WO2012081922A2 - 부유식 가스복합 발전플랜트 및 건조방법 - Google Patents

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WO2012081922A2
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유병용
박주미
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대우조선해양 주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to a floating gas combined cycle power plant and drying method, by combining the offshore gas storage facility and gas combined cycle power plant to dry one by one, significantly reducing construction air and costs,
  • the present invention relates to a floating gas combined cycle power plant and heat drying method using fuel.
  • FSRU Floating Storage Re-gasfication Unit
  • FSPP Floating and Storage Power Plant
  • the present invention is to solve the conventional problems as described above, when constructing a gas power generation facility in a country without a gas infrastructure, the offshore gas storage facility and a combined gas power plant separately built into one facility, By building it in shipyards in the form of ships, it is possible to drastically reduce construction air and costs, minimize the construction of sites required for facilities, and supply gas power infrastructure in a short time to areas without gas infrastructure. It is an object to provide a floating gas combined cycle power plant.
  • a floating gas combined cycle power plant is constructed of liquefied natural gas and evaporated gas used as fuel for the new and advanced floating gas combined cycle power plant that can generate electricity by using waste heat while having gas storage facilities at sea. It is an object of the present invention to provide a floating gas combined cycle power plant having a heat exchange system that can increase energy efficiency through heat exchange with equipment.
  • the storage tank for storing liquefied natural gas; vaporization unit for vaporizing the liquefied natural gas supplied from the storage tank
  • a gas turbine operated using natural gas vaporized by the vaporization unit as a fuel
  • a waste heat recovery boiler generating steam using waste heat of exhaust gas generated from the gas turbine
  • a floating gas combined cycle power plant comprising a generator for generating power by the power of the gas turbine and the steam turbine.
  • the hull is characterized in that the gas turbine, the waste heat recovery boiler, the steam turbine and the generator is installed in at least one of the inside of the deck and the top of the deck, the top of the deck.
  • the hull is characterized in that the water treatment / cooling unit for treating the wastewater generated by the power generation and providing a cooling water for the cooling of the power-related facilities.
  • a gas turbine operated by vaporizing liquefied natural gas supplied from a storage tank of a hull as a fuel and using waste heat of exhaust gas generated from the gas turbine It provides a floating gas combined cycle power plant characterized in that the power is obtained by operating the generator by the power of the steam turbine operating by the generated steam.
  • a body having a support structure provided with a receiving space in which a storage tank is accommodated, wherein the support structure provides a weight portion providing sufficient weight to sink the body below the surface of the water And, to provide a floating gas combined cycle power plant comprising a frame forming portion for providing a filling space filled with the weight portion.
  • the frame forming portion has an outer wall portion exposed to the outside, and an inner wall portion located inside the outer wall portion to surround at least a portion of the storage tank, wherein the filling space is formed between at least a portion between the outer wall portion and the inner wall portion It features.
  • the frame forming portion is characterized in that made of steel.
  • the weight part is made of cement.
  • the support structure is characterized in that it further comprises a ballast tank.
  • the foundation structure transportation step is characterized in that for transporting the foundation structure using a heavy load carrier.
  • the frame forming portion is characterized in that it is dried with steel.
  • the weight part forming step is performed by pouring cement into the filling space.
  • the base structure is characterized in that it further comprises a power plant using natural gas.
  • the storage tank is provided in the hull and stored therein liquefied natural gas; vaporization unit provided on the hull to vaporize the liquefied natural gas with natural gas; provided in the hull and in the storage tank A power generation facility that generates electric power by using at least one of the supplied liquefied natural gas and evaporated gas as fuel; And a heat exchange unit for exchanging heat from the fuel supplied from the storage tank and high temperature waste heat generated from the power generation facility.
  • the power plant includes: a gas turbine operated using the natural gas as fuel; a waste heat recovery boiler generating steam using waste heat of exhaust gas generated from the gas turbine; operated by the steam supplied from the waste heat recovery boiler. Steam turbine; And a generator for generating power from at least one of the gas turbine and the steam turbine, wherein the heat exchange unit is configured to generate waste heat discharged from the liquefied natural gas and the steam turbine supplied from the storage tank to the gas turbine. And a first heat exchanger for mutual heat exchange.
  • the power plant includes: a gas turbine operated using the natural gas as fuel; a waste heat recovery boiler generating steam using waste heat of exhaust gas generated from the gas turbine; operated by the steam supplied from the waste heat recovery boiler. Steam turbine; And a generator that generates power by generating at least one power of the gas turbine and the steam turbine, wherein the heat exchange unit is configured to mutually heat-exchange the boil-off gas discharged from the storage tank and the waste heat discharged from the steam turbine. It further comprises a heat exchanger.
  • the power plant includes: a gas turbine operated using the natural gas as fuel; a waste heat recovery boiler generating steam using waste heat of exhaust gas generated from the gas turbine; operated by the steam supplied from the waste heat recovery boiler. Steam turbine; And a generator configured to generate power by at least one of the gas turbine and the steam turbine; and a compressor configured to compress the boil-off gas, wherein the heat exchange unit includes: the liquefied natural gas supplied from the storage tank to the gas turbine; It further comprises a third heat exchanger for mutual heat exchange between the waste heat discharged from the compressor.
  • the power plant includes: a gas turbine operated using the natural gas as fuel; a waste heat recovery boiler generating steam using waste heat of exhaust gas generated from the gas turbine; operated by the steam supplied from the waste heat recovery boiler. Steam turbine; And a generator configured to generate power by at least one of the gas turbine and the steam turbine, wherein the heat exchange unit comprises: a fourth heat exchanger configured to mutually heat-exchange the boil-off gas discharged from the storage tank and the waste heat discharged from the compressor; It further comprises a group.
  • the present invention it is possible to supply the gas storage and gas power generation facilities required for the construction of a gas power plant in an area without a gas infrastructure as a single facility, and by placing the gas power generation facilities in the upper or inside secured in the offshore gas storage in advance It can reduce construction air and cost by drastically reducing the components necessary for the construction of power plants, minimize the construction of sites, and build them in shipyards in the form of ships to dramatically reduce the time and cost required for construction. It can reduce, minimize the site's environmental impact, and deliver gas power infrastructure in a short time to areas without gas infrastructure.
  • the offshore gas storage facility is fixed on the bottom of the sea, the external force caused by the waves is greatly reduced, and the composite material by the joining of steel and cement is used, so the strength is improved and the amount of steel is reduced. By enclosing the heat insulating ability and the gas leakage blocking ability can be improved.
  • the liquefied natural gas and evaporated gas used as fuel of the floating gas combined cycle power plant are exchanged with the equipment constituting the floating gas combined cycle power plant to provide the energy necessary for vaporizing the liquefied natural gas and heating the boil off gas. It can reduce the energy consumption required to cool the equipment of the floating gas combined cycle power plant and improve the overall efficiency of the floating gas combined cycle power plant.
  • FIG. 1 is a view schematically showing a floating gas combined cycle power plant according to a first embodiment of the present invention.
  • Figure 2 schematically shows a floating gas combined cycle power plant according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a view schematically showing a floating gas combined cycle power plant according to a third embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a flow chart illustrating a method of drying the floating gas combined cycle power plant shown in FIG.
  • FIG. 5 is a view schematically showing a floating gas combined cycle power plant having a heat exchange system according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 to 9 schematically illustrate a state in which heat exchange is performed through a heat exchange unit in the floating gas combined cycle power plant shown in FIG. 5.
  • Waste heat recovery boiler 160 Steam turbine
  • generator 180,280 water treatment / cooling unit
  • gas power generation unit 431 gas turbine
  • heat exchange unit 441 first heat exchanger
  • the floating gas combined cycle power plant refers to a plant capable of producing electricity while floating on the sea and storing cryogenic fuel
  • the fuel or cryogenic fuel refers to liquefied natural gas or evaporated gas. Which means either.
  • FIG. 1 is a view schematically showing a floating gas combined cycle power plant according to a first embodiment of the present invention.
  • the floating gas combined cycle power plant 100 is a plant that is located at sea to store liquefied natural gas and performs power generation.
  • the gasification unit 130 for vaporizing the liquefied natural gas stored in the storage tank 120, the gas turbine 140 that operates using the natural gas vaporized by the vaporization unit 130 as a fuel, and the gas turbine 140 It includes a steam turbine 160 that is operated by the steam generated by using the waste heat of the exhaust gas generated from, by operating the generator 170 by the power of at least one of the gas turbine 140 and the steam turbine 160 Get power.
  • the hull 110 may have a variety of structures for floating on the sea, in this embodiment, the power generation equipment 190, for example, the gas turbine 140, waste heat recovery boiler 150, steam turbine 160 and generator ( 170 is installed on top of the deck (111).
  • the power generation equipment 190 for example, the gas turbine 140, waste heat recovery boiler 150, steam turbine 160 and generator ( 170 is installed on top of the deck (111).
  • the storage tank 120 is provided inside the hull 110 and is supplied with the liquefied natural gas from the liquefied natural gas carrier 1 to store it in a cryogenic state, and has a material and a structure to withstand cryogenic temperatures. .
  • the vaporization unit 130 vaporizes the liquefied natural gas supplied from the storage tank 120 using the fruit such as sea water, steam, and natural gas to be supplied to the gas turbine 140, for example, the deck of the hull 110 111 can be installed on. Accordingly, the vaporization unit 130 may include a fruit generating unit and a fruit supply unit to supply the fruit to the supply path of the liquefied natural gas to vaporize the liquefied natural gas by heat exchange with the fruit.
