 열교환기(452) 및 제3 열교환기(453)는 공급된 액화 가스(LG2)를 이용하여 열 교환 처리를 수행할 수 있다. 열 교환 완료된 액화 가스(LG3)는 다시 합쳐져 메인 연료 공급 라인(310)을 따라 이동할 수 있다. 제1 열교환기(451), 제2 열교환기(452) 및 제3 열교환기(453)에서 가열된 액화 가스(LG3)는 육상 발전기(140)로 공급될 수 있다.The first heat exchanger 451 , the second heat exchanger 452 , and the third heat exchanger 453 may perform heat exchange treatment using the supplied liquefied gas LG2 . The heat-exchanged liquefied gas LG3 may be reunited and move along the main fuel supply line 310 . The liquefied gas LG3 heated in the first heat exchanger 451 , the second heat exchanger 452 , and the third heat exchanger 453 may be supplied to the land generator 140 .

이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 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 with reference to the above and the accompanying drawings, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can practice the present invention in other specific forms without changing its technical spirit or essential features. You can understand that there is Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.

10: 발전 시스템 110: 저장 탱크
120: 압력 펌프 130: 히터
140: 육상 발전기 150: 증발 가스 압축기
160: 발전용 엔진 170: 발전기
180: 냉각기 211: 제1 전처리부
212: 제2 전처리부 220: 이산화탄소 포집부
230: 이산화탄소 액화부 240: 분리부
250: 이산화탄소 저장부 410: 흡수기
420: 포집기 430: 압력 펌프
440: 재가열기 450: 교차 열교환기
451: 제1 열교환기 452: 제2 열교환기
453: 제3 열교환기 471: 제1 배출기
472: 제2 배출기10: power generation system 110: storage tank
120: pressure pump 130: heater
140: land generator 150: boil-off gas compressor
160: engine for power generation 170: generator
180: cooler 211: first pre-processing unit
212: second pre-processing unit 220: carbon dioxide collecting unit
230: carbon dioxide liquefaction unit 240: separation unit
250: carbon dioxide storage unit 410: absorber
420: collector 430: pressure pump
440: reheater 450: cross heat exchanger
451: first heat exchanger 452: second heat exchanger
453: third heat exchanger 471: first exhaust
472: second ejector

Claims (5)

액화 가스를 저장하는 저장 탱크;
육상에 구비되고, 상기 저장 탱크로부터 공급된 액화 가스를 연소시켜 전력을 생산하는 육상 발전기;
상기 육상 발전기에서 발생된 배기 가스 중 이산화탄소를 분리하여 포집하는 이산화탄소 포집부;
상기 포집된 이산화탄소를 액화시키는 이산화탄소 액화부; 및
상기 액화된 이산화탄소를 저장하는 이산화탄소 저장부를 포함하되,
상기 이산화탄소 포집부는 상기 저장 탱크로부터 공급된 액화 가스와의 열 교환을 통하여 이산화탄소를 포집하는 발전 시스템.storage tanks for storing liquefied gas;
an onshore generator provided on land, generating electric power by burning the liquefied gas supplied from the storage tank;
a carbon dioxide collecting unit that separates and collects carbon dioxide from the exhaust gas generated from the land generator;
a carbon dioxide liquefaction unit for liquefying the captured carbon dioxide; and
Including a carbon dioxide storage unit for storing the liquefied carbon dioxide,
The carbon dioxide collecting unit is a power generation system for collecting carbon dioxide through heat exchange with the liquefied gas supplied from the storage tank. 제1 항에 있어서,
상기 저장 탱크는 육상 터미널에 구비된 것이거나 상기 육상 발전기에 인접한 해상의 선박에 구비된 것을 포함하는 발전 시스템.According to claim 1,
The storage tank is provided in an onshore terminal or a power generation system comprising a ship in the sea adjacent to the onshore generator. 제1 항에 있어서,
상기 이산화탄소 포집부는,
흡수 매체를 상기 엔진에서 발생된 배기 가스에 접촉시켜 상기 배기 가스 중 이산화탄소를 상기 흡수 매체에 흡수시키는 흡수기;
상기 흡수기로부터 전달된 흡수 매체에서 이산화탄소를 분리하여 포집하는 포집기;
상기 저장 탱크로부터 공급된 액화 가스와의 열 교환을 통하여 상기 흡수기에서 배출되고, 회수되는 배기 가스를 냉각시킨 이후에 회수시키는 제1 열교환기; 및
상기 저장 탱크로부터 공급된 액화 가스와의 열 교환을 통하여 상기 포집기에서 배출되고, 회수되는 이산화탄소를 냉각시킨 이후에 회수시키는 제2 열교환기를 포함하는 발전 시스템.According to claim 1,
The carbon dioxide collecting unit,
an absorber for absorbing carbon dioxide in the exhaust gas into the absorption medium by bringing the absorption medium into contact with the exhaust gas generated by the engine;
a collector for separating and collecting carbon dioxide from the absorption medium transferred from the absorber;
a first heat exchanger which is discharged from the absorber through heat exchange with the liquefied gas supplied from the storage tank and recovers the recovered exhaust gas after cooling; and
and a second heat exchanger for recovering the carbon dioxide discharged from the collector through heat exchange with the liquefied gas supplied from the storage tank and after cooling the recovered carbon dioxide. 제3 항에 있어서,
상기 이산화탄소 포집기는 상기 저장 탱크로부터 공급된 액화 가스와의 열 교환을 통하여 상기 포집기에서 상기 흡수기로 이동하는 흡수 매체를 냉각시키는 제3 열교환기를 더 포함하는 발전 시스템.4. The method of claim 3,
The carbon dioxide collector further includes a third heat exchanger for cooling the absorption medium moving from the collector to the absorber through heat exchange with the liquefied gas supplied from the storage tank. 제1 항에 있어서,
상기 육상 발전기는 상기 이산화탄소 액화부에서 열 교환된 액화 가스를 공급받아 연소시켜 전력을 생산하는 발전 시스템.According to claim 1,
The onshore generator is a power generation system that receives the heat exchanged liquefied gas from the carbon dioxide liquefaction unit and burns it to produce electric power.
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