KR20190030918A - Combined cycle gas power plant - Google Patents

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Abstract

Disclosed is a hybrid gas power plant floated or fixed on the sea or a streambed, or anchored to a seaside or a riverside to produce electricity. According to one embodiment of the present invention, the hybrid gas power plant comprises: a fuel gas supply system evaporating liquefied gas to generate fuel gas; a fuel generation system including a generation engine combusting the fuel gas to produce electricity and a supercharger using pressure energy of exhaust gas discharged from the generation engine to compress and supercharge intake gas to the generation engine; a steam generation system collecting waste heat from the exhaust gas discharged from the generation engine to produce electricity, and including a condenser to condense steam, a preheater to preheat condensate condensed by the condenser, and a steam generator exchanging heat with the condensate preheated by the preheater to generate steam for steam generation; and a thermal medium supply line connected between the supercharger and the preheater, and supplying at least a part of the intake air heated in a process of being compressed by the supercharger. The preheater receives the heated intake air through the thermal medium supply line to preheat the condensate with the heated intake air.

Description

가스 복합발전 플랜트{COMBINED CYCLE GAS POWER PLANT}Gas Combined Cycle Power Plant {COMBINED CYCLE GAS POWER PLANT}

본 발명은 해상 또는 하상에 부유 또는 고정되거나 해안 또는 하안에 정박하여 발전하는 가스 복합발전 플랜트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연료 발전시스템의 과급기에 의해 압축된 흡입공기의 열에너지를 이용하여 증기 발전시스템의 응축수를 선가열하도록 구성되는 가스 복합발전 플랜트에 관한 것이다.[0001] The present invention relates to a gas-fired power generation plant which is floated or fixed on the sea or a river bed, or which is anchored on the shore or under the river. More particularly, Of the condensed water of the gas turbine.

최근 환경 규제가 강화되는 추세에 따라 환경 오염 물질의 배출이 적은 액화천연가스와 같은 연료의 수요가 증가하고 있다. 과거에 액화천연가스(LNG; Liquefied Natural Gas) 등의 액화가스를 연료로 사용하는 발전 설비는 주로 육상에 설치되었으나, 최근에는 원료 수급이 용이하고 용지확보 비용이 저렴한 해안가에 부유식 발전 시스템을 설치하는 사례가 늘어나고 있다. 이때 발전 효율을 높이기 위해, 액화가스를 기화시킨 연료가스를 이용한 연료 발전시스템과 연료 발전시스템의 배기가스를 이용한 증기 발전시스템으로 복합발전을 하고 있다. 증기 발전시스템에서 증기 발생량을 증가시키기 위해, 선가열기(Pre-heater)에 응축수의 선가열을 위한 열에너지를 공급해주고 있다.Recently, as the environmental regulations have been strengthened, there is an increasing demand for fuels such as liquefied natural gas, which emit less pollutants. In the past, power generation facilities using liquefied natural gas (LNG) as a fuel were mainly installed on the land, but recently, floating power generation systems have been installed on coastal areas where raw material supply is easy and land acquisition costs are low. Is increasing. At this time, in order to increase the power generation efficiency, a combined power generation is performed by a fuel power generation system using fuel gas vaporized from liquefied gas and a steam power generation system using exhaust gas from a fuel power generation system. In order to increase the amount of steam generated in the steam power generation system, the preheater supplies heat energy for preheating the condensed water.

본 발명은 연료 발전시스템의 과급기에 의해 압축된 흡입공기의 열에너지를 이용하여 증기 발전시스템의 응축수를 선가열하도록 구성되는 가스 복합발전 플랜트를 제공한다.The present invention provides a gas-fired power generation plant configured to preheat condensate of a steam power generation system using heat energy of the intake air compressed by the supercharger of the fuel power generation system.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 이하의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems. Other technical subjects not mentioned will be apparent to those skilled in the art from the description below.

본 발명의 일 측면에 따른 가스 복합발전 플랜트는 해상 또는 하상에 부유 또는 고정되거나 해안 또는 하안에 정박하여 발전하는 가스 복합발전 플랜트에 있어서, 액화가스를 기화시켜 연료가스를 생성하는 연료가스 공급시스템; 상기 연료가스를 연소시켜 발전하는 발전 엔진과, 상기 발전 엔진에서 배출되는 배기가스의 압력에너지를 이용해 흡입공기를 압축하여 상기 발전 엔진으로 과급하는 과급기를 포함하는 연료 발전시스템; 상기 발전 엔진으로부터 배출되는 배기가스에서 폐열을 회수하여 발전하며, 증기를 응축시키는 응축기와, 상기 응축기에 의해 응축된 응축수를 선가열하는 선가열기, 및 상기 선가열기에 의해 선가열된 응축수를 상기 배기가스와 열교환시켜 증기 발전을 위한 증기를 생성하는 증기 발생기를 포함하는 증기 발전시스템; 및 상기 과급기와 상기 선가열기 사이에 연결되고, 상기 과급기에 의해 압축되는 과정에서 승온된 흡입공기 중의 적어도 일부를 상기 선가열기로 공급하는 열매체 공급라인을 포함하고, 상기 선가열기는 상기 열매체 공급라인을 통해 상기 승온된 흡입공기를 공급받아 상기 승온된 흡입공기를 이용하여 상기 응축수를 선가열하도록 구성된다.A gas combined-cycle power generation plant according to one aspect of the present invention includes a fuel gas supply system for generating a fuel gas by vaporizing a liquefied gas, the system comprising: a fuel gas supply system for generating a fuel gas by vaporizing a liquefied gas; A fuel generator for generating electricity by burning the fuel gas, and a supercharger for compressing intake air using the pressure energy of the exhaust gas discharged from the power generator engine and supercharging the compressed air to the power generator engine; A condenser for collecting and generating waste heat from the exhaust gas discharged from the power generation engine and for condensing the steam; a preheater for preheating the condensed water condensed by the condenser; and a preheater for preheating the preheated condensed water, A steam generator system including a steam generator for heat exchange with the gas to generate steam for steam generation; And a heating medium supply line connected between the supercharger and the preheater for supplying at least a part of the intake air heated in the process of being compressed by the supercharger to the preheater, And then preheats the condensed water using the heated intake air.

상기 연료 발전시스템은 상기 발전 엔진 및 상기 과급기에 의해 압축된 흡입공기를 냉각시키기 위한 냉각수를 공급하는 냉각수 공급부와, 상기 선가열기와 냉각수 공급부 사이에 연결되고 상기 응축수와의 열교환에 의해 냉각되어 상기 선가열기로부터 배출되는 흡입공기를 상기 냉각수 공급부로 공급하는 흡입공기 이송라인을 더 포함하고, 상기 냉각수 공급부는 상기 흡입공기 이송라인을 통해 공급되는 흡입공기를 냉각시켜 상기 발전 엔진으로 공급하도록 구성될 수 있다.Wherein the fuel supply system includes a cooling water supply unit for supplying cooling water for cooling the intake air compressed by the power generation engine and the turbocharger, a cooling water supply unit connected between the preheater and the cooling water supply unit and cooled by heat exchange with the condensed water, The cooling water supply unit may be configured to cool the intake air supplied through the intake air transfer line to supply the cooling water to the power generation engine .

상기 연료가스 공급시스템은 상기 액화가스를 기화시키는 기화기를 포함할 수 있다.The fuel gas supply system may include a vaporizer for vaporizing the liquefied gas.

상기 연료가스 공급시스템은 상기 기화기에 의해 기화된 연료가스를 가열하여 상기 발전 엔진으로 공급하는 가열기를 더 포함할 수 있다.The fuel gas supply system may further include a heater that heats the fuel gas vaporized by the vaporizer and supplies the heated fuel gas to the power generation engine.