  • the gas turbine 140 operates by using the natural gas vaporized by the vaporization unit 130 as a fuel.
  • the gas turbine 140 operates by injecting and burning fuel in a state of compressed air at high pressure to obtain power to operate the generator 170. Let's do it. Meanwhile, the waste heat is recovered from the high temperature exhaust gas through the waste heat recovery boiler 150 without releasing the high temperature exhaust gas discharged from the gas turbine 140 to the atmosphere.
  • the waste heat recovery boiler 150 generates steam of high temperature and high pressure by using heat of exhaust gas generated from the gas turbine 140 to be supplied to the steam turbine 160.
  • the steam turbine 160 operates by steam generated from the waste heat recovery boiler 150 to operate the generator 170.
  • Generator 170 is generated by the power of the gas turbine 140 and the steam turbine 160, it may be made of a single, or may be made of a plurality to obtain power from each of the gas turbine 140 and steam turbine 160. have.
  • the power produced by the generator 170 is supplied to the power source 2 of the land through the power cable.
  • the hull 110 may be equipped with a water treatment / cooling unit 180 which purifies wastewater generated by power generation physically or chemically and provides cooling water for cooling power generation-related facilities. As in the present embodiment, the hull 110 may be installed. 110 may be installed inside.
  • FIG. 2 is a view schematically showing a floating gas combined cycle power plant according to a second embodiment of the present invention.
  • the floating gas combined cycle power plant 200 has the same configuration as the floating gas combined cycle power plant 100 according to the first embodiment
  • the power generation equipment 290 such as gas turbines, waste heat recovery boilers, steam turbines, and generators may be installed inside or inside the hull 210 and over the top of the deck 211. Therefore, the power generation equipment 290 may be installed in the space left by the storage tank 220 in the interior of the hull 210.
  • the vaporization unit 230 and the water treatment / cooling unit 280 may be installed on the deck 211 of the hull (210).
  • a power generation facility of a gas power plant is provided in an offshore gas storage facility to perform gas storage and power generation at sea. and Storage Power Plant).
  • the power generation facilities in the floating gas combined cycle power plant (100,200) according to the present invention is compact in size compared to the power generation facilities due to other forms of onshore power plants, and thus the storage tanks (120,220) in the hull (110,210) There is a lot of space left on the top or side of, for this reason it can be easily installed on the top or inside of the hull (110, 210).
  • the floating gas combined cycle power plant (100,200) when constructing a gas power generation facility in a country without a gas infrastructure, the offshore gas storage facility and gas combined cycle power plant separately constructed It is possible to drastically reduce construction air and costs by integrating one into a single facility and building it in shipyards. In addition, to minimize the construction of the site (Site) required for the facility, it is possible to supply a gas power generation infrastructure in a short time to the area without the gas infrastructure.
  • FIG 3 is a view schematically showing a floating gas combined cycle power plant according to a third embodiment of the present invention.
  • the floating gas combined cycle power plant 300 has a body for storing liquefied natural gas therein instead of the hull (110 of FIG. 1) of the first embodiment. 310 and a power generation unit 320 provided above the body 310.
  • Part 3 of the floating gas combined cycle power plant 300 of the third embodiment is submerged in the sea (S) and the bottom contact with the sea bottom (B) is seated on the sea bottom (B) hull 110 of the first embodiment Unlike, there is no shaking due to the waves, and expansion / contraction by sea water does not occur, so the external force is significantly reduced.
  • the body 310 has a support structure 311 and a storage tank 317 housed inside the support structure 311.
  • the support structure 311 is shown in cross section so that the interior of the support structure 311 is visible.
  • the support structure 311 includes a frame forming portion 312 and a weight portion 315 housed inside the frame forming portion 312.
  • the support structure 311 is responsible for the load acting on the floating gas combined cycle power plant 300, and seats the floating gas combined cycle power plant 300 on the sea bottom (B).
  • the storage tank accommodating space 316 in which the storage tank 317 is accommodated is provided in the support structure 311.
  • the frame forming portion 312 includes an outer wall portion 313 and an inner wall portion 314 formed inside the outer wall portion 313. At least a portion of the outer wall portion 313 and the inner wall portion 314 is formed with a filling space 312a through which the weight portion 315 may be filled. Accordingly, the mold forming portion 312 functions as a mold in which the weight portion 315 can be filled. In the present embodiment, the mold forming portion 312 will be described as being made of steel.
  • the outer wall portion 313 is exposed to the outside directly contact with the sea (S) and the sea bottom (B). The upper end of the outer wall portion 313 is located higher than the sea level in a state where the floating gas combined cycle power plant 300 is seated on the sea bottom B.
  • the inner wall portion 314 is formed to surround the storage tank 317 from the outside.
  • the weight part 315 is a heavy weight body filled in the filling space 312a provided in the mold forming part 312.
  • the weight part 315 allows the floating gas combined cycle power plant 300 to stably maintain a fixed state on the sea bottom B by its own weight.
  • the weight part 315 is made of cement.
  • the weight part 315 is formed by pouring cement into the filling space 312a from the outside. Since the frame forming part 312 is made of steel and the weight part 315 is made of cement, the supporting structure 311 is composed of a composite material by joining steel and cement to improve strength, thereby reducing the amount of steel used. do.
  • ballast tank may be provided inside the support structure 311.
  • the ballast tank (not shown) allows the body 310 to sink completely to the sea floor.
  • the storage tank 317 stores the liquefied natural gas therein.
  • the storage tank 317 is accommodated in the storage tank receiving space 316 formed inside the support structure 311, so that the storage tank 317 is surrounded by the weight portion 315 made of cement. Since the cement surrounds the storage tank 317, the thermal insulation ability and the gas leakage prevention effect are greatly improved. Accordingly, the amount of expensive alloy used in the storage tank 317 can be reduced.
  • the power generation facility 320 is provided above the body 310. As in the first and second embodiments, the power generation facility 320 may be configured to generate power using liquefied natural gas stored in the storage tank 317.
  • the power generation unit 320 may be generated from a gas vaporizer for vaporizing liquefied natural gas stored in the storage tank 317, a gas turbine operated by using natural gas vaporized by the vaporizer, as a fuel, and a gas turbine.
  • a steam turbine is operated by the steam generated by using the waste heat of the exhaust gas
  • the generator is operated by at least one power of the gas turbine and the steam turbine.
  • the floating gas combined cycle power plant 300 may further include a fixing structure installed on the sea bottom (B).
  • the body 310 may be fixed by various fixing means such as an anchor on the fixing structure.
  • the fixed structure may be used when the body 310 is not completely submerged to the bottom (B).
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a method of drying the floating gas combined cycle power plant shown in FIG.
  • the method for drying a floating gas combined cycle power plant includes a foundation structure drying step S10, a foundation structure transportation step S20, and a weight part forming step S30.
  • Foundation structure drying step (S10) is a step of drying the structure including a frame forming portion (312 of Figure 3) made of steel in the shipyard.
  • the base structure refers to the remaining structure except for the weight part (315 of FIG. 3) in the floating gas combined cycle power plant (300 of FIG. 3). That is, in the basic structure drying step (S10), the frame forming unit (312 of FIG. 3), the storage tank 317 and the power generation facility 320 may be dried in the shipyard.
  • the foundation structure transportation step (S20) is a step of moving the foundation structure constructed in the shipyard through the foundation structure drying step (S10) to the place where the floating gas combined cycle power plant should be located.
  • the base structure is preferably dry towing (Dry Towing) using a heavy lift carrier (Heavy Lift Carrier) so as not to be exposed to blue.
  • the weight part forming step S30 is a step of forming a weight part 315 of FIG. 3 in the basic structure transported to a desired position through the basic structure transporting step S20.
  • the cement is poured into the filling space (312a of FIG. 3) provided in the mold forming part (312 of FIG. 3).
  • the floating gas combined cycle power plant sinks gradually with increasing weight and finally rests on the bottom of the sea to be fixed. A floating gas combined cycle power plant with a structure as shown in 3 is completed.
  • FIG. 5 is a view schematically showing a floating gas combined cycle power plant having a heat exchange system according to a fourth embodiment of the present invention
  • Figures 6 to 9 is a heat exchange unit in the floating gas combined cycle power plant shown in FIG.
  • Figure is a diagram schematically showing a state in which heat exchange is made through.
  • the floating gas combined cycle power plant 400 according to the fourth embodiment, the storage tank 410 is provided in the hull 405 and the cryogenic fuel is stored therein, A vaporization unit 420 provided on the hull 405 to vaporize liquefied natural gas into natural gas, and a power generation facility provided on the hull 405 to be generated by cryogenic fuel supplied from a storage tank 410 to generate electric power. 430 and a heat exchange unit 440 for heat-exchanging the cryogenic fuel supplied from the storage tank 410 and the high temperature waste heat discharged from the power generation facility 430.
  • Storage tank 410 may be provided in the hull 405, the storage tank 410 is stored in the liquefied natural gas and the stored liquefied natural gas is vaporized to be described later It is used as a working fuel of the gas turbine 431.
  • the storage tank 410 stores the boil-off gas (BOG) generated by heat exchange with the outside, and the stored boil-off gas is supplied to the gas turbine 431 to operate the gas turbine 431.
  • BOG boil-off gas
  • the vaporization unit 420 may be provided on the deck (deck) of the hull 405, the natural gas in the vaporized state after vaporizing the liquefied natural gas supplied from the storage tank 410 The gas can be supplied to the gas turbine 431.
  • the various members constituting the vaporization unit 420 may be made of a metal having excellent low temperature (eg, stainless steel) to prevent brittle fracture by leaking liquefied natural gas.
  • the power plant 430 generates electricity by cryogenic fuel supplied from the storage tank 410, and as shown in FIG. 5, gas operated by using natural gas vaporized in the vaporization unit 420 as a fuel.
  • 433 and a generator 434 that generates power by generating power of at least one of the gas turbine 431 and the steam turbine 433.
  • the power generation equipment 430 includes a compressor 435 (see FIGS. 8 and 9) for compressing the boil-off gas supplied from the storage tank 410, and a cooler 436 (FIG. 8 and 9), and a condenser 437 (see FIGS. 6 and 7) for condensing a large amount of hot waste heat gas discharged from the steam turbine 433.
  • Power generated by the power generation facility 430 may be supplied to the consumer of the land through the wire cable (not shown).
  • the heat exchange unit 440 exchanges the cryogenic fuel supplied from the storage tank 410 to the power generation facility 430 and the waste heat of high temperature generated by the power generation facility 430 to mutually heat the vaporization of the liquefied natural gas and the heating of the boil-off gas. It can reduce the energy required and reduce the energy consumption required to cool the equipment in a floating gas combined cycle plant.
  • liquefied natural gas used as a fuel of a floating gas combined cycle plant and evaporated gas (Boil-Off Gas, BOG) generated in the storage tank 410 are heated to use as a fuel of cryogenic or low temperature.
  • the temperature must be controlled to ensure proper temperature.
  • the equipment constituting the floating gas combined cycle plant is equipped with a cooling system to cool the heat generated during normal operation.
  • the heating of liquefied natural gas and the like and the cooling of the equipments consume a lot of energy as a major operating cost of the power plant.
  • the waste heat and the cryogenic fuel are mutually heat exchanged from equipment such as the steam turbine 433 or the compressor 435 of the floating gas combined cycle power plant which is in normal operation for cooling the cryogenic fuel and require cooling, the cryogenic fuel is heated. Can reduce the energy consumption required.
  • the steam discharged from the steam turbine 433 is a very large volume of hot gas, and when the waste heat is used as heat for vaporizing or heating the cryogenic fuel so as to be suitable for the fuel of the gas turbine 431, a separate fuel for heating the cryogenic fuel is required. There is no need for equipment.
  • the waste heat discharged from the steam turbine 433 or the compressor 435 is cooled while being exchanged with the cryogenic fuel, there is an advantage that the energy consumption required to cool the steam turbine 433 or the compressor 435 may be reduced.
  • the steam discharged from the steam turbine 433 is cooled through a large amount of seawater, it is possible to reduce the energy for circulating the seawater through heat exchange with cryogenic fuel.
  • the heat exchange unit 440 is, as shown in Figure 5, the liquefied natural gas and steam turbine 433 supplied from the storage tank 410 to the gas turbine 431
  • the first heat exchanger 441 for mutual heat exchange of the waste heat discharged from the gas
  • the second heat exchanger for mutual heat exchange between the boil-off gas discharged from the steam turbine 433 and the boil-off gas supplied from the storage tank 410 to the gas turbine 431.
  • 8 and the third heat exchanger 443 for mutually heat-exchanging the liquefied natural gas supplied from the storage tank 410 to the gas turbine 431 and the waste heat discharged from the compressor 435.
  • a fourth heat exchanger 444 for mutual heat exchange between the boil-off gas discharged from the compressor 435 and the boil-off gas supplied from the storage tank 410 to the gas turbine 431 as shown in FIG. 9. .
  • the first heat exchanger 441 of the heat exchange unit 440 is a cryogenic liquefied natural gas and a steam turbine 433 supplied from the storage tank 410 to the first heat exchanger 441. Heat exchange the high temperature steam supplied from As a result, the liquefied natural gas flowing into the vaporization unit 420 through the first heat exchanger 441 absorbs heat from the high-temperature steam supplied from the steam turbine 433, so that the temperature is increased, so that a separate heating device is not provided. You don't have to.
  • the second heat exchanger 442 of the heat exchange unit 440 is supplied from the steam turbine 433 and the boil-off gas supplied from the storage tank 410 to the second heat exchanger 442. Since the high-temperature steam is mutually heat-exchanged, as described above, the boil-off gas is heated to a temperature suitable for use as fuel, and the condenser 437 reduces the energy consumed for cooling the steam supplied from the steam turbine 433. Can be.
  • the third heat exchanger 443 of the heat exchange unit 440 may include the CNG and the compressor 435 supplied from the storage tank 410 to the third heat exchanger 443.
  • the waste heat supplied is exchanged with each other.
  • the liquefied natural gas flowing into the vaporization unit 420 through the third heat exchanger 443 absorbs heat from the high-temperature waste heat supplied from the compressor 435, and thus the temperature thereof rises, so that the liquefied natural gas is consumed to heat the liquefied natural gas. Energy can be reduced.
  • the compressor 435 is compressed before the vaporized gas supplied from the storage tank 410 flows into the recondenser (not shown) and is vaporized in the vaporization unit 420. It plays a role.
  • waste heat supplied from the compressor 435 and discharged through the third heat exchanger 443 is heat-exchanged with the liquefied natural gas in the third heat exchanger 443 so that the temperature is lowered.
  • the fourth heat exchanger 444 of the heat exchange unit 440 includes the boil-off gas supplied from the storage tank 410 to the fourth heat exchanger 444 and the waste heat supplied from the compressor 435.
  • the boil-off gas is heated to a temperature suitable for use as fuel, and in the cooler 436 that cools the compressor 435, it is consumed for cooling the waste heat supplied from the compressor 435. Energy can be reduced.
  • the liquefied natural gas supplied from the storage tank 410 is introduced into the vaporization unit 420 through the first heat exchanger 441.
  • the liquefied natural gas is heated by the high temperature steam supplied from the steam turbine 433 in the first heat exchanger 441, and the high temperature steam supplied from the steam turbine 433 is a large capacity so that a separate gas for heating natural gas is provided. No equipment is needed.
  • the liquefied natural gas heated through the first heat exchanger 441 is supplied to the vaporization unit 420 to be vaporized natural gas, and then supplied to the gas turbine 431 to be used as a working fuel of the gas turbine 431.
  • the exhaust gas generated from the operated gas turbine 431 is supplied to the waste heat recovery boiler 432, and the waste heat recovery boiler 432 generates steam using the exhaust gas of the gas turbine 431.
  • the boil-off gas supplied from the storage tank 410 is heat-exchanged in the second heat exchanger 442 with the hot steam discharged from the steam turbine 433 and heated to a temperature suitable for use as fuel.
  • the boil-off gas exchanged in the second heat exchanger 442 is supplied to the generator 434 in the same order as the above-described liquefied natural gas to generate the generator 434.
  • the floating gas combined cycle power plant having the heat exchange system according to the fourth embodiment is configured to exchange heat between liquefied natural gas and boiled gas used as fuel through equipment constituting the floating gas combined cycle power plant.

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Abstract

본 발명은 해상 액화천연가스 저장 및 복합화력발전 유닛에 관한 것으로서, 해상에 위치하는 유닛에 있어서, 선체에 마련되며, 액화천연가스가 저장되는 저장탱크와, 저장탱크로부터 공급되는 액화천연가스를 기화시키는 기화부와, 기화부에 의해 기화되는 천연가스를 연료로 사용하여 동작하는 가스터빈와, 가스터빈으로부터 발생하는 배기가스의 폐열을 이용하여 스팀을 발생시키는 폐열회수보일러와, 폐열회수보일러에 의해 발생되는 스팀에 의해 동작하는 스팀터빈과, 가스터빈 및 스팀터빈의 동력을 얻어 발전하는 발전기를 포함하는 것을 특징으로 하는 해상 액화천연가스 저장 및 복합화력발전 유닛이 제공된다. 본 발명에 따르면, 가스 인프라가 없는 지역의 가스 발전소 건설시 필요한 가스저장소와 가스발전설비를 하나의 설비로 공급할 수 있고, 해상의 가스저장소에 미리 확보된 상단 또는 내부에 가스발전설비를 배치함으로써 가스 발전소의 건설에 필요한 구성요소를 획기적으로 축소하여 건설 공기와 원가를 절감할 수 있으며, 사이트(Site) 공사를 최소화함과 아울러 선박형태로 조선소에서 건조되도록 하여 건설에 소요되는 기간과 비용을 획기적으로 줄일 수 있고, 사이트의 환경 영향을 최소화할 수 있으며, 가스 인프라가 없는 지역에 가스 발전 인프라를 단시간에 공급할 수 있다.

Description

부유식 가스복합 발전플랜트 및 건조방법
본 발명은, 부유식 가스복합 발전플랜트 및 건조방법에 관한 것으로서, 해상가스저장설비와 가스복합발전소를 하나로 통합하여 건조되도록 함으로써 건설 공기 및 원가를 획기적으로 감축하고, 부유식 가스복합 발전블랜트의 연료를 이용하여 열교환을 하는 부유식 가스복합 발전플랜트 및 건조방법에 관한 것이다.
최근에는 친환경적인 발전에 대한 요구로 천연가스를 이용한 발전에 대한 관심이 증가되고 있다. 특히 폐열을 회수하여 스팀터빈을 구동하는 복합화력발전 기술이 등장함에 따라 가스 발전의 효율 증대와 가스 가격의 하락 안정에 따른 가스 발전 수요가 점점 증대되고 있는 실정이다.
한편, 전력공급이 원할하지 않은 신흥개발국 등에서 가스 발전에 대한 관심이 높아지고 있는데, 가스 발전은 그 특성상 육지에 가스 저장소 등과 같은 가스 인프라가 갖추어야만 발전이 가능하기 때문에 개발에 제한이 많았다. 더욱이, 여러 개의 섬들로 이루어진 동남아시아 국가의 경우에는 대용량의 가스 발전을 하는 데 어려움이 많았다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, FSRU(Floating Storage Re-gasfication Unit)라는 해상 가스저장소가 등장하게 되었으며, 이러한 해상 가스저장소를 이용하여 육지의 발전소에 가스를 공급하게 되었다.
그러나, 이와 같은 FSRU를 이용한 육지에서의 발전은 해상에서의 FSRU 설치와 육지에 발전소를 건설해야 하는 이중적인 부담을 초래한다. 즉, FSRU 뿐만 아니라, 육상 발전소 건설에 따른 장소 확보와 건설비 소요를 가져오는 문제점을 가지고 있었다. 특히, 육상 발전소 건설에는 많은 시간이 소요됨으로써 전력 공급을 단시간내에 수행하는 것이 어렵다는 문제점을 가지고 있었다.
따라서 전술한 방법 이외에 해상에서 가스 저장소를 구비하면서 폐열을 이용하여 전력을 생산할 수 있는 새롭고 진보된 타입의 부유식 가스복합 발전플랜트(Floating and Storage Power Plant, FSPP)의 개발이 요구된다.
다만 이러한 새롭고 진보된 타입의 부유식 가스복합 발전플랜트의 개발에 있어서 종래의 육상 가스복합 발전플랜트에 비해 경쟁력을 가지기 위해서는 액화천연가스를 이용한 저비용의 연료비와 운영 비용이 필요하다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 가스 인프라가 없는 국가에 가스 발전 설비를 건설할 때, 해상가스저장설비와 가스복합발전소를 별도로 건설한 것을 하나의 설비로 통합하고, 이를 선박 형태로 조선소에서 건조되도록 함으로써 건설 공기 및 원가를 획기적으로 감축하도록 하고, 설비에 필요한 사이트(Site)의 공사를 최소화하도록 하며, 가스 인프라가 없는 지역에 가스 발전 인프라를 단시간에 공급할 수 있도록 하는 부유식 가스복합 발전플랜트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 중량을 갖는 지지 구조 형태를 갖도록 건조함으로서 파도 등 바다에서 발생하는 외력에 영향을 적게 받고, 적은 양의 강재를 사용하면서 충분한 구조적 강도를 갖으며, 저장된 액화천연가스에 대한 향상된 단열 및 누출 방지 성능을 갖는 부유식 가스복합 발전플랜트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 해상에서 가스 저장설비를 구비하면서 폐열을 이용하여 전력을 생산할 수 있는 새롭고 진보된 타입의 부유식 가스복합 발전플랜트의 연료로 사용되는 액화천연가스와 증발가스를 부유식 가스복합 발전플랜트를 구성하는 장비들과의 열교환을 통해 에너지 효율을 높일 수 있는 열교환시스템을 갖는 부유식 가스복합 발전플랜트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 해상에 위치하는 플랜트에 있어서, 선체에 마련되며, 액화천연가스가 저장되는 저장탱크;상기 저장탱크로부터 공급되는 액화천연가스를 기화시키는 기화부;상기 기화부에 의해 기화되는 천연가스를 연료로 사용하여 동작하는 가스터빈;상기 가스터빈으로부터 발생하는 배기가스의 폐열을 이용하여 스팀을 발생시키는 폐열회수보일러;상기 폐열회수보일러에 의해 발생되는 스팀에 의해 동작하는 스팀터빈; 및 상기 가스터빈 및 상기 스팀터빈의 동력을 얻어 발전하는 발전기를 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 가스복합 발전플랜트를 제공한다.
상기 선체는 상기 가스터빈, 상기 폐열회수보일러, 상기 스팀터빈 및 상기 발전기가 데크의 상부 및 데크의 내부, 데크의 상부에서 내부 중 적어도 하나에 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 선체에 발전으로 발생되는 폐수를 처리함과 아울러 발전관련 설비들의 냉각을 위하여 냉각수를 제공하는 수처리/쿨링유닛이 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 해상에 부유하는 플랜트에 있어서, 선체의 저장탱크로부터 공급되는 액화천연가스를 기화시켜 연료로 사용하여 동작하는 가스터빈과 상기 가스터빈으로부터 발생하는 배기가스의 폐열을 이용하여 발생된 스팀에 의해 동작하는 스팀터빈의 동력으로 발전기를 동작시켜서 전력을 얻는 것을 특징으로 하는 부유식 가스복합 발전플랜트를 제공한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 내부에 저장탱크가 수용되는 수용공간이 마련된 지지 구조를 구비하는 몸체를 포함하며,상기 지지 구조는 상기 몸체를 수면 아래로 가라앉히기에 충분한 중량을 제공하는 중량부와, 상기 중량부가 채워지는 충진공간을 제공하는 틀 형성부를 구비하는 것을 특징으로 하는 부유식 가스복합 발전플랜트를 제공한다.
상기 틀 형성부는 외부로 노출되는 외벽부와, 상기 외벽부의 내부에 위치하며 상기 저장탱크의 적어도 일부를 감싸는 내벽부를 구비하며, 상기 충진 공간은 상기 외벽부와 상기 내벽부의 사이 적어도 일부에 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 틀 형성부는 강재로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 중량부는 시멘트로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 저장탱크에 저장된 액화천연가스를 이용하여 발전하는 발전 설비를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 지지 구조는 밸러스트 탱크를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 내부에 충진 공간이 형성된 틀 형성부와 저장 탱크를 구비하는 기초 구조물을 조선소에서 건조하는 기초 구조물 건조 단계;상기 기초 구조물을 해상 운송하는 기초 구조물 운송 단계; 및 상기 충진 공간에 중량부를 형성하여 상기 기초 구조물을 가라앉히는 중량부 형성 단계를 포함하는 부유식 가스복합 발전플랜트의 건조방법을 제공한다.
상기 기초 구조물 운송 단계는 상기 기초 구조물을 중량물 운반선을 이용하여 운송하는 것을 특징으로 한다.
상기 기초 구조물 건조 단계에서 상기 틀 형성부는 강재로 건조되는 것을 특징으로 한다.
상기 중량부 형성 단계는 상기 충진 공간에 시멘트를 타설함으로써 수행되는 것을 특징으로 한다.
상기 기초 구조물은 천연가스를 이용하는 발전 설비를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 선체에 마련되며 내부에 액화천연가스가 저장되는 저장탱크;상기 선체에 마련되어 상기 액화천연가스를 천연가스로 기화시키는 기화부;상기 선체에 마련되며 상기 저장탱크에서 공급되는 액화천연가스 및 증발가스 중 적어도 하나를 연료로 사용하여 전력을 생산하는 발전설비; 및 상기 저장탱크에서 공급되는 연료와 상기 발전설비에서 발생되는 고온의 폐열을 열교환시키는 열교환 유닛을 포함하는 부유식 가스복합 발전플랜트를 제공한다.
상기 발전설비는, 상기 천연가스를 연료로 하여 작동되는 가스터빈;상기 가스터빈으로부터 발생되는 배기가스의 폐열을 이용하여 스팀을 발생시키는 폐열회수보일러;상기 폐열회수보일러에서 공급되는 상기 스팀에 의해 작동되는 스팀터빈; 및 상기 가스터빈 및 상기 스팀터빈 중 적어도 하나의 동력을 얻어 발전하는 발전기를 포함하고, 상기 열교환 유닛은, 상기 저장탱크로부터 상기 가스터빈으로 공급되는 상기 액화천연가스와 상기 스팀터빈에서 배출되는 폐열을 상호 열교환시키는 제1 열교환기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 발전설비는, 상기 천연가스를 연료로 하여 작동되는 가스터빈;상기 가스터빈으로부터 발생되는 배기가스의 폐열을 이용하여 스팀을 발생시키는 폐열회수보일러;상기 폐열회수보일러에서 공급되는 상기 스팀에 의해 작동되는 스팀터빈; 및 상기 가스터빈 및 상기 스팀터빈 중 적어도 하나의 동력을 얻어 발전하는 발전기를 포함하고, 상기 열교환 유닛은, 상기 저장탱크로부터 배출되는 상기 증발가스와 상기 스팀터빈에서 배출되는 폐열을 상호 열교환시키는 제2 열교환기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 발전설비는, 상기 천연가스를 연료로 하여 작동되는 가스터빈;상기 가스터빈으로부터 발생되는 배기가스의 폐열을 이용하여 스팀을 발생시키는 폐열회수보일러;상기 폐열회수보일러에서 공급되는 상기 스팀에 의해 작동되는 스팀터빈; 및 상기 가스터빈 및 상기 스팀터빈 중 적어도 하나의 동력을 얻어 발전하는 발전기;상기 증발가스를 압축시키는 압축기를 포함하고,상기 열교환 유닛은, 상기 저장탱크로부터 상기 가스터빈으로 공급되는 상기 액화천연가스와 상기 압축기에서 배출되는 폐열을 상호 열교환시키는 제3 열교환기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 발전설비는, 상기 천연가스를 연료로 하여 작동되는 가스터빈;상기 가스터빈으로부터 발생되는 배기가스의 폐열을 이용하여 스팀을 발생시키는 폐열회수보일러;상기 폐열회수보일러에서 공급되는 상기 스팀에 의해 작동되는 스팀터빈; 및 상기 가스터빈 및 상기 스팀터빈 중 적어도 하나의 동력을 얻어 발전하는 발전기를 포함하고, 상기 열교환 유닛은,상기 저장탱크에서 배출되는 상기 증발가스와 상기 압축기에서 배출되는 폐열을 상호 열교환시키는 제4 열교환기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 가스 인프라가 없는 지역의 가스 발전소 건설시 필요한 가스저장소와 가스발전설비를 하나의 설비로 공급할 수 있고, 해상의 가스저장소에 미리 확보된 상단 또는 내부에 가스발전설비를 배치함으로써 가스 발전소의 건설에 필요한 구성요소를 획기적으로 축소하여 건설 공기와 원가를 절감할 수 있으며, 사이트(Site) 공사를 최소화함과 아울러 선박형태로 조선소에서 건조되도록 하여 건설에 소요되는 기간과 비용을 획기적으로 줄일 수 있고, 사이트의 환경 영향을 최소화할 수 있으며, 가스 인프라가 없는 지역에 가스 발전 인프라를 단시간에 공급할 수 있다.
