KR20220136290A - 복합 발전 시스템 및 복합 발전 시스템의 구동 방법 - Google Patents

복합 발전 시스템 및 복합 발전 시스템의 구동 방법 Download PDF

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KR20220136290A
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Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 복합 발전 시스템은, 공기를 압축하는 압축기와 연료를 연소하는 연소하는 연소기와 연소된 연소 가스를 이용하여 터빈 블레이드를 회전시키는 메인 터빈을 포함하는 가스 터빈, 상기 가스 터빈에서 배출되는 연소 가스를 이용하여 급수를 가열하며 압력 레벨이 서로 상이한 고압부, 중압부, 저압부를 갖는 배열회수 보일러, 상기 압축기에서 생성된 압축 공기를 상기 배열회수 보일러에서 공급되는 급수로 냉각하며, 제1 열교환부와 제2 열교환부를 갖는 냉각기, 상기 배열회수 보일러와 연결되어 상기 제1 열교환부에 급수를 공급하는 급수 공급관, 상기 제1 열교환부와 상기 제2 열교환부를 연결하여 상기 제1 열교환부에서 배출된 급수를 상기 제2 열교환부로 공급하는 급수 전달관을 포함하며, 상기 급수 전달관에는 상기 제1 열교환기에서 배출된 급수를 상기 중압부로 공급하는 중간 회수관이 연결될 수 있다.

Description

복합 발전 시스템 및 복합 발전 시스템의 구동 방법{COMBINED POWER PLANT AND OPERATING METHOD OF THE SAME}
본 발명은 복합 발전 시스템 및 복합 발전 시스템의 구동 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 본 발명은 가스 터빈과 압축된 공기를 냉각하는 냉각기를 갖는 복합 발전 시스템 및 복합 발전 시스템의 구동 방법에 관한 것이다.
복합 발전 시스템은 가스 터빈과 스팀 터빈을 고효율로 조합하게 구성하여서 가스 터빈으로부터 배열회수 보일러(HRSG)로 고온 배기 가스를 안내하고 배기 가스에 보유된 열 에너지에 의해서 증기를 발생시키는 발전 시스템이다. 이 증기는 스팀 터빈에 의해서 전력 생산을 가능하게 하고 가스 터빈에 의해서 발생된 전력과 결합되어서, 가스 터빈에 의한 독립된 전력 생산과 비교할 때 배기 가스에 보유된 열적 에너지와 동등한 열적 효율을 개선할 수 있다.
가스 터빈은 압축기에서 압축된 압축 공기와 연료를 혼합하여 연소시키고, 연소로 발생된 고온의 가스로 터빈을 회전시키는 동력 기관이다. 가스 터빈은 발전기, 항공기, 선박, 기차 등을 구동하는데 사용된다.
가스 터빈의 연소기와 터빈은 연소 가스에 의하여 가열되므로 냉각이 필요하고, 연소기 또는 터빈의 냉각을 위해서 압축기에서 압축된 공기가 사용된다. 그러나 압축기에서 압축된 공기는 압축되는 과정에서 가열되므로 냉각기에서 냉각된 후에 열원으로 공급된다.
냉각기는 배열회수 보일러에서 공급되는 급수와 압축 공기의 열교환으로 압축 공기를 냉각하는데, 냉각기 내부에서 압축 공기가 기 설정된 범위로 냉각되지 못하면 가스 터빈이 과열되는 문제가 발생할 수 있다.
상기한 바와 같은 기술적 배경을 바탕으로, 본 발명은 가스 터빈으로 공급되는 압축 공기를 효율적으로 냉각하고, 냉각기 내부에서 압축 공기 및 급수의 온도를 용이하게 조절할 수 있는 복합 발전 시스템 및 복합 발전 시스템의 구동 방법을 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따른 복합 발전 시스템은, 공기를 압축하는 압축기와 연료를 연소하는 연소하는 연소기와 연소된 연소 가스를 이용하여 터빈 블레이드를 회전시키는 메인 터빈을 포함하는 가스 터빈, 상기 가스 터빈에서 배출되는 연소 가스를 이용하여 급수를 가열하며 압력 레벨이 서로 상이한 고압부, 중압부, 저압부를 갖는 배열회수 보일러, 상기 압축기에서 생성된 압축 공기를 상기 배열회수 보일러에서 공급되는 급수로 냉각하며, 제1 열교환부와 제2 열교환부를 갖는 냉각기, 상기 배열회수 보일러와 연결되어 상기 제1 열교환부에 급수를 공급하는 급수 공급관, 상기 제1 열교환부와 상기 제2 열교환부를 연결하여 상기 제1 열교환부에서 배출된 급수를 상기 제2 열교환부로 공급하는 급수 전달관을 포함하며, 상기 급수 전달관에는 상기 제1 열교환기에서 배출된 급수를 상기 중압부로 공급하는 중간 회수관이 연결될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 중압부는 급수를 가압하여 이동시키는 중압 펌프와 상기 중압 펌프로부터 급수를 공급받으며 급수를 가열하는 중압 절탄기와 상기 중압 절탄기에서 가열된 급수를 저장하는 중압 드럼을 포함하고, 상기 급수 공급관은 상기 중압 펌프와 상기 중압 절탄기 사이에 연결되어 상기 중압 펌프로부터 급수를 공급받을 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 급수 전달관에는 상기 제1 열교환기에서 배출된 급수를 상기 배열회수 보일러에 연결된 응축기로 공급하는 중간 배출관이 설치될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 제2 열교환부에는 액상의 급수가 유입되고 상기 제2 열교환부에서 기상의 스팀이 배출될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 제2 열교환부는 캐틀 보일러로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 급수 전달관에는 상기 제2 열교환부로 유입되는 급수의 유량을 제어하는 중간 제어 밸브가 설치될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 복합 발전 시스템은 압축 공기를 이동시키는 라인에 연결되며 상기 제2 열교환부의 상류와 상기 제1 열교환부의 하류를 연결하여, 상기 제1 열교환부 및 상기 제2 열교환부를 우회하여 상기 제2 열교환부의 하류로 압축 공기를 이동시키는 공기 바이패스관을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 공기 바이패스관에는 상기 공기 바이패스관을 통해서 이동하는 공기의 유량을 제어하는 공기제어 밸브가 설치될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 복합 발전 시스템은 급수를 이동시키는 라인에 연결되며 상기 제1 열교환부의 상류와 상기 제1 열교환부의 하류를 연결하여, 상기 제1 열교환부를 우회하여 상기 제2 열교환부의 상류로 급수를 이동시키는 급수 바이패스관을 더 포함하고, 