KR101924535B1 - Floating generating system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 부유체에 설치되어 액화 가스를 이용하여 전기를 생산하는 부유식 발전 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 부유식 발전 시스템은, 액화 가스를 저장하는 저장 탱크와; 액화 가스를 이용하여 전기를 발생시키는 가스 터빈이 제공된 가스 발전 모듈과; 상기 저장 탱크에 저장된 액화 가스를 상기 가스 터빈으로 공급하는 가스 공급 모듈과; 냉각 유체를 순환시키는 순환 모듈을 포함하되, 상기 가스 공급 모듈은 상기 가스 터빈으로 공급하기 전에 액화 가스를 기화시키는 액화 가스 기화기를 포함하고, 상기 순환 모듈은, 상기 부유체 또는 상기 부유식 발전 시스템의 냉각 대상을 냉각하도록 상기 냉각 유체를 순환시키는 주 순환 모듈과; 상기 액화 가스 기화기에서 액화 가스와 열교환되도록, 상기 주 순환 모듈에 의해 순환되는 상기 냉각 유체를 분지하여 상기 액화 가스 기화기로 유입되도록 상기 냉각 유체를 순환시키는 보조 순환 모듈을 포함한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a floating power generation system installed in a float to produce electricity using liquefied gas. A floating power generation system according to an embodiment of the present invention includes a storage tank for storing liquefied gas; A gas generating module provided with a gas turbine generating electricity using liquefied gas; A gas supply module for supplying liquefied gas stored in the storage tank to the gas turbine; And a circulation module for circulating the cooling fluid, wherein the gas supply module includes a liquefied gas vaporizer for vaporizing the liquefied gas prior to feeding to the gas turbine, wherein the circulation module comprises: A main circulation module for circulating the cooling fluid to cool the object to be cooled; And an auxiliary circulation module for branching the cooling fluid circulated by the main circulation module so as to heat exchange with the liquefied gas in the liquefied gas vaporizer to circulate the cooling fluid to be introduced into the liquefied gas vaporizer.
Description
본 발명은 수상에 부유된 상태에서 전기를 생산하는 부유식 발전 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a floating power generation system for producing electricity in a floating state in an aquifer.
액화 천연 가스(LNG) 등의 액화 가스를 연료로 사용하는 발전 설비는 주로 육상에 설치되는데, 이를 위해서는 부지를 매입해야 하고, 송전선 등을 설치해야 하므로 과도한 설치 비용이 발생하였다.Power generation facilities using liquefied natural gas such as liquefied natural gas (LNG) are installed mainly on the land. This requires the purchase of land and the installation of transmission lines, resulting in excessive installation costs.
이에 따라, 최근에는 원료 수급이 용이하고 용지확보 비용이 저렴한 해안가에 부유식 발전 시스템을 설치하는 사례가 늘어나고 있다.In recent years, there has been an increasing number of cases in which a floating power generation system is installed on a coastal area where raw material supply and demand is easy and the cost of securing paper is low.
일반적으로, 부유식 발전 시스템은 액화 가스를 이용하여 전기를 발생시키는 가스 터빈으로 액화 가스를 공급하기 전에 액화 가스를 기화시키는 액화 가스 기화기를 포함한다. 또한, 부유식 발전시스템은 가스 터빈의 효율을 높이기 위해 가스 터빈에 공급되는 공기를 냉각하는 공기 냉각기를 포함할 수 있다.Generally, the floating power generation system includes a liquefied gas vaporizer that vaporizes the liquefied gas before supplying the liquefied gas to the gas turbine that generates electricity using the liquefied gas. The floating power generation system may also include an air cooler that cools the air supplied to the gas turbine to increase the efficiency of the gas turbine.
액화 가스 기화기 및 공기 냉각기에서 사용되는 열유체 또는 냉각 유체 및 이를 순환시키는 시스템은 일반적으로 부유식 발전 시스템이 설치된 선박 등의 부유체 또는 부유식 발전 시스템의 냉각이 요구되는 다른 구성들을 냉각시키는 냉각 시스템과 별개로 제공된다.The thermal fluid or cooling fluid used in the liquefied gas vaporizer and air cooler and the system for circulating it is generally a cooling system that cools other components that require cooling of the float or floating system, such as a ship equipped with a floating power generation system Are provided separately.
본 발명은 액화 가스 기화기로 유입되는 열원의 온도를 조절할 수 있는 부유식 발전 시스템을 제공하기 위한 것이다.The present invention is to provide a floating power generation system capable of regulating the temperature of a heat source introduced into a liquefied gas vaporizer.
