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KR20150115151A - A Treatment System of Liquefied Gas - Google Patents

A Treatment System of Liquefied Gas Download PDF

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KR20150115151A
KR20150115151A KR1020140039646A KR20140039646A KR20150115151A KR 20150115151 A KR20150115151 A KR 20150115151A KR 1020140039646 A KR1020140039646 A KR 1020140039646A KR 20140039646 A KR20140039646 A KR 20140039646A KR 20150115151 A KR20150115151 A KR 20150115151A
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KR
South Korea
Prior art keywords
gas
liquefied
nitrogen
storage tank
steam
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
KR1020140039646A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
곽정민
장광필
김기홍
김주일
이진광
임원섭
Original Assignee
현대중공업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대중공업 주식회사 filed Critical 현대중공업 주식회사
Priority to KR1020140039646A priority Critical patent/KR20150115151A/en
Publication of KR20150115151A publication Critical patent/KR20150115151A/en
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Abstract

본 발명은 액화가스 처리 시스템에 관한 것으로서, 상기 액화가스 저장탱크로부터 수요처까지 연결된 액화가스 공급라인; 상기 액화가스 공급라인 상에 마련되며 상기 액화가스 저장탱크로부터 배출된 액화가스를 가열하는 액화가스 기화기; 및 상기 수요처에서 배출된 스팀을 액화질소의 냉열을 이용하여 응축시키는 냉각장치를 포함하되, 상기 냉각장치는, 액화질소 저장탱크; 및 액화질소 공급라인을 통해 상기 액화질소 저장탱크에 연결되며, 상기 수요처에서 배출된 스팀을 응축시키는 스팀 응축기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 액화가스 처리 시스템은, 스팀 터빈으로부터 배출되는 스팀을 액화질소의 냉열을 이용하여 스팀 응축기에서 냉각시킬 수 있는 냉각장치를 설치함으로써, 용이하게 스팀을 응축시킬 수 있고, 스팀의 재활용도를 향상시킬 수 있다.The present invention relates to a liquefied gas processing system, comprising: a liquefied gas supply line connected from a liquefied gas storage tank to a customer; A liquefied gas vaporizer provided on the liquefied gas supply line and heating the liquefied gas discharged from the liquefied gas storage tank; And a cooling device for condensing the steam discharged from the customer using the cooling heat of the liquefied nitrogen, the cooling device comprising: a liquefied nitrogen storage tank; And a steam condenser connected to the liquefied nitrogen storage tank through a liquefied nitrogen supply line and condensing the steam discharged from the customer.
The liquefied gas processing system according to the present invention can easily condense steam by providing a cooling device that can cool the steam discharged from the steam turbine in the steam condenser by using the cold heat of the liquefied nitrogen, Can be improved.

Description

액화가스 처리 시스템{A Treatment System of Liquefied Gas}Description of the Related Art A Treatment System of Liquefied Gas

본 발명은 액화가스 처리 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a liquefied gas processing system.

선박은 대량의 광물이나 원유, 천연가스, 또는 몇천 개 이상의 컨테이너 등을 싣고 대양을 항해하는 운송수단으로서, 강철로 이루어져 있고 부력에 의해 수선면에 부유한 상태에서 프로펠러의 회전을 통해 발생되는 추력을 통해 이동한다.A ship is a means of transporting large quantities of minerals, crude oil, natural gas, or more than a thousand containers. It is made of steel and buoyant to float on the water surface. ≪ / RTI >

이러한 선박은 수요처를 구동함으로써 추력을 발생시키는데, 이때 수요처는 가솔린 또는 디젤을 사용하여 피스톤을 움직여서 피스톤의 왕복운동에 의해 크랭크 축이 회전되도록 하는 엔진으로서, 크랭크 축에 연결된 샤프트가 회전되어 프로펠러가 구동되도록 하는 것이 일반적이었다.Such a ship generates thrust by driving a customer. At this time, the customer uses an engine that moves the piston by gasoline or diesel to rotate the crankshaft by the reciprocating motion of the piston. The shaft connected to the crankshaft is rotated, .