상기 급수 바이패스관에는 상기 급수 바이패스관을 통해서 이동하는 급수의 유량을 제어하는 급수제어 밸브가 설치될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 가스 터빈, 스팀 터빈, 배열회수 보일러, 및 상기 가스 터빈의 압축기에서 생성된 압축 공기를 냉각하는 제1 열교환부와 제2 열교환부를 갖는 냉각기를 포함하고, 배열회수 보일러는 저압부, 중압부, 및 고압부를 포함하는 복합 발전 시스템의 구동 방법은, 상기 배열회수 보일러에서 제1 열교환부로 급수를 공급하고, 상기 제1 열교환부에서 배출된 급수를 상기 제2 열교환부로 공급하여, 상기 가스 터빈에 생성된 압축 공기를 냉각하는 압축 공기 냉각 단계, 상기 제1 열교환부에서 배출되는 압축 공기의 온도를 측정하고 기 설정된 제1 기준 온도와 비교하는 공기 온도 판단 단계, 상기 제2 열교환부로 유입되는 급수의 온도를 측정하고 기 설정된 제2 기준 온도와 비교하는 유입급수 온도 판단 단계, 및
상기 제1 열교환부를 우회하여 상기 제1 열교환부의 하류측으로 급수를 공급하는 급수 바이패스관에 설치된 바이패스 제어 밸브를 이용하여 급수의 온도를 조절하는 제어 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 압축 공기 냉각 단계는 상기 중압부의 중압 펌프와 중압 절탄기 사이에 연결된 급수 공급관을 통해서 공급되는 급수를 상기 제1 열교환부로 공급할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 제어 단계는 상기 제1 열교환부와 상기 제2 열교환부를 우회하여 상기 제2 열교환부의 하류측으로 공기를 공급하는 공기 바이패스관에 설치된 공기제어 밸브를 이용하여 공기의 온도를 조절하되, 상기 제1 열교환부에서 배출되는 압축 공기의 온도가 상기 제1 기준 온도보다 더 낮으면 상기 공기제어 밸브의 개방도를 증가시키고, 상기 제1 열교환부에서 배출되는 압축 공기의 온도가 상기 제1 기준 온도보다 더 높으면 상기 공기제어 밸브의 개방도를 감소시킬 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 제어 단계는 상기 제1 열교환부와 상기 제2 열교환부 사이에서 급수를 회수하는 중간 회수관에 설치된 회수 제어 밸브를 이용하여 공기의 온도를 조절하되, 상기 제1 열교환부에서 배출되는 압축 공기의 온도가 상기 제1 기준 온도보다 더 높고, 상기 공기제어 밸브가 닫혔으면, 상기 회수 제어 밸브의 개방도를 증가시킬 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 제어 단계는 상기 제1 열교환기에서 배출된 급수를 상기 스팀 터빈에서 배출되는 증기를 응축시키는 응축기로 공급하는 중간 배출관에 설치된 배출 제어 밸브를 이용하여 공기의 온도를 조절하되, 상기 공기제어 밸브가 닫히고, 상기 회수 제어 밸브가 완전히 개방된 상태에서, 상기 제1 열교환부에서 배출되는 압축 공기의 온도가 상기 제1 기준 온도보다 더 높으면, 상기 배출 제어 밸브의 개방도를 증가시킬 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 제어 단계는 상기 제1 열교환부와 상기 제2 열교환부를 우회하여 상기 제2 열교환부의 하류측으로 공기를 공급하는 공기 바이패스관에 설치된 공기 제어 밸브와 상기 제1 열교환부와 상기 제2 열교환부 사이에서 급수를 회수하는 중간 회수관에 설치된 회수 제어 밸브를 이용하여 급수의 온도를 조절하되, 상기 공기 제어 밸브가 닫히지 않은 상태에서 상기 제2 열교환부로 유입되는 급수의 온도가 상기 제2 기준 온도보다 높으면, 상기 회수 제어 밸브의 개방도를 증가시키고, 상기 제2 열교환부로 유입되는 급수의 온도가 상기 제2 기준 온도보다 낮으면 상기 회수 제어 밸브의 개방도를 감소시킬 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 제어 단계는 상기 제2 열교환부로 유입되는 급수의 온도가 상기 제2 기준 온도보다 더 높으면, 상기 바이패스 제어 밸브의 개방도를 증가시키고, 상기 제2 열교환부에서 배출되는 급수의 온도가 상기 제2 기준 온도보다 더 낮으면 상기 바이패스 제어 밸브의 개방도를 감소시킬 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 복합 발전 시스템의 구동 방법은 상기 제1 열교환부에서 배출되는 급수의 온도를 측정하고 기 설정된 제3 기준 온도와 비교하는 배출급수 온도 판단 단계를 더 포함하고, 상기 제어 단계는 상기 제1 열교환부와 상기 제2 열교환부를 우회하여 상기 제2 열교환부의 하류측으로 공기를 공급하는 공기 바이패스관에 설치된 공기 제어 밸브와 상기 제1 열교환부와 상기 제2 열교환부 사이에서 급수를 회수하는 중간 회수관에 설치된 회수 제어 밸브를 이용하여 급수의 온도를 조절하되, 상기 공기 제어 밸브가 닫히지 않은 상태에서 상기 제1 열교환부에서 배출되는 급수의 온도가 상기 제3 기준 온도보다 높으면, 상기 회수 제어 밸브의 개방도를 증가시키고, 상기 제1 열교환부에서 배출되는 급수의 온도가 상기 제3 기준 온도보다 낮으면, 상기 회수 제어 밸브의 개방도를 감소시킬 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명의 일 측면에 따른 복합 발전 시스템은 제1 열교환부에서 가열된 급수가 제2 열교환부로 공급되어 종속적으로 연결된 제1 열교환부와 제2 열교환부에 의하여 압축 공기가 냉각되므로 압축 공기를 보다 효율적으로 냉각하면서 압축 공기의 온도를 기 설정된 범위로 용이하게 제어할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 복합 발전 시스템을 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 냉각기와 배열회수 보일러를 도시한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 냉각기를 도시한 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 제2 열교환부를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 복합 발전 시스템의 구동 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 냉각기를 도시한 구성도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 복합 발전 시스템의 구동 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.