상기 가열기는 상기 흡입공기를 냉각시키는 과정에서 승온된 냉각수 중의 적어도 일부를 공급받아 상기 승온된 냉각수의 열에너지를 이용하여 상기 연료가스를 가열하도록 구성될 수 있다.The heater may be configured to receive at least a portion of the cooling water that has been heated during the cooling of the intake air and to heat the fuel gas using thermal energy of the heated cooling water.

상기 기화기는 상기 승온된 냉각수 및 상기 가열기에서 배출되는 냉각수의 열에너지를 이용하여 상기 액화가스를 기화시키도록 구성될 수 있다.The vaporizer may be configured to vaporize the liquefied gas using heat energy of the heated cooling water and the cooling water discharged from the heater.

상기 가스 복합발전 플랜트는 상기 가열기 또는 상기 기화기에서 열교환에 의해 냉각되어 배출되는 냉각수를 이용하여 상기 과급기로 공급될 흡입공기를 냉각시키도록 구성되는 과냉각기를 더 포함할 수 있다.The gas turbine may further include a supercooler configured to cool the intake air to be supplied to the supercharger by using cooling water cooled by heat exchange in the heater or the vaporizer.

상기 가스 복합발전 플랜트는 상기 선가열기로부터 배출되는 흡입공기를 상기 가열기로 공급하는 제1 이송라인을 더 포함하고, 상기 가열기는 상기 연료가스를 상기 제1 이송라인을 통해 공급되는 흡입공기와 열교환시켜 가열하도록 구성될 수 있다.Wherein the gas combined-cycle power plant further includes a first transfer line for supplying intake air discharged from the preheater to the heater, wherein the heater exchanges the fuel gas with the intake air supplied through the first transfer line Heating.

상기 가스 복합발전 플랜트는 상기 연료가스와의 열교환에 의해 냉각된 흡입공기를 상기 냉각수 공급부로 공급하는 제2 이송라인을 더 포함하고, 상기 냉각수 공급부는 상기 제2 이송라인을 통해 상기 냉각된 흡입공기를 공급받아 냉각시켜 상기 발전 엔진으로 공급하도록 구성될 수 있다.Wherein the gas turbine further includes a second transfer line for supplying intake air cooled by heat exchange with the fuel gas to the cooling water supply unit, and the cooling water supply unit supplies the cooled intake air And supply the cooling power to the power generation engine.

상기 가스 복합발전 플랜트는 상기 액화가스를 기화시키기 위한 해수를 상기 승온된 냉각수와 열교환시키거나 열교환 없이 상기 기화기로 공급하는 해수공급라인을 더 포함하고, 상기 기화기는 상기 해수공급라인을 통해 공급되는 해수의 열에너지를 이용하여 상기 액화가스를 기화시키도록 구성되고, 상기 응축기는 상기 기화기에서 액화가스와의 열교환에 의해 냉각된 해수를 이용하여 상기 증기를 응축시키도록 구성될 수 있다.Wherein the gas turbine further comprises a seawater supply line for exchanging seawater for vaporizing the liquefied gas with the warmed cooling water or supplying the vaporized gas to the vaporizer without heat exchange, And the condenser may be configured to condense the vapor using seawater cooled by heat exchange with the liquefied gas in the vaporizer.

상기 냉각수 공급부는 상기 과급기에 의해 압축된 제1 흡입공기를 공급받아 1차 냉각시키는 제1 냉각기와, 상기 제1 냉각기에 의해 1차 냉각된 흡입공기를 2차 냉각시키는 제2 냉각기를 포함하며, 상기 제1 냉각기는 상기 제2 냉각기에서 열교환된 냉각수를 공급받아 제1 흡입공기를 냉각시키도록 구성되고, 상기 제2 냉각기는 상기 응축수와 열교환되어 냉각되어 공급되는 제2 흡입공기를 냉각시키도록 구성될 수 있다.Wherein the cooling water supply unit includes a first cooler for first cooling the first suction air compressed by the turbocharger and a second cooler for secondarily cooling the first intake air cooled by the first cooler, Wherein the first cooler is configured to cool the first intake air by receiving the cooling water heat-exchanged in the second cooler, and the second cooler is configured to cool the second intake air that is cooled by being heat-exchanged with the condensed water, .

본 발명의 실시예에 의하면, 연료 발전시스템의 과급기에 의해 압축된 흡입공기의 열에너지를 이용하여 증기 발전시스템의 응축수를 선가열하도록 구성되는 가스 복합발전 플랜트가 제공된다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a gas turbine power generation plant configured to preheat condensate of a steam power generation system using thermal energy of the intake air compressed by the supercharger of the fuel power generation system.

본 발명의 효과는 상술한 효과들로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects described above. Unless stated, the effects will be apparent to those skilled in the art from the description and the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 복합발전 플랜트를 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 복합발전 플랜트의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 복합발전 플랜트의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가스 복합발전 플랜트의 구성도이다.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 가스 복합발전 플랜트의 구성도이다.1 is a schematic view schematically showing a gas combined-cycle power plant according to an embodiment of the present invention.
2 is a configuration diagram of a gas combined-cycle power plant according to an embodiment of the present invention.
3 is a configuration diagram of a gas combined-cycle power plant according to another embodiment of the present invention.
4 is a configuration diagram of a combined-cycle power generation plant according to another embodiment of the present invention.
5 to 8 are schematic views of a gas turbine combined cycle power plant according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술하는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 공지된 구성에 대한 일반적인 설명은 본 발명의 요지를 흐리지 않기 위해 생략될 수 있다. 본 발명의 도면에서 동일하거나 상응하는 구성에 대하여는 가급적 동일한 도면부호가 사용된다. 본 발명의 이해를 돕기 위하여, 도면에서 일부 구성은 다소 과장되거나 축소되어 도시될 수 있다.Other advantages and features of the present invention and methods of achieving them will be apparent by referring to the embodiments described hereinafter in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Although not defined, all terms (including technical or scientific terms) used herein have the same meaning as commonly accepted by the generic art in the prior art to which this invention belongs. A general description of known configurations may be omitted so as not to obscure the gist of the present invention. In the drawings of the present invention, the same reference numerals are used as many as possible for the same or corresponding configurations. To facilitate understanding of the present invention, some configurations in the figures may be shown somewhat exaggerated or reduced.

본 출원에서 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 출원에서, "포함하다", "가지다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises", "having", or "having" are intended to specify the presence of stated features, integers, steps, operations, components, Steps, operations, elements, parts, or combinations thereof, whether or not explicitly described or implied by the accompanying claims.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 복합발전 플랜트를 개략적으로 나타낸 모식도이다. 본 실시예에 따른 가스 복합발전 플랜트는 해상 또는 하상(강위)에 부유 또는 고정되거나 해안 또는 하안에 정박하여 발전하는 부유식 또는 고정식 발전 플랜트일 수 있다.1 is a schematic view schematically showing a gas combined-cycle power plant according to an embodiment of the present invention. The combined-cycle power generation plant according to the present embodiment may be a floating or fixed-type power generation plant floating or fixed at the sea or river (river level), or anchored at coast or under the river.

본 실시예에 따른 가스 복합발전 플랜트는 발전 엔진/터빈에서 배출되는 고온의 배기가스의 폐열을 회수하여 추가로 증기 발전을 하는 복합발전 플랜트인 동시에, 액화가스를 재기화시킨 연료가스를 이용하여 발전을 수행하는 가스 복합발전 플랜트이다.The combined-cycle power plant according to the present embodiment is a combined-cycle power plant that recovers waste heat of high-temperature exhaust gas discharged from a power generation engine / turbine and further performs steam power generation, Is a gas combined-cycle power plant.

복합발전 과정에서 발전 엔진의 효율을 높이기 위해 연료 발전시스템의 발전 엔진으로 흡입공기를 압축하여 과급하고, 발전 엔진의 출력을 높이기 위해 압축된 흡입공기를 냉각시켜 발전 엔진으로 공급한다. 본 발명에서는 연료 발전시스템의 과급기에 의해 압축된 흡입공기의 열에너지를 이용하여 증기 발전시스템의 응축수를 선가열하도록 구성된다.In order to increase the efficiency of the power generation engine in the combined power generation process, the power generation engine of the fuel power generation system compresses and supercharges the intake air, and the compressed intake air is cooled and supplied to the power generation engine to increase the output of the power generation engine. In the present invention, the condensed water of the steam power generation system is preheated by using thermal energy of the intake air compressed by the supercharger of the fuel generation system.

도 1을 비롯한 이하의 도면에서, 기체의 흐름은 점선 화살표로 도시되고, 액체의 흐름은 실선 화살표로 도시된다. 도시되지 않더라도, 기체 또는 액체가 이송되는 라인들에는 액체/가스의 이송 및 운용에 필요한 탱크, 펌프, 압축기 또는 밸브 등의 수단이 마련될 수 있다.1, the flow of gas is shown in dashed arrows, and the flow of liquid is shown in solid arrows. Although not shown, the gas or the lines through which the liquid is transported may be provided with means such as a tank, a pump, a compressor or a valve necessary for transporting and operating the liquid / gas.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 가스 복합발전 플랜트(100)는 액화가스 저장탱크(110), 연료가스 공급시스템(120), 연료 발전시스템(130), 증기 발전시스템(140) 및 해수 공급시스템(150)을 포함한다. 액화가스 저장탱크(110), 연료가스 공급시스템(120), 연료 발전시스템(130), 증기 발전시스템(140) 및 해수 공급시스템(150)은 가스 복합발전 플랜트(100)의 선체(도시생략) 상에 설치될 수 있다.1, a gas turbine 100 according to the present embodiment includes a liquefied gas storage tank 110, a fuel gas supply system 120, a fuel generation system 130, a steam generation system 140, And a supply system 150. The liquefied gas storage tank 110, the fuel gas supply system 120, the fuel generation system 130, the steam power generation system 140 and the seawater supply system 150 are connected to the hull (not shown) As shown in FIG.

도 1에서 'LT', 'HT', 'MT', 'AT', 'SW', 'CW', 'EG', 'NG'는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 예시된 것으로, 각각 저온(Low Temperature), 고온(High Temperature), 중온(Medium Temperature), 상온(Ambient Temperature), 해수(Sea Water), 냉각수(Cooling Water), 배기가스(Exhaust Gas), 천연가스(Natural Gas)를 나타낸다.In FIG. 1, LT, HT, MT, AT, SW, CW, EG and NG are illustrated to facilitate understanding of the present invention. Temperature, High Temperature, Medium Temperature, Ambient Temperature, Sea Water, Cooling Water, Exhaust Gas, and Natural Gas.

액화가스 저장탱크(110)는 예를 들어 액화천연가스(LNG; Liquefied Natural Gas), 액화석유가스(LPG; Liquefied Petroleum Gas)와 같은 액화가스를 저장한다. 액화가스 저장탱크(110)는 극저온 상태의 액화가스를 단열시켜 저장하도록 구성될 수 있다. 액화가스 저장탱크(110)에는 액화가스를 연료가스 공급시스템(120)으로 공급하기 위한 펌프 등의 수단이 구비될 수 있다.The liquefied gas storage tank 110 stores a liquefied gas such as, for example, Liquefied Natural Gas (LNG), Liquefied Petroleum Gas (LPG). The liquefied gas storage tank 110 may be configured to heat and store the liquefied gas in a cryogenic condition. The liquefied gas storage tank 110 may be provided with means such as a pump for supplying the liquefied gas to the fuel gas supply system 120.

연료가스 공급시스템(fuel gas supply system)(120)은 액화가스 저장탱크(110)로부터 공급되는 액화가스를 재기화시켜 연료가스를 생성한다. 연료가스 공급시스템(120)에 의해 재기화되어 생성된 연료가스는 연료 발전시스템(130)으로 공급된다.The fuel gas supply system 120 regenerates the liquefied gas supplied from the liquefied gas storage tank 110 to generate fuel gas. The fuel gas generated by regeneration by the fuel gas supply system 120 is supplied to the fuel system 130.

연료 발전시스템(130)은 연료가스를 연소하여 발전하는 발전 엔진(generator engine)을 포함하는 가스 발전시스템으로 제공될 수 있다. 발전 엔진은 연료가스에 의해 가동되는 터빈(turbine)을 포함할 수 있다.The fuel generation system 130 may be provided as a gas generation system including a generator engine that generates electricity by burning fuel gas. The power generation engine may include a turbine driven by the fuel gas.

증기 발전시스템(steam power generation system)(140)은 연료 발전시스템(130)에서 배출되는 배기가스(HT EG)에서 폐열을 회수하여 증기를 생성하고, 생성된 증기를 이용하여 터빈을 구동하여 발전하는 시스템으로 제공될 수 있다.The steam power generation system 140 recovers waste heat from the exhaust gas HT EG discharged from the fuel generation system 130 to generate steam and drives the turbine using the generated steam to generate electricity System.

본 명세서에서 증기는 폐열을 회수하여 발전을 하기 위한 작동 유체로서, 수증기를 의미하는 것으로 한정되지 않으며, 수증기 이외의 다양한 작동 유체로 제공될 수 있다. 증기 발전시스템(140)에서 배출된 배기가스(LT EG)는 배기가스 처리유닛에 의해 후처리된 후, 굴뚝 형태의 연돌로 이송되어 배출될 수 있다.In the present specification, steam is a working fluid for recovering waste heat to generate power, and is not limited to steam, and may be provided with various working fluids other than steam. The exhaust gas (LT EG) discharged from the steam power generation system 140 may be post-treated by the exhaust gas processing unit and then transferred to a chimney-shaped stack to be discharged.

연료 발전시스템(130)에서 과급기에 의해 압축되는 고온의 흡입공기(HT Air)는 증기 발전시스템(140)으로 공급되어 응축수를 선가열하기 위한 열매체로서 활용된다.The hot intake air (HT Air) compressed by the supercharger in the fuel generation system 130 is supplied to the steam generation system 140 and utilized as a heating medium for preheating the condensed water.

연료 발전시스템(130)에서 발전 엔진과 발전 엔진으로 과급되는 흡입공기를 냉각시키는 열교환 과정에서 냉각수는 고온으로 승온된다. 이와 같이 연료 발전시스템(130)에서 승온된 냉각수(HT CW)는 연료가스 공급시스템(120)으로 공급되어 액화가스의 재기화 또는 재기화된 연료가스의 가열을 위한 열원으로 활용될 수 있다.The cooling water is heated to a high temperature in a heat exchange process in which the intake air supercharged by the power generation engine and the power generation engine is cooled in the fuel generation system 130. The cooling water HT CW heated in the fuel generation system 130 is supplied to the fuel gas supply system 120 and can be used as a heat source for regenerating the liquefied gas or heating the regenerated fuel gas.

해수 공급시스템(150)은 증기 발전시스템(140)에서 발전에 사용된 증기를 응축시켜 응축수를 생성하거나 연료 발전시스템(130)에서 냉각수를 냉각시키거나 연료가스 공급시스템(120)에서 액화가스를 재기화시키는 등 필요한 해수를 취수하여 공급할 수 있다.The seawater supply system 150 is configured to condense the steam used for power generation in the steam generation system 140 to generate condensed water or to cool the cooling water in the fuel generation system 130 or to recover the liquefied gas from the fuel gas supply system 120 It is possible to supply and supply the required seawater, such as water.