그러나 최근에는, 액화천연가스(Liquefied Natural Gas)를 운반하는 LNG 운반선에서 LNG를 연료로 사용하여 수요처를 구동하는 LNG 연료공급 방식이 사용되고 있으며, 이와 같이 수요처의 연료로 LNG를 사용하는 방식은 LNG 운반선 외의 다른 선박에도 적용되고 있다.In recent years, however, LNG carriers have been used as fuel for LNG carriers that transport Liquefied Natural Gas (LNG). LNG carriers are used as fuel for LNG carriers, It is also applied to other ships.

일반적으로, LNG는 청정연료이고 매장량도 석유보다 풍부하다고 알려져 있고, 채광과 이송기술이 발달함에 따라 그 사용량이 급격히 증가하고 있다. 이러한 LNG는 주성분인 메탄을 1기압 하에서 -162℃ 이하의 온도로 내려서 액체 상태로 보관하는 것이 일반적인데, 액화된 메탄의 부피는 표준상태인 기체상태의 메탄 부피의 600분의 1 정도이고, 비중은 0.42로 원유비중의 약 2분의 1이 된다. Generally, it is known that LNG is a clean fuel and its reserves are more abundant than petroleum, and its usage is rapidly increasing as mining and transfer technology develops. This LNG is generally stored in a liquid state at a temperature of -162 ° C. or less under a pressure of 1 atm. The volume of liquefied methane is about one sixth of the volume of methane in a gaseous state in a standard state, Is 0.42, which is about one half of the specific gravity of crude oil.

그러나 수요처가 구동되기 위해 필요한 온도 및 압력 등은, 탱크에 저장되어 있는 LNG의 상태와는 다를 수 있다. 따라서 최근에는 액체 상태로 저장되는 LNG의 온도 및 압력 등을 제어하여 수요처에 공급하는 기술에 대하여, 지속적인 연구 개발이 이루어지고 있다.However, the temperature and pressure required to drive demand can differ from the state of the LNG stored in the tank. Therefore, in recent years, research and development have been conducted on technologies for controlling the temperature and pressure of LNG stored in a liquid state and supplying it to customers.

(선행문헌1) 등록실용신안공보 제20-0394721호(2005.08.29 공고)(Prior Art 1) Registration Practical Utility Model No. 20-0394721 (published on Aug. 29, 2005)

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 소기가 필요한 가스 터빈의 효율을 향상시킬 수 있는 액화가스 처리 시스템을 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a liquefied gas processing system capable of improving the efficiency of a gas turbine requiring scavenging.

또한, 본 발명의 목적은, 스팀 터빈으로부터 배출되는 스팀을 재활용할 수 있는 액화가스 처리 시스템을 제공하기 위한 것이다.It is also an object of the present invention to provide a liquefied gas processing system capable of recycling steam discharged from a steam turbine.

본 발명의 일 측면에 따른 액화가스 처리 시스템은, 상기 액화가스 저장탱크로부터 수요처까지 연결된 액화가스 공급라인; 상기 액화가스 공급라인 상에 마련되며 상기 액화가스 저장탱크로부터 배출된 액화가스를 가열하는 액화가스 기화기; 및 상기 수요처에서 배출된 스팀을 액화질소의 냉열을 이용하여 응축시키는 냉각장치를 포함하되, 상기 냉각장치는, 액화질소 저장탱크; 및 액화질소 공급라인을 통해 상기 액화질소 저장탱크에 연결되며, 상기 수요처에서 배출된 스팀을 응축시키는 스팀 응축기를 포함하는 것을 특징으로 한다.A liquefied gas processing system according to an aspect of the present invention includes: a liquefied gas supply line connected from a liquefied gas storage tank to a customer; A liquefied gas vaporizer provided on the liquefied gas supply line and heating the liquefied gas discharged from the liquefied gas storage tank; And a cooling device for condensing the steam discharged from the customer using the cooling heat of the liquefied nitrogen, the cooling device comprising: a liquefied nitrogen storage tank; And a steam condenser connected to the liquefied nitrogen storage tank through a liquefied nitrogen supply line and condensing the steam discharged from the customer.