또한, 본 발명은 냉각 및 가열 효율을 높일 수 있는 부유식 발전 시스템을 제공하기 위한 것이다.The present invention also provides a floating power generation system capable of increasing cooling and heating efficiency.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited thereto, and other matters not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명은 해상 등 수상에 부유되는 부유체에 설치되어 전기를 생산하는 부유식 발전 시스템을 제공한다. 일 실시 예에 따르면, 부유식 발전 시스템은, 액화 가스를 저장하는 저장 탱크와; 액화 가스를 이용하여 전기를 발생시키는 가스 터빈이 제공된 가스 발전 모듈과; 상기 저장 탱크에 저장된 액화 가스를 상기 가스 터빈으로 공급하는 가스 공급 모듈과; 냉각 유체를 순환시키는 순환 모듈을 포함하되, 상기 가스 공급 모듈은 상기 가스 터빈으로 공급하기 전에 액화 가스를 기화시키는 액화 가스 기화기를 포함하고, 상기 순환 모듈은, 상기 부유체 또는 상기 부유식 발전 시스템의 냉각 대상을 냉각하도록 상기 냉각 유체를 순환시키는 주 순환 모듈과; 상기 액화 가스 기화기에서 액화 가스와 열교환되도록, 상기 주 순환 모듈에 의해 순환되는 상기 냉각 유체를 분지하여 상기 액화 가스 기화기로 유입되도록 상기 냉각 유체를 순환시키는 보조 순환 모듈을 포함한다.The present invention provides a floating power generation system that is installed in a float floating on an aquifer or the like to produce electricity. According to one embodiment, a floating generation system includes: a storage tank for storing liquefied gas; A gas generating module provided with a gas turbine generating electricity using liquefied gas; A gas supply module for supplying liquefied gas stored in the storage tank to the gas turbine; And a circulation module for circulating the cooling fluid, wherein the gas supply module includes a liquefied gas vaporizer for vaporizing the liquefied gas prior to feeding to the gas turbine, wherein the circulation module comprises: A main circulation module for circulating the cooling fluid to cool the object to be cooled; And an auxiliary circulation module for branching the cooling fluid circulated by the main circulation module so as to heat exchange with the liquefied gas in the liquefied gas vaporizer to circulate the cooling fluid to be introduced into the liquefied gas vaporizer.
상기 가스 발전 모듈은 상기 가스 터빈에 유입되는 외부 공기를 냉각시키는 공기 냉각기를 더 포함하되, 상기 보조 순환 모듈은 상기 액화 가스 기화기에서 액화 가스와 열교환된 후의 상기 냉각 유체가 상기 공기 냉각기로 유입되어 상기 외부 공기와 열교환되도록 상기 냉각 유체를 순환시킨다.Wherein the gas-generating module further includes an air cooler for cooling external air introduced into the gas turbine, wherein the auxiliary circulation module is configured such that the cooling fluid after heat exchange with the liquefied gas in the liquefied gas vaporizer flows into the air- Circulates the cooling fluid to heat exchange with the outside air.
상기 주 순환 모듈은, 상기 냉각 유체를 냉각시키는 냉각 유닛과; 상기 냉각 유체가 상기 냉각 유닛 및 상기 냉각 대상 간에 순환되도록 흐르는 주 순환관과; 상기 냉각 유체가 상기 주 순환관을 따라 흐르도록 상기 냉각 유체에 압력을 가하는 메인 펌프를 포함한다.The main circulation module includes a cooling unit for cooling the cooling fluid; A main circulation tube through which the cooling fluid flows so as to circulate between the cooling unit and the cooling object; And a main pump for applying pressure to the cooling fluid such that the cooling fluid flows along the main circulation pipe.
상기 보조 순환 모듈은 상기 액화 가스 기화기 내로 유입되는 상기 냉각 유체의 온도를 조절하는 온도 조절 유닛을 포함하되, 상기 온도 조절 유닛은, 상기 냉각 유닛으로부터 상기 냉각 대상으로 흐르는 상기 냉각 유체인 제 1 유체 및 상기 냉각 대상으로부터 상기 냉각 유닛으로 흐르는 상기 냉각 유체인 제 2 유체가 혼합되는 혼합 부재와; 외부 공기의 온도 및 상기 액화 가스 기화기 내로 유입되는 냉각 유체의 온도에 따라, 상기 제 1 유체 및 상기 제 2 유체 간의 혼합 비율을 조절하도록 상기 혼합 부재를 제어하는 제어기를 포함한다.Wherein the auxiliary circulation module includes a temperature regulating unit for regulating the temperature of the cooling fluid introduced into the liquefied gas vaporizer, wherein the temperature regulating unit includes a first fluid, which is the cooling fluid flowing from the cooling unit to the cooling object, A mixing member for mixing the second fluid as the cooling fluid flowing from the cooling object to the cooling unit; And a controller for controlling the mixing member to adjust a mixing ratio between the first fluid and the second fluid according to the temperature of the outside air and the temperature of the cooling fluid flowing into the liquefied gas vaporizer.
상기 혼합 부재에서는 상기 액화 가스 기화기에서 상기 액화 가스와 열교환이 완료된 냉각 유체인 제 3 유체가 상기 제 1 유체 및 상기 제 2 유체와 혼합되고, 상기 제어기는 외부 공기의 온도 및 상기 액화 가스 기화기 내로 유입되는 냉각 유체의 온도에 따라, 상기 제 1 유체, 상기 제 2 유체 및 상기 제 3 유체 간의 혼합 비율을 조절하도록 상기 혼합 부재를 제어한다.In the mixing member, a third fluid, which is a cooling fluid that has been heat-exchanged with the liquefied gas in the liquefied gas vaporizer, is mixed with the first fluid and the second fluid, and the controller controls the temperature of the outside air and the inflow The second fluid, and the third fluid in accordance with the temperature of the cooling fluid.
상기 보조 순환 모듈은 상기 냉각 유체가 상기 공기 냉각기를 우회하여 흐르도록 제공된 우회 유로를 포함할 수 있다.The auxiliary circulation module may include a bypass flow path such that the cooling fluid flows to bypass the air cooler.
상기 보조 순환 모듈은 상기 공기 냉각기 또는 상기 우회 유로를 지난 냉각 유체가 상기 제 1 유체와 혼합되어 상기 냉각 대상으로 공급되도록 상기 냉각 유체를 순환시킨다.The auxiliary circulation module circulates the cooling fluid such that the cooling fluid passing through the air cooler or the bypass flow path is mixed with the first fluid and supplied to the object to be cooled.