본 명세서에서 해수는 강을 제외한 바다에 존재하는 물을 의미하는 것으로 제한되지 않으며, 복합발전 플랜트가 강위에 부유하거나 하안에 정박하여 운용되는 경우 해수는 강물을 나타내는 것으로 이해하여야 한다. 일 실시예로, 해수 공급시스템(150)은 해수 취수를 위한 펌프와, 취수된 해수를 처리하여 공급하는 해수처리유닛을 포함할 수 있다.In this specification, seawater is not limited to water existing in the sea except for the river, and it should be understood that the seawater represents a river when the combined power generation plant floats on the river or is operated at the berth. In one embodiment, the seawater supply system 150 may include a pump for seawater intake and a seawater treatment unit for processing and supplying the seawater.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 복합발전 플랜트의 구성도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 연료 발전시스템(130)은 발전 엔진(131), 과급기(132), 냉각수 공급부(133) 및 미스트 분리기(138)를 포함하여 구성될 수 있다.2 is a configuration diagram of a gas combined-cycle power plant according to an embodiment of the present invention. 1 and 2, the fuel generation system 130 may include a power generation engine 131, a supercharger 132, a cooling water supply unit 133, and a mist separator 138.

발전 엔진(131)은 연료가스 공급시스템(120)으로부터 공급되는 연료가스(예를 들어, 액화가스로부터 재기화된 천연가스 또는 석유가스)를 연소시켜 발전할 수 있다.The power generation engine 131 can generate electricity by burning fuel gas (for example, natural gas or petroleum gas regenerated from the liquefied gas) supplied from the fuel gas supply system 120.

과급기(132)는 연료 발전시스템(130)의 발전 엔진(131)에서 배출되는 배기가스(exhausted gas)의 압력에너지에 의해 구동되어 흡입공기를 압축하고, 압축된 흡입공기를 발전 엔진(131)의 흡입기로 과급함으로써, 발전 엔진(131)의 출력을 높일 수 있다.The supercharger 132 is driven by the pressure energy of the exhausted gas discharged from the power generation engine 131 of the fuel generation system 130 to compress the intake air and supplies the compressed intake air to the power generation engine 131 By supercharging with the inhaler, the output of the power generation engine 131 can be increased.

일 실시예에서, 과급기(132)는 터보차저(turbocharger)로 구성될 수 있다. 과급기(132)는 발전 엔진(131)의 배기가스에 의해 구동되는 터빈(132a)과, 터빈(132a)과 동축으로 연결되어 터빈(132a)에 의해 작동하며 흡입공기를 압축하여 압축공기를 생성하는 컴프레서(compressor)(132b)를 포함할 수 있다.In one embodiment, turbocharger 132 may comprise a turbocharger. The supercharger 132 includes a turbine 132a driven by the exhaust gas of the power generation engine 131 and a turbine 132a coaxially connected to the turbine 132a to be operated by the turbine 132a to compress the intake air to generate compressed air And a compressor 132b.

과급기(132)와 증기 발전시스템(140)의 선가열기(145) 사이에는 열매체 공급라인(L5)이 연결된다. 과급기(132)에 의해 압축되는 과정에서 승온된 압축공기(압축된 흡입공기) 중의 적어도 일부는 열매체 공급라인(L5)을 통해 증기 발전시스템(140)의 선가열기(145)로 공급되어 응축수를 선가열하기 위한 열원으로 활용된다.A heating medium supply line L5 is connected between the turbocharger 132 and the preheater 145 of the steam generating system 140. At least a part of the compressed air (compressed intake air) heated in the process of being compressed by the turbocharger 132 is supplied to the preheater 145 of the steam generator system 140 through the heating medium supply line L5, And is used as a heat source for heating.

따라서, 연료 발전시스템(130)의 과급기(132)에 의해 압축된 고온의 흡입공기의 열에너지를 이용하여 증기 발전시스템(140)의 응축수를 선가열함으로써, 별도의 열원을 추가로 공급하지 않고 증기 발생량을 증가시킬 수 있으며, 응축수와의 열교환에 따른 반대급부로 흡입공기를 냉각시키는 효과도 얻을 수 있다.Therefore, by preheating the condensed water of the steam power generation system 140 by using the thermal energy of the high-temperature intake air compressed by the turbocharger 132 of the fuel generation system 130, the steam generation amount And it is also possible to obtain the effect of cooling the intake air to the opposite charge due to the heat exchange with the condensed water.

선가열기(145)와 냉각수 공급부(133) 사이에는 흡입공기 이송라인(L6)이 연결된다. 응축수와의 열교환에 의해 냉각되어 선가열기(145)로부터 배출되는 흡입공기는 흡입공기 이송라인(L6)을 통해 냉각수 공급부(133)로 공급된다.An intake air transfer line L6 is connected between the preheater 145 and the cooling water supply unit 133. [ The intake air cooled by the heat exchange with the condensed water and discharged from the preheater 145 is supplied to the cooling water supply unit 133 through the intake air transfer line L6.

냉각수 공급부(133)는 발전 엔진(131)과 과급기(132)에 의해 압축된 흡입공기를 냉각시키기 위한 냉각수를 공급한다. 냉각수 공급부(133)는 흡입공기 냉각기(134), 순환펌프(135), 냉각수 냉각기(136) 및 냉각수단(137)을 포함할 수 있다.The cooling water supply unit 133 supplies cooling water for cooling the intake air compressed by the power generation engine 131 and the turbocharger 132. The cooling water supply unit 133 may include an intake air cooler 134, a circulation pump 135, a cooling water cooler 136, and a cooling unit 137.

과급기(132)에 의해 생성된 고온의 압축공기(압축된 흡입공기)는 선가열기(145)에서 냉각된 후, 흡입공기 냉각기(134)에 의해 냉각된다. 따라서, 고온의 흡입공기를 냉각시키기 위해 필요한 냉각수 공급부(133)의 냉각수 사용량을 줄이고, 공정 비용을 저감할 수 있다.The hot compressed air (compressed intake air) generated by the turbocharger 132 is cooled by the preheater 145 and then cooled by the intake air cooler 134. Therefore, it is possible to reduce the amount of cooling water used in the cooling water supply unit 133 required for cooling the high-temperature intake air, and to reduce the processing cost.

흡입공기 냉각기(134)에 의해 냉각된 흡입공기는 미스트 분리기(138)에 의해 미스트가 분리된 후 발전 엔진(131)의 흡입기로 과급될 수 있다. 순환펌프(135)는 냉각수를 순환 펌핑하도록 구성될 수 있다. 냉각수 냉각기(136)는 냉각수를 해수와 열교환시켜 냉각시키도록 구성될 수 있다. 냉각수단(137)은 기타 수요처에 냉각수를 공급하여 냉각을 수행할 수 있다.The intake air cooled by the intake air cooler 134 can be supercharged to the inhaler of the power generation engine 131 after the mist is separated by the mist separator 138. The circulation pump 135 may be configured to circulate and pump the cooling water. The cooling water cooler 136 may be configured to cool the cooling water by heat exchange with seawater. The cooling means 137 can perform cooling by supplying cooling water to other consumers.

해수 공급시스템(150)은 하나 이상의 해수 펌프(151, 152)를 포함할 수 있다. 일 실시예로, 제1 해수 펌프(151)는 냉각수 공급부(133)의 냉각수를 냉각시키기 위한 해수를 공급하고, 제2 해수 펌프(152)는 증기 발전시스템(140)에서 증기를 응축시키기 위한 해수를 응축기(143)로 공급할 수 있다.The seawater supply system 150 may include one or more seawater pumps 151, 152. The first seawater pump 151 supplies seawater for cooling the cooling water of the cooling water supply unit 133 and the second seawater pump 152 supplies seawater for cooling the cooling water of the cooling water supply unit 133, To the condenser (143).