구체적으로, 상기 액화가스 저장탱크에서 발생한 증발가스를 재액화시켜 다시 상기 액화가스 저장탱크로 회수되게 구성되는 증발가스 순환라인; 상기 증발가스 순환라인 상에 마련되는 증발가스 압축기; 및 상기 증발가스 순환라인 상에 마련되며, 상기 증발가스 압축기의 후단에 설치되는 증발가스 재액화부를 더 포함할 수 있다.Specifically, the evaporative gas circulation line is configured to re-liquefy the evaporated gas generated in the liquefied gas storage tank and to be returned to the liquefied gas storage tank. An evaporative gas compressor provided on the evaporative gas circulation line; And an evaporative gas re-curing unit provided on the evaporative gas circulation line and installed at a rear end of the evaporative gas compressor.

구체적으로, 상기 수요처는, 증발가스를 소비하는 가스 터빈; 및 상기 가스 터빈에 연결되는 제1 터빈 발전기를 포함할 수 있다.Specifically, the customer may be a gas turbine consuming evaporative gas; And a first turbine generator coupled to the gas turbine.

구체적으로, 상기 수요처는, 상기 가스 터빈에서 발생된 배기를 이용하여 스팀을 생성하는 스팀 생성기; 상기 스팀 생성기에 연결되어 스팀을 소비하는 스팀 터빈; 및 상기 스팀 터빈에 연결되는 제2 터빈 발전기를 포함하고, 상기 스팀 응축기는, 상기 스팀 생성기와 상기 스팀 터빈 사이에 마련되며, 상기 스팀 터빈으로부터 배출되는 스팀을 액화질소의 냉열로 응축하여 응축수를 상기 스팀 생성기에 공급할 수 있다.Specifically, the customer may include a steam generator for generating steam using exhaust gas generated from the gas turbine; A steam turbine connected to the steam generator to consume steam; And a second turbine generator connected to the steam turbine, wherein the steam condenser is provided between the steam generator and the steam turbine, and condenses the steam discharged from the steam turbine into cold heat of the liquefied nitrogen, Steam generator.

구체적으로, 상기 냉각장치는, 기화질소 배출라인을 통해 상기 스팀 응축기와 연결되는 임시 저장탱크를 더 포함할 수 있다.Specifically, the cooling apparatus may further include a temporary storage tank connected to the steam condenser through a nitrogen gas exhaust line.

구체적으로, 상기 냉각장치는, 상기 임시 저장탱크와 상기 액화질소 저장탱크 사이를 연결하는 기화질소 복귀라인 상에 마련되는 기화질소 냉각부를 더 포함할 수 있다.Specifically, the cooling apparatus may further include a nitrogen-nitrogen cooling unit provided on a nitrogen-nitrogen return line connecting the temporary storage tank and the liquefied nitrogen storage tank.

구체적으로, 상기 기화질소 냉각부는, 상기 액화가스 저장탱크와 상기 증발가스 압축기 사이의 상기 증발가스 순환라인 상에 마련되는 2-스트림 열교환기를 포함할 수 있다.Specifically, the nitrogen-nitrogen cooling unit may include a two-stream heat exchanger provided on the evaporative gas circulation line between the liquefied gas storage tank and the evaporative gas compressor.

구체적으로, 상기 기화질소 냉각부는, 상기 액화가스 저장탱크와 상기 액화가스 기화기 사이의 상기 액화가스 공급라인 상에 마련되는 2-스트림 열교환기를 포함할 수 있다.Specifically, the nitrogen-nitrogen cooling unit may include a two-stream heat exchanger provided on the liquefied gas supply line between the liquefied gas storage tank and the liquefied gas vaporizer.

구체적으로, 상기 기화질소 냉각부는, 상기 액화가스 저장탱크와 상기 증발가스 압축기 사이의 상기 증발가스 순환라인과, 상기 액화가스 저장탱크와 상기 액화가스 기화기 사이의 상기 액화가스 공급라인 상에 마련되는 3-스트림 열교환기를 포함할 수 있다.Specifically, the nitrogen-nitrogen cooling unit includes the evaporation gas circulation line between the liquefied gas storage tank and the evaporative gas compressor, and the evaporation gas circulation line between the liquefied gas storage tank and the liquefied gas vaporizer, - stream heat exchanger.

본 발명에 따른 액화가스 처리 시스템은, 가스 터빈에 사용되는 소기를 액화질소의 냉열을 이용하여 소기 예냉기에서 냉각시킬 수 있는 냉각장치를 설치함으로써, 용이하게 소기를 냉각시킬 수 있고, 가스 터빈의 효율을 향상시킬 수 있다.The liquefied gas processing system according to the present invention can easily cool the scavenge by providing a cooling device that can cool the scavengers used in the gas turbine in the scavenging preliminary cooler by using the cold heat of the liquefied nitrogen, The efficiency can be improved.

또한, 본 발명에 따른 액화가스 처리 시스템은, 스팀 터빈으로부터 배출되는 스팀을 액화질소의 냉열을 이용하여 스팀 응축기에서 냉각시킬 수 있는 냉각장치를 설치함으로써, 용이하게 스팀을 응축시킬 수 있고, 스팀의 재활용도를 향상시킬 수 있다.Further, the liquefied gas processing system according to the present invention can easily condense steam by providing a cooling device that can cool the steam discharged from the steam turbine in the steam condenser by using the cold heat of the liquefied nitrogen, The recyclability can be improved.

또한, 본 발명에 따른 액화가스 처리 시스템은, 액화질소가 가스터빈에서 필요로 하는 소기 또는 스팀 생성기에서 필요로 하는 스팀과 열교환하여 발생된 기화질소를 액화가스 저장탱크로부터 배출되는 액화가스 또는 증발가스의 냉열을 이용하여 재액화함으로써, 기화질소를 재사용할 수 있다. Further, the liquefied gas processing system according to the present invention is a liquefied gas processing system in which liquefied nitrogen is heat exchanged with steam required in a gas turbine or steam required in a gas turbine, The nitrogen dioxide can be re-used.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 처리 시스템의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a liquefied gas processing system according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 처리 시스템(1)은, 액화가스 저장탱크(10), 수요처(20), 증발가스 순환라인(30), 증발가스 압축기(40), 증발가스 재액화부(50), 액화가스 공급라인(60), 액화가스 펌프(70), 액화가스 기화기(80), 열매 공급부(90), 냉각장치(100)를 포함한다.1, a liquefied gas processing system 1 according to an embodiment of the present invention includes a liquefied gas storage tank 10, a customer 20, an evaporative gas circulation line 30, an evaporative gas compressor (not shown) 40, a vaporized gas remover 50, a liquefied gas supply line 60, a liquefied gas pump 70, a liquefied gas vaporizer 80, a fruit feeder 90, and a cooling device 100.

이하 본 명세서에서, 액화가스는 LNG를 의미할 수 있고, LNG는 편의상 액체 상태인 NG(Natural Gas) 뿐만 아니라 기체 상태나 과냉 상태, 초임계 상태 등인 NG를 모두 포괄하는 의미로 사용될 수 있으며, 증발가스는 기체 상태의 증발가스뿐만 아니라 액화된 증발가스를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.Hereinafter, the liquefied gas may refer to LNG, and LNG may be used not only in the liquid state NG (natural gas) but also in the gas state, the supercooled state, and the NG, such as the supercritical state, The gