KR20190110753A - Liquefied gas re-gasification and power generation system - Google Patents

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Abstract

Disclosed is a liquefied gas re-gasification and cooling heat power generation system. According to an embodiment of the present invention, the liquefied gas re-gasification and cooling heat power generation system comprises: a liquefied gas transfer line gasifying a liquefied gas and sending the gasified gas to a demander; a thermal medium circulation line circulating a thermal medium for gasifying the liquefied gas; a pump installed on the thermal medium circulation line and circulating the thermal medium in the thermal medium circulation line; an evaporator installed on the thermal medium circulation line and gasifying the thermal medium by exchanging heat with the thermal medium; a vaporizer installed on the thermal medium circulation line and re-gasifying the liquefied gas in the liquefied gas transfer line using thermal energy and latent heat of the evaporated thermal medium; a heater heating the liquefied gas, re-gasified by the vaporizer, to the temperature requested by the demander; and a turbine installed between the evaporator and the vaporizer on the thermal medium circulation line and generating electricity by power of the thermal medium gasified by the evaporator. The present invention efficiently generates electricity using the cooling heat absorbed as a heat source when the liquefied gas is re-gasified.

Description

액화가스 재기화 및 냉열 발전 시스템{LIQUEFIED GAS RE-GASIFICATION AND POWER GENERATION SYSTEM}Liquefied gas regasification and cold heat generation system {LIQUEFIED GAS RE-GASIFICATION AND POWER GENERATION SYSTEM}

본 발명은 액화가스 재기화 및 냉열 발전 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액화가스의 재기화 과정에서 액화가스와 열교환된 열매체의 냉열을 이용하여 발전하는 액화가스 재기화 및 냉열 발전 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a liquefied gas regasification and cold heat power generation system, and more particularly, to a liquefied gas regasification and cold heat power generation system generated by using the cold heat of a heat medium heat-exchanged with liquefied gas in the process of regasification of liquefied gas. .

최근 환경 규제가 강화되는 추세에 따라 환경 오염 물질의 배출이 적은 천연가스와 같은 연료의 수요가 증가하고 있다. 천연가스를 수요처로 공급하기 위하여, 액화가스 저장탱크 내에 액화 상태로 저장된 액화천연가스를 재기화시키는 시스템을 필요로 한다. 종래의 액화가스 재기화 시스템은 해수 등의 열원과 극저온의 액화천연가스(LNG; Liquefied Natural Gas)를 열교환시켜 액화천연가스를 고온, 고압의 천연가스로 재기화시키고 있다. 고온의 열원을 통해 흡수되는 대규모의 냉열은 회수되지 못한채 해역 또는 열원의 공급처로 버려지고 있다.As environmental regulations are recently tightened, the demand for fuels such as natural gas with low emissions of environmental pollutants is increasing. In order to supply natural gas to the demand, a system for regasifying liquefied natural gas stored in a liquefied state in a liquefied gas storage tank is required. The conventional liquefied gas regasification system heat-exchanges liquefied natural gas (LNG) with a heat source such as seawater and regasifies the liquefied natural gas into natural gas of high temperature and high pressure. Large amounts of cold heat absorbed through high-temperature heat sources are being returned to the sea or to the source of heat sources without being recovered.

본 발명은 액화가스 재기화시에 열원으로 흡수되는 냉열을 이용하여 효율적으로 발전하는 액화가스 재기화 및 냉열 발전 시스템을 제공한다.The present invention provides a liquefied gas regasification and cold heat generation system that efficiently generates power using cold heat absorbed as a heat source during liquefied gas regasification.

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 problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned problem. Other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 측면에 따른 액화가스 재기화 및 냉열 발전 시스템은, 액화가스를 기화시켜 수요처로 송출하기 위한 액화가스 이송라인; 상기 액화가스를 기화시키기 위한 열매체가 순환되는 열매체 순환라인; 상기 열매체 순환라인에 설치되고, 상기 열매체를 상기 열매체 순환라인에서 순환시키는 펌프; 상기 열매체 순환라인에 설치되고, 상기 열매체와의 열교환에 의해 상기 열매체를 기화시키는 증발기; 상기 열매체 순환라인에 설치되고, 기화된 열매체의 열에너지 및 잠열을 이용하여 상기 액화가스 이송라인의 액화가스를 재기화하는 기화기; 상기 기화기에 의해 재기화된 액화가스를 상기 수요처에 요구되는 온도로 가열하는 가열기; 및 상기 열매체 순환라인에서 상기 증발기와 상기 기화기 사이에 설치되고, 상기 증발기에 의해 기화된 열매체의 동력에 의해 발전하는 터빈;을 포함한다.Liquefied gas regasification and cold heat power generation system according to an aspect of the present invention, liquefied gas transfer line for vaporizing the liquefied gas sent to the demand destination; A heat medium circulation line through which a heat medium for vaporizing the liquefied gas is circulated; A pump installed in the heat medium circulation line and circulating the heat medium in the heat medium circulation line; An evaporator installed in the heat medium circulation line and vaporizing the heat medium by heat exchange with the heat medium; A vaporizer installed in the heat medium circulation line and regasifying the liquefied gas of the liquefied gas transfer line using thermal energy and latent heat of the vaporized heat medium; A heater for heating the liquefied gas regasified by the vaporizer to a temperature required for the demand destination; And a turbine installed between the evaporator and the vaporizer in the heat medium circulation line and generating power by the power of the heat medium vaporized by the evaporator.

본 발명의 실시예에 따른 액화가스 재기화 및 냉열 발전 시스템은, 상기 터빈으로 유입되는 열매체가 상기 터빈이 정상 운전 가능한 기액 혼합 구간을 벗어나지 않도록 하고, 또한 상기 기화기에서 배출되는 열매체가 액상이 되도록, 상기 터빈으로 유입되는 열매체의 유량 및 압력 중 적어도 하나를 제어하는 제어기;를 더 포함할 수 있다.In the liquefied gas regasification and cold heat power generation system according to an embodiment of the present invention, the heat medium flowing into the turbine does not leave the gas-liquid mixing section in which the turbine can operate normally, and also the heat medium discharged from the vaporizer becomes a liquid phase, It may further include a controller for controlling at least one of the flow rate and the pressure of the heat medium flowing into the turbine.

본 발명의 실시예에 따른 액화가스 재기화 및 냉열 발전 시스템은, 상기 증발기와 상기 기화기 사이에 상기 터빈과 병렬로 연결되고, 상기 열매체가 상기 터빈을 우회하여 상기 기화기로 유입되게 하는 바이패스 라인; 및 상기 바이패스 라인에 설치되는 바이패스 밸브;를 더 포함할 수 있다.Liquefied gas regasification and cold heat generation system according to an embodiment of the present invention, the bypass line is connected in parallel with the turbine between the evaporator and the vaporizer, the heat medium bypasses the turbine to enter the vaporizer; And a bypass valve installed on the bypass line.

