KR20180002315A - 발전시스템을 구비한 부유식 해상구조물 - Google Patents
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Abstract
부유식 해상구조물이 개시된다. 본 발명에 따른 부유식 해상구조물은, 발전부의 폐열회수보일러로 공급되는 해수를 처리하는 수처리부를 이용하여 평형수로 사용할 해수를 처리한다. 그러면, 평형수로 사용할 해수를 처리하기 위한 별로의 설비를 설치할 필요가 없으므로, 설비의 사용효율이 향상되는 효과가 있을 수 있고, 원가가 절감되는 효과가 있을 수 있다.
Description
본 발명은 발전부의 폐열회수 보일러로 공급되는 물을 처리하는 수처리부를 이용하여 평형수를 처리하는 발전시스템을 구비한 부유식 해상구조물에 관한 것이다.
오늘날, 환경에 대한 관심의 일환으로, 친환경적인 발전시스템에 대한 관심이 증대되고 있으며, 친환경적인 발전시스템의 일종으로 천연가스를 발전연료로 사용하는 발전시스템이 있다.
그런데, 천연가스를 발전연료로 사용하는 발전시스템을 육상에 구축하기 위해서는 LNG탱크 및 가스공급장치 등과 같은 기반시설이 필요하므로, 기반시설이 갖춰지지 않은 도서 지역 등과 같은 육상에 천연가스를 발전연료로 사용하는 발전시스템을 구축하기가 어렵다.
상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여, 가스를 저장 및 재기화하는 장치가 설치된 선체에 발전시스템을 설치하고, 선체에서 발전을 한 다음 자체의 사용처 및 육상의 사용처로 송전하는 부유식 해상구조물이 개발되어 사용되고 있다.
부유식 해상구조물에는 부유식 해상구조물의 중심을 잡거나 복원력을 높이기 위한 평형수(Ballast Water)가 밸러스트탱크(Ballast Tank)에 저장되며, 평형수는 해수를 처리하여 사용한다. 그러므로, 부유식 해상구조물에는 평형수를 처리하기 위한 설비가 설치된다.
그런데, 부유식 해상구조물이 정박한 경우, 평형수를 처리하기 위한 설비는 사용하지 않는 유휴 설비가 되므로, 설비의 사용효율이 저하될 뿐만 아니라 원가가 상승하는 단점이 있다.
선박의 평형수 처리와 관련한 선행기술은 한국공개특허공보 제10-2011-0066035호(2011년06월16일) 등에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 모든 문제점들을 해결할 수 있는 부유식 해상구조물을 제공하는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 목적은 발전부의 폐열회수 보일러로 공급되는 물을 처리하는 수처리부를 이용하여 밸러스트탱크로 공급되는 평형수를 처리함으로써, 설비의 사용효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 원가를 절감할 수 있는 부유식 해상구조물을 제공하는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 부유식 해상구조물은, 선체; 상기 선체에 설치되고, 기화된 NG(Natural Gas)를 연료로 발전하며, 기화된 NG의 연소시 발생하는 배기가스를 이용하여 증기를 생성하는 폐열회수 보일러를 가지는 발전부; 해수를 처리하여 상기 폐열회수 보일러로 공급하는 수처리부; 상기 선체에 설치되며 평형수(Ballast Water)가 저장되는 밸러스트탱크를 포함하며, 상기 밸러스트탱크의 평형수는 상기 수처리부에서 처리된 해수일 수 있다.
본 실시예에 따른 부유식 해상구조물은, 발전부의 폐열회수보일러로 공급되는 해수를 처리하는 수처리부를 이용하여 평형수로 사용할 해수를 처리한다. 그러면, 평형수로 사용할 해수를 처리하기 위한 별로의 설비를 설치할 필요가 없으므로, 설비의 사용효율이 향상되는 효과가 있을 수 있고, 원가가 절감되는 효과가 있을 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 부유식 해상구조물의 구성을 보인 도.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 부유식 해상구조물의 구성을 보인 도.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 부유식 해상구조물의 구성을 보인 도.
본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.
한편, 본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1항목, 제2항목 및 제3항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제1항목, 제2항목 또는 제3항목 각각 뿐만 아니라 제1항목, 제2항목 및 제3항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.
"및/또는"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1항목, 제2항목 및/또는 제3항목"의 의미는 제1항목, 제2항목 또는 제3항목뿐만 아니라 제1항목, 제2항목 또는 제3항목들 중 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결된다 또는 설치된다"고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 설치될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결된다 또는 설치된다"라고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "∼사이에"와 "바로 ∼사이에" 또는 "∼에 이웃하는"과 "∼에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
이하에서는, 본 발명의 실시예들에 따른 부유식 해상구조물에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제1실시예
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 부유식 해상구조물의 구성을 보인 도이다.
도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 부유식 해상구조물은 선체(110), LNG탱크(120), 재기화부(130) 및 발전부(140)를 포함할 수 있다.