상기 제어기는 외부 공기의 온도 및 상기 액화 가스 기화기 내로 유입되는 냉각 유체의 온도에 따라, 상기 액화 가스 기화기로 유입되는 냉각 유체의 유량을 조절할 수 있다.The controller may adjust the flow rate of the cooling fluid flowing into the liquefied gas vaporizer depending on the temperature of the outside air and the temperature of the cooling fluid flowing into the liquefied gas vaporizer.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 본 발명의 부유식 발전 시스템은 액화 가스 기화기로 유입되는 열원의 온도를 조절할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the floating power generation system of the present invention can control the temperature of the heat source introduced into the liquefied gas vaporizer.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 본 발명의 부유식 발전 시스템은 냉각 및 가열 효율을 높일 수 있다.Further, according to the embodiment of the present invention, the floating power generation system of the present invention can increase cooling and heating efficiency.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 부유식 발전 시스템을 나타낸 블록 구성도이다.
도 2는 도 1의 온도 조절 유닛을 나타낸 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 부유식 발전 시스템을 나타낸 블록 구성도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 부유식 발전 시스템을 나타낸 블록 구성도 이다.
도 5는 도 4의 온도 조절 유닛을 나타낸 블록 구성도이다.1 is a block diagram showing a floating power generation system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing the temperature control unit of FIG. 1. FIG.
3 is a block diagram illustrating a floating power generation system according to another embodiment of the present invention.
4 is a block diagram illustrating a floating power generation system according to another embodiment of the present invention.
5 is a block diagram showing the temperature control unit of Fig.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention can be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the following embodiments. This embodiment is provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. Thus, the shape of the elements in the figures has been exaggerated to emphasize a clearer description.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 부유식 발전 시스템(10)을 나타낸 블록 구성도이다. 도 1을 참조하면, 부유식 발전 시스템(10)은 부유체에 설치되어 액화 가스를 이용하여 전기를 생산한다. 부유체는 해상 또는 강물 등의 수상에 부유되고, 부유식 발전 시스템(10)이 설치되는 선박 또는 해양 구조물로 제공될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 부유식 발전 시스템(10)은 저장 탱크(1000), 가스 발전 모듈(2000), 가스 공급 모듈(3000) 및 순환 모듈(4000)을 포함한다. 설명의 편의를 위해 도면 및 명세서에는 기재되지 않았으나, 부유식 발전 시스템(10)은 부유식 발전 시스템(10)의 운용에 당연히 요구되는 펌프, 압축기 및 밸브 등의 필수 구성을 포함하는 것으로 가정한다.1 is a block diagram showing a floating
저장 탱크(1000)에는 액화 가스가 저장된다. 액화 가스는 상온에서는 기체 상태인 가스가 액체 상태로 응축된 가연성 물질이다. 예를 들면, 액화 가스는 액화천연가스(LNG)로 제공된다. The liquefied gas is stored in the
가스 발전 모듈(2000)은 저장 탱크(1000)로부터 공급된 액화 가스를 이용하여 전기를 생산한다. 일 실시 예에 따르면, 가스 발전 모듈(2000)은 가스 터빈(2100) 및 공기 냉각기(2200)를 포함한다.The
가스 터빈(2100)은 저장 탱크(1000)로부터 기체 상태로 공급된 액화 가스를 연소하여 터빈(Turbine)을 회전시킴으로써 전기를 생산한다. 가스 터빈(2100)이 액화 가스를 이용하여 동작하기 위해서는 일반적으로 일정 알피엠(rpm) 이상의 터빈의 회전이 요구된다. 따라서, 일반적으로, 가스 발전 모듈(2000)에는 가스 터빈(2100)이 액화 가스를 연소하여 자체적으로 동작되기 전에 가스 터빈(2100)의 터빈을 상기 일정 알피엠 이상으로 회전시키는 스타터(미도시)가 제공된다. The
공기 냉각기(2200)는 가스 터빈(2100)에 액화 가스의 연소를 위해 유입되는 외부 공기를 냉각한다. 가스 터빈에 유입되는 공기의 온도를 낮출수록 가스 터빈에 동일 시간 동안 공급되는 공기의 질량이 증가하여 가스 터빈의 출력을 높일 수 있다. The