또한, 해상 가스 저장시설이 해저면에 안착하여 고정되므로 파도에 의한 외력이 크게 줄어들고, 강재와 시멘트의 접합에 의한 복합소재가 사용되므로 강도가 향상되어 강재의 사용량을 줄일 수 있으며, 시멘트가 저장탱크를 둘러싸게 되므로 단열 능력 및 가스 누출 차단 능력이 향상될 수 있다.
또한, 부유식 가스복합 발전플랜트의 연료로 사용되는 액화천연가스와 증발가스를 부유식 가스복합 발전플랜트를 구성하는 장비들과의 열교환을 통해 액화천연가스의 기화와 증발가스의 가열에 필요한 에너지를 줄일 수 있고, 부유식 가스복합 발전플랜트의 장비들을 냉각시키는 데 필요한 에너지 소모를 줄여 부유식 가스복합 발전플랜트의 전체 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 부유식 가스복합 발전플랜트를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 부유식 가스복합 발전플랜트를 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 부유식 가스복합 발전플랜트를 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 도 3에 도시된 부유식 가스복합 발전플랜트를 건조하는 방법을 도시한 순서도.
도 5은 본 발명의 제4 실시예에 따른 열교환시스템을 갖는 부유식 가스복합 발전플랜트를 개략적으로 도시한 도면.
도 6 내지 도 9는 도 5에 도시된 부유식 가스복합 발전플랜트에서 열교환 유닛을 통해 열교환이 이루어지는 상태를 개략적으로 도시한 도면.
<부호의 설명>
1 : 액화천연가스 운반선 2 : 전력 소요처
100: 부유식 가스복합 발전플랜트 110,210 : 선체
111,211 : 데크 120,220 : 저장탱크
130,230 : 기화부 140 : 가스터빈
150 ; 폐열회수보일러 160 : 스팀터빈
170 : 발전기 180,280 : 수처리/쿨링유닛
190, 290 : 발전설비
300 : 부유식 가스복합 발전플랜트 310 : 몸체
311 : 지지 구조 312 : 틀 형성부
312a : 충진 공간 313 : 외벽부
314 : 내벽부 315 : 중량부
316 : 저장탱크 수용공간 317 : 저장탱크
320 : 발전 설비
400: 부유식 가스복합 발전플랜트 405: 선체
410 : 저장탱크 420 : 기화부
430 : 가스 발전 유닛 431 : 가스터빈
432 : 폐열회수보일러 433 : 스팀터빈
434 : 발전기 435 : 압축기
436 : 쿨러 437 : 콘덴서
440 : 열교환 유닛 441 : 제1 열교환기
442 : 제2 열교환기 443 : 제3 열교환기
444 : 제4 열교환기
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
본 실시예에서 부유식 가스복합 발전플랜트는, 해상에서 부유된 채 전력을 생산할 수 있고 극저온의 연료를 저장할 수 있는 플랜트를 의미하며, 연료(또는 극저온 연료)라 함은 액화천연가스 또는 증발가스 중 어느 하나를 의미한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 부유식 가스복합 발전플랜트를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 부유식 가스복합 발전플랜트(100)은 해상에 위치하여 액화천연가스를 저장함과 아울러 발전을 수행하는 플랜트로서, 선체(110)의 저장탱크(120)에 저장된 액화천연가스를 기화시키는 기화부(130)와, 기화부(130)에 의해 기화되는 천연가스를 연료로 사용하여 동작하는 가스터빈(140)과, 가스터빈(140)로부터 발생하는 배기가스의 폐열을 이용하여 발생된 스팀에 의해 동작하는 스팀터빈(160)을 포함하고, 가스터빈(140) 및 스팀터빈(160) 중 적어도 하나의 동력으로 발전기(170)를 동작시켜서 전력을 얻는다.
선체(110)는 해상에 부유하기 위한 다양한 구조를 가질 수 있는데, 본 실시예에서는 발전설비(190), 예컨대, 가스터빈(140), 폐열회수보일러(150), 스팀터빈(160) 및 발전기(170)가 데크(111)의 상부에 설치된다.
저장탱크(120)는 선체(110)의 내부에 마련되고, 액화천연가스 운반선(1)으로부터 액화천연가스를 공급받아 극저온 상태를 유지하도록 저장하게 되며, 이를 위해 극저온에 견디기 위한 재질과 구조를 가진다.
기화부(130)는 해수, 스팀 등의 열매를 이용하여 저장탱크(120)로부터 공급되는 액화천연가스를 기화시켜서 천연가스화하여 가스터빈(140)에 공급되도록 하며, 일례로 선체(110)의 데크(111) 상에 설치될 수 있다. 따라서, 기화부(130)는 액화천연가스의 공급경로에 열매를 공급하여 액화천연가스가 열매와의 열교환에 의해 기화되도록 열매발생부와 열매공급부를 포함할 수 있다.
가스터빈(140)은 기화부(130)에 의해 기화된 천연가스를 연료로 사용하여 동작하는데, 일례로 공기를 고압으로 압축시킨 상태에서 연료를 분사 및 연소시켜서 동력을 얻어서 발전기(170)를 동작시키도록 한다. 한편, 가스터빈(140)으로부터 배출되는 고온의 배기가스를 대기로 방출시키지 않고 폐열회수보일러(150)를 통해서 고온의 배기가스로부터 폐열을 회수하도록 한다.
폐열회수보일러(150)는 가스터빈(140)으로부터 발생하는 배기가스의 열을 이용하여 고온 및 고압의 스팀을 발생시켜서 스팀터빈(160)으로 공급되도록 한다.
스팀터빈(160)은 폐열회수보일러(150)에서 발생되는 스팀에 의해 동작하여 발전기(170)를 동작시키도록 한다.
발전기(170)는 가스터빈(140) 및 스팀터빈(160)의 동력을 얻어 발전하게 되는데, 단일로 이루어지거나, 가스터빈(140) 및 스팀터빈(160) 각각으로부터 동력을 얻도록 다수로 이루어질 수 있다. 발전기(170)에서 생산된 전력은 육지의 전력 소요처(2)로 전력케이블을 통해 공급된다.
선체(110)에는 발전으로 발생되는 폐수를 물리적 또는 화학적으로 처리함으로써 정화시킴과 아울러 발전관련 설비들의 냉각을 위한 냉각수를 제공하는 수처리/쿨링유닛(180)이 설치될 수 있는데, 본 실시예에서처럼 선체(110) 내부에 설치될 수 있다.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 부유식 가스복합 발전플랜트를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 부유식 가스복합 발전플랜트(200)은 제 1 실시예에 따른 부유식 가스복합 발전플랜트(100)과 동일한 구성을 가지나, 발전설비(290), 예컨대 가스터빈, 폐열회수보일러, 스팀터빈, 및 발전기가 선체(210)의 내부 또는 내부 및 데크(211)의 상부에 걸쳐 설치될 수 있다. 따라서, 발전설비(290)는 선체(210)의 내부 중에서 저장탱크(220)가 차지하고 남는 공간에 설치될 수 있다. 이때, 기화부(230)와 수처리/쿨링유닛(280)은 선체(210)의 데크(211) 상에 설치될 수 있다.
이와 같은 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 부유식 가스복합 발전플랜트의 작용을 설명하기로 한다.
본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 부유식 가스복합 발전플랜트(100,200)에 의하면, 해상의 가스저장설비에 가스발전소의 발전설비가 마련됨으로써 해상에서 가스저장 및 발전까지 수행하는 FSPP(Floating and Storage Power Plant) 개념을 제안할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 부유식 가스복합 발전플랜트(100,200)에서의 발전설비는 육상 발전소의 다른 형태에 기인한 발전설비에 비하여 설비 규모가 콤팩트하고, 이로 인해 선체(110,210)에서 저장탱크(120,220)의 상부 또는 측면에 공간이 많이 남게 되며, 이러한 이유로 인해 가스복합 발전설비를 선체(110,210)의 상단 또는 내부에 쉽게 설치할 수 있다.