이하에서는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 터빈에 대해서 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 복합 발전 시스템을 도시한 구성도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 냉각기와 배열회수 보일러를 도시한 구성도이며, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 냉각기를 도시한 구성도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면, 본 제1 실시예에 따른 복합 발전 시스템(100)은 복수의 터빈을 포함하여, 전력을 생산한다. 복합 발전 시스템(100)은 가스 터빈(110), 발전기(130), 배열회수 보일러(140), 스팀 터빈(120), 냉각기(150), 급수 공급관(153), 급수 전달관(154), 스팀 회수관(155), 냉각공기 배출관(163)을 포함할 수 있다.
본 실시예를 따르는 가스 터빈(110)은 대기의 공기를 흡입하여 고압으로 압축한 후 정압 환경에서 연료를 연소하여 열에너지를 방출하고, 이 고온의 연소 가스를 팽창시켜 운동에너지로 변환시킨 후에 잔여 에너지를 담은 배기가스를 대기 중으로 방출할 수 있다.
가스 터빈(110)은 압축기(112), 연소기(115), 메인 터빈(113)을 포함할 수 있다. 가스 터빈(110)의 압축기(112)는 외부로부터 공기를 흡입하여 압축할 수 있다. 압축기(112)는 압축기 블레이드에 의해 압축된 압축 공기를 연소기(115)에 공급하고, 또한 가스 터빈(110)에서 냉각이 필요한 고온 영역에 냉각용 공기를 공급할 수 있다. 이때, 흡입된 공기는 압축기(112)에서 단열 압축 과정을 거치게 되므로, 압축기(112)를 통과한 공기의 압력과 온도는 올라가게 된다.
압축기(112)는 원심 압축기(centrifugal compressors)나 축류 압축기(axial compressor)로 설계되는데, 소형 가스 터빈에서는 원심 압축기가 적용되는 반면, 같은 대형 가스 터빈(110)은 다단 축류 압축기가 적용된다.
한편, 연소기(115)는 압축기(112)의 출구로부터 공급되는 압축 공기를 연료와 혼합하여 등압 연소시켜 높은 에너지의 연소 가스를 만들어 낼 수 있다.
연소기(115)에서 생산된 고온, 고압의 연소가스는 메인 터빈(113)에 공급된다. 메인 터빈(113)에서는 연소가스가 단열 팽창하면서 메인 터빈(113)의 회전축에 방사상으로 배치된 다수의 블레이드에 충돌, 반동력을 줌으로써 연소가스의 열에너지가 회전축이 회전하는 기계적인 에너지로 변환된다. 메인 터빈(113)에서 얻은 기계적 에너지의 일부는 압축기(112)에서 공기를 압축하는데 필요한 에너지로 공급되며, 나머지는 발전기(130)를 구동하여 전력을 생산하는 등의 유효 에너지로 활용된다.
메인 터빈(113)에서 배출된 연소가스는 배열회수 보일러(140)를 통해서 냉각된 후, 외부로 배출된다. 배열회수 보일러(140)는 연소 가스를 냉각할 뿐만 아니라 연소 가스의 열을 이용하여 고온 고압의 증기를 생성하여 스팀 터빈(120)으로 전달한다.
배열회수 보일러(140)에서 생성된 증기는 스팀 공급 라인(181)을 통해서 스팀 터빈(120)으로 전달되며, 스팀 터빈(120)에서 배출되는 습증기는 터빈급수 회수 라인(182)을 통해서 배열회수 보일러(140)로 전달된다.
스팀 터빈(120)은 배열회수 보일러(140)에서 생성된 증기를 이용하여 블레이드를 회전시키며 회전 에너지를 발전기(130)로 전달한다. 스팀 터빈(120)은 냉각된 증기가 저장되는 스팀 용기를 포함하며, 냉각된 증기를 다시 배열회수 보일러(140)에 공급한다.
본 제1 실시예에서는 메인 터빈(113)과 스팀 터빈(120)이 하나의 발전기(130)에 연결된 것으로 예시하고 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 스팀 터빈(120)과 메인 터빈(113)은 병렬적으로 배치되어 각각 다른 발전기에 연결될 수 있다.
터빈급수 회수 라인(182)에는 증기를 응축하는 응축기(121)와 응축된 급수를 저장하는 응축수 저장조(122)와 응축수 저장조(122)에 저장된 응축수를 배열회수 보일러에 공급하는 응축수 펌프(123)이 설치될 수 있다.
배열회수 보일러(140) 내부를 이동하는 증기는 2 단계 또는 3 단계의 압력을 가질 수 있는데, 이에 따라서 공급수는 2 또는 3 이상의 압력 레벨들로 가압된다. 본 실시예에서는 배열회수 보일러(140)가 3단계의 압력을 갖는 것으로 예시한다.
배열회수 보일러(140)는 상대적으로 낮은 압력을 갖는 저압부(G1), 중간의 압력을 갖는 중압부(G2), 상대적으로 높은 압력을 갖는 고압부(G3)를 포함할 수 있다. 고압부(G3)는 연소가스 유입되는 입구측과 인접하게 배치되어 고온의 연소가스에 의하여 가열되며, 저압부(G1)는 연소가스가 배출되는 출구측과 인접하게 배치되어 저온의 연소가스에 의하여 가열될 수 있다.
배열회수 보일러(140)의 내부에는 응축수 예열기(141), 저압 증발기(142), 중압 절탄기(143), 중압 증발기(144), 고압 절탄기(145), 고압 증발기(146)가 설치된다. 또한, 증발기들의 상류측에는 각각 과열기(미도시)가 추가로 설치될 수 있다. 배열회수 보일러(140)에서 배출된 연소 가스는 스택을 거쳐서 배출될 수 있다.
저압부(G1)는 응축수 예열기(141)와 저압 증발기(142)와 저압 드럼(147)을 포함한다. 응축수 저장조(122)에 저장된 응축수는 응축수 펌프(123)에 의하여 응축수 예열기(141)로 전달되며, 응축수 예열기(141)는 연소 가스와의 열교환을 통해서 응축수를 가열한다. 응축수 예열기(141)에서 가열된 급수는 탈기기(175)로 전달되어 응축수에서 기체가 제거된다.