가스 발전 모듈(2000)은 공기 냉각기 우회관(2300)을 더 포함할 수 있다. 공기 냉각기 우회관(2300)은 외부 공기가 공기 냉각기(2200)를 우회하여 흐르도록 제공된다. 예를 들면, 가스 터빈(2100)으로 공급되는 외부 공기의 온도가 충분히 낮아 별도의 냉각이 요구되지 않는 경우, 외부 공기는 공기 냉각기(2200)로 유입되지 않고, 공기 냉각기 우회관(2300)을 통해 가스 터빈(2100)으로 공급된다. 가스 터빈(2100)이 공급되는 외부 공기의 온도에 민감하지 않은 기종으로 제공되는 경우, 공기 냉각기(2200)는 선택적으로 제공되지 않을 수 있다. The
가스 공급 모듈(3000)은 저장 탱크(1000)에 저장된 액화 가스를 가스 터빈(2100)으로 공급한다. 가스 공급 모듈(3000)은 액화 가스 기화기(3100)를 가진다.The
액화 가스 기화기(3100)는 가스 터빈(2100)에서 연료로 사용될 수 있도록, 가스 터빈(2100)으로 공급되기 전에 액화 가스를 기화시킨다.The liquefied
가스 공급 모듈(3000)은 가스 온도 조절기(3200)를 더 포함할 수 있다. 가스 온도 조절기(3200)는 가스 터빈(2100)의 효율을 높이기 위해, 액화 가스 기화기(3100)에서 기화된 액화 가스를 가스 터빈(2100)의 효율이 최적화되는 온도로 가열하여 가스 터빈(2100)으로 공급한다.The
순환 모듈은 냉각 유체를 순환시킨다. 순환 모듈(4000)은 주 순환 모듈(4100)과 보조 순환 모듈(4200)을 포함한다.The circulation module circulates the cooling fluid. The
주 순환 모듈(4100)은 부유체 및/또는 부유식 발전 시스템(10)의 구성 중 냉각이 요구되는 냉각 대상(5000)을 냉각하도록 냉각 유체를 순환시킨다. 여기서 냉각 대상(5000)은 부유체 또는 부유식 발전 시스템(10)의 냉각이 요구되는 일반적인 구성으로서, 이하 설명될 보조 냉각 모듈에 의해 냉각 유체가 순환되는 공기 냉각기(2200)는 포함되지 않는다. 예를 들면, 냉각 대상(5000)은 부유체로 제공된 선박의 냉방 시설 및 각종 전기 장비의 냉각 장치 등 일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 주 순환 모듈(4100)은 냉각 유닛(4110), 주 순환관(4120) 및 메인 펌프(4130)를 포함한다.The
냉각 유닛(4110)은 냉각 대상(5000)을 냉각시킴으로써 가열된 냉각 유체를 냉각시킨다. 냉각 유닛(4110)은 냉각 유체를 냉각시키는 냉각원으로서 부유체가 부유된 해수 또는 강물을 사용할 수 있다.The
주 순환관(4120)은 냉각 유닛(4110) 및 냉각 대상(5000) 간에 냉각 유체가 순환되는 유로로 제공된다.The
메인 펌프(4130)는 냉각 유체가 주 순환관(4120)을 따라 흐르도록 냉각 유체에 압력을 가한다. The
보조 순환 모듈(4200)은 주 순환 모듈(4100)에 의해 순환되는 냉각 유체를 분지하여 냉각 유체가 액화 가스 기화기(3100) 및 공기 냉각기(2200)로 유입되도록 냉각 유체를 순환시킨다. 보조 순환 모듈(4200)에 의해 액화 가스 기화기(3100)로 유입된 냉각 유체는 액화 가스와 열교환된다. 액화 가스 기화기(3100)에서 냉각 유체와 열교환된 액화 가스는 가스 터빈(2100)에서 연료로 사용될 수 있도록 기화된다. 보조 순환 모듈(4200)은 액화 가스 기화기(3100)에서 액화 가스와의 열교환이 완료된 냉각 유체가 공기 냉각기(2200)로 유입되어 외부 공기와 열교환 되도록 냉각 유체를 순환시킨다. 공기 냉각기(2200)에서 냉각 유체와 열교환된 외부 공기는 가스 터빈(2100)으로 공급되기 전에 냉각된다. 냉각 유체는 액화 가스 기화기(3100)에서 열원으로 사용됨으로써 공기 냉각기(2200)에서 외부 공기를 냉각 시키기에 충분한 온도로 냉각된다. 일 실시 예에 따르면, 보조 순환 모듈(4200)은 온도 조절 유닛(4210)을 포함한다.The
온도 조절 유닛(4210)은 액화 가스 기화기(3100) 내로 유입되는 냉각 유체의 온도를 조절한다. 액화 가스 기화기(3100) 내로 유입되는 냉각 유체의 온도가 낮게 제공될수록 액화가스를 기화하기 위한 충분한 열량을 공급하기 위해서는 액화 가스 기화기(3100)에 시간당 공급되는 냉각 유체의 요구되는 양이 증가된다. 그러나, 공기 냉각기(2200)가 제공되는 경우, 냉각 유체가 액화 가스 기화기(3100) 및 공기 냉각기(2200)를 순차적으로 지나므로, 액화 가스 기화기(3100)로 공급되는 냉각 유체의 온도가 높을수록 공기 냉각기(2200)로 공급되는 냉각 유체의 온도 또한 높아지게 된다. 따라서, 공기 냉각기(2200)로 유입되는 냉각 유체의 온도가 일정 온도 이상이 되면 가스 터빈(2100)으로 공급되는 외부 공기를 충분히 냉각시킬 수 없게 된다. 따라서, 액화 가스 기화기(3100) 내로 유입되는 냉각 유체의 온도를 조절하는 온도 조절 유닛(4210)을 제공함으로써, 액화 가스 기화기(3100) 내로 유입되는 냉각 유체의 온도를 적절한 일정 범위의 온도로 조절하여, 액화 가스 기화기(3100)에 시간당 공급되는 냉각 유체의 양 및 공기 냉각기(2200)에서 냉각되는 공기의 온도를 적절한 범위로 조절할 수 있다. 일 실시 예에 따르면 온도 조절 유닛(4210)은 혼합 부재(4211) 및 제어기(4212)를 포함한다. The
도 2는 도 1의 온도 조절 유닛(4210)을 나타낸 블록 구성도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 혼합 부재(4211)에서는 제 1 유체, 제 2 유체 및 제 3 유체가 혼합된다. 혼합 부재(4211)에서 혼합된 냉각 유체는 액화 가스 기화기(3100) 및 공기 냉각기(2200)를 순차적으로 흐른다. 제 1 유체는 냉각 유닛(4110)으로부터 냉각 대상(5000)으로 흐르는 냉각 유체이다. 즉, 제 1 유체는 주 순환관(4120)의 냉각 유닛(4110)에서 냉각 대상(5000)으로 냉각 유체가 흐르는 영역으로부터 분지되어 혼합 부재(4211)로 유입된다. 제 2 유체는 냉각 대상(5000)으로부터 냉각 유닛(4110)으로 흐르는 냉각 유체이다. 즉, 제 2 유체는 주 순환관(4120)의 냉각 대상(5000)에서 냉각 유닛(4110)으로 냉각 유체가 흐르는 영역으로부터 분지되어 혼합 부재(4211)로 유입된다. 제 3 유체는 액화 가스 기화기(3100)에서 액화 가스와 열교환이 완료된 냉각 유체이다. 일 실시 예에 따르면, 제 3 유체는 액화 가스 기화기(3100)에서 열교환된 후 아래에 설명될 우회 유로(4220) 또는 공기 냉각기(2200)를 지나 냉각 대상(5000)으로 유입되기 전의 냉각 유체이다. 따라서, 액체 상태의 액화 가스와 열교환된 제 3 유체의 온도는 일반적으로 냉각 유닛(4110)에서 사용되는 해수 등의 냉매와 열교환된 제 2 유체의 온도보다 낮고, 냉각 대상과 열교환된 제 1 유체의 온도는 냉각 유닛에서 냉각된 제 2 유체의 온도보다 높다.2 is a block diagram showing the