증기 발전시스템(140)은 과급기(132)로부터 배출되는 배기가스에서 폐열을 회수하여 증기 발전을 하도록 구성될 수 있다. 일 실시예로, 증기 발전시스템(140)은 증기 발생기(Heat Recovery and Steam Generator)(141), 증기 터빈(steam turbine)(142), 응축기(condenser)(143), 순환펌프(circulating pump)(144) 및 선가열기(condensate pre-heater)(145)를 포함할 수 있다.The steam generation system 140 may be configured to recover the waste heat from the exhaust gas discharged from the supercharger 132 to generate steam. In one embodiment, the steam generation system 140 includes a heat recovery and steam generator 141, a steam turbine 142, a condenser 143, a circulating pump (not shown) 144 and a condensate pre-heater 145. The condensate pre-

증기 발생기(141)는 선가열기(145)에 의해 선가열된 응축수를 과급기(132)에서 배출되는 배기가스와 열교환시켜 증기 발전을 위한 증기를 생성한다. 증기 터빈(142)은 증기 발생기(141)에서 생성된 증기에 의해 가동되어 발전한다. 응축기(143)는 증기 터빈(142)을 가동한 후 배출되는 증기를 응축시켜 응축수를 생성한다. 순환펌프(144)는 응축기(143)에 의해 생성된 응축수를 순환시킨다. 선가열기(145)는 증기 발생량을 증가시키기 위하여 응축기(143)에 의해 응축된 응축수를 선가열한다.The steam generator 141 generates steam for steam generation by heat-exchanging the pre-heated condensed water with the preheater 145 with the exhaust gas discharged from the supercharger 132. The steam turbine 142 is operated by the steam generated in the steam generator 141 to generate electricity. The condenser 143 operates the steam turbine 142 to condense the discharged steam to generate condensed water. The circulation pump 144 circulates the condensate generated by the condenser 143. The preheater 145 preheats the condensed water condensed by the condenser 143 to increase the amount of steam generated.

선가열기(145)는 열매체 공급라인(L5)을 통해 흡입공기를 공급받아, 고온의 흡입공기를 이용하여 증기발전용 응축수를 선가열하도록 구성된다. 선가열기(145)에서 열교환되는 과정에서 냉각된 흡입공기는 흡입공기 이송라인(L6)을 통해 흡입공기 냉각기(134)로 공급되어 냉각된 후 발전 엔진(131)으로 과급된다.The preheater 145 is configured to receive the intake air through the heating medium supply line L5 and preheat the condensed water for steam generation using the high-temperature intake air. The cooled intake air in the process of heat exchange in the preheater 145 is supplied to the intake air cooler 134 through the intake air transfer line L6 to be cooled and then supercharged to the power generation engine 131. [

연료가스 공급시스템(120)은 기화기(vaporizer)(121)와, 가열기(trim heater)(122)를 포함할 수 있다. 기화기(121)는 액화가스 저장탱크(110)로부터 공급되는 액화가스를 기화시킬 수 있다. 가열기(122)는 기화기(121)에 의해 기화된 연료가스를 가열하여 발전 엔진(131)으로 공급할 수 있다.The fuel gas supply system 120 may include a vaporizer 121 and a trim heater 122. The vaporizer 121 is capable of vaporizing the liquefied gas supplied from the liquefied gas storage tank 110. The heater 122 can heat the fuel gas vaporized by the vaporizer 121 and supply it to the power generation engine 131. [

발전 엔진(131)과 흡입공기를 냉각시키는 과정에서 승온된 냉각수 중의 일부는 냉각수 라인(L1)을 통해 순환펌프(135)로 순환되고, 승온된 냉각수 중의 나머지 일부는 제1 공급라인(L2)을 통해 가열기(122)로 공급된다.A part of the cooling water heated in the process of cooling the power generation engine 131 and the intake air is circulated to the circulation pump 135 through the cooling water line L1 and the remaining part of the heated cooling water is supplied to the first supply line L2 To the heater 122.

가열기(122)는 발전 엔진(131) 및 흡입공기를 냉각시키는 과정에서 승온된 냉각수 중의 적어도 일부를 제1 공급라인(L2)을 통해 공급받아, 상기 승온된 냉각수의 열에너지를 이용하여 기화기(121)에 의해 재기화된 연료가스를 가열한다. 가열기(122)에서 열교환된 냉각수는 냉각수 라인(L1)을 통해 순환펌프(135)로 회수된다.The heater 122 receives at least a part of the cooling water heated in the process of cooling the power generation engine 131 and the intake air through the first supply line L2 and uses the thermal energy of the heated cooling water to heat the vaporizer 121, Thereby heating the regenerated fuel gas. The cooling water heat-exchanged in the heater 122 is recovered to the circulation pump 135 through the cooling water line L1.

기화기(121)는 냉각수 냉각기(136)에서 냉각수와 열교환되어 승온된 해수를 해수 공급라인(L3)을 통해 공급받아, 상기 승온된 해수의 열에너지를 이용하여 액화가스를 재기화시키도록 구성된다. 기화기(121)에서 액화가스와의 열교환에 의해 온도가 낮아진 저온의 해수는 해수 이송라인(L4)을 통해 응축기(143)로 이송되어 증기 터빈(142)에서 배출되는 감압된 증기를 응축시키기 위한 열원으로 활용된다.The vaporizer 121 is configured to recover the liquefied gas by using the thermal energy of the warmed seawater to receive the sea water heated by the cooling water cooler 136 by heat exchange with the cooling water through the seawater supply line L3. The low-temperature seawater whose temperature has been lowered by the heat exchange with the liquefied gas in the vaporizer 121 is transferred to the condenser 143 through the seawater transfer line L4 to generate a heat source for condensing the decompressed steam discharged from the steam turbine 142 .

본 발명의 실시예에 의하면, 과급기(132)에 의해 압축된 흡입공기의 열에너지를 이용하여 배기가스의 폐열을 회수하기 전에 증기 발전시스템(140)의 응축수를 선가열(Pre-heating)함으로써, 흡입공기의 열에너지를 회수하여 증기 발생기(141)에서 발생되는 증기의 양을 극대화하여 증기 발전 효율을 높이고, 응축수 가열을 위한 공정 비용을 저감할 수 있다. 또한, 응축수를 선가열하는 과정에서 반대급부로 흡입공기의 온도를 낮추어, 흡입공기의 냉각을 위한 냉각수 사용량을 줄이고, 흡입공기의 냉각 효율을 높일 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the condensed water of the steam power generation system 140 is pre-heated before the waste heat of the exhaust gas is recovered using the thermal energy of the intake air compressed by the turbocharger 132, It is possible to maximize the amount of steam generated in the steam generator 141 by recovering the thermal energy of the air to increase the steam generation efficiency and reduce the process cost for heating the condensed water. In addition, in the course of preheating the condensed water, the temperature of the intake air is reduced to the opposite level, the amount of cooling water used for cooling the intake air can be reduced, and the cooling efficiency of the intake air can be increased.

또한, 본 실시예에 의하면, 연료 발전시스템(130)에서 가열된 고온의 냉각수를 이용하여 발전 엔진(131)의 효율이 최대가 될 수 있는 온도로 연료가스의 온도를 높임으로써, 해수나 외부 열원을 사용하지 않고 연료 발전시스템(130)의 발전 효율을 높일 수 있으며, 해수의 사용양을 줄여 운용 비용을 줄일 수 있다. 또한, 기화기(121)에서 액화가스와 열교환에 의해 냉각된 저온의 해수의 냉열을 그대로 사용하여, 증기 응축을 위한 별도의 에너지원을 공급할 필요 없이 증기 발전시스템(120)에서 증기를 효율적으로 응축시킬 수 있다.According to the present embodiment, the temperature of the fuel gas is increased to a temperature at which the efficiency of the power generation engine 131 can be maximized by using the high-temperature cooling water heated in the fuel generation system 130, It is possible to increase the power generation efficiency of the fuel-cell power generation system 130 without using the fuel cell 100, and to reduce the use amount of the seawater, thereby reducing the operation cost. In addition, by using the cold heat of the low-temperature seawater cooled by heat exchange with the liquefied gas in the vaporizer 121 as it is, it is possible to efficiently condense the steam in the steam generator system 120 without supplying a separate energy source for steam condensation .