탈기기(175)에서 저압 드럼(147)으로 급수가 공급되며, 저압 증발기(142)는 저압 드럼(147)에 연결되어 저압 드럼(147)에 저장된 급수를 가열하여 증기로 변환한 후에 저압 드럼(147)에 저장한다.
한편, 중압부(G2)는 중압 절탄기(143)와 중압 증발기(144)와 중압 드럼(148)을 포함한다. 탈기기(175)의 급수는 중압 펌프(172)에 의하여 중압 절탄기(143)에 공급되며, 중압 절탄기(143)는 연소 가스와의 열교환을 통해서 급수를 가열한다. 중압 절탄기(143)에서 가열된 급수는 중압 드럼(148)으로 공급되며, 중압 증발기(144)는 중압 드럼(148)에 연결되어 중압 드럼(148)에 저장된 급수를 가열하여 증기로 변환한 후에 중압 드럼(148)에 저장한다.
고압부(G3)는 고압 절탄기(145)와 고압 증발기(146)와 고압 드럼(149)을 포함한다. 탈기기(175)의 급수는 고압 펌프(173)에 의하여 고압 절탄기(145)에 공급되며, 고압 절탄기(145)는 연소 가스와의 열교환을 통해서 급수를 가열한다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 하나의 펌프에 의하여 중압 절탄기(143) 및 고압 절탄기(145)에 급수가 공급될 수도 있다.
고압 절탄기(145)에서 가열된 급수는 고압 드럼(149)으로 공급되며, 고압 증발기(146)는 고압 드럼(149)에 연결되어 고압 드럼(149)에 저장된 급수를 가열하여 증기로 변환한 후에 고압 드럼에 저장한다.
저압 드럼(147), 중압 드럼(148), 고압 드럼(149)에 저장된 스팀은 과열기에서 가열된 후에 각각의 저압, 중압, 및 고압 스팀 터빈들에 공급될 수 있다.
급수 공급관(153)은 중압부(G2)와 냉각기(150)를 연결하여 급수를 냉각기(150)로 공급한다. 중압 절탄기 (143)의 하류측에는 급수 공급관(153)으로 공급되는 급수의 유량을 제어하는 중압 밸브(177)가 설치될 수 있다.
냉각기(150)는 압축공기 공급관(161)을 통해서 압축기(112)에서 압축 공기를 공급 받아서 냉각한 후에 가스 터빈(110)의 열원으로 공급한다. 여기서 열원은 연소기의 각 부분과 터빈의 각 부분이 될 수 있다.
냉각기(150)는 급수 공급관(153)에서 급수를 공급받는 제1 열교환부(151)와 제1 열교환부(151)에서 급수를 공급받는 제2 열교환부(152)를 포함할 수 있다. 제1 열교환부(151)와 제2 열교환부(152)의 용량은 동일하게 이루어질 수 있다. 또한, 제1 열교환부(151)와 제2 열교환부(152)는 직렬 또는 병렬로 연결된 복수의 열교환 유닛들을 포함할 수 있다.
제1 열교환부(151)는 급수 공급관(153)과 연결되어 제2 열교환부(152)에서 전달된 공기를 냉각한다. 제2 열교환부(152)는 압축공기 공급관(161)과 연결되어 상대적으로 고온의 급수와의 열교환을 통해서 공기를 냉각한 후에 제1 열교환부(151)로 공기를 전달한다.
급수 공급관(153)은 제1 열교환부(151)와 연결되어 제1 열교환부(151)로 중압의 급수를 공급한다. 급수 공급관(153)은 중압 펌프(172)의 하류측에 연결되어 중압 펌프(172)에서 가압된 급수를 제1 열교환부(151)로 공급한다. 또한, 급수 공급관(153)은 중압 펌프(172)와 중압 절탄기(143) 사이에 연결되므로 중압부(G2)에서 가열되지 않은 급수가 공급되어 압축 공기를 효율적으로 냉각할 수 있다.
급수 전달관(154)은 제1 열교환부(151)에서 압축공기와의 열교환으로 가열된 급수를 제2 열교환부(152)로 전달한다. 또한, 제1 열교환부(151)와 제2 열교환부(152) 사이에는 제2 열교환부(152)에서 냉각된 공기를 제1 열교환부(151)로 전달하는 공기 전달관(162)이 설치된다.
급수 전달관(154)에는 제1 열교환부(151)에서 가열된 급수 중 일부를 배열회수 보일러(140)로 공급하는 중간 회수관(166)이 연결된다. 중간 회수관(166)은 중압 드럼(148)과 연결되어 중압 드럼(148)으로 급수를 공급한다. 이와 같이 중간 회수관(166)이 설치되면 제1 열교환부(151)로 유입되는 급수의 양을 용이하게 조절할 수 있다.
한편, 급수 전달관(154)에는 제1 열교환부(151)에서 가열된 급수 중 일부를 응축기(121)로 공급하는 중간 배출관(167)이 설치된다. 중간 배출관(167)이 설치되면 가스 터빈(110)의 부하가 낮은 경우에 제1 열교환부(151)로 공급되는 유량을 용이하게 증가시킬 수 있다.
제1 열교환부(151)에는 냉각된 공기를 가스 터빈(110)의 열원으로 공급하는 냉각공기 배출관(163)이 연결된다. 냉각공기 배출관(163)은 연소기(115)의 라이너와 메인 터빈(113)의 블레이드 등에 냉각공기를 공급할 수 있다.
제2 열교환부(152)에는 제2 열교환부(152)에서 가열된 급수를 배열회수 보일러(140)로 공급하는 스팀 회수관(155)이 설치된다. 스팀 회수관(155)은 중압 드럼(148)의 출구측에 연결되며 스팀 회수관(155)에서 공급되는 스팀은 중압 드럼(148)으로 유입되지 않고 중압 드럼(148)에서 배출되는 스팀과 혼합되어 스팀 터빈(120)으로 공급될 수 있다.
제1 열교환부(151)에는 액상의 급수가 유입되고, 제1 열교환부(151)에서 가열된 후에 액상으로 배출된다. 한편, 제2 열교환부(152)에는 액상의 급수가 유입되고 제2 열교환부(152)에서 가열되어 스팀으로 변환된 후에 기상의 스팀으로 배출된다.