제어기(4212)는 액화 가스 기화기(3100) 내로 유입되는 냉각 유체의 온도 및 외부 공기의 온도에 따라, 제 1 유체, 제 2 유체 및 제 3 유체 간의 혼합 비율을 조절하도록 혼합 부재(4211)를 제어한다.The
일 실시 예에 따르면, 온도 조절 유닛(4210)은 외기 온도 측정기(4213), 냉각 유체 온도 측정기(4214) 및 유량 측정기(4215)를 더 포함할 수 있다. 외기 온도 측정기(4213)는 부유체 및 부유식 발전 시스템(10)의 외부의 외부 공기의 온도를 측정한다. 냉각 유체 온도 측정기(4214)는 혼합 부재(4211)에서 혼합된 후 액화 가스 기화기(3100)로 유입되는 냉각 유체의 온도를 측정한다. 유량 측정기(4215)는 혼합 부재(4211)에서 혼합된 후 액화 가스 기화기(3100)로 유입되는 냉각 유체의 유량을 측정한다. 제어기(4212)는 외기 온도 측정기(4213), 냉각 유체 온도 측정기(4214) 및 유량 측정기(4215)에 측정된 값에 따라 혼합 부재(4211)를 제어한다.According to one embodiment, the
제어기(4212)는 외부 공기의 온도 및 액화 가스 기화기 내로 유입되는 냉각 유체의 온도에 따라 액화 가스 기화기(3100)로 유입되는 냉각 유체의 유량을 조절할 수 있다. 예를 들면, 혼합 부재(4211)에 의해 혼합된 냉각 유체가 액화 가스 기화기(3100)로 흐르는 유로에 유량을 조절하는 유량 조절 밸브(4216)가 제공되고, 제어기(4212)는 외부 공기의 온도 및 액화 가스 기화기(3100) 내로 유입되는 냉각 유체의 온도에 따라 액화 가스 기화기(3100)로 유입될 냉각 유체의 양을 증가시켜야 할 경우, 유량 조절 밸브(4216)의 개방율이 높아지도록 유량 조절 밸브(4216)를 제어한다. 또한, 제어기(4212)는 외부 공기의 온도 및 액화 가스 기화기(3100) 내로 유입되는 냉각 유체의 온도에 따라 액화 가스 기화기(3100)로 유입될 냉각 유체의 양을 감소시켜야 할 경우, 유량 조절 밸브(4216)의 개방율이 낮아지도록 유량 조절 밸브(4216)를 제어한다.The
보조 순환 모듈(4200)은 우회 유로(4220)를 더 포함할 수 있다. 우회 유로(4220)는 냉각 유체가 공기 냉각기를 우회하여 흐르도록 제공된다. 예를 들면, 공기 냉각기(2200)로 흡입되는 외부 공기의 온도가 충분히 낮게 제공되어 별도의 냉각이 요구되지 않는 경우, 액화 가스 기화기(3100)를 지난 냉각 유체는 공기 냉각기(2200)로 유입되지 않고, 우회 유로(4220)를 통해 냉각 대상(5000)으로 공급된다. The
보조 순환 모듈(4200)은 공기 냉각기(2200) 또는 우회 유로(4220)를 지난 냉각 유체가 제 1 유체와 혼합되어 냉각 대상(5000)으로 공급되도록 냉각 유체를 순환시킨다.The
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 부유식 발전 시스템(20)을 나타낸 블록 구성도이다. 도 3을 참조하면, 공기 냉각기(2200)가 제공되지 않는 경우, 공기 냉각기(2200)에 공급되는 냉각 유체의 온도를 낮추는 것이 요구되지 않으므로, 온도 조절 유닛(4210)은 제공되지 않을 수 있다. 이 경우, 냉각 유체는 냉각 대상(5000), 냉각 유닛(4110), 액화 가스 기화기(3100)를 순차적으로 순환하도록 제공된다. 즉, 액화 가스 기화기(3100)에는 제 1 유체만이 유입된다. 부유식 발전 시스템(20)의 그 외 구성, 구조 및 기능 등은 도 1의 부유식 발전 시스템(10)과 유사하다.3 is a block diagram showing a floating
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 부유식 발전 시스템(30)을 나타낸 블록 구성도 이다. 도 5는 도 4의 온도 조절 유닛(4210)을 나타낸 블록 구성도이다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 도 3의 경우와 달리, 액화 가스 기화기(3100)에 공급되는 냉각 유체의 온도를 보다 높이기 위해, 제 1 유체 및 제 1 유체보다 높은 온도로 제공되는 제 2 유체의 일부를 혼합할 수 있도록 온도 조절 유닛(4210)이 제공될 수 있다. 이 경우, 냉각 유체의 온도를 보다 더 낮추기 위해 제공되는 제 3 유체를 혼합 부재(4211)로 유입시키는 구성은 제공되지 않을 수 있다. 부유식 발전 시스템(30)의 그 외 구성, 구조 및 기능 등은 도 1의 부유식 발전 시스템(10)과 유사하다.4 is a block diagram showing a floating
상술한 바와 같이, 본 발명의 부유식 발전 시스템은 온도 조절 유닛을 제공함으로써, 액화 가스 기화기로 유입되는 열원의 온도를 조절할 수 있다. 또한 본 발명의 부유식 발전 시스템은 액화 가스를 기화시키거나 가스 터빈에 공급되는 공기를 냉각시키는 별도의 열유체 또는 냉매를 순환시키는 시스템을 제공하지 않고, 기존의 냉각 모듈에 의해 순환되는 냉각 유체를 이용함으로써, 냉각 및 가열 효율을 높일 수 있다.As described above, the floating power generation system of the present invention can adjust the temperature of the heat source introduced into the liquefied gas vaporizer by providing the temperature control unit. Further, the floating power generation system of the present invention does not provide a system for circulating a separate heat fluid or refrigerant that vaporizes the liquefied gas or cools the air supplied to the gas turbine, and does not provide a cooling fluid circulated by a conventional cooling module It is possible to increase the cooling and heating efficiency.