상기 제어기는, 상기 터빈이 손상되거나 상기 터빈의 기능이 제약되거나 상기 열매체의 유량이 상기 터빈의 허용 용량을 초과하는 경우에 상기 바이패스 밸브를 개방시킬 수 있다.The controller may open the bypass valve if the turbine is damaged, the turbine's function is restricted, or if the flow rate of the thermal medium exceeds the turbine's allowable capacity.

본 발명의 실시예에 따른 액화가스 재기화 및 냉열 발전 시스템은, 상기 증발기로부터 배출되는 열매체의 온도를 측정하는 온도센서; 및 상기 증발기로부터 배출되는 열매체의 압력을 측정하는 압력센서;를 더 포함하고, 상기 제어기는, 상기 온도센서 및 압력센서에 의해 측정된 상기 열매체의 온도 및 압력에 따라 상기 바이패스 밸브의 개도를 제어할 수 있다.Liquefied gas regasification and cold heat power generation system according to an embodiment of the present invention, the temperature sensor for measuring the temperature of the heat medium discharged from the evaporator; And a pressure sensor for measuring the pressure of the heat medium discharged from the evaporator, wherein the controller controls the opening degree of the bypass valve according to the temperature and the pressure of the heat medium measured by the temperature sensor and the pressure sensor. can do.

본 발명의 실시예에 따른 액화가스 재기화 및 냉열 발전 시스템은, 상기 증발기에 의해 기화된 열매체를 상기 가열기로 공급하는 열원 공급라인; 및 상기 가열기에서 열교환에 의해 액상화된 열매체를 상기 기화기의 후단으로 공급하는 열매체 이송라인;을 더 포함할 수 있다.Liquefied gas regasification and cold heat power generation system according to an embodiment of the present invention, the heat source supply line for supplying the heat medium vaporized by the evaporator to the heater; And a heat medium conveying line for supplying the heat medium liquefied by heat exchange in the heater to the rear end of the vaporizer.

본 발명의 실시예에 따른 액화가스 재기화 및 냉열 발전 시스템은, 상기 열매체 순환라인에 설치되고, 상기 기화기에서 배출되는 열매체와 상기 열매체 이송라인을 통해 상기 가열기로부터 이송되는 열매체를 저장하는 열매체 탱크;를 더 포함할 수 있다.Liquefied gas regasification and cold heat power generation system according to an embodiment of the present invention, the heating medium is installed in the heat medium circulation line, the heat medium tank for storing the heat medium discharged from the vaporizer and the heat medium transferred from the heater through the heat medium transfer line; It may further include.

본 발명의 실시예에 따른 액화가스 재기화 및 냉열 발전 시스템은, 상기 가열기에서 배출되는 기화된 액화가스의 압력을 이용해 발전하는 발전기; 및 상기 발전기에서 배출되는 기화된 액화가스를 상기 수요처에서 요구되는 온도로 가열하는 가열부;를 더 포함할 수 있다.Liquefied gas regasification and cold heat power generation system according to an embodiment of the present invention, a generator for generating power using the pressure of the liquefied gas discharged from the heater; And a heating unit for heating the vaporized liquefied gas discharged from the generator to a temperature required by the demand destination.

본 발명의 실시예에 의하면, 액화가스 재기화시에 열원으로 흡수되는 냉열을 이용하여 효율적으로 발전하는 액화가스 재기화 및 냉열 발전 시스템이 제공된다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a liquefied gas regasification and cold heat generation system that efficiently generates power using cold heat absorbed as a heat source during liquefied gas regasification.

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. Effects that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the present specification and the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 재기화 및 냉열 발전 시스템의 구성도이다.
도 2는 열매체의 엔탈피와 압력에 따른 열매체의 상태를 나타내는 냉매 특성 곡선을 예시한 그래프이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액화가스 재기화 및 냉열 발전 시스템의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액화가스 재기화 및 냉열 발전 시스템의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액화가스 재기화 및 냉열 발전 시스템을 구성하는 바이패스 밸브의 제어에 따라 냉매 특성 곡선(P-H 선도)에서 열매체의 상태가 변화하는 것을 보여주는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액화가스 재기화 및 냉열 발전 시스템의 구성도이다.1 is a block diagram of a liquefied gas regasification and cold heat generation system according to an embodiment of the present invention.
2 is a graph illustrating a refrigerant characteristic curve showing the state of the heat medium according to the enthalpy and the pressure of the heat medium.
3 is a block diagram of a liquefied gas regasification and cold heat generation system according to another embodiment of the present invention.
4 is a configuration diagram of a liquefied gas regasification and cold heat generation system according to another embodiment of the present invention.
5 is a graph showing the state of the heat medium in the refrigerant characteristic curve (PH diagram) under the control of the bypass valve constituting the liquefied gas regasification and cold heat power generation system according to an embodiment of the present invention.
6 is a block diagram of a liquefied gas regasification and cold heat generation system according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술하는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 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 a method for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, and the present invention is defined only by the scope of the claims. If not defined, all terms used herein (including technical or scientific terms) have the same meaning as commonly accepted by universal techniques in the prior art to which this invention belongs. General descriptions of known configurations may be omitted so as not to obscure the subject matter of the present invention. In the drawings of the present invention, the same reference numerals are used for the same or corresponding configurations. In order to help the understanding of the present invention, some of the components in the drawings may be somewhat exaggerated or reduced.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 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 herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise", "have" or "include" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification. Or any other feature or number, step, operation, component, part, or combination thereof.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 재기화 및 냉열 발전 시스템의 구성도이다. 도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 액화가스 재기화 및 냉열 발전 시스템(100)은 액화천연가스(LNG; Liquefied Natural Gas), 액화석유가스(LPG; Liquefied Petroleum Gas) 등의 액화가스를 재기화하여 천연가스(NG; Natural Gas), 석유가스(Petroleum Gas) 등의 연료가스를 수요처로 공급하는 동시에, 액화가스를 재기화시키는 열교환 과정에서 액화가스의 냉열을 이용하여 발전함으로써 발전 효율을 높이기 위해 제공될 수 있다.1 is a block diagram of a liquefied gas regasification and cold heat generation system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the liquefied gas regasification and cold heat generation system 100 according to the present embodiment recovers liquefied gas such as liquefied natural gas (LNG) and liquefied petroleum gas (LPG). In order to increase power generation efficiency by supplying fuel gas such as natural gas (NG) and petroleum gas (Neutral Gas) to demand, and by using cold heat of liquefied gas in heat exchange process to reliquefy liquefied gas Can be provided.

일 실시예로, 액화가스 재기화 및 냉열 발전 시스템(100)은 액화가스 이송라인(112, 114, 116), 기화기(120), 열매체 순환라인(130), 펌프(140), 제1 유량조절밸브(150), 증발기(160), 터빈(170), 가열기(180), 제1 열원라인(190), 제2 유량조절밸브(200) 및 제2 열원라인(210)을 포함한다.In one embodiment, the liquefied gas regasification and cold heat generation system 100 is a liquefied gas transfer line 112, 114, 116, vaporizer 120, heat medium circulation line 130, pump 140, the first flow rate control The valve 150, the evaporator 160, the turbine 170, the heater 180, the first heat source line 190, the second flow control valve 200, and the second heat source line 210 are included.