도 4에 도시된 바와 같이 제2 열교환부(152)는 기화한 스팀을 저장하고 배출하기 위해서 캐틀 보일러(Kettle boiler)로 이루어질 수 있다. 제2 열교환부(152)는 고온의 공기가 이동하는 복수의 튜브(152a), 공기가 유입되는 공기 유입구(152b), 가열된 공기가 배출되는 공기 배출구(152c), 급수가 유입되는 급수 유입구(152d), 스팀이 배출되는 스팀 배출구(152e)를 포함할 수 있다. 스팀 배출구(152e)에는 스팀에 포함된 수분의 함량을 감소시키기 위한 디미스터(Demister) 등이 설치될 수 있다.
이때, 튜브(152a)들은 급수에 잠기며 스팀은 급수의 상부에 위치한다. 튜브(152a)가 급수가 급수 내부에 있어야만 열교환 효율이 향상되고, 튜브(152a)가 스팀과 접촉하면 열교환 효율이 현저히 저하되는 문제가 발생한다. 이에 따라 제2 열교환부(152) 내부에 저장되는 급수의 유량을 일정한 수준으로 유지하는 것은 매우 중요하다.
이와 같이 제2 열교환부(152)가 캐틀 보일러로 이루어지면 공기와 급수의 열교환을 효율적으로 유도하면서도 발생된 스팀을 안정적으로 저장하고 외부로 배출시킬 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이 압축 공기를 이동시키는 라인에는 제2 열교환부(152)의 상류와 제1 열교환부(151)의 하류를 연결하여, 제1 열교환부(151) 및 제2 열교환부(152)를 우회하여 제2 열교환부(152)의 하류로 압축 공기를 이동시키는 공기 바이패스관(165)이 설치된다.
공기 바이패스관(165)은 압축공기 공급관(161)과 냉각공기 배출관(163)에 연결되어 압축 공기가 제1 열교환부(151)와 제2 열교환부(152)를 우회하도록 한다. 또한, 공기 바이패스관(165)에는 공기 바이패스관(165)을 통해서 이동하는 공기의 유량을 제어하는 공기제어 밸브(156)가 설치된다.
공기제어 밸브(156)는 제1 열교환부(151) 및 제2 열교환부(152)를 우회하는 공기의 유량을 제어하여, 이에 따라 보다 용이하게 공기의 온도를 제어할 수 있다.
제1 열교환부(151)에서 공기가 배출되는 하류측의 냉각공기 배출관에는 냉각된 공기의 온도를 측정하는 제1 온도계(T1)가 설치된다. 또한, 제2 열교환부(152)의 상류측에는 제2 열교환부(152)로 유입되는 급수의 온도를 측정하는 제2 온도계(T2)가 설치된다.
또한, 급수 전달관(154)에는 제2 열교환부(152)로 유입되는 급수의 유량을 제어하는 중간 제어 밸브(157)가 설치된다. 중간 제어 밸브(157)는 제2 열교환부 내부의 수위가 기 설정된 수준을 유지하도록 제어한다.
중간 회수관(166)에는 중간 회수관(166)을 통해서 중압 드럼(148)으로 회수되는 급수의 유량을 제어하는 회수 제어 밸브(159)가 설치된다. 회수 제어 밸브(159)는 냉각 공기의 온도를 제어할 수 있다.
중간 배출관(167)에는 중간 배출관(167)을 통해서 응축기(121)로 배출되는 급수의 유량을 제어하는 배출 제어 밸브(158)가 설치된다. 배출 제어 밸브(158)는 가스 터빈(110)의 작동 상태에 따라 응축기로 이동하는 잉여 급수의 수량을 제어한다.
이하에는 본 발명의 제1 실시예에 따른 복합 발전 시스템의 구동 방법에 대해서 설명한다. 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 복합 발전 시스템의 구동 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3 및 도 5를 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 복합 발전 시스템의 구동 방법은 압축 공기 냉각 단계(S101), 공기 온도 판단 단계(S102), 유입급수 온도 판단 단계(S103), 제어 단계(S104)를 포함할 수 있다.
압축 공기 냉각 단계(S101)는 배열회수 보일러(140)에서 제1 열교환부(151)로 급수를 공급하고, 제1 열교환부(151)에서 배출된 급수를 제2 열교환부(152)로 공급하며, 가스 터빈(110)에 생성된 압축 공기를 제2 열교환부(152)로 공급하여 냉각한다. 압축 공기 냉각 단계(S101)는 중압부(G2)에서 중압 펌프(172)와 중압 절탄기(143) 사이에 연결된 급수 공급관(153)을 제1 열교환부(151)에 연결하여 급수를 공급한다. 압축 공기 냉각 단계(S101)에서 공기는 제2 열교환부(152)에서 1차적으로 냉각되고, 제1 열교환부(151)에서 2차적으로 냉각된다.
공기 온도 판단 단계(S102)는 제1 열교환부(151)에서 배출되는 공기의 온도를 측정하고, 기 설정된 제1 기준 온도와 비교한다. 공기 온도 판단 단계(S102)는 냉각공기 배출관(163)에 설치된 제1 온도계(T1)를 이용하여 공기의 온도를 측정한 후 제1 기준 온도와 비교한다.
유입급수 온도 판단 단계(S103)는 제2 열교환부(152)로 유입되는 급수의 온도를 측정하고 기 설정된 제2 기준 온도와 비교한다. 유입급수 온도 판단 단계(S103)는 급수 전달관(154)에 설치된 제2 온도계(T2)를 이용하여 급수의 온도를 측정한 후 제2 기준 온도와 비교한다.
제어 단계(S104)는 제1 열교환부(151)와 제2 열교환부(152)를 우회하여 이동하는 압축 공기의 유량을 제어하여 공기 온도 및 급수의 온도를 조절한다.
제어 단계(S104)는 제1 열교환부(151)에서 배출되는 압축 공기의 온도가 제1 기준 온도보다 더 낮으면 공기제어 밸브(156)의 개방도를 증가시키고, 제1 열교환부(151)에서 배출되는 압축 공기의 온도가 제1 기준 온도보다 더 높으면 공기제어 밸브(156)의 개방도를 감소시킨다. 공기제어 밸브(156)의 개방도가 증가하면 많은 양의 고온의 공기가 냉각되지 않고 제1 열교환부(151)의 하류측으로 이동하므로 공기의 온도가 상승하고, 공기제어 밸브(156)의 개방도가 감소하면 바이패스되는 공기의 유량이 감소하므로 공기의 온도가 하강한다.