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 복합발전 플랜트의 구성도이다. 도 3의 실시예를 설명함에 있어서, 앞서 설명한 실시예와 동일하거나 상응하는 구성요소에 대한 중복되는 설명은 생략될 수 있다. 도 3에 도시된 가스 복합발전 플랜트(100)는 가열기(122)가 선가열기(145)로부터 배출되는 흡입공기를 연료가스와 열교환시켜 연료가스를 가열하도록 구성되는 점에서, 앞서 설명한 실시예와 차이가 있다.3 is a configuration diagram of a gas combined-cycle power plant according to another embodiment of the present invention. In the description of the embodiment of FIG. 3, redundant description of the same or corresponding components to those of the previously described embodiment may be omitted. 3 is configured such that the heater 122 is configured to heat the fuel gas by heat-exchanging the intake air discharged from the preheater 145 with the fuel gas. Therefore, in the gas com- bustion power generation plant 100 shown in FIG. 3, .

선가열기(145)와 가열기(122) 사이에는 제1 이송라인(L8)이 형성되고, 가열기(122)와 흡입공기 냉각기(134) 사이에는 제2 이송라인(L9)이 형성될 수 있다. 선가열기(145)로부터 배출되는 흡입공기는 제1 이송라인(L8)을 통해 가열기(122)로 공급된다. 가열기(122)에서 연료가스와의 열교환에 의해 냉각된 흡입공기는 제2 이송라인(L9)을 통해 냉각수 공급부(133)의 흡입공기 냉각기(134)로 공급된다. 냉각수 공급부(130)는 제2 이송라인(L9)을 통해 흡입공기를 공급받아 냉각시켜 발전 엔진(131)으로 공급하도록 구성된다.A first transfer line L8 may be formed between the preheater 145 and the heater 122 and a second transfer line L9 may be formed between the heater 122 and the inlet air cooler 134. [ The intake air discharged from the preheater 145 is supplied to the heater 122 through the first transfer line L8. The intake air cooled by the heat exchange with the fuel gas in the heater 122 is supplied to the intake air cooler 134 of the cooling water supply unit 133 through the second transfer line L9. The cooling water supply unit 130 is configured to receive the intake air through the second transfer line L9, cool it, and supply it to the power generation engine 131.

도 3의 실시예에 의하면, 가열기(122)에서 흡입공기의 열에너지를 이용하여 연료가스를 가열할 수 있다. 또한, 과급기(132)에 의해 압축된 흡입공기가 선가열기(145)에서 응축수와 열교환되어 냉각되고, 가열기(122)에서 연료가스와 열교환되어 다시 냉각된 후 냉각수에 의해 냉각되므로, 흡입공기의 냉각을 위한 냉각수의 사용량을 더욱 줄일 수 있으며, 흡입공기를 이용하여 연료가스를 가열하여 발전 효율 또한 높일 수 있다.According to the embodiment of Fig. 3, the heater 122 can heat the fuel gas by using the thermal energy of the intake air. Further, since the intake air compressed by the turbocharger 132 is heat-exchanged with the condensed water in the preheater 122 to be cooled, is heat-exchanged with the fuel gas in the heater 122, cooled again and cooled by the cooling water, The use amount of the cooling water can be further reduced, and the power generation efficiency can be increased by heating the fuel gas using the intake air.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가스 복합발전 플랜트의 구성도이다. 도 4의 실시예를 설명함에 있어서, 앞서 설명한 실시예들과 동일하거나 상응하는 구성요소에 대한 중복되는 설명은 생략될 수 있다. 도 4에 도시된 가스 복합발전 플랜트(100)는 기화기(121)가 발전 엔진(131) 및 흡입공기를 냉각시키는 과정에서 승온된 냉각수 및 가열기(122)에서 배출되는 냉각수의 열에너지를 이용하여 액화가스를 기화시키도록 구성되는 점에서, 앞서 설명한 실시예들과 차이가 있다.4 is a configuration diagram of a combined-cycle power generation plant according to another embodiment of the present invention. In describing the embodiment of FIG. 4, redundant description of the same or corresponding components as those of the above-described embodiments may be omitted. 4 is a schematic view of a gas turbine combined power generation plant 100 shown in FIG. 4 in which a vaporizer 121 uses thermal energy of cooling water heated in the process of cooling the power generation engine 131 and the intake air and cooling water discharged from the heater 122, Which is different from the above-described embodiments.

제2 공급라인(L11)은 냉각수 라인(L1)으로부터 분기되어 상기 승온된 냉각수의 일부를 기화기(121)로 공급한다. 기화기(121)는 상기 승온된 냉각수 및 가열기(122)에서 연료가스와 열교환되어 배출된 냉각수를 제3 공급라인(L12)으로 공급받아, 냉각수의 열에너지를 이용하여 액화가스를 재기화시킨다. 기화기(121)에서 열교환되어 배출된 냉각수는 해수에 의해 냉각된 후 순환펌프(135)로 순환된다.The second supply line L11 is branched from the cooling water line L1 and supplies a part of the heated cooling water to the vaporizer 121. [ The vaporizer 121 supplies the heated cooling water and the cooling water discharged from the heater 122 to the third supply line L12 by heat exchange with the fuel gas and regenerates the liquefied gas by using thermal energy of the cooling water. The cooling water that has been heat-exchanged in the vaporizer 121 is cooled by seawater, and then circulated to the circulation pump 135.

도 4의 실시예에 의하면, 발전 엔진(131) 및 흡입공기를 냉각하는 과정에서 반대급부로 온도가 높아진 고온의 냉각수를 이용하여 연료용 액화가스를 재기화하고, 발전 엔진(131)의 효율이 최대가 될 수 있는 온도로 연료가스의 온도를 높임으로써, 외부 열원을 사용하지 않고 재기화 효율을 높일 수 있으며, 연료 발전 효율을 높일 수 있다. 해수의 사용량을 줄여 운용 비용을 줄일 수 있다.According to the embodiment of FIG. 4, the liquefied gas for fuel is regenerated by using the high-temperature cooling water whose temperature is raised to the opposite level during the cooling process of the power generation engine 131 and the intake air, By increasing the temperature of the fuel gas to the maximum temperature, it is possible to increase the regeneration efficiency without using an external heat source, and to improve the fuel generation efficiency. The use of seawater can be reduced to reduce operating costs.

도 5 내지 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 가스 복합발전 플랜트의 구성도이다. 도 5 내지 도 7의 실시예를 설명함에 있어서, 앞서 설명한 실시예들과 동일하거나 상응하는 구성요소에 대한 중복되는 설명은 생략될 수 있다. 도 5 내지 도 7에 도시된 가스 복합발전 플랜트(100)는 흡입공기 냉각기(134)가 제1 냉각기(134a)와 제2 냉각기(134b)를 포함하여 구성되어 흡입공기를 다단 냉각시키도록 구성되는 점에서, 앞서 설명한 실시예들과 차이가 있다.5 to 7 are schematic views of a gas turbine combined cycle power plant according to another embodiment of the present invention. In describing the embodiments of FIGS. 5 to 7, the same or corresponding elements of the above-described embodiments may be omitted. The gas turbine 100 shown in Figs. 5 to 7 is configured such that the intake air cooler 134 is configured to include a first cooler 134a and a second cooler 134b to multi-step cool the intake air , There is a difference from the above-described embodiments.