또한 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 부유식 가스복합 발전플랜트(100,200)에 의하면, 가스 인프라가 없는 국가에 가스 발전 설비를 건설할 때, 해상가스저장설비와 가스복합발전소를 별도로 건설한 것을 하나의 설비로 통합하도록 하고, 이를 선박 형태로 조선소에서 건조되도록 함으로써 건설 공기 및 원가를 획기적으로 감축할 수 있다. 그리고, 설비에 필요한 사이트(Site)의 공사를 최소화하도록 하며, 가스 인프라가 없는 지역에 가스 발전 인프라를 단시간에 공급할 수 있도록 한다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 부유식 가스복합 발전플랜트를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 부유식 가스복합 발전플랜트(300)은, 제1 실시예의 선체(도 1의 110) 대신에 액화천연가스를 내부에 저장하는 몸체(310)와, 몸체(310)의 상부에 마련되는 발전 설비(320)를 포함한다.
제3 실시예의 부유식 가스복합 발전플랜트(300)은 바다(S)에 일부가 잠기며 바닥이 해저면(B)과 접하여 해저면(B)에 안착·고정되므로 제1 실시예의 선체(110)와 달리 파도 등에 의한 흔들림이 없고, 해수에 의한 팽창/수축이 발생하지 않으므로 외력이 현저하게 줄어들게 된다.
몸체(310)는 지지 구조(311)와, 지지 구조(311)의 내부에 수용된 저장 탱크(317)를 구비한다. 도 3에서는 지지 구조(311)의 내부가 보이도록 지지 구조(311)는 단면으로 도시되어 있다.
지지 구조(311)는 틀 형성부(312)와, 틀 형성부(312)의 내부에 수용되는 중량부(315)를 구비한다. 지지 구조(311)는 부유식 가스복합 발전플랜트(300)에 작용하는 하중을 담당하며, 부유식 가스복합 발전플랜트(300)를 해저면(B)에 안착시킨다. 지지구조(311)의 내부에는 저장탱크(317)가 수용되는 저장탱크 수용공간(316)이 마련된다.
틀 형성부(312)는 외벽부(313)와, 외벽부(313)의 안쪽에 형성되는 내벽부(314)를 구비한다. 외벽부(313)와 내벽부(314)의 사이의 적어도 일부에는 중량부(315)가 채워질 수 있는 충진 공간(312a)이 형성된다. 그에 따라, 틀 형성부(312)는 중량부(315)가 채워질 수 있는 틀로서 기능하게 된다. 본 실시예에서는 틀 형성부(312)가 강재(鋼材)로 이루어지는 것으로 설명한다. 외벽부(313)는 외부로 노출되어 바다(S) 및 해저면(B)과 직접 접한다. 외벽부(313)의 상단은 부유식 가스복합 발전플랜트(300)가 해저면(B)에 안착된 상태에서 해수면보다 높게 위치한다. 내벽부(314)는 저장탱크(317)를 외부에서 감싸도록 형성된다.
중량부(315)는 틀 형성부(312)에 마련된 충진 공간(312a)에 채워진 무거운 중량체이다. 중량부(315)는 부유식 가스복합 발전플랜트(300)가 자중에 의해 해저면(B)에 고정된 상태를 안정적으로 유지하도록 한다. 본 실시예에서는 중량부(315)가 시멘트로 이루어지는 것으로 설명한다. 이 경우 중량부(315)는 외부에서 충진 공간(312a)으로 시멘트가 타설되어 형성된다. 틀 형성부(312)가 강재로 이루어지고 중량부(315)가 시멘트로 이루어지므로 지지구조(311)는 강재와 시멘트의 접합에 의한 복합소재로 구성되어 강도가 향상되어서 강재의 사용량을 줄일 수 있게 된다.
도시되지는 않았으나, 지지 구조(311)의 내부에는 밸러스트 탱크가 구비될 수 있다. 밸러스트 탱크(미도시)에 의해 몸체(310)는 완전히 해저로 가라앉을 수 있게 된다.
저장탱크(317)는 내부에 액화천연가스를 저장한다. 저장탱크(317)는 지지 구조(311)의 내부에 형성된 저장탱크 수용공간(316)에 수용되어서, 저장탱크(317)는 시멘트로 이루어진 중량부(315)에 의해 둘러싸인다. 시멘트가 저장탱크(317)를 둘러싸게 되므로 단열능력 및 가스 누출 방지 효과가 크게 향상된다. 그에 따라, 저장탱크(317)에 사용되는 고가의 합금의 양을 줄일 수 있게 된다.
발전 설비(320)는 몸체(310)의 상부에 마련된다. 발전 설비(320)는, 제1 및 제2 실시예에서와 같이, 저장탱크(317)에 저장된 액화천연가스를 이용하여 발전할 수 있는 구성으로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 발전 설비(320)는 저장탱크(317)에 저장된 액화천연가스를 기화시키는 기화부와, 기화부에 의해 기화되는 천연가스를 연료로 사용하여 동작하는 가스터빈과, 가스터빈으로부터 발생하는 배기가스의 폐열을 이용하여 발생된 스팀에 의해 동작하는 스팀터빈과, 가스터빈 및 스팀터빈 중 적어도 하나의 동력으로 작동하는 발전기로 이루어진다.
도시되지는 않았으나, 부유식 가스복합 발전플랜트(300)은 해저면(B)에 설치된 고정용 구조물을 더 포함할 수 있다. 이 경우 몸체(310)는 고정용 구조물 상에 앵커 등 다양한 고정 수단에 의해 고정될 수 있다. 고정 구조물은 몸체(310)가 완전히 해저면(B)까지 침저되지 않을 경우에 사용될 수 있다.
도 4는 도 3에 도시된 부유식 가스복합 발전플랜트를 건조하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 부유식 가스복합 발전플랜트의 건조방법은 기초 구조물 건조 단계(S10)와, 기초 구조물 운송 단계(S20)와, 중량부 형성 단계(S30)를 포함한다.
기초 구조물 건조 단계(S10)는 강재로 이루어진 틀 형성부(도 3의 312)를 포함하는 구조를 조선소에서 건조하는 단계이다. 본 실시예에서 기초 구조물은 부유식 가스복합 발전플랜트(도 3의 300)에서 중량부(도 3의 315)를 제외한 나머지 구조물을 의미한다. 즉, 기초 구조물 건조 단계(S10)에서는 틀 형성부(도 3의 312), 저장탱크(317) 및 발전 설비(320)가 조선소에서 건조될 수 있다.
기초 구조물 운송 단계(S20)는 기초 구조물 건조 단계(S10)를 통해 조선소에서 건조된 기초 구조물을 부유식 가스복합 발전플랜트가 위치해야 할 장소로 옮기는 단계이다. 이때, 기초 구조물은 파랑에 노출되지 않도록 중량물 운반선(Heavy Lift Carrier)을 이용하여 건식 운송(Dry Towing)을 하는 것이 바람직하다.
중량부 형성 단계(S30)는 기초 구조물 운송 단계(S20)를 통해 원하는 위치로 운송된 기초 구조물에 중량부(도 3의 315)를 형성하는 단계이다. 중량부 형성 단계(S30)에서는 틀 형성부(도 3의 312)에 마련된 충진 공간(도 3의 312a)에 시멘트를 타설함으로써 수행된다. 틀 형성부(도 3의 312)에 마련된 충진 공간(도 3의 312a)에 시멘트가 점차 채워짐에 따라 부유식 가스복합 발전플랜트은 중량이 증가하면서 점점 가라앉아서 최종적으로는 해저면에 안착하여 고정됨으로써 도 3에 도시된 바와 같은 구조의 부유식 가스복합 발전플랜트가 완성된다.
도 5은 본 발명의 제4 실시예에 따른 열교환시스템을 갖는 부유식 가스복합 발전플랜트를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 6 내지 도 9는 도 5에 도시된 부유식 가스복합 발전플랜트에서 열교환 유닛을 통해 열교환이 이루어지는 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 제4 실시예에 따른 부유식 가스복합 발전플랜트(400)은, 선체(405)에 마련되며 내부에 극저온의 연료가 저장되는 저장탱크(410)와, 선체(405)에 마련되어 액화천연가스를 천연가스로 기화시키는 기화부(420)와, 선체(405)에 마련되며 저장탱크(410)에서 공급되는 극저온의 연료에 의해 발전되어 전력을 생산하는 발전설비(430)와, 저장탱크(410)에서 공급되는 극저온의 연료와 발전설비(430)에서 배출되는 고온의 폐열을 열교환시키는 열교환 유닛(440)을 구비한다.
저장탱크(410)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 선체(405)의 내부에 마련될 수 있고, 저장탱크(410)의 내부에는 액화천연가스가 저장되며 저장된 액화천연가스는 기화되어 후술하는 가스터빈(431)의 작동 연료로 사용된다.
또한 저장탱크(410)의 내부에는 외부와의 열교환에 의해 발생되는 증발가스(Boil-Off Gas, BOG)가 저장되고, 저장된 증발가스는 가스터빈(431)으로 공급되어 가스터빈(431)의 작동 연료로 사용된다.