또한, 제어 단계(S104)는 제1 열교환부(151)에서 배출되는 압축 공기의 온도가 제1 기준 온도보다 더 높고, 공기제어 밸브(156)가 닫혔으면, 회수 제어 밸브(159)의 개방도를 증가시킨다. 회수 제어 밸브(159)의 개방도가 증가되면 제1 열교환부(151)에서 배출되는 급수의 배출 속도가 증가하므로 더욱 많은 급수가 제1 열교환부(151)로 유입되어 공기를 냉각할 수 있다.
또한, 제어 단계(S104)는 공기제어 밸브(156)가 닫히고, 회수 제어 밸브(159)가 완전히 개방된 상태에서, 제1 열교환부(151)에서 배출되는 압축 공기의 온도가 상기 제1 기준 온도보다 더 높으면, 배출 제어 밸브(158)의 개방도를 증가시킨다. 배출 제어 밸브(158)의 개방도가 증가되면 제1 열교환부(151)에서 배출되는 급수의 배출 속도가 증가하므로 더욱 많은 급수가 제1 열교환부(151)로 유입되어 공기를 냉각할 수 있다.
또한, 제어 단계(S104)는 공기제어 밸브(156)가 닫히지 않은 상태에서 제2 열교환부(152)로 유입되는 급수의 온도가 제2 기준 온도보다 높으면, 회수 제어 밸브(159)의 개방도를 증가시키고, 제2 열교환부(152)로 유입되는 급수의 온도가 제2 기준 온도보다 낮으면 회수 제어 밸브(159)의 개방도를 감소시킨다.
회수 제어 밸브(159)의 개방도가 증가되면 고온의 급수가 중압 드럼(148)으로 회수되고, 증가된 유량에 의하여 공기의 온도가 하강하므로 제2 열교환부(152)로 유입되는 급수의 온도가 낮아질 수 있다.
상기한 바와 같이 본 제1 실시예에 따르면 제어 단계(S104)를 포함하여 공기를 효율적으로 냉각하고, 공기와 급수의 온도를 용이하게 제어할 수 있다.
이하에는 본 발명의 제2 실시예에 따른 복합 발전 시스템에 대해서 설명한다. 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 냉각기를 도시한 구성도이다.
도 6을 참조하여 설명하면, 본 제2 실시예에 따른 복합 발전 시스템은 급수 바이패스관(168)을 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 복합 발전 시스템과 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구성에 대한 중복 설명은 생략한다.
급수를 이동시키는 라인에는 제1 열교환부(151)의 상류와 제1 열교환부(151)의 하류를 연결하여, 제1 열교환부(151)를 우회하여 제2 열교환부(152)의 상류로 급수를 이동시키는 급수 바이패스관(168)이 설치된다. 급수 바이패스관(168)은 급수 공급관(153)과 급수 전달관(154)에 연결되어 제1 열교환부(151)를 우회하여 급수를 이동시킨다.
급수 바이패스관(168)에는 급수 바이패스관(168)을 통해서 이동하는 급수의 유량을 제어하는 바이패스 제어 밸브(169)가 설치된다. 바이패스 제어 밸브(169)는 제1 열교환부(151)를 우회하는 급수의 유량을 제어하며, 이에 따라 보다 용이하게 공기의 온도를 제어할 수 있다. 급수 전달관(154)에는 제1 열교환부(151)에서 배출되는 급수의 온도를 측정하는 제3 온도계(T3)가 설치된다.
이하에는 본 발명의 제2 실시예에 따른 복합 발전 시스템의 구동 방법에 대해서 설명한다. 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 복합 발전 시스템의 구동 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7을 참조하여 설명하면, 본 제2 실시예에 따른 복합 발전 시스템의 구동 방법은
압축 공기 냉각 단계(S201), 공기 온도 판단 단계(S202), 배출급수 온도 판단 단계(S202), 유입급수 온도 판단 단계(S204), 제어 단계(S205)를 포함할 수 있다.
압축 공기 냉각 단계(S201)는 배열회수 보일러(140)에서 제1 열교환부(151)로 급수를 공급하고, 제1 열교환부(151)에서 배출된 급수를 제2 열교환부(152)로 공급하며, 가스 터빈(110)에 생성된 압축 공기를 제2 열교환부(152)로 공급하여 냉각한다.
공기 온도 판단 단계(S202)는 제1 열교환부(151)에서 배출되는 공기의 온도를 측정하고, 기 설정된 제1 기준 온도와 비교한다. 공기 온도 판단 단계(S202)는 냉각공기 배출관(163)에 설치된 제1 온도계(T1)를 이용하여 공기의 온도를 측정한 후 제1 기준 온도와 비교한다.
배출급수 온도 판단 단계(S203)는 제1 열교환부(151)에서 배출되는 급수의 온도를 측정하고 기 설정된 제3 기준 온도와 비교한다. 유입급수 온도 판단 단계(S204)는 제2 열교환부(152)로 유입되는 급수의 온도를 측정하고 기 설정된 제2 기준 온도와 비교한다.
제어 단계(S205)는 제1 열교환부(151)와 제2 열교환부(152)를 우회하여 이동하는 압축 공기의 유량을 제어하여 공기 온도 및 급수의 온도를 조절한다. 제어 단계(S205)는 제1 열교환부(151)에서 배출되는 압축 공기의 온도가 제1 기준 온도보다 더 낮으면 공기제어 밸브(156)의 개방도를 증가시키고, 제1 열교환부(151)에서 배출되는 압축 공기의 온도가 제1 기준 온도보다 더 높으면 공기제어 밸브(156)의 개방도를 감소시킨다.
또한, 제어 단계(S205)는 제1 열교환부(151)에서 배출되는 압축 공기의 온도가 제1 기준 온도보다 더 높고, 공기제어 밸브(156)가 닫혔으면, 회수 제어 밸브(159)의 개방도를 증가시킨다.