액화가스 이송라인(112, 114, 116)은 액화가스를 공급받고, 공급된 액화가스를 기화시켜 수요처로 송출하기 위해 제공될 수 있다. 수요처는 예를 들면, 가스 터빈일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The liquefied gas transfer lines 112, 114, and 116 may be provided to receive liquefied gas and to vaporize the supplied liquefied gas and send it to a demand destination. The customer may be a gas turbine, for example, but is not limited thereto.

고압 부스터 펌프(110)는 사용처에서 요구되는 압력을 고려하여, 액화가스 저장탱크 또는 버퍼 탱크 등으로부터 액화가스 이송라인(112, 114, 116)으로 극저온의 액화가스를 가압 공급할 수 있다. 고압 부스터 펌프(110)에 의해 가압된 액화가스는 기화기(120)와 가열기(180)를 거쳐서 기화 및 가열되어 수요처로 공급된다.The high pressure booster pump 110 may pressurize and supply the cryogenic liquefied gas from the liquefied gas storage tank or the buffer tank to the liquefied gas transfer lines 112, 114, and 116 in consideration of the pressure required at the place of use. The liquefied gas pressurized by the high pressure booster pump 110 is vaporized and heated through the vaporizer 120 and the heater 180 and supplied to the demand destination.

열매체 순환라인(130)에는 액화가스를 기화시키기 위한 열매체가 순환된다. 열매체는 예를 들어, 해수, 증기 또는 선박 내 엔진의 폐열 등으로 제공될 수 있다. 열매체는 예를 들어, 하기의 표 1에 표기된 유체 및/또는 그 혼합물이 사용될 수 있다.The heat medium circulation line 130 circulates the heat medium for vaporizing the liquefied gas. The heat medium may be provided, for example, in sea water, steam or waste heat of an engine in a ship. As the heat medium, for example, fluids and / or mixtures thereof shown in Table 1 below may be used.

에탄ethane 프로판Propane I-부탄I-butane N-부탄N-butane R13B1R13B1 R143aR143a R134aR134a R152aR152a R22R22 R12R12 R13R13 R125R125 R500R500 R502R502 R507R507 R114R114 R14R14 R23R23 R744R744

열매체는 열매체 순환라인(130)을 따라서, 펌프(140), 제1 유량조절밸브(150), 증발기(160), 터빈(170), 기화기(120)를 순차적으로 경유하여 순환한다.The heat medium circulates along the heat medium circulation line 130 via the pump 140, the first flow control valve 150, the evaporator 160, the turbine 170, and the vaporizer 120.

기화기(120)는 열매체의 열에너지 및 잠열을 이용하여 액화가스 이송라인의 액화가스를 재기화시킨다.The vaporizer 120 regasifies the liquefied gas of the liquefied gas transfer line using the thermal energy and latent heat of the heat medium.

가열기(180)는 기화기(120)에 의해 재기화된 액화가스를 수요처에 요구되는 온도로 가열한다.The heater 180 heats the liquefied gas regasified by the vaporizer 120 to a temperature required by the demander.

펌프(140)는 기화기(120)에서 배출되는 열매체를 가압하여 열매체 순환라인(130)에서 순환시킨다. 펌프(140)는 기화기(120)의 후단, 증발기(160)의 전단에 설치되고, 열매체를 가압하여 증발기(160)로 공급하도록 구성될 수 있다.The pump 140 pressurizes the heat medium discharged from the vaporizer 120 to circulate in the heat medium circulation line 130. The pump 140 may be installed at the rear end of the vaporizer 120 and the front end of the evaporator 160, and may be configured to pressurize the heat medium to supply the evaporator 160.

기화기(120)와 펌프(140) 사이의 열매체 순환라인(130)에는 제1 압력센서(P1)와 제1 온도센서(T1)가 설치된다. 제1 압력센서(P1)와 제1 온도센서(T1)는 기화기(120)에서 배출되는 액상의 열매체의 압력과 온도를 측정한다.A first pressure sensor P1 and a first temperature sensor T1 are installed in the heat medium circulation line 130 between the vaporizer 120 and the pump 140. The first pressure sensor P1 and the first temperature sensor T1 measure the pressure and temperature of the liquid heat medium discharged from the vaporizer 120.

증발기(160)는 기화기(120)에서 배출되어 순환하는 액상의 열매체를 열원과의 열교환에 의해 기화시킨다. 열원은 해수, 증기, 선박 내 엔진의 폐열 등으로 제공될 수 있다. 증발기(160)는 제2 열원라인(210)을 통해 공급되는 열원과의 열교환에 의해 열매체를 증발시킬 수 있다.The evaporator 160 vaporizes the liquid heat medium discharged from the vaporizer 120 and circulated by heat exchange with a heat source. The heat source may be provided by seawater, steam, waste heat from the engine in the ship, and the like. The evaporator 160 may evaporate the heat medium by heat exchange with a heat source supplied through the second heat source line 210.

터빈(170)은 증발기(160)와 기화기(120) 사이에 설치된다. 터빈(170)은 증발기(160)에 의해 기화된 열매체의 동력에 의해 발전한다.The turbine 170 is installed between the evaporator 160 and the vaporizer 120. The turbine 170 generates power by the power of the heat medium vaporized by the evaporator 160.

증발기(160)와 터빈(170) 사이에는 제2 압력센서(P2)와 제2 온도센서(T2)가 설치된다. 제2 압력센서(P2)와 제2 온도센서(T2)는 증발기(160)에서 기화된 열매체의 압력 및 온도를 측정한다.A second pressure sensor P2 and a second temperature sensor T2 are installed between the evaporator 160 and the turbine 170. The second pressure sensor P2 and the second temperature sensor T2 measure the pressure and temperature of the heat medium vaporized in the evaporator 160.

기화기(120)와 가열기(180) 사이에는 제3 온도센서(T3)가 설치된다. 제3 온도센서(T3)는 기화기(120)에 의해 기화된 액화가스의 온도를 측정한다.A third temperature sensor T3 is installed between the vaporizer 120 and the heater 180. The third temperature sensor T3 measures the temperature of the liquefied gas vaporized by the vaporizer 120.

열매체의 유량은 제1 온도센서(T1), 제1 압력센서(P1), 제2 온도센서(T2), 제2 압력센서(P2), 제3 온도센서(T3)의 측정값에 따라 제어될 수 있다.The flow rate of the heat medium is controlled according to the measured values of the first temperature sensor T1, the first pressure sensor P1, the second temperature sensor T2, the second pressure sensor P2, and the third temperature sensor T3. Can be.

가열기(180)의 후단에는 제4 온도센서(T4)가 설치된다. 제4 온도센서(T4)는 가열기(180)에서 배출되는 기화된 액화가스의 온도를 측정한다.A fourth temperature sensor T4 is installed at the rear end of the heater 180. The fourth temperature sensor T4 measures the temperature of the vaporized liquefied gas discharged from the heater 180.