선체(110)는 부력에 의하여 수면에 뜰 수 있고, LNG탱크(120)는 선체(110)에 설치되어 LNG(Liquefied Natural Gas)를 저장할 수 있다. LNG탱크(120)는 선체(110)의 하측 부위에 설치되는 것이 바람직하고, LNG탱크(120)에 저장되는 LNG는 대략 -160℃ 이하의 액체 상태이다.
재기화부(130)는 선체(110)에 설치되며, LNG탱크(120)로부터 LNG를 공급받아 액체 상태의 LNG를 기체 상태로 기화시킬 수 있으며, 재기화부(130)에서 기화된 NG는 대략 상온(常溫)의 온도를 가질 수 있다. 재기화부(130)는 LNG가 저장되는 탱크, 상기 탱크의 LNG를 배출시키는 펌프, 상기 탱크에서 배출된 LNG를 기화시키는 기화기 등을 포함할 수 있다.
발전부(140)는 선체(110)에 설치될 수 있으며, 재기화부(130)에서 기화된 NG(Natural Gas)를 발전연료로 사용하여 발전할 수 있다. 발전부(140)에 대하여 상세히 설명한다.
발전부(140)는 가스터빈(141), 폐열회수보일러(143), 증기터빈(145) 및 복수기(147)를 포함할 수 있다.
가스터빈(141)은 재기화부(130)에서 공급된 기화된 NG가 연소될 때 발생하는 연소가스에 의하여 구동할 수 있고, 가스터빈(141)에 의하여 발전기(141a)가 구동하면서 발전한다. 가스터빈(141)을 구동시킨 연소가스는 가스터빈(141)의 외부로 배출되며, 가스터빈(141)에서 배출된 배기가스는 폐열회수보일러(143)로 유입될 수 있다.
폐열회수보일러(143)는 가스터빈(141)에서 배출되는 배기가스를 이용하여 증기를 생성하고, 증기터빈(145)은 폐열회수보일러(143)에서 배출된 증기에 의하여 구동한다. 그러면, 증기터빈(145)에 의하여 다른 발전기(145a)가 구동하면서 발전한다.
증기터빈(145)을 구동시킨 증기는 배출되어 복수기(147)에서 응축되어 배출되며, 복수기(147)에서 배출된 응축수는 폐열회수보일러(143)로 재유입될 수 있다.
본 실시예에 따른 부유식 해상구조물은 기화된 NG를 연소시키고, 기화된 NG의 연소시 발생하는 연소가스를 이용하여 가스터빈(141)을 구동시키며, 가스터빈(141)에 의하여 발전기(141a)가 구동하면서 1차로 발전한다. 그리고, 가스터빈(141)에서 배출되는 배기가스를 이용하여 폐열회수보일러(143)가 증기를 생성하고, 폐열회수보일러(143)에서 생성된 증기에 의하여 증기터빈(145)이 구동하며, 증기터빈(145)에 의하여 발전기(145a)가 2차로 발전한다. 그러므로, 발전효율이 향상될 수 있다.
폐열회수보일러(143)에서 증기를 생성하기 위해서는 물이 공급되어야 하며, 폐열회수보일러(143)로 공급되는 물은 해수를 사용한다. 그런데, 해수에는 이물질이 함유되어 있으므로, 처리된 후 폐열회수보일러(143)로 공급된다.
폐열회수보일러(143)로 공급되는 해수를 처리하기 위하여 수처리부(150)가 마련될 수 있으며, 수처리부(150)는 해수에 함유된 고체 입자를 필터링하는 습식 싸이클론(Hydro Cyclone)(151)과 습식 싸이클론(151)으로부터 해수를 전달받아 미립자를 필터링하는 여과장치(155)를 포함할 수 있다.
그리하여, 여과장치(155)에서 배출된 물을 폐열회수보일러(143)로 공급할 수 있다. 그리고, 여과장치(155)에서 배출된 물은 담수화부(160)에서 담수화되어 사용될 수 있다.
선체(110)에는 선체(110)를 이동시키기 위한 추진부(190)가 설치될 수 있고, 추진부(190)는 프로펠라를 회전시키기 위한 동력장치와 폐열회수보일러 등을 포함할 수 있다. 상기 동력장치는 가스 또는 오일 등과 같은 추진연료의 연소시 발생하는 연소가스에 의하여 구동하면서 상기 프로펠라를 회전시킬 수 있고, 상기 폐열회수보일러는 상기 동력장치의 구동후 배출되는 배기가스를 이용하여 증기를 생성할 수 있다.
선체(110)에는 선체(110)의 중심을 잡거나 복원력을 높이기 위한 평형수(Ballast Water)가 밸러스트탱크(Ballast Tank)(171)에 저장될 수 있으며, 밸러스트탱크(171)의 평형수도 해수를 처리하여 사용한다.
그런데, 부유식 해상구조물이 정박한 경우에는 평형수를 처리할 필요가 없으므로, 평형수로 사용할 해수를 처리하기 위한 설비가 유휴 설비가 된다. 그러므로, 평형수로 사용할 해수를 처리하기 위한 설비를 별도로 설치하면, 설비의 사용효율이 저하되고, 원가가 상승할 수 있다.