또한, 제어 단계(S205)는 공기제어 밸브(156)가 닫히고, 회수 제어 밸브(159)가 완전히 개방된 상태에서, 제1 열교환부(151)에서 배출되는 압축 공기의 온도가 제1 기준 온도보다 더 높으면, 배출 제어 밸브(158)의 개방도를 증가시킨다.
또한, 제어 단계(S205)는 공기제어 밸브(156)가 닫히지 않은 상태에서 제2 열교환부(152)로 유입되는 급수의 온도가 제2 기준 온도보다 높으면, 회수 제어 밸브(159)의 개방도를 증가시키고, 제2 열교환부(152)로 유입되는 급수의 온도가 제2 기준 온도보다 낮으면 회수 제어 밸브(159)의 개방도를 감소시킨다.
또한, 제어 단계(S205)는 제2 열교환부(152)로 유입되는 급수의 온도가 제2 기준 온도보다 더 높으면, 바이패스 제어 밸브(169)의 개방도를 증가시키고, 제2 열교환부(152)에서 배출되는 급수의 온도가 제2 기준 온도보다 더 낮으면 바이패스 제어 밸브(169)의 개방도를 감소시킨다.
바이패스 제어 밸브(169)의 개방도가 증가하면 가열되지 않은 급수의 유입량이 증가하므로 제2 열교환부(152)로 유입되는 급수의 온도가 하강할 수 있으며, 바이패스 제어 밸브(169)의 개방도가 감소하면 가열되지 않은 급수의 유입량이 감소하므로 제2 열교환부(152)로 유입되는 급수의 온도가 상승할 수 있다.
또한, 제어 단계(S205)는 공기제어 밸브(156)가 닫히지 않은 상태에서 제1 열교환부(151)에서 배출되는 급수의 온도가 제3 기준 온도보다 높으면, 회수 제어 밸브(159)의 개방도를 증가시키고, 제1 열교환부(151)에서 배출되는 급수의 온도가 제3 기준 온도보다 낮으면, 회수 제어 밸브(159)의 개방도를 감소시킬 수 있다.
상기한 바와 같이 본 제2 실시예에 따르면 제어 단계(S205)에서 바이패스 제어 밸브(169)를 이용하여 급수의 온도를 제어하므로 제2 열교환부(152)로 유입되는 급수의 온도를 용이하게 제어할 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
100: 복합 발전 시스템 110: 가스 터빈
112: 압축기 115: 연소기
113: 메인 터빈 120: 스팀 터빈
121: 응축기 122: 응축수 저장조
123: 응축수 펌프 130: 발전기
140: 배열회수 보일러 141: 응축수 예열기
142: 저압 증발기 143: 중압 절탄기
144: 중압 증발기 145: 고압 절탄기
146: 고압 증발기 147: 저압 드럼
148: 중압 드럼 149: 고압 드럼
150: 냉각기 151: 제1 열교환부
152: 제2 열교환부 153: 급수 공급관
154: 급수 전달관 155: 스팀 회수관
156: 공기제어 밸브 157: 중간 제어 밸브
158: 배출 제어 밸브 159: 회수 제어 밸브
161: 압축공기 공급관 162: 공기 전달관
165: 공기 바이패스관 166: 중간 회수관
167: 중간 배출관 168: 급수 바이패스관
169: 바이패스 제어 밸브 172: 중압 펌프
173: 고압 펌프 175: 탈기기
176: 고압 밸브 181: 스팀 공급 라인
182: 터빈급수 회수 라인

Claims (17)

  1. 공기를 압축하는 압축기와 연료를 연소하는 연소하는 연소기와 연소된 연소 가스를 이용하여 터빈 블레이드를 회전시키는 메인 터빈을 포함하는 가스 터빈;
    상기 가스 터빈에서 배출되는 연소 가스를 이용하여 급수를 가열하며 압력 레벨이 서로 상이한 고압부, 중압부, 저압부를 갖는 배열회수 보일러;
    상기 압축기에서 생성된 압축 공기를 상기 배열회수 보일러에서 공급되는 급수로 냉각하며, 제1 열교환부와 제2 열교환부를 갖는 냉각기;
    상기 배열회수 보일러와 연결되어 상기 제1 열교환부에 급수를 공급하는 급수 공급관;
    상기 제1 열교환부와 상기 제2 열교환부를 연결하여 상기 제1 열교환부에서 배출된 급수를 상기 제2 열교환부로 공급하는 급수 전달관;
    을 포함하며,
    상기 급수 전달관에는 상기 제1 열교환기에서 배출된 급수를 상기 중압부로 공급하는 중간 회수관이 연결된 복합 발전 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 중압부는 급수를 가압하여 이동시키는 중압 펌프와 상기 중압 펌프로부터 급수를 공급받으며 급수를 가열하는 중압 절탄기와 상기 중압 절탄기에서 가열된 급수를 저장하는 중압 드럼을 포함하고,
    상기 급수 공급관은 상기 중압 펌프와 상기 중압 절탄기 사이에 연결되어 상기 중압 펌프로부터 급수를 공급받는 복합 발전 시스템.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 급수 전달관에는 상기 제1 열교환기에서 배출된 급수를 상기 배열회수 보일러에 연결된 응축기로 공급하는 중간 배출관이 설치된 복합 발전 시스템.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 열교환부에는 액상의 급수가 유입되고 상기 제2 열교환부에서 기상의 스팀이 배출되는 복합 발전 시스템.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제2 열교환부는 캐틀 보일러로 이루어진 복합 발전 시스템.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 급수 전달관에는 상기 제2 열교환부로 유입되는 급수의 유량을 제어하는 중간 제어 밸브가 설치된 복합 발전 시스템.
  7. 제1 항에 있어서,
    압축 공기를 이동시키는 라인에 연결되며 상기 제2 열교환부의 상류와 상기 제1 열교환부의 하류를 연결하여, 상기 제1 열교환부 및 상기 제2 열교환부를 우회하여 상기 제2 열교환부의 하류로 압축 공기를 이동시키는 공기 바이패스관을 더 포함하는 복합 발전 시스템.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 공기 바이패스관에는 상기 공기 바이패스관을 통해서 이동하는 공기의 유량을 제어하는 공기제어 밸브가 설치된 복합 발전 시스템.