기화부(420)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 선체(405)의 데크(deck)에 마련될 수 있으며, 저장탱크(410)에서 공급되는 액화천연가스를 기화시킨 후 기화된 상태의 천연가스를 가스터빈(431)으로 공급할 수 있도록 한다.
기화부(420)를 구성하는 각종 부재들은 누설되는 액화천연가스에 의한 취성 파괴가 방지되도록 저온성이 우수한 금속(예를 들면, 스테인레스 스틸(stainless steel) 재질로 제작될 수 있다.
발전설비(430)은, 저장탱크(410)에서 공급되는 극저온 연료에 의해 전력을 생산하는 것으로서, 도 5에 도시된 바와 같이, 기화부(420)에서 기화된 천연가스를 연료로 하여 작동되는 가스터빈(431)과, 가스터빈(431)으로부터 발생되는 배기가스의 폐열을 이용하여 스팀을 발생시키는 폐열회수보일러(432)와, 폐열회수보일러(432)에서 공급되는 스팀에 의해 작동되는 스팀터빈(433)과, 가스터빈(431) 및 스팀터빈(433) 중 적어도 하나의 동력을 얻어 발전하는 발전기(434)를 포함한다.
또한, 발전설비(430)은 저장탱크(410)에서 공급되는 증발가스를 압축시키는 압축기(435, 도 8 및 도 9 참조)와, 압축기(435)에서 배출되는 열을 냉각시키는 쿨러(436, 도 8 및 도 9 참조)와, 스팀터빈(433)에서 배출되는 대용량의 고온 폐열 기체를 응축시키는 콘덴서(437, 도 6 및 도 7 참조)를 더 포함한다.
발전설비(430)에서 생산되는 전력은 전선 케이블(미도시)을 통해 육상의 소비처로 공급될 수 있다.
열교환 유닛(440)은, 저장탱크(410)에서 발전설비(430)으로 공급되는 극저온 연료와 발전설비(430)에서 발생되는 고온의 폐열을 상호 열교환시켜 액화천연가스의 기화와 증발가스의 가열에 필요한 에너지를 줄일 수 있고, 부유식 가스복합 발전플랜트의 장비들을 냉각시키는 데 필요한 에너지 소모를 줄이는 역할을 한다.
구체적으로 부유식 가스복합 발전플랜트의 연료로 사용되는 액화천연가스와 저장탱크(410)에서 발생되는 증발가스(Boil-Off Gas, BOG)는 극저온 또는 저온의 유체로 연료로 사용하기 위해서는 가열을 하여 적절한 온도가 되도록 제어해 주어야 한다.
또한 부유식 가스복합 발전플랜트를 구성하는 장비에는 정상 운전 중 발생하는 열을 냉각하기 위해 냉각시스템이 갖추어져 있다. 전술한 액화천연가스 등의 가열과 장비들을 냉각시키는 것은 발전플랜트의 주된 운영 비용을 초래하는 요소로서 많은 에너지가 소비된다.
따라서 극저온 연료의 가열을 위해 정상 가동 중에 있고 냉각이 필요한 부유식 가스복합 발전플랜트의 스팀터빈(433)이나 압축기(435)와 같은 장비들에서 배출되는 폐열과 극저온 연료를 상호 열교환시키면 극저온 연료의 가열을 위해 필요한 에너지 소비를 줄일 수 있다.
특히 스팀터빈(433)에서 배출되는 증기는 매우 큰 용량의 고온의 기체로 이 폐열을 가스터빈(431)의 연료에 적합하도록 극저온 연료를 기화 또는 가열하는 열로 사용하면 극저온 연료를 가열하기 위한 별도의 장비가 필요없는 이점이 있다.
또한 스팀터빈(433)이나 압축기(435)에서 배출되는 폐열은 극저온 연료와 열교환되면서 냉각되므로 스팀터빈(433)이나 압축기(435)를 냉각시키는 데 필요한 에너지 소비를 줄일 수 있는 이점이 있다. 특히 스팀터빈(433)에서 배출되는 증기는 대용량의 바닷물을 통해 냉각하게 되는 데, 극저온 연료와 열교환을 통해 바닷물을 순환시키기 위한 에너지를 줄일 수 있다.
이제 열교환 유닛(440)에 대해 상세히 설명하면, 열교환 유닛(440)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 저장탱크(410)에서 가스터빈(431)으로 공급되는 액화천연가스와 스팀터빈(433)에서 배출되는 폐열을 상호 열교환시키는 제1 열교환기(441)와, 저장탱크(410)에서 가스터빈(431)으로 공급되는 증발가스와 스팀터빈(433)에서 배출되는 폐열을 상호 열교환시키는 제2 열교환기(442)와, 도 8에 도시된 바와 같이, 저장탱크(410)에서 가스터빈(431)으로 공급되는 액화천연가스와 압축기(435)에서 배출되는 폐열을 상호 열교환시키는 제3 열교환기(443)와, 도 9에 도시된 바와 같이, 저장탱크(410)에서 가스터빈(431)으로 공급되는 증발가스와 압축기(435)에서 배출되는 폐열을 상호 열교환시키는 제4 열교환기(444)를 포함한다.
열교환 유닛(440)의 제1 열교환기(441)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 저장탱크(410)에서 제1 열교환기(441)로 공급되는 극저온의 액화천연가스와 스팀터빈(433)에서 공급되는 고온의 증기를 상호 열교환시킨다. 그 결과 제1 열교환기(441)를 통해 기화부(420)로 유입되는 액화천연가스는 스팀터빈(433)에서 공급되는 고온의 증기로부터 열을 흡수하여 온도가 상승되므로 별도의 가열 장치를 구비하지 않아도 된다.
또한, 스팀터빈(433)에서 공급되어 제1 열교환기(441)를 통해 배출되는 증기는 제1 열교환기(441)에서 액화천연가스와 열교환되어 온도가 낮아지므로 콘덴서(437)에서 냉각을 위해 소모되는 에너지를 줄일 수 있는 이점이 있다.
열교환 유닛(440)의 제2 열교환기(442)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 저장탱크(410)에서 제2 열교환기(442)로 공급되는 증발가스와 스팀터빈(433)에서 공급되는 고온의 증기를 상호 열교환시키므로, 전술한 바와 같이, 증발가스는 연료로 사용하기에 적합한 온도로 가열되고, 콘덴서(437)에서는 스팀터빈(433)에서 공급되는 증기의 냉각을 위해 소모되는 에너지를 줄일 수 있다.
열교환 유닛(440)의 제3 열교환기(443)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 저장탱크(410)에서 제3 열교환기(443)로 공급되는 극저온의 액화천연가스와 압축기(435)에서 공급되는 폐열을 상호 열교환시킨다. 그 결과 제3 열교환기(443)를 통해 기화부(420)로 유입되는 액화천연가스는 압축기(435)에서 공급되는 고온의 폐열로부터 열을 흡수하여 온도가 상승되므로 액화천연가스를 가열시키기 위해 소모되는 에너지를 줄일 수 있다.
한편, 본 실시 예에서 압축기(435)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 저장탱크(410)에서 공급되는 증발가스가 리콘덴서(미도시)로 유입되어 기화부(420)에서 기화되기 전에 압축시키는 역할을 한다.
또한 압축기(435)에서 공급되어 제3 열교환기(443)를 통해 배출되는 폐열은 제3 열교환기(443)에서 액화천연가스와 열교환되어 온도가 낮아지므로 콘덴서(437)에서 냉각을 위해 소모되는 에너지를 줄일 수 있는 이점이 있다.
열교환 유닛(440)의 제4 열교환기(444)는, 도 9에 도시된 바와 같이, 저장탱크(410)에서 제4 열교환기(444)로 공급되는 증발가스와 압축기(435)에서 공급되는 폐열을 상호 열교환시키므로, 전술한 바와 같이, 증발가스는 연료로 사용하기에 적합한 온도로 가열되고, 압축기(435)를 냉각시키는 쿨러(436)에서는 압축기(435)에서 공급되는 폐열의 냉각을 위해 소모되는 에너지를 줄일 수 있다.
이하에서 도 5를 참조하여 본 실시 예에 따른 부유식 가스복합 발전플랜트(400)의 사용 상태를 간략히 설명한다.
먼저 저장탱크(410)에서 공급되는 액화천연가스는 제1 열교환기(441)를 통해 기화부(420)로 유입된다. 액화천연가스는 제1 열교환기(441)에서 스팀터빈(433)으로부터 공급되는 고온의 증기에 의해 가열되고, 스팀터빈(433)에서 공급되는 고온의 증기는 대용량이므로 천연가스를 가열시키기 위한 별도의 장비는 필요하지 않다.
제1 열교환기(441)를 통해 가열된 액화천연가스는 기화부(420)로 공급되어 기화된 천연가스로 된 후 가스터빈(431)으로 공급되어 가스터빈(431)의 작동 연료로 사용된다. 작동되는 가스터빈(431)에서 발생되는 배기가스는 폐열회수보일러(432)로 공급되고, 폐열회수보일러(432)는 가스터빈(431)의 배기가스를 이용하여 스팀을 발생시킨다.
폐열회수보일러(432)에서 발생되는 스팀은 스팀터빈(433)으로 공급되어 스팀터빈(433)을 구동시킨다. 가스터빈(431)이나 스팀터빈(433)에서 발생되는 동력은 발전기(434)를 발전시키고, 발전기(434)에서 생산되는 전력은 전선케이블(미도시)을 통해 육지의 소비처로 공급된다.