제1 냉각기(134a)는 과급기(132)에 의해 압축된 고온의 흡입공기를 압축공기 이송라인(L10)을 통해 공급받아 1차 냉각시키는 고온 냉각기로 제공될 수 있다. 제2 냉각기(134b)는 제1 냉각기(134a)에 의해 1차 냉각된 흡입공기를 2차 냉각시키고, 선가열기(145) 또는 가열기(122)에서 배출된 흡입공기를 냉각시키는 저온 냉각기로 제공될 수 있다. 제1 냉각기(134a)는 제2 냉각기(134b)에서 열교환된 냉각수를 공급받아 흡입공기를 냉각시키도록 구성될 수 있다. 도 5 내지 도 7의 실시예에 의하면, 흡입공기 냉각기(134)의 다단 냉각 구조에 의해 흡입공기의 냉각 효율을 보다 향상시킬 수 있다.The first cooler 134a may be provided as a high-temperature cooler that receives the high-temperature intake air compressed by the turbocharger 132 through the compressed air transfer line L10 and performs primary cooling. The second cooler 134b is provided with a cryogenic cooler that secondarily cools the intake air firstly cooled by the first cooler 134a and cools the intake air discharged from the preheater 145 or the heater 122 . The first cooler 134a may be configured to cool the intake air by receiving cooling water heat-exchanged in the second cooler 134b. According to the embodiments of Figs. 5 to 7, the cooling efficiency of the intake air can be further improved by the multi-stage cooling structure of the intake air cooler 134. Fig.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가스 복합발전 플랜트의 구성도이다. 도 8의 실시예를 설명함에 있어서, 앞서 설명한 실시예들과 동일하거나 상응하는 구성요소에 대한 중복되는 설명은 생략될 수 있다. 도 8에 도시된 가스 복합발전 플랜트(100)는 과냉각수 공급라인(L13)과 과냉각기(139)를 포함하는 점에서, 앞서 설명한 실시예들과 차이가 있다.8 is a configuration diagram of a gas combined-cycle power plant according to another embodiment of the present invention. In describing the embodiment of FIG. 8, redundant description of the same or corresponding components as those of the above-described embodiments may be omitted. 8 is different from the above-described embodiments in that it includes the supercooling water supply line L13 and the supercooler 139. [

과냉각수 공급라인(L13)은 연료가스 공급시스템(120)의 가열기(122) 또는 기화기(121)에서 열교환에 의해 냉각되어 배출되는 저온의 냉각수를 과냉각기(139)로 공급한다. 과냉각기(139)는 과냉각수 공급라인(L13)을 통해 공급되는 저온의 냉각수를 이용하여, 과급기(132)로 공급될 흡입공기를 냉각시키도록 구성될 수 있다. 과냉각기(139)에 의해 흡입공기를 냉각시킨 냉각수는 냉각수 공급부(133)의 순환라인(L14)으로 회수될 수 있다.The subcooling water supply line L13 supplies the subcooler 139 with the low temperature cooling water that is cooled and discharged by heat exchange in the heater 122 or the vaporizer 121 of the fuel gas supply system 120. [ The subcooler 139 may be configured to cool the intake air to be supplied to the turbocharger 132 using the low-temperature cooling water supplied through the supercooling water supply line L13. The cooling water that has cooled the intake air by the subcooler 139 can be recovered to the circulation line L14 of the cooling water supply unit 133. [

도 8의 실시예에 의하면, 연료가스 공급시스템(120)에서 열교환에 의해 냉각된 저온의 냉각수를 이용하여 과급기(132)로 공급될 흡입공기를 과냉각함으로써, 과급기(132)에 의해 압축되어 생성되는 압축공기의 온도를 낮추어 발전 엔진(131)의 출력을 높일 수 있으며, 또한 흡입공기의 냉각을 위한 냉각수 사용량을 줄일 수 있다.According to the embodiment of FIG. 8, the intake air to be supplied to the supercharger 132 is supercooled by using the low-temperature cooling water cooled by the heat exchange in the fuel gas supply system 120, The output of the power generation engine 131 can be increased by lowering the temperature of the compressed air and the amount of cooling water used for cooling the intake air can be reduced.

이상의 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것으로, 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 이로부터 다양한 변형 가능한 실시예들도 본 발명의 범위에 속하는 것임을 이해하여야 한다. 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이며, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 문언적 기재 그 자체로 한정되는 것이 아니라 실질적으로는 기술적 가치가 균등한 범주의 발명까지 미치는 것임을 이해하여야 한다.It is to be understood that the above-described embodiments are provided to facilitate understanding of the present invention, and do not limit the scope of the present invention, and it is to be understood that various modified embodiments are also within the scope of the present invention. It is to be understood that the technical scope of the present invention should be determined by the technical idea of the claims and the technical scope of protection of the present invention is not limited to the literary description of the claims, Of the invention.

100: 가스 복합발전 플랜트 110: 액화가스 저장탱크
120: 연료가스 공급시스템 121: 기화기
122: 가열기 130: 연료 발전시스템
131: 발전 엔진 132: 과급기
133: 냉각수 공급부 134: 흡입공기 냉각기
134a: 제1 냉각기 134b: 제2 냉각기
135: 순환펌프 136: 냉각수 냉각기
137: 냉각수단 138: 미스트 분리기
139: 과냉각기 140: 증기 발전시스템
141: 증기 발생기 142: 증기 터빈
143: 응축기 144: 순환펌프
145: 선가열기 150: 해수 공급시스템
151: 제1 해수 펌프 152: 제2 해수 펌프
L1: 냉각수 라인 L2: 제1 공급라인
L3: 해수 공급라인 L4: 해수 이송라인
L5: 열매체 공급라인 L6: 흡입공기 이송라인
L8: 제1 이송라인 L9: 제2 이송라인
L11: 제2 공급라인 L12: 제3 공급라인
L13: 과냉각수 공급라인 L14: 순환라인100: Gas combined power generation plant 110: Liquefied gas storage tank
120: fuel gas supply system 121: vaporizer
122: heater 130: fuel system
131: power generation engine 132: supercharger
133: Cooling water supply part 134: Suction air cooler
134a: first cooler 134b: second cooler
135: Circulation pump 136: Cooling water cooler
137: Cooling means 138: Mist separator
139: Subcooler 140: Steam generating system
141: Steam generator 142: Steam turbine
143: condenser 144: circulation pump
145: Opening of the sea 150: Sea water supply system
151: First seawater pump 152: Second seawater pump
L1: cooling water line L2: first supply line
L3: Sea water supply line L4: Sea water transfer line
L5: Heat medium supply line L6: Suction air transfer line
L8: First transfer line L9: Second transfer line
L11: second supply line L12: third supply line
L13: supercooled water supply line L14: circulation line

Claims (10)

해상 또는 하상에 부유 또는 고정되거나 해안 또는 하안에 정박하여 발전하는 가스 복합발전 플랜트에 있어서,
액화가스를 기화시켜 연료가스를 생성하는 연료가스 공급시스템;
상기 연료가스를 연소시켜 발전하는 발전 엔진과, 상기 발전 엔진에서 배출되는 배기가스의 압력에너지를 이용해 흡입공기를 압축하여 상기 발전 엔진으로 과급하는 과급기를 포함하는 연료 발전시스템;
상기 발전 엔진으로부터 배출되는 배기가스에서 폐열을 회수하여 발전하며, 증기를 응축시키는 응축기와, 상기 응축기에 의해 응축된 응축수를 선가열하는 선가열기, 및 상기 선가열기에 의해 선가열된 응축수를 상기 배기가스와 열교환시켜 증기 발전을 위한 증기를 생성하는 증기 발생기를 포함하는 증기 발전시스템; 및
상기 과급기와 상기 선가열기 사이에 연결되고, 상기 과급기에 의해 압축되는 과정에서 승온된 흡입공기 중의 적어도 일부를 상기 선가열기로 공급하는 열매체 공급라인을 포함하고,
상기 선가열기는 상기 열매체 공급라인을 통해 상기 승온된 흡입공기를 공급받아 상기 승온된 흡입공기를 이용하여 상기 응축수를 선가열하도록 구성되는 가스 복합발전 플랜트.1. A combined-cycle power generation plant, which is floated or fixed on the sea or in the river bed, or is anchored at the coast or under the river,
A fuel gas supply system for generating a fuel gas by vaporizing the liquefied gas;
A fuel generator for generating electricity by burning the fuel gas, and a supercharger for compressing intake air using the pressure energy of the exhaust gas discharged from the power generator engine and supercharging the compressed air to the power generator engine;
A condenser for collecting and generating waste heat from the exhaust gas discharged from the power generation engine and for condensing the steam; a preheater for preheating the condensed water condensed by the condenser; and a preheater for preheating the preheated condensed water, A steam generator system including a steam generator for heat exchange with the gas to generate steam for steam generation; And
And a heating medium supply line connected between the supercharger and the preheater for supplying at least a part of the intake air heated in the process of being compressed by the supercharger to the preheater,
And the preheater is configured to preheat the condensed water using the heated intake air supplied with the heated intake air through the heating medium supply line. 제1 항에 있어서,
상기 연료 발전시스템은 상기 발전 엔진 및 상기 과급기에 의해 압축된 흡입공기를 냉각시키기 위한 냉각수를 공급하는 냉각수 공급부와, 상기 선가열기와 냉각수 공급부 사이에 연결되고 상기 응축수와의 열교환에 의해 냉각되어 상기 선가열기로부터 배출되는 흡입공기를 상기 냉각수 공급부로 공급하는 흡입공기 이송라인을 더 포함하고, 상기 냉각수 공급부는 상기 흡입공기 이송라인을 통해 공급되는 흡입공기를 냉각시켜 상기 발전 엔진으로 공급하도록 구성되는 가스 복합발전 플랜트.The method according to claim 1,
Wherein the fuel supply system includes a cooling water supply unit for supplying cooling water for cooling the intake air compressed by the power generation engine and the turbocharger, a cooling water supply unit connected between the preheater and the cooling water supply unit and cooled by heat exchange with the condensed water, And a cooling water supply unit for cooling the intake air supplied through the intake air transfer line to supply the cooling air to the power generation engine, wherein the cooling water supply unit is configured to cool the intake air supplied through the intake air transfer line to supply the cooling air to the power generation engine Power plant. 제2 항에 있어서,
상기 연료가스 공급시스템은 상기 액화가스를 기화시키는 기화기를 포함하는 가스 복합발전 플랜트.3. The method of claim 2,
Wherein the fuel gas supply system includes a vaporizer for vaporizing the liquefied gas. 제3 항에 있어서,
상기 연료가스 공급시스템은 상기 기화기에 의해 기화된 연료가스를 가열하여 상기 발전 엔진으로 공급하는 가열기를 더 포함하고,
상기 가열기는 상기 흡입공기를 냉각시키는 과정에서 승온된 냉각수 중의 적어도 일부를 공급받아 상기 승온된 냉각수의 열에너지를 이용하여 상기 연료가스를 가열하도록 구성되는 가스 복합발전 플랜트.The method of claim 3,
Wherein the fuel gas supply system further comprises a heater for heating the fuel gas vaporized by the vaporizer and supplying it to the power generation engine,
Wherein the heater is configured to receive at least a portion of the cooling water heated during the cooling of the intake air and to heat the fuel gas using heat energy of the heated cooling water. 제4 항에 있어서,
상기 기화기는 상기 승온된 냉각수 및 상기 가열기에서 배출되는 냉각수의 열에너지를 이용하여 상기 액화가스를 기화시키도록 구성되는 가스 복합발전 플랜트.5. The method of claim 4,
Wherein the vaporizer is configured to vaporize the liquefied gas using heat energy of the heated cooling water and the cooling water discharged from the heater. 제5 항에 있어서,
상기 가열기 또는 상기 기화기에서 열교환에 의해 냉각되어 배출되는 냉각수를 이용하여 상기 과급기로 공급될 흡입공기를 냉각시키도록 구성되는 과냉각기를 더 포함하는 가스 복합발전 플랜트.6. The method of claim 5,
Further comprising a supercooler configured to cool the intake air to be supplied to the supercharger by using cooling water cooled by heat exchange in the heater or the vaporizer. 제3 항에 있어서,
상기 연료가스 공급시스템은 상기 기화기에 의해 기화된 연료가스를 가열하고 가열된 연료가스를 상기 발전 엔진으로 공급하는 가열기를 더 포함하고,
상기 선가열기로부터 배출되는 흡입공기를 상기 가열기로 공급하는 제1 이송라인을 더 포함하고, 상기 가열기는 상기 연료가스를 상기 제1 이송라인을 통해 공급되는 흡입공기와 열교환시켜 가열하도록 구성되는 가스 복합발전 플랜트.The method of claim 3,
The fuel gas supply system further comprises a heater for heating the fuel gas vaporized by the vaporizer and supplying the heated fuel gas to the power generation engine,
Further comprising a first transfer line for supplying intake air discharged from the preheater to the heater, wherein the heater is configured to heat the fuel gas by heat exchange with the intake air supplied through the first transfer line, Power plant. 제7 항에 있어서,
상기 연료가스와의 열교환에 의해 냉각된 흡입공기를 상기 냉각수 공급부로 공급하는 제2 이송라인을 더 포함하고,
상기 냉각수 공급부는 상기 제2 이송라인을 통해 상기 냉각된 흡입공기를 공급받아 냉각시켜 상기 발전 엔진으로 공급하도록 구성되는 가스 복합발전 플랜트.8. The method of claim 7,
Further comprising a second conveyance line for supplying intake air cooled by heat exchange with the fuel gas to the cooling water supply section,
And the cooling water supply unit is configured to receive the cooled intake air through the second transfer line, cool the same, and supply the cooled intake air to the power generation engine. 제3 항 내지 제4 항, 제7 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 액화가스를 기화시키기 위한 해수를 상기 승온된 냉각수와 열교환시키거나 열교환 없이 상기 기화기로 공급하는 해수공급라인을 더 포함하고,
상기 기화기는 상기 해수공급라인을 통해 공급되는 해수의 열에너지를 이용하여 상기 액화가스를 기화시키도록 구성되고,
상기 응축기는 상기 기화기에서 액화가스와의 열교환에 의해 냉각된 해수를 이용하여 상기 증기를 응축시키도록 구성되는 가스 복합발전 플랜트.9. The method according to any one of claims 3 to 7 and 8 to 8,
Further comprising a seawater supply line for exchanging seawater for vaporizing the liquefied gas with the warmed coolant or supplying it to the vaporizer without heat exchange,
Wherein the vaporizer is configured to vaporize the liquefied gas using thermal energy of seawater supplied through the seawater supply line,
Wherein the condenser is configured to condense the steam using seawater cooled by heat exchange with the liquefied gas in the vaporizer. 제2 항에 있어서,
상기 냉각수 공급부는 상기 과급기에 의해 압축된 제1 흡입공기를 공급받아 1차 냉각시키는 제1 냉각기와, 상기 제1 냉각기에 의해 1차 냉각된 흡입공기를 2차 냉각시키는 제2 냉각기를 포함하며,
상기 제1 냉각기는 상기 제2 냉각기에서 열교환된 냉각수를 공급받아 제1 흡입공기를 냉각시키도록 구성되고, 상기 제2 냉각기는 상기 응축수와 열교환되어 냉각되어 공급되는 제2 흡입공기를 냉각시키도록 구성되는 가스 복합발전 플랜트.3. The method of claim 2,
Wherein the cooling water supply unit includes a first cooler for first cooling the first suction air compressed by the turbocharger and a second cooler for secondarily cooling the first intake air cooled by the first cooler,
Wherein the first cooler is configured to cool the first intake air by receiving the cooling water heat-exchanged in the second cooler, and the second cooler is configured to cool the second intake air that is cooled by being heat-exchanged with the condensed water, Gas power plant.
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