10, 20, 30: 부유식 발전 시스템 1000: 저장 탱크
2000: 가스 발전 모듈 2100: 가스 터빈
2200: 공기 공급기 3000: 가스 공급 모듈
3100: 액화 가스 기화기 4000: 순환 모듈
4100: 주 순환 모듈 4110: 냉각 유닛
4120: 주 순환관 4130: 메인 펌프
4200: 보조 순환 모듈 4210: 온도 조절 유닛
4211: 혼합 부재 4212: 제어기
5000: 냉각 대상10, 20, 30: floating power generation system 1000: storage tank
2000: Gas Generation Module 2100: Gas Turbine
2200: Air supply unit 3000: Gas supply module
3100: Liquefied gas vaporizer 4000: Circulation module
4100: main circulation module 4110: cooling unit
4120: main circulation pipe 4130: main pump
4200: auxiliary circulation module 4210: temperature control unit
4211: Mixing member 4212:
5000: Cooling object
Claims (8)
액화 가스를 저장하는 저장 탱크와;
액화 가스를 이용하여 전기를 발생시키는 가스 터빈이 제공된 가스 발전 모듈과;
상기 저장 탱크에 저장된 액화 가스를 상기 가스 터빈으로 공급하는 가스 공급 모듈과;
냉각 유체를 순환시키는 순환 모듈을 포함하되,
상기 가스 공급 모듈은 상기 가스 터빈으로 공급하기 전에 액화 가스를 기화시키는 액화 가스 기화기를 포함하고,
상기 순환 모듈은,
상기 부유체 또는 상기 부유식 발전 시스템의 냉각 대상을 냉각하도록 상기 냉각 유체를 순환시키는 주 순환 모듈과;
상기 액화 가스 기화기에서 액화 가스와 열교환되도록, 상기 주 순환 모듈에 의해 순환되는 상기 냉각 유체를 분지하여 상기 액화 가스 기화기로 유입되도록 상기 냉각 유체를 순환시키고, 상기 액화 가스 기화기 내로 유입되는 상기 냉각 유체의 온도를 조절하는 온도 조절 유닛을 포함하는 보조 순환 모듈을 포함하고,
상기 주 순환 모듈은,
상기 냉각 유체를 냉각시키는 냉각 유닛과;
상기 냉각 유체가 상기 냉각 유닛 및 상기 냉각 대상 간에 순환되도록 흐르는 주 순환관과;
상기 냉각 유체가 상기 주 순환관을 따라 흐르도록 상기 냉각 유체에 압력을 가하는 메인 펌프를 포함하고,
상기 온도 조절 유닛은,
상기 냉각 유닛으로부터 상기 냉각 대상으로 흐르는 상기 냉각 유체인 제 1 유체 및 상기 냉각 대상으로부터 상기 냉각 유닛으로 흐르는 상기 냉각 유체인 제 2 유체가 혼합되는 혼합 부재와;
외부 공기의 온도 및 상기 액화 가스 기화기 내로 유입되는 냉각 유체의 온도에 따라, 상기 제 1 유체 및 상기 제 2 유체 간의 혼합 비율을 조절하도록 상기 혼합 부재를 제어하는 제어기를 포함하고,
상기 제어기는 외부 공기의 온도 및 상기 액화 가스 기화기 내로 유입되는 냉각 유체의 온도에 따라, 상기 액화 가스 기화기로 유입되는 냉각 유체의 유량을 조절하는 부유식 발전 시스템.1. A floating power generation system installed in a float for producing electricity using liquefied gas,
A storage tank for storing the liquefied gas;
A gas generating module provided with a gas turbine generating electricity using liquefied gas;
A gas supply module for supplying liquefied gas stored in the storage tank to the gas turbine;
A circulation module for circulating the cooling fluid,
Wherein the gas supply module includes a liquefied gas vaporizer for vaporizing the liquefied gas prior to feeding to the gas turbine,
The circulation module includes:
A main circulation module for circulating the cooling fluid to cool the float or the cooling object of the floating power generation system;
Circulating the cooling fluid circulated by the main circulation module so as to heat exchange with the liquefied gas in the liquefied gas vaporizer to circulate the cooling fluid to be introduced into the liquefied gas vaporizer, And an auxiliary circulation module including a temperature regulation unit for regulating the temperature,
The main circulation module includes:
A cooling unit for cooling the cooling fluid;
A main circulation tube through which the cooling fluid flows so as to circulate between the cooling unit and the cooling object;
And a main pump for applying pressure to the cooling fluid such that the cooling fluid flows along the main circulation pipe,
The temperature control unit includes:
A first fluid as the cooling fluid flowing from the cooling unit to the object to be cooled and a second fluid as the cooling fluid flowing from the object to be cooled to the cooling unit;
And a controller for controlling the mixing member to adjust a mixing ratio between the first fluid and the second fluid according to the temperature of the outside air and the temperature of the cooling fluid flowing into the liquefied gas vaporizer,
Wherein the controller regulates the flow rate of the cooling fluid flowing into the liquefied gas vaporizer according to the temperature of the outside air and the temperature of the cooling fluid flowing into the liquefied gas vaporizer.