가열기(180)는 제1 열원라인(190)을 통해 공급되는 열원과의 열교환에 의해 기화된 액화가스를 가열한다. 제1 열원라인(190)에는 열원의 유량을 조절하기 위한 제2 유량조절밸브(200)가 설치된다. 제2 유량조절밸브(200)는 제3 온도센서(T3)와 제4 온도센서(T4)의 온도 측정값에 따라 제어될 수 있다.The heater 180 heats the liquefied gas vaporized by heat exchange with a heat source supplied through the first heat source line 190. The first heat source line 190 is provided with a second flow rate control valve 200 for adjusting the flow rate of the heat source. The second flow control valve 200 may be controlled according to the temperature measurement values of the third temperature sensor T3 and the fourth temperature sensor T4.

도시된 예에서, 증발기(160)와 가열기(180)는 동일한 열원을 이용하여 열매체를 기화시키고, 기화된 액화가스를 가열시키도록 구성되나, 상이한 열원을 이용할 수도 있다.In the example shown, evaporator 160 and heater 180 are configured to vaporize the heat medium and heat the vaporized liquefied gas using the same heat source, but different heat sources may be used.

액화가스의 냉열을 회수하는 사이클은 랭킨 사이클이 적용된다. 즉, 저온의 액체 상태 열매체는 펌프(140)를 통해 가압되고, 이후 증발기(160)에서 열원을 통해 기화, 가열된다. 이후, 발전을 위해 터빈(170)을 거쳐 압력 강하가 일어나고, 이후 저압의 냉매가 기화기(120)를 통해 다시 액화되어 순환된다.The Rankine cycle is applied to the cycle of recovering the cold heat of the liquefied gas. That is, the low temperature liquid state heat medium is pressurized through the pump 140 and then vaporized and heated through the heat source in the evaporator 160. Then, a pressure drop occurs through the turbine 170 for power generation, after which the low-pressure refrigerant is liquefied again through the vaporizer 120 is circulated.

랭킨 사이클 적용시 수요처에서 요구하는 가스 온도와 압력 조건을 만족시켜야 하는 제약이 따르기 때문에, 액화가스로부터 회수할 수 있는 냉열은 현저히 떨어질 수 있다. 열매체의 종류, 압력과 유량에 따라 냉열 발전의 효율이 좌우되므로, 가압되는 열매체의 압력과 유량을 최적화하여 냉열 발전의 효율을 최대화할 필요가 있다.The application of Rankine cycles imposes constraints on satisfying the gas temperature and pressure requirements required by the consumer, and the cold heat that can be recovered from the liquefied gas can be significantly reduced. Since the efficiency of cold heat generation depends on the type, pressure and flow rate of the heat medium, it is necessary to maximize the efficiency of cold heat generation by optimizing the pressure and flow rate of the pressurized heat medium.

열매체의 유량 및 압력은 기화기(120)에서 배출되는 열매체의 온도 및 압력, 증발기(160)에 사용되는 열원의 온도, 열매체의 가압 지점, 수요처로 송출되는 가스의 온도 등을 기반으로 결정될 수 있다.The flow rate and pressure of the heat medium may be determined based on the temperature and pressure of the heat medium discharged from the vaporizer 120, the temperature of the heat source used in the evaporator 160, the pressure point of the heat medium, and the temperature of the gas sent to the demand destination.

도 2는 열매체의 엔탈피와 압력에 따른 열매체의 상태를 나타내는 냉매 특성 곡선을 예시한 그래프이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 터빈(170)으로 유입되는 열매체의 유량 및 압력은, 터빈(170)으로 유입되는 열매체가 터빈(170)이 정상 운전 가능한 기액 혼합 구간을 벗어나지 않도록 하고, 또한 기화기(120)에서 배출되는 열매체가 액상이 되도록 제어될 수 있다. 즉, 터빈(170)에 인입되는 열매체가 배출될 때 터빈(170)이 운전 가능한 기액 혼합 구간 이상으로 넘어가지 않도록 가압하는 압력을 제한할 수 있다.2 is a graph illustrating a refrigerant characteristic curve showing the state of the heat medium according to the enthalpy and the pressure of the heat medium. 1 and 2, the flow rate and pressure of the heat medium flowing into the turbine 170 are such that the heat medium flowing into the turbine 170 does not deviate from the gas-liquid mixing section in which the turbine 170 can operate normally. The heat medium discharged from 120 may be controlled to become a liquid phase. That is, when the heat medium flowing into the turbine 170 is discharged, the pressure to pressurize the turbine 170 so as not to pass beyond the operable gas-liquid mixing section can be limited.

한편, 열매체의 온도가 높을수록 기체 상태를 유지하며 운용할 수 있는 압력이 높아지는 특성을 고려하여, 열매체를 최대 압력으로 올릴 필요가 있다. 그러나, 기화기(120)에서 열매체와 열교환되어 기화된 액화가스의 온도를 수요처에서 요구하는 온도로 맞추어야 하는 제약이 있다.On the other hand, it is necessary to raise the heat medium to the maximum pressure in consideration of the characteristic that the higher the temperature of the heat medium, the higher the pressure that can be operated while maintaining the gas state. However, there is a restriction that the temperature of the liquefied gas that is heat exchanged with the heat medium in the vaporizer 120 must be adjusted to the temperature required by the demander.

이 때문에 열매체의 압력 조건에 제약이 생길 수 있는데, 이러한 제약 사항을 해소하기 위해 가열기(180)를 구비함으로써, 열매체의 압력 강하를 최대로 변경하여 냉열 발전량을 높이는 동시에, 수요처에서 요구하는 가스 온도를 맞출 수 있다.For this reason, the pressure condition of the heat medium may be restricted. The heater 180 is provided to solve such a restriction, thereby changing the pressure drop of the heat medium to the maximum to increase the amount of cold heat generation, and to adjust the gas temperature required by the demand source. Can be adjusted.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액화가스 재기화 및 냉열 발전 시스템의 구성도이다. 도 3의 실시예를 설명함에 있어서 앞서 설명한 실시예와 동일하거나 상응하는 구성요소에 대한 중복되는 설명은 생략될 수 있다.3 is a block diagram of a liquefied gas regasification and cold heat generation system according to another embodiment of the present invention. In describing the embodiment of FIG. 3, overlapping descriptions of the same or corresponding components as the above-described embodiment may be omitted.

도 3의 실시예에 따른 액화가스 재기화 및 냉열 발전 시스템(100)은 열매체 탱크(220)를 더 포함하고, 증발기(160)와 가열기(180)가 상이한 열원을 이용하여 열교환하도록 구성되는 점에서 앞서 설명한 실시예와 차이가 있다.The liquefied gas regasification and cold heat generation system 100 according to the embodiment of FIG. 3 further includes a heat medium tank 220, in which the evaporator 160 and the heater 180 are configured to heat exchange using different heat sources. There is a difference from the above-described embodiment.