  9. 제1 항에 있어서,
    급수를 이동시키는 라인에 연결되며 상기 제1 열교환부의 상류와 상기 제1 열교환부의 하류를 연결하여, 상기 제1 열교환부를 우회하여 상기 제2 열교환부의 상류로 급수를 이동시키는 급수 바이패스관을 더 포함하고,
    상기 급수 바이패스관에는 상기 급수 바이패스관을 통해서 이동하는 급수의 유량을 제어하는 급수제어 밸브가 설치된 복합 발전 시스템.
  10. 가스 터빈, 스팀 터빈, 배열회수 보일러, 및 상기 가스 터빈의 압축기에서 생성된 압축 공기를 냉각하는 제1 열교환부와 제2 열교환부를 갖는 냉각기를 포함하고, 배열회수 보일러는 저압부, 중압부, 및 고압부를 포함하는 복합 발전 시스템의 구동 방법에 있어서,
    상기 배열회수 보일러에서 제1 열교환부로 급수를 공급하고, 상기 제1 열교환부에서 배출된 급수를 상기 제2 열교환부로 공급하여, 상기 가스 터빈에 생성된 압축 공기를 냉각하는 압축 공기 냉각 단계;
    상기 제1 열교환부에서 배출되는 압축 공기의 온도를 측정하고 기 설정된 제1 기준 온도와 비교하는 공기 온도 판단 단계;
    상기 제2 열교환부로 유입되는 급수의 온도를 측정하고 기 설정된 제2 기준 온도와 비교하는 유입급수 온도 판단 단계;
    상기 제1 열교환부를 우회하여 상기 제1 열교환부의 하류측으로 급수를 공급하는 급수 바이패스관에 설치된 바이패스 제어 밸브를 이용하여 급수의 온도를 조절하는 제어 단계;
    를 포함하는 복합 발전 시스템의 구동 방법.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 압축 공기 냉각 단계는 상기 중압부의 중압 펌프와 중압 절탄기 사이에 연결된 급수 공급관을 통해서 공급되는 급수를 상기 제1 열교환부로 공급하는 복합 발전 시스템의 구동 방법.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 제어 단계는 상기 제1 열교환부와 상기 제2 열교환부를 우회하여 상기 제2 열교환부의 하류측으로 공기를 공급하는 공기 바이패스관에 설치된 공기제어 밸브를 이용하여 공기의 온도를 조절하되,
    상기 제1 열교환부에서 배출되는 압축 공기의 온도가 상기 제1 기준 온도보다 더 낮으면 상기 공기제어 밸브의 개방도를 증가시키고,
    상기 제1 열교환부에서 배출되는 압축 공기의 온도가 상기 제1 기준 온도보다 더 높으면 상기 공기제어 밸브의 개방도를 감소시키는 복합 발전 시스템의 구동 방법.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 제어 단계는 상기 제1 열교환부와 상기 제2 열교환부 사이에서 급수를 회수하는 중간 회수관에 설치된 회수 제어 밸브를 이용하여 공기의 온도를 조절하되,
    상기 제1 열교환부에서 배출되는 압축 공기의 온도가 상기 제1 기준 온도보다 더 높고, 상기 공기제어 밸브가 닫혔으면, 상기 회수 제어 밸브의 개방도를 증가시키는 복합 발전 시스템의 구동 방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 제어 단계는 상기 제1 열교환기에서 배출된 급수를 상기 스팀 터빈에서 배출되는 증기를 응축시키는 응축기로 공급하는 중간 배출관에 설치된 배출 제어 밸브를 이용하여 공기의 온도를 조절하되,
    상기 공기제어 밸브가 닫히고, 상기 회수 제어 밸브가 완전히 개방된 상태에서, 상기 제1 열교환부에서 배출되는 압축 공기의 온도가 상기 제1 기준 온도보다 더 높으면, 상기 배출 제어 밸브의 개방도를 증가시키는 복합 발전 시스템의 구동 방법.
  15. 제12 항에 있어서,
    상기 제어 단계는 상기 제1 열교환부와 상기 제2 열교환부를 우회하여 상기 제2 열교환부의 하류측으로 공기를 공급하는 공기 바이패스관에 설치된 공기 제어 밸브와 상기 제1 열교환부와 상기 제2 열교환부 사이에서 급수를 회수하는 중간 회수관에 설치된 회수 제어 밸브를 이용하여 급수의 온도를 조절하되,
    상기 공기 제어 밸브가 닫히지 않은 상태에서 상기 제2 열교환부로 유입되는 급수의 온도가 상기 제2 기준 온도보다 높으면, 상기 회수 제어 밸브의 개방도를 증가시키고, 상기 제2 열교환부로 유입되는 급수의 온도가 상기 제2 기준 온도보다 낮으면 상기 회수 제어 밸브의 개방도를 감소시키는 복합 발전 시스템의 구동 방법.
  16. 제10 항에 있어서,
    상기 제어 단계는 상기 제2 열교환부로 유입되는 급수의 온도가 상기 제2 기준 온도보다 더 높으면, 상기 바이패스 제어 밸브의 개방도를 증가시키고, 상기 제2 열교환부에서 배출되는 급수의 온도가 상기 제2 기준 온도보다 더 낮으면 상기 바이패스 제어 밸브의 개방도를 감소시키는 복합 발전 시스템의 구동 방법.
  17. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 열교환부에서 배출되는 급수의 온도를 측정하고 기 설정된 제3 기준 온도와 비교하는 배출급수 온도 판단 단계를 더 포함하고,
    상기 제어 단계는 상기 제1 열교환부와 상기 제2 열교환부를 우회하여 상기 제2 열교환부의 하류측으로 공기를 공급하는 공기 바이패스관에 설치된 공기 제어 밸브와 상기 제1 열교환부와 상기 제2 열교환부 사이에서 급수를 회수하는 중간 회수관에 설치된 회수 제어 밸브를 이용하여 급수의 온도를 조절하되,
    상기 공기 제어 밸브가 닫히지 않은 상태에서 상기 제1 열교환부에서 배출되는 급수의 온도가 상기 제3 기준 온도보다 높으면, 상기 회수 제어 밸브의 개방도를 증가시키고, 상기 제1 열교환부에서 배출되는 급수의 온도가 상기 제3 기준 온도보다 낮으면, 상기 회수 제어 밸브의 개방도를 감소시키는 복합 발전 시스템의 구동 방법.
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