상기 가스 발전 모듈은 상기 가스 터빈에 유입되는 외부 공기를 냉각시키는 공기 냉각기를 더 포함하되,
상기 보조 순환 모듈은 상기 액화 가스 기화기에서 액화 가스와 열교환된 후의 상기 냉각 유체가 상기 공기 냉각기로 유입되어 상기 외부 공기와 열교환되도록 상기 냉각 유체를 순환시키는 부유식 발전 시스템.The method according to claim 1,
The gas generating module further includes an air cooler for cooling external air flowing into the gas turbine,
Wherein the auxiliary circulation module circulates the cooling fluid such that the cooling fluid after heat exchange with the liquefied gas in the liquefied gas vaporizer flows into the air cooler to exchange heat with the outside air.
액화 가스를 저장하는 저장 탱크와;
액화 가스를 이용하여 전기를 발생시키는 가스 터빈이 제공된 가스 발전 모듈과;
상기 저장 탱크에 저장된 액화 가스를 상기 가스 터빈으로 공급하는 가스 공급 모듈과;
냉각 유체를 순환시키는 순환 모듈을 포함하되,
상기 가스 공급 모듈은 상기 가스 터빈으로 공급하기 전에 액화 가스를 기화시키는 액화 가스 기화기를 포함하고,
상기 순환 모듈은,
상기 부유체 또는 상기 부유식 발전 시스템의 냉각 대상을 냉각하도록 상기 냉각 유체를 순환시키는 주 순환 모듈과;
상기 액화 가스 기화기에서 액화 가스와 열교환되도록, 상기 주 순환 모듈에 의해 순환되는 상기 냉각 유체를 분지하여 상기 액화 가스 기화기로 유입되도록 상기 냉각 유체를 순환시키고, 상기 액화 가스 기화기 내로 유입되는 상기 냉각 유체의 온도를 조절하는 온도 조절 유닛을 포함하는 보조 순환 모듈을 포함하고,
상기 주 순환 모듈은,
상기 냉각 유체를 냉각시키는 냉각 유닛과;
상기 냉각 유체가 상기 냉각 유닛 및 상기 냉각 대상 간에 순환되도록 흐르는 주 순환관과;
상기 냉각 유체가 상기 주 순환관을 따라 흐르도록 상기 냉각 유체에 압력을 가하는 메인 펌프를 포함하고,
상기 온도 조절 유닛은,
상기 냉각 유닛으로부터 상기 냉각 대상으로 흐르는 상기 냉각 유체인 제 1 유체 및 상기 냉각 대상으로부터 상기 냉각 유닛으로 흐르는 상기 냉각 유체인 제 2 유체가 혼합되는 혼합 부재와;
외부 공기의 온도 및 상기 액화 가스 기화기 내로 유입되는 냉각 유체의 온도에 따라, 상기 제 1 유체 및 상기 제 2 유체 간의 혼합 비율을 조절하도록 상기 혼합 부재를 제어하는 제어기를 포함하고,
상기 혼합 부재에서는 상기 액화 가스 기화기에서 상기 액화 가스와 열교환이 완료된 냉각 유체인 제 3 유체가 상기 제 1 유체 및 상기 제 2 유체와 혼합되고,
상기 제어기는 상기 외부 공기의 온도 및 상기 액화 가스 기화기 내로 유입되는 냉각 유체의 온도에 따라, 상기 제 1 유체, 상기 제 2 유체 및 상기 제 3 유체 간의 혼합 비율을 조절하도록 상기 혼합 부재를 제어하는 부유식 발전 시스템.1. A floating power generation system installed in a float for producing electricity using liquefied gas,
A storage tank for storing the liquefied gas;
A gas generating module provided with a gas turbine generating electricity using liquefied gas;
A gas supply module for supplying liquefied gas stored in the storage tank to the gas turbine;
A circulation module for circulating the cooling fluid,
Wherein the gas supply module includes a liquefied gas vaporizer for vaporizing the liquefied gas prior to feeding to the gas turbine,
The circulation module includes:
A main circulation module for circulating the cooling fluid to cool the float or the cooling object of the floating power generation system;
Circulating the cooling fluid circulated by the main circulation module so as to heat exchange with the liquefied gas in the liquefied gas vaporizer to circulate the cooling fluid to be introduced into the liquefied gas vaporizer, And an auxiliary circulation module including a temperature regulation unit for regulating the temperature,
The main circulation module includes:
A cooling unit for cooling the cooling fluid;
A main circulation tube through which the cooling fluid flows so as to circulate between the cooling unit and the cooling object;
And a main pump for applying pressure to the cooling fluid such that the cooling fluid flows along the main circulation pipe,
The temperature control unit includes:
A first fluid as the cooling fluid flowing from the cooling unit to the object to be cooled and a second fluid as the cooling fluid flowing from the object to be cooled to the cooling unit;
And a controller for controlling the mixing member to adjust a mixing ratio between the first fluid and the second fluid according to the temperature of the outside air and the temperature of the cooling fluid flowing into the liquefied gas vaporizer,
In the mixing member, a third fluid, which is a cooling fluid that has been heat-exchanged with the liquefied gas in the liquefied gas vaporizer, is mixed with the first fluid and the second fluid,
The controller controls the mixing member to control the mixing ratio between the first fluid, the second fluid and the third fluid according to the temperature of the outside air and the temperature of the cooling fluid flowing into the liquefied gas vaporizer, Power generation system.