가열기(180)는 증발기(160)에 의해 기화된 열매체를 열원 공급라인(230)을 통해 공급받아, 기화기(120)에 의해 기화된 액화가스와 열교환하여 기화된 액화가스를 가열시키도록 구성된다.The heater 180 is configured to receive the heat medium vaporized by the evaporator 160 through the heat source supply line 230, and heat the vaporized liquefied gas by heat exchange with the liquefied gas vaporized by the vaporizer 120.

열원 공급라인(230)을 통해 공급된 열매체는 가열기(180)에서 기화된 액화가스와의 열교환에 의해 액상화되어 열매체 이송라인(240)을 통해 기화기(120)의 후단으로 공급되도록 설계된다.The heat medium supplied through the heat source supply line 230 is liquefied by heat exchange with the liquefied gas vaporized in the heater 180 and is designed to be supplied to the rear end of the vaporizer 120 through the heat medium transfer line 240.

열원 공급라인(230)에는 제5 압력센서(P5)와 제5 온도센서(T5)가 설치되고, 열매체 이송라인(240)에는 제6 압력센서(P6)와 제6 온도센서(T6)가 설치된다. 가열기(180)로 공급되는 열매체의 유량 및 압력은 제3 온도센서(T3), 제4 온도센서(T4), 제5 압력센서(P5), 제5 온도센서(T5), 제6 압력센서(P6) 및 제6 온도센서(T6)의 측정값에 따라 제어될 수 있다.The fifth pressure sensor P5 and the fifth temperature sensor T5 are installed in the heat source supply line 230, and the sixth pressure sensor P6 and the sixth temperature sensor T6 are installed in the heat medium transfer line 240. do. Flow rate and pressure of the heat medium supplied to the heater 180 is the third temperature sensor (T3), the fourth temperature sensor (T4), the fifth pressure sensor (P5), the fifth temperature sensor (T5), the sixth pressure sensor ( P6) and the sixth temperature sensor T6 may be controlled according to the measured values.

열매체 탱크(220)는 열매체 순환라인에 설치되고, 기화기(120)에서 배출되는 열매체와 열매체 이송라인(240)을 통해 가열기(180)로부터 이송되는 열매체를 저장한다.The heat medium tank 220 is installed in the heat medium circulation line, and stores the heat medium discharged from the vaporizer 120 and the heat medium transferred from the heater 180 through the heat medium transfer line 240.

열매체 탱크(220)는 운전 조건에 따른 열매체의 압력 변화를 흡수하고, 열매체가 설정된 온도 범위를 유지하여 정해진 압력 범위에서 운전될 수 있도록 한다. 열매체 탱크(220)는 팽창 탱크(expansion tank)로 제공될 수 있다.The heat medium tank 220 absorbs the pressure change of the heat medium according to the operating conditions, and allows the heat medium to be operated at a predetermined pressure range by maintaining a set temperature range. The heat medium tank 220 may be provided as an expansion tank.

기화기(120) 및 가열기(180)를 통과하는 열매체의 유량비는 가열기(180)에서 배출되는 열매체가 액상으로 변화될 수 있는 최고 온도를 고려하여 결정된다. 이 과정을 통해 결정된 열매체의 압력 및 유량에 따라 펌프(140) 또는 제1 유량조절밸브(150)가 제어될 수 있다.The flow rate ratio of the heat medium passing through the vaporizer 120 and the heater 180 is determined in consideration of the maximum temperature at which the heat medium discharged from the heater 180 can be changed into the liquid phase. The pump 140 or the first flow control valve 150 may be controlled according to the pressure and flow rate of the heat medium determined through this process.

도 3의 실시예에 의하면, 해수, 스팀, 대기 및 선박내 폐열 등으로 별도의 열원을 생성하지 않고, 증발기(160)의 열원에 의해 가열된 열매체를 가열기(180)의 열원으로 활용함으로써, 열교환기를 소형화하고 열원 라인을 단순화할 수 있다.According to the embodiment of Figure 3, by using the heat medium heated by the heat source of the evaporator 160 as a heat source of the heater 180, without generating a separate heat source, such as sea water, steam, atmospheric and waste heat in the vessel, heat exchange The machine can be miniaturized and the heat source line can be simplified.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액화가스 재기화 및 냉열 발전 시스템의 구성도이다. 도 4의 실시예를 설명함에 있어서 앞서 설명한 실시예들과 동일하거나 상응하는 구성요소에 대한 중복되는 설명은 생략될 수 있다.4 is a configuration diagram of a liquefied gas regasification and cold heat generation system according to another embodiment of the present invention. In the description of the embodiment of FIG. 4, overlapping descriptions of the same or corresponding components as the above-described embodiments may be omitted.

도 4의 실시예에 따른 액화가스 재기화 및 냉열 발전 시스템(100)은 바이패스 라인(250), 바이패스 밸브(260), 유량제어밸브(270), 제어기(280)를 더 포함하는 점에서 앞서 설명한 실시예들과 차이가 있다.The liquefied gas regasification and cold heat generation system 100 according to the embodiment of FIG. 4 further includes a bypass line 250, a bypass valve 260, a flow control valve 270, and a controller 280. It is different from the embodiments described above.

바이패스 라인(250)은 증발기(160)와 기화기(120) 사이에 터빈(170)과 병렬로 연결된다. 바이패스 라인(250)은 열매체가 터빈(170)을 우회하여 기화기(120)로 유입되게 할 수 있다.Bypass line 250 is connected in parallel with turbine 170 between evaporator 160 and vaporizer 120. The bypass line 250 may allow the heat medium to enter the vaporizer 120 by bypassing the turbine 170.

바이패스 밸브(260)는 바이패스 라인(250)에 설치되고, 터빈(170)을 우회하는 열매체의 유량을 조절할 수 있다.The bypass valve 260 is installed in the bypass line 250 and can adjust the flow rate of the heat medium bypassing the turbine 170.

유량제어밸브(270)는 터빈(170)의 전방에 설치되어, 터빈(170)으로 유입되는 열매체의 유량을 제어한다.The flow control valve 270 is installed in front of the turbine 170 to control the flow rate of the heat medium flowing into the turbine 170.

제어기(280)는 터빈(170)으로 유입되는 열매체가 터빈(170)이 정상 운전 가능한 기액 혼합 구간을 벗어나지 않도록 하고, 또한 기화기(120)에서 배출되는 열매체가 액상이 되도록, 바이패스 밸브(260)와 유량제어밸브(270)를 제어하여 터빈(170)으로 유입되는 열매체의 유량 및 압력을 제어할 수 있다.The controller 280 prevents the heating medium flowing into the turbine 170 from leaving the gas-liquid mixing section in which the turbine 170 can operate normally, and also the bypass valve 260 so that the heating medium discharged from the vaporizer 120 becomes liquid. And the flow rate control valve 270 to control the flow rate and pressure of the heat medium flowing into the turbine 170.