한편 스팀터빈(433)에서 발생되는 폐열은 콘덴서(437)로 공급되기 전에 제1 열교환기(441)에서 극저온의 액화천연가스와 열교환 되어 온도가 낮아지므로, 콘덴서(437)에서 스팀터빈(433)의 폐열 냉각을 위한 에너지 소비는 감소됨을 알 수 있다.
다음으로 저장탱크(410)에서 공급되는 증발가스는 스팀터빈(433)에서 배출되는 고온의 증기와 제2 열교환기(442)에서 열교환 되어 연료로 사용되기에 적합한 온도로 가열된다. 제2 열교환기(442)에서 열교환된 증발가스는 전술한 액화천연가스와 같은 순서로 발전기(434)로 공급되어 발전기(434)를 발전시킨다.
또한 스팀터빈(433)에서 배출되는 고온의 증기는 제2 열교환기(442)에서 증발가스와 열교환을 통해 냉각되므로 콘덴서(437)에서 스팀터빈(433)의 폐열 냉각을 위한 에너지 소비는 감소됨을 알 수 있다.
이상에서 살펴 본 바와 같이 제4 실시예에 따른 열교환시스템을 갖는 부유식 가스복합 발전플랜트는 연료로 사용되는 액화천연가스와 증발가스를 부유식 가스복합 발전플랜트를 구성하는 장비들과의 열교환을 통해 액화천연가스의 기화와 증발가스의 가열에 필요한 에너지를 줄일 수 있고, 부유식 가스복합 발전플랜트의 장비들을 냉각시키는 데 필요한 에너지 소모를 줄여 부유식 가스복합 발전플랜트의 전체 효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 해상에 위치하는 플랜트에 있어서,
    선체에 마련되며, 액화천연가스가 저장되는 저장탱크;
    상기 저장탱크로부터 공급되는 액화천연가스를 기화시키는 기화부;
    상기 기화부에 의해 기화되는 천연가스를 연료로 사용하여 동작하는 가스터빈;
    상기 가스터빈으로부터 발생하는 배기가스의 폐열을 이용하여 스팀을 발생시키는 폐열회수보일러;
    상기 폐열회수보일러에 의해 발생되는 스팀에 의해 동작하는 스팀터빈; 및
    상기 가스터빈 및 상기 스팀터빈의 동력을 얻어 발전하는 발전기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 가스복합 발전플랜트.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 선체는
    상기 가스터빈, 상기 폐열회수보일러, 상기 스팀터빈 및 상기 발전기가 데크의 상부 및 데크의 내부, 데크의 상부에서 내부 중 적어도 하나에 설치되는 것을 특징으로 하는 부유식 가스복합 발전플랜트.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 선체에 발전으로 발생되는 폐수를 처리함과 아울러 발전관련 설비들의 냉각을 위하여 냉각수를 제공하는 수처리/쿨링유닛이 설치되는 것을 특징으로 하는 부유식 가스복합 발전플랜트.
  4. 해상에 부유하는 플랜트에 있어서,
    선체의 저장탱크로부터 공급되는 액화천연가스를 기화시켜 연료로 사용하여 동작하는 가스터빈과 상기 가스터빈으로부터 발생하는 배기가스의 폐열을 이용하여 발생된 스팀에 의해 동작하는 스팀터빈의 동력으로 발전기를 동작시켜서 전력을 얻는 것을 특징으로 하는 부유식 가스복합 발전플랜트.
  5. 내부에 저장탱크가 수용되는 수용공간이 마련된 지지 구조를 구비하는 몸체를 포함하며,
    상기 지지 구조는 상기 몸체를 수면 아래로 가라앉히기에 충분한 중량을 제공하는 중량부와, 상기 중량부가 채워지는 충진공간을 제공하는 틀 형성부를 구비하는 것을 특징으로 하는 부유식 가스복합 발전플랜트.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 틀 형성부는 외부로 노출되는 외벽부와, 상기 외벽부의 내부에 위치하며 상기 저장탱크의 적어도 일부를 감싸는 내벽부를 구비하며, 상기 충진 공간은 상기 외벽부와 상기 내벽부의 사이 적어도 일부에 형성되는 것을 특징으로 하는 부유식 가스복합 발전플랜트.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 틀 형성부는 강재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부유식 가스복합 발전플랜트.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 중량부는 시멘트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부유식 가스복합 발전플랜트.
  9. 청구항 5에 있어서,
    상기 저장탱크에 저장된 액화천연가스를 이용하여 발전하는 발전 설비를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 가스복합 발전플랜트.
  10. 청구항 5에 있어서,
    상기 지지 구조는 밸러스트 탱크를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 부유식 가스복합 발전플랜트.
  11. 내부에 충진 공간이 형성된 틀 형성부와 저장 탱크를 구비하는 기초 구조물을 조선소에서 건조하는 기초 구조물 건조 단계;
    상기 기초 구조물을 해상 운송하는 기초 구조물 운송 단계; 및
    상기 충진 공간에 중량부를 형성하여 상기 기초 구조물을 가라앉히는 중량부 형성 단계를 포함하는 부유식 가스복합 발전플랜트의 건조방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 기초 구조물 운송 단계는 상기 기초 구조물을 중량물 운반선을 이용하여 운송하는 것을 특징으로 하는 부유식 가스복합 발전플랜트의 건조방법.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 기초 구조물 건조 단계에서 상기 틀 형성부는 강재로 건조되는 것을 특징으로 하는 부유식 가스복합 발전플랜트의 건조방법.
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 중량부 형성 단계는 상기 충진 공간에 시멘트를 타설함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 부유식 가스복합 발전플랜트의 건조방법.
  15. 청구항 11에 있어서,
    상기 기초 구조물은 천연가스를 이용하는 발전 설비를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 부유식 가스복합 발전플랜트의 건조방법.
  16. 선체에 마련되며 내부에 액화천연가스가 저장되는 저장탱크;
    상기 선체에 마련되어 상기 액화천연가스를 천연가스로 기화시키는 기화부;
    상기 선체에 마련되며 상기 저장탱크에서 공급되는 액화천연가스 및 증발가스 중 적어도 하나를 연료로 사용하여 전력을 생산하는 발전설비; 및
    상기 저장탱크에서 공급되는 연료와 상기 발전설비에서 발생되는 고온의 폐열을 열교환시키는 열교환 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 가스복합 발전플랜트.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 발전설비는,
    상기 천연가스를 연료로 하여 작동되는 가스터빈;
    상기 가스터빈으로부터 발생되는 배기가스의 폐열을 이용하여 스팀을 발생시키는 폐열회수보일러;
    상기 폐열회수보일러에서 공급되는 상기 스팀에 의해 작동되는 스팀터빈; 및
    상기 가스터빈 및 상기 스팀터빈 중 적어도 하나의 동력을 얻어 발전하는 발전기를 포함하고,
    상기 열교환 유닛은,
    상기 저장탱크로부터 상기 가스터빈으로 공급되는 상기 액화천연가스와 상기 스팀터빈에서 배출되는 폐열을 상호 열교환시키는 제1 열교환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 가스복합 발전플랜트.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 발전설비는,
    상기 천연가스를 연료로 하여 작동되는 가스터빈;
    상기 가스터빈으로부터 발생되는 배기가스의 폐열을 이용하여 스팀을 발생시키는 폐열회수보일러;
    상기 폐열회수보일러에서 공급되는 상기 스팀에 의해 작동되는 스팀터빈; 및
    상기 가스터빈 및 상기 스팀터빈 중 적어도 하나의 동력을 얻어 발전하는 발전기를 포함하고,
    상기 열교환 유닛은,
    상기 저장탱크로부터 배출되는 상기 증발가스와 상기 스팀터빈에서 배출되는 폐열을 상호 열교환시키는 제2 열교환기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 가스복합 발전플랜트.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 발전설비는,
    상기 천연가스를 연료로 하여 작동되는 가스터빈;
    상기 가스터빈으로부터 발생되는 배기가스의 폐열을 이용하여 스팀을 발생시키는 폐열회수보일러;
    상기 폐열회수보일러에서 공급되는 상기 스팀에 의해 작동되는 스팀터빈; 및
    상기 가스터빈 및 상기 스팀터빈 중 적어도 하나의 동력을 얻어 발전하는 발전기;
    상기 증발가스를 압축시키는 압축기를 포함하고,
    상기 열교환 유닛은,
    상기 저장탱크로부터 상기 가스터빈으로 공급되는 상기 액화천연가스와 상기 압축기에서 배출되는 폐열을 상호 열교환시키는 제3 열교환기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 가스복합 발전플랜트.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 발전설비는,
    상기 천연가스를 연료로 하여 작동되는 가스터빈;
    상기 가스터빈으로부터 발생되는 배기가스의 폐열을 이용하여 스팀을 발생시키는 폐열회수보일러;
    상기 폐열회수보일러에서 공급되는 상기 스팀에 의해 작동되는 스팀터빈; 및
    상기 가스터빈 및 상기 스팀터빈 중 적어도 하나의 동력을 얻어 발전하는 발전기를 포함하고,
    상기 열교환 유닛은,
    상기 저장탱크에서 배출되는 상기 증발가스와 상기 압축기에서 배출되는 폐열을 상호 열교환시키는 제4 열교환기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 가스복합 발전플랜트.
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