액화 가스를 저장하는 저장 탱크와;
액화 가스를 이용하여 전기를 발생시키는 가스 터빈이 제공된 가스 발전 모듈과;
상기 저장 탱크에 저장된 액화 가스를 상기 가스 터빈으로 공급하는 가스 공급 모듈과;
냉각 유체를 순환시키는 순환 모듈을 포함하되,
상기 가스 공급 모듈은 상기 가스 터빈으로 공급하기 전에 액화 가스를 기화시키는 액화 가스 기화기를 포함하고,
상기 순환 모듈은,
상기 부유체 또는 상기 부유식 발전 시스템의 냉각 대상을 냉각하도록 상기 냉각 유체를 순환시키는 주 순환 모듈과;
상기 액화 가스 기화기에서 액화 가스와 열교환되도록, 상기 주 순환 모듈에 의해 순환되는 상기 냉각 유체를 분지하여 상기 액화 가스 기화기로 유입되도록 상기 냉각 유체를 순환시키고, 상기 액화 가스 기화기 내로 유입되는 상기 냉각 유체의 온도를 조절하는 온도 조절 유닛을 포함하는 보조 순환 모듈을 포함하고,
상기 주 순환 모듈은,
상기 냉각 유체를 냉각시키는 냉각 유닛과;
상기 냉각 유체가 상기 냉각 유닛 및 상기 냉각 대상 간에 순환되도록 흐르는 주 순환관과;
상기 냉각 유체가 상기 주 순환관을 따라 흐르도록 상기 냉각 유체에 압력을 가하는 메인 펌프를 포함하고,
상기 온도 조절 유닛은,
상기 냉각 유닛으로부터 상기 냉각 대상으로 흐르는 상기 냉각 유체인 제 1 유체 및 상기 냉각 대상으로부터 상기 냉각 유닛으로 흐르는 상기 냉각 유체인 제 2 유체가 혼합되는 혼합 부재와;
외부 공기의 온도 및 상기 액화 가스 기화기 내로 유입되는 냉각 유체의 온도에 따라, 상기 제 1 유체 및 상기 제 2 유체 간의 혼합 비율을 조절하도록 상기 혼합 부재를 제어하는 제어기를 포함하고,
상기 가스 발전 모듈은 상기 가스 터빈에 유입되는 외부 공기를 냉각시키는 공기 냉각기를 더 포함하되,
상기 보조 순환 모듈은 상기 액화 가스 기화기에서 액화 가스와 열교환된 후의 상기 냉각 유체가 상기 공기 냉각기로 유입되어 상기 외부 공기와 열교환되도록 상기 냉각 유체를 순환시키고,
상기 보조 순환 모듈은 상기 냉각 유체가 상기 공기 냉각기를 우회하여 흐르도록 제공된 우회 유로를 포함하는 부유식 발전 시스템.1. A floating power generation system installed in a float for producing electricity using liquefied gas,
A storage tank for storing the liquefied gas;
A gas generating module provided with a gas turbine generating electricity using liquefied gas;
A gas supply module for supplying liquefied gas stored in the storage tank to the gas turbine;
A circulation module for circulating the cooling fluid,
Wherein the gas supply module includes a liquefied gas vaporizer for vaporizing the liquefied gas prior to feeding to the gas turbine,
The circulation module includes:
A main circulation module for circulating the cooling fluid to cool the float or the cooling object of the floating power generation system;
Circulating the cooling fluid circulated by the main circulation module so as to heat exchange with the liquefied gas in the liquefied gas vaporizer to circulate the cooling fluid to be introduced into the liquefied gas vaporizer, And an auxiliary circulation module including a temperature regulation unit for regulating the temperature,
The main circulation module includes:
A cooling unit for cooling the cooling fluid;
A main circulation tube through which the cooling fluid flows so as to circulate between the cooling unit and the cooling object;
And a main pump for applying pressure to the cooling fluid such that the cooling fluid flows along the main circulation pipe,
The temperature control unit includes:
A first fluid as the cooling fluid flowing from the cooling unit to the object to be cooled and a second fluid as the cooling fluid flowing from the object to be cooled to the cooling unit;
And a controller for controlling the mixing member to adjust a mixing ratio between the first fluid and the second fluid according to the temperature of the outside air and the temperature of the cooling fluid flowing into the liquefied gas vaporizer,
The gas generating module further includes an air cooler for cooling external air flowing into the gas turbine,
The auxiliary circulation module circulates the cooling fluid such that the cooling fluid after heat exchange with the liquefied gas in the liquefied gas vaporizer flows into the air cooler to exchange heat with the outside air,
Wherein the auxiliary circulation module includes a bypass flow path such that the cooling fluid flows to bypass the air cooler.
상기 보조 순환 모듈은 상기 공기 냉각기 또는 상기 우회 유로를 지난 냉각 유체가 상기 제 1 유체와 혼합되어 상기 냉각 대상으로 공급되도록 상기 냉각 유체를 순환시키는 부유식 발전 시스템.The method according to claim 6,
Wherein the auxiliary circulation module circulates the cooling fluid such that the cooling fluid passing through the air cooler or the bypass passage is mixed with the first fluid and supplied to the object to be cooled.
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