제어기(280)는 제1 온도센서(T1), 제1 압력센서(P1), 제2 온도센서(T2), 제2 압력센서(P2), 제3 온도센서(T3), 제7 온도센서(T7)의 측정값을 기반으로, 펌프(140), 제1 유량조절밸브(150), 바이패스 밸브(260) 및 유량제어밸브(270)를 제어할 수 있다.The controller 280 may include a first temperature sensor T1, a first pressure sensor P1, a second temperature sensor T2, a second pressure sensor P2, a third temperature sensor T3, and a seventh temperature sensor ( Based on the measured value of T7), the pump 140, the first flow control valve 150, the bypass valve 260, and the flow control valve 270 may be controlled.

일 실시예에서, 제어기(280)는 터빈(170)이 손상되거나 터빈(170)의 기능이 제약되거나 열매체의 유량이 터빈의 허용 용량을 초과하는 등의 경우에 바이패스 밸브(260)를 개방시킬 수 있다.In one embodiment, the controller 280 may open the bypass valve 260 in the event of damage to the turbine 170, limited function of the turbine 170, flow rate of the heat medium exceeding the turbine's permissible capacity, or the like. Can be.

제어기(280)는 예를 들어 도 2와 같은 냉매 특성 곡선을 기반으로, 기화기(120)의 열매체 배출 온도 등을 고려하여, 기화기(120)의 기화 성능 및 터빈(170)의 발전 효율 등을 최적화하기 위한 열매체의 가압 압력 값을 계산하여 설정한다. 이때 제어기(280)는 터빈(170)에서 압력 강하된 열매체가 터빈(170)의 상변화 허용 범위를 만족하도록 열매체의 압력 최적점을 제한한다.For example, the controller 280 optimizes the vaporization performance of the vaporizer 120 and the power generation efficiency of the turbine 170 in consideration of the heat medium discharge temperature of the vaporizer 120 based on the refrigerant characteristic curve as shown in FIG. 2. It calculates and sets the pressurization pressure value of the heat medium to carry out. At this time, the controller 280 limits the pressure optimum point of the heating medium so that the pressure drop in the turbine 170 satisfies the phase change allowable range of the turbine 170.

냉매 유량의 최적화를 위해서는 소비처에서 요구되는 NG 가스의 양을 고려, 기화기(120)에서 냉열 회수율을 높여야 하고, 이를 위해서는 LNG를 기화, 가열하는 구간인 기화기(120)의 열량 공급량이 최대가 되어야 한다. 하지만, 기화기(120)를 통과하는 열매체는 기화기(120)에서 배출된 후 펌프(140)에 인입되기 때문에, 액상으로 되어야 한다. 따라서, 제어기(280)는 기화기(120) 후단의 열매체의 온도를 감지하여, 기화기(120)의 압력 조건에서 액상이 되는 온도가 되도록 열매체의 유량을 조정한다.In order to optimize the refrigerant flow rate, in consideration of the amount of NG gas required by the consumer, the cold heat recovery rate must be increased in the vaporizer 120, and for this purpose, the amount of heat supplied to the vaporizer 120, which is a section for vaporizing and heating LNG, must be maximized. . However, since the heat medium passing through the vaporizer 120 is introduced into the pump 140 after being discharged from the vaporizer 120, it must be in the liquid phase. Therefore, the controller 280 senses the temperature of the heat medium behind the vaporizer 120, and adjusts the flow rate of the heat medium so that the temperature becomes liquid at the pressure condition of the vaporizer 120.

제어기(280)에서 유체의 특성과 각 지점의 온도, 압력의 조합으로 계산 과정을 통해 최적 계산된 열매체/열원의 열교환기 후단 압력 및 유량은 펌프(140)에 연결된 주파수 제어기(VFD; Variable Frequency Drive) 또는 펌프(140) 후단에 설치된 제1 유량조절밸브(150)를 통해 조절될 수 있다.In the controller 280, the pressure and the flow rate after the heat exchanger of the heat medium / heat source, which are optimally calculated through the combination of the characteristics of the fluid, the temperature and the pressure of each point, are measured by a variable frequency drive (VFD) connected to the pump 140. Or may be adjusted through the first flow control valve 150 installed at the rear end of the pump 140.

액화가스의 재기화를 위해 순환되는 열매체의 유량이 터빈(170)의 용량을 초과하는 경우 열매체의 유량이 터빈(170)의 허용 용량으로 인해 제한되어 액화가스의 재기화에 필요한 충분한 열원을 공급하지 못하게 된다. 이를 방지하기 위해, 터빈(170)을 대용량으로 설치할 경우 주요 사용 시점이 적정 순환량을 항상 초과하여 운전하게 되므로 발전 효율이 떨어지게 된다.If the flow rate of the heat medium circulated for regasification of the liquefied gas exceeds the capacity of the turbine 170, the flow rate of the heat medium is limited due to the allowable capacity of the turbine 170 to supply sufficient heat source for regasification of the liquefied gas. I can't. In order to prevent this, when the turbine 170 is installed in a large capacity, since the main point of use always operates in excess of an appropriate circulation amount, power generation efficiency is reduced.

도 4의 실시예에 의하면, 터빈(170)이 손상된 경우, 터빈(170)이 일부 제한된 기능만 가능한 경우, 또는 터빈(170)의 능력을 초과하는 열매체를 공급해야 하는 등의 경우와 같이, 기화기(120)로 공급되어야 하는 열매체의 유량이 일시적으로 증가할 필요가 있는 경우, 바이패스 라인(250)을 통해 열매체를 추가 공급하여, 재기화 운전이 원활하게 이루어지게 할 수 있다.According to the embodiment of FIG. 4, the carburetor is damaged, such as when the turbine 170 is damaged, when the turbine 170 is only capable of some limited functions, or when it is necessary to supply a heat medium exceeding the capacity of the turbine 170. When the flow rate of the heat medium to be supplied to the 120 needs to be temporarily increased, the heat medium may be additionally supplied through the bypass line 250 to smoothly perform the regasification operation.

바이패스 라인(250)을 통해 기화기(120)로 유입되는 열매체의 경우 운동에너지를 회수한 터빈(170)의 출구보다 에너지 상태가 높으므로, 상대적으로 적은 유량만 바이패스 라인(250)을 통해 기화기(120) 측으로 공급하여도 재기화가 이루어질 수 있다.In the case of the heat medium flowing into the vaporizer 120 through the bypass line 250, the energy state is higher than that of the outlet of the turbine 170 which has recovered the kinetic energy, so that only a relatively small flow rate is provided through the bypass line 250. Regasification can also be achieved by supplying to the (120) side.