본 실시예에 따른 부유식 해상구조물은 폐열회수보일러(143)로 공급되는 해수를 처리하는 수처리부(150)를 이용하여 평형수로 사용할 해수를 처리할 수 있다.
상세히 설명하면, 평형수로 사용할 해수는 제1평형수 해수관로(181)를 통하여 여과장치(155)로 유입되어 필터링될 수 있고, 여과장치(155)에서 필터링된 후 배출된 해수는 제2평형수 해수관로(183)를 통하여 밸러스트탱크(171)로 공급될 수 있다.
그러면, 폐열회수보일러(143)로 공급되는 해수를 처리하는 수처리부(150)를 이용하여 밸러스트탱크(171)로 공급되는 해수를 처리할 수 있으므로, 설비의 사용효율이 향상되고, 원가가 절감된다.
평형수로 사용할 해수와 폐열회수보일러(143)로 공급될 해수를 수처리부(150)에서 선택적으로 처리할 수 있도록, 제1평형수 해수관로(181)와 제2평형수 해수관로(183) 및 해수관로(187)에는 밸브가 적절하게 설치될 수 있다.
제2평형수 해수관로(183)에는 해수분기관로(183a)가 분기 형성될 수 있고, 해수분기관로(183a)의 해수는 전해조(175)로 유입될 수 있다. 전해조(175)는 해수를 전기분해하여 오존을 생성할 수 있으며, 전해조(175)에서 생성된 오존은 밸러스트탱크(171)로 유입되어 밸러스트탱크(171)의 평형수를 살균할 수 있다.
본 실시예에 따른 부유식 해상구조물은 폐열회수보일러(143)로 공급되는 해수를 처리하는 수처리부(150)를 이용하여 평형수로 사용할 해수를 처리한다. 그러면, 평형수로 사용할 해수를 처리하기 위한 별로의 설비를 설치할 필요가 없으므로, 설비의 사용효율이 향상될 수 있고, 원가가 절감될 수 있다.
제2실시예
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 부유식 해상구조물의 구성을 보인 도로서, 제1실시예와의 차이점만을 설명한다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 부유식 해상구조물은 평형수로 사용할 해수를 습식 싸이클론(151) 및 여과장치(155)에서 필터링한 후, 밸러스트탱크(171)로 공급할 수 있다.
즉, 평형수로 사용할 해수가 상대적으로 깨끗할 경우 제1실시예와 같이 여과장치(155)에서만 필터링한 후, 밸러스트탱크(171)로 공급할 수 있다. 그러나, 평형수로 사용할 해수가 상대적으로 더러울 경우 제2실시예와 같이 제1해수관로(181)의 해수를 습식 싸이클론(151)로 유입시켜, 습식 싸이클론(151) 및 여과장치(155)에서 필터링한 후, 밸러스트탱크(171)로 공급할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
110: 선체
120: LNG탱크
130: 재기화부
140: 발전부
150: 수러리부
171: 밸러스트탱크
120: LNG탱크
130: 재기화부
140: 발전부
150: 수러리부
171: 밸러스트탱크
Claims (5)
- 선체;
상기 선체에 설치되고, 기화된 NG(Natural Gas)를 연료로 발전하며, 기화된 NG의 연소시 발생하는 배기가스를 이용하여 증기를 생성하는 폐열회수 보일러를 가지는 발전부;
해수를 처리하여 상기 폐열회수 보일러로 공급하는 수처리부;
상기 선체에 설치되며 평형수(Ballast Water)가 저장되는 밸러스트탱크를 포함하며,
상기 밸러스트탱크의 평형수는 상기 수처리부에서 처리된 해수인 것을 특징으로 하는 부유식 해상구조물. - 제1항에 있어서,
상기 수처리부는,
해수에 함유된 고체 입자를 필터링하는 습식 싸이클론(Hydro Cyclone);
상기 습식 싸이클론으로부터 해수를 전달받아 미립자를 필터링하는 여과장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 해상구조물. - 제2항에 있어서,
상기 밸러스트탱크의 평형수는 상기 여과장치에서 필터링된 해수인 것을 특징으로 하는 부유식 해상구조물. - 제2항에 있어서,
상기 밸러스트탱크의 평형수는 상기 습식 싸이클론 및 상기 여과장치에서 필터링된 해수인 것을 특징으로 하는 부유식 해상구조물. - 제1항에 있어서,
상기 밸러스트탱크로 공급되는 해수의 일부는 전해조로 유입되고,
상기 전해조는 해수를 전기분해하여 오존을 생성한 후 상기 밸러스트탱크로 공급하는 것을 특징으로 하는 부유식 해상구조물.
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| KR100706046B1 (ko) * | 2006-02-23 | 2007-04-13 | 삼성중공업 주식회사 | 환경 친화형 선박 열교환장치 및 방법 |
| JP2008188506A (ja) * | 2007-02-01 | 2008-08-21 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 液体の無害化処理装置 |
| JP2010535314A (ja) * | 2007-07-30 | 2010-11-18 | シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイ | ガス状炭化水素流の冷却方法及び装置 |
-
2016
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