바이패스 라인(250)을 통해 열매체를 바이패스(Bypass)시키는 경우, 냉열 발전에서 사용되는 에너지 전달량과 차이가 발생할 수 있는데, 이 경우 제어기(280)는 기화기(120) 후단의 열매체 온도를 감지하여, 기화기(120) 후단의 열매체가 액상을 유지하도록 유량제어밸브(270)와 바이패스 밸브(260)에서 통과되는 열매체의 유량을 조정한다. 터빈(170)의 동작이 불가한 경우에도 바이패스 라인(250)을 통해 재기화 운용이 가능하다.When bypassing the heat medium through the bypass line 250, a difference may occur with the amount of energy transfer used in the cold heat generation. In this case, the controller 280 senses the temperature of the heat medium after the vaporizer 120. The flow rate of the heat medium passing through the flow rate control valve 270 and the bypass valve 260 is adjusted so that the heat medium at the rear end of the vaporizer 120 maintains the liquid phase. Even when the operation of the turbine 170 is impossible, the regasification operation may be performed through the bypass line 250.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액화가스 재기화 및 냉열 발전 시스템을 구성하는 바이패스 밸브의 제어에 따라 냉매 특성 곡선(P-H 선도)에서 열매체의 상태가 변화하는 것을 보여주는 그래프이다.5 is a graph showing the state of the heat medium in the refrigerant characteristic curve (P-H diagram) under the control of the bypass valve constituting the liquefied gas regasification and cold heat power generation system according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 터빈(170)의 출구 측의 열매체 에너지는 P-H 선도에서 붉은색 화살표로 나타낸 단열 과정을 거치고, 터빈(170)의 운용이 불가한 경우는 바이패스 라인(250)을 통한 파란색 화살표로 나타낸 교축 과정을 거치기 때문에 에너지 상태가 더 높다.Referring to FIG. 5, the heat medium energy at the outlet side of the turbine 170 undergoes an adiabatic process indicated by a red arrow in the PH diagram, and when the turbine 170 is inoperable, blue through the bypass line 250. The energy state is higher because of the throttling process indicated by the arrow.

따라서 바이패스 라인(250)을 통해 열매체를 기화기(120)로 공급하는 경우, 보다 적은 유량으로도 열량을 공급할 수 있기 때문에 전체 순환되는 냉매 유량을 줄일 필요가 있다.Therefore, when the heat medium is supplied to the vaporizer 120 through the bypass line 250, it is necessary to reduce the flow rate of the refrigerant circulated as it is possible to supply heat at a lower flow rate.

에너지 상태가 높은 열매체가 재기화를 거치는 경우 열매체의 액화가 일어나지 않아 기액 상태의 열매체가 펌프(140)의 손상을 일으킬 수도 있다. 따라서 바이패스 라인(250)으로 열매체를 바이패스하여 기화기(120)로 공급하는 경우, 제어기(280)는 기화기(120)를 통과하는 열매체의 온도를 확인하여 바이패스 밸브(260)의 개도 또는 펌프(140)의 주파수를 조정하여 순환하는 열매체의 유량을 조정한다.When the heat medium with high energy state undergoes regasification, liquefaction of the heat medium does not occur, and thus the heat medium in the gas-liquid state may cause damage to the pump 140. Therefore, when bypassing the heat medium through the bypass line 250 and supplying it to the vaporizer 120, the controller 280 checks the temperature of the heat medium passing through the vaporizer 120 to open or pump the bypass valve 260. The frequency of 140 is adjusted to adjust the flow rate of the circulating heat medium.

만약, 하절기 또는 환경적 요인에 의해 열매체(해수)의 온도가 높아지는 경우 터빈(170)을 통과하는 열매체의 온도가 상승하므로, 제어기(280)는 바이패스 밸브(260)를 닫거나 줄이고, 유량제어밸브(270)를 통해 터빈(170)을 통과하는 열매체의 양도 줄일 수 있다.If the temperature of the heat medium (sea water) increases due to summer or environmental factors, the temperature of the heat medium passing through the turbine 170 rises, so that the controller 280 closes or reduces the bypass valve 260 and controls the flow rate control valve. The amount of heat medium passing through the turbine 170 through 270 may also be reduced.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액화가스 재기화 및 냉열 발전 시스템의 구성도이다. 도 6의 실시예를 설명함에 있어서 앞서 설명한 실시예들과 동일하거나 상응하는 구성요소에 대한 중복되는 설명은 생략될 수 있다.6 is a block diagram of a liquefied gas regasification and cold heat generation system according to another embodiment of the present invention. In the description of the embodiment of FIG. 6, overlapping descriptions of the same or corresponding elements as the above-described embodiments may be omitted.

도 6의 실시예에 따른 액화가스 재기화 및 냉열 발전 시스템(100)은 발전기(290) 및 가열부(300)를 더 포함하는 점에서 앞서 설명한 실시예들과 차이가 있다.The liquefied gas regasification and cold heat generation system 100 according to the embodiment of FIG. 6 is different from the above-described embodiments in that it further includes a generator 290 and a heating unit 300.

발전기(290)는 가열기(180)에서 배출되는 기화된 액화가스의 압력을 이용해 추가로 발전한다.The generator 290 further generates power using the pressure of the vaporized liquefied gas discharged from the heater 180.

가열부(300)는 발전기(290)에서 배출되는 기화된 액화가스를 수요처에서 요구되는 온도로 가열한다.The heating unit 300 heats the vaporized liquefied gas discharged from the generator 290 to a temperature required by the demand destination.

도 6의 실시예에 의하면, 수요처에서 요구하는 압력에 따라 가열기(180)의 후단 가스 압력을 이용해 추가적인 발전이 가능하다. 이때 발전기(290)에서 가스의 압력 강하에 따라 온도 강하도 같이 일어나기 때문에, 가열부(300)에서 해수, 스팀, 대기 및 선박내 폐열 등을 이용하여 NG를 가열하여 수요처로 공급한다. 발전기(290)의 터빈은 액화가스의 냉열 발전에 활용되는 터빈(170)과 동축으로 연결될 수도 있다.According to the embodiment of FIG. 6, additional power generation is possible by using the rear gas pressure of the heater 180 according to the pressure required by the customer. At this time, since the temperature drop also occurs in accordance with the pressure drop of the gas in the generator 290, the heating unit 300 supplies NG by using seawater, steam, air, waste heat in ships, and the like. The turbine of the generator 290 may be connected coaxially with the turbine 170 utilized for cold heat generation of liquefied gas.

이상의 실시 예들은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것으로, 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 이로부터 다양한 변형 가능한 실시 예들도 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 발명에 대하여까지 미치는 것임을 이해하여야 한다.The above embodiments are presented to aid the understanding of the present invention, and do not limit the scope of the present invention, from which it should be understood that various modifications are within the scope of the present invention. The technical protection scope of the present invention should be defined by the technical spirit of the claims, and the technical protection scope of the present invention is not limited to the literary description of the claims per se, but the scope of the technical equivalents is substantially equal. It should be understood that the invention extends to.

100: 액화가스 재기화 및 냉열 발전 시스템
110: 고압 부스터 펌프 112, 114, 116: 액화가스 이송라인
120: 기화기 130: 열매체 순환라인
140: 펌프 150: 제1 유량조절밸브
160: 증발기 170: 터빈
180: 가열기 190: 제1 열원라인
200: 제2 유량조절밸브 210: 제2 열원라인
220: 열매체 탱크 230: 열원 공급라인
240: 열매체 이송라인 250: 바이패스 라인
260: 바이패스 밸브 270: 유량제어밸브
280: 제어기 290: 발전기
300: 가열부 T1 ~ T8 : 온도센서
P1 ~ P8 : 압력센서100: liquefied gas regasification and cold heat generation system
110: high pressure booster pump 112, 114, 116: liquefied gas transfer line
120: carburetor 130: heating medium circulation line
140: pump 150: first flow control valve
160: evaporator 170: turbine
180: heater 190: first heat source line
200: second flow control valve 210: second heat source line
220: heat medium tank 230: heat source supply line
240: heat medium transfer line 250: bypass line
260: bypass valve 270: flow control valve
280: controller 290: generator
300: heating unit T1 ~ T8: temperature sensor
P1 ~ P8: Pressure Sensor

Claims (8)

액화가스를 기화시켜 수요처로 송출하기 위한 액화가스 이송라인;
상기 액화가스를 기화시키기 위한 열매체가 순환되는 열매체 순환라인;
상기 열매체 순환라인에 설치되고, 상기 열매체를 상기 열매체 순환라인에서 순환시키는 펌프;
상기 열매체 순환라인에 설치되고, 상기 열매체와의 열교환에 의해 상기 열매체를 기화시키는 증발기;
상기 열매체 순환라인에 설치되고, 기화된 열매체의 열에너지 및 잠열을 이용하여 상기 액화가스 이송라인의 액화가스를 재기화하는 기화기;
상기 기화기에 의해 재기화된 액화가스를 상기 수요처에 요구되는 온도로 가열하는 가열기; 및
상기 열매체 순환라인에서 상기 증발기와 상기 기화기 사이에 설치되고, 상기 증발기에 의해 기화된 열매체의 동력에 의해 발전하는 터빈;을 포함하는 액화가스 재기화 및 냉열 발전 시스템.Liquefied gas transfer line for vaporizing the liquefied gas and sending it to the demand destination;
A heat medium circulation line through which a heat medium for vaporizing the liquefied gas is circulated;
A pump installed in the heat medium circulation line and circulating the heat medium in the heat medium circulation line;
An evaporator installed in the heat medium circulation line and vaporizing the heat medium by heat exchange with the heat medium;
A vaporizer installed in the heat medium circulation line and regasifying the liquefied gas of the liquefied gas transfer line using thermal energy and latent heat of the vaporized heat medium;
A heater for heating the liquefied gas regasified by the vaporizer to a temperature required for the demand destination; And
And a turbine installed between the evaporator and the vaporizer in the heat medium circulation line and generating power by the power of the heat medium vaporized by the evaporator. 제 1 항에 있어서,
상기 터빈으로 유입되는 열매체가 상기 터빈이 정상 운전 가능한 기액 혼합 구간을 벗어나지 않도록 하고, 또한 상기 기화기에서 배출되는 열매체가 액상이 되도록, 상기 터빈으로 유입되는 열매체의 유량 및 압력 중 적어도 하나를 제어하는 제어기;를 더 포함하는 액화가스 재기화 및 냉열 발전 시스템.The method of claim 1,
A controller for controlling at least one of a flow rate and a pressure of the heat medium flowing into the turbine so that the heat medium flowing into the turbine does not leave the gas-liquid mixing section in which the turbine can operate normally, and the heat medium discharged from the vaporizer becomes a liquid phase. Liquefied gas regasification and cold heat generation system further comprising. 제 2 항에 있어서,
상기 증발기와 상기 기화기 사이에 상기 터빈과 병렬로 연결되고, 상기 열매체가 상기 터빈을 우회하여 상기 기화기로 유입되게 하는 바이패스 라인; 및
상기 바이패스 라인에 설치되는 바이패스 밸브;를 더 포함하는 액화가스 재기화 및 냉열 발전 시스템.The method of claim 2,
A bypass line connected in parallel with the turbine between the evaporator and the vaporizer and allowing the heat medium to bypass the turbine and enter the vaporizer; And
A liquefied gas regasification and cold heat generation system further comprising; a bypass valve installed in the bypass line. 제 3 항에 있어서,
상기 제어기는, 상기 터빈이 손상되거나 상기 터빈의 기능이 제약되거나 상기 열매체의 유량이 상기 터빈의 허용 용량을 초과하는 경우에 상기 바이패스 밸브를 개방시키는 액화가스 재기화 및 냉열 발전 시스템.The method of claim 3, wherein
And the controller opens the bypass valve when the turbine is damaged, the turbine's function is restricted, or the flow rate of the heat medium exceeds the turbine's allowable capacity. 제 4 항에 있어서,
상기 증발기로부터 배출되는 열매체의 온도를 측정하는 온도센서; 및
상기 증발기로부터 배출되는 열매체의 압력을 측정하는 압력센서;를 더 포함하고,
상기 제어기는, 상기 온도센서 및 압력센서에 의해 측정된 상기 열매체의 온도 및 압력에 따라 상기 바이패스 밸브의 개도를 제어하는 액화가스 재기화 및 냉열 발전 시스템.The method of claim 4, wherein
A temperature sensor for measuring a temperature of the heat medium discharged from the evaporator; And
And a pressure sensor for measuring the pressure of the heat medium discharged from the evaporator.
The controller is a liquefied gas regasification and cold heat generation system for controlling the opening degree of the bypass valve in accordance with the temperature and pressure of the heat medium measured by the temperature sensor and the pressure sensor. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 증발기에 의해 기화된 열매체를 상기 가열기로 공급하는 열원 공급라인; 및
상기 가열기에서 열교환에 의해 액상화된 열매체를 상기 기화기의 후단으로 공급하는 열매체 이송라인;을 더 포함하는 액화가스 재기화 및 냉열 발전 시스템.The method according to any one of claims 1 to 5,
A heat source supply line for supplying the heat medium vaporized by the evaporator to the heater; And
Liquefied gas regasification and cold heat generation system further comprising; heat medium transfer line for supplying the heat medium liquefied by heat exchange in the heater to the rear end of the vaporizer. 제 6 항에 있어서,
상기 열매체 순환라인에 설치되고, 상기 기화기에서 배출되는 열매체와 상기 열매체 이송라인을 통해 상기 가열기로부터 이송되는 열매체를 저장하는 열매체 탱크;를 더 포함하는 액화가스 재기화 및 냉열 발전 시스템.The method of claim 6,
And a heat medium tank installed in the heat medium circulation line and storing a heat medium discharged from the vaporizer and a heat medium conveyed from the heater through the heat medium transfer line. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가열기에서 배출되는 기화된 액화가스의 압력을 이용해 발전하는 발전기; 및
상기 발전기에서 배출되는 기화된 액화가스를 상기 수요처에서 요구되는 온도로 가열하는 가열부;를 더 포함하는 액화가스 재기화 및 냉열 발전 시스템.The method according to any one of claims 1 to 5,
A generator for generating power using the pressure of vaporized liquefied gas discharged from the heater; And
And a heating unit for heating the vaporized liquefied gas discharged from the generator to a temperature required by the demand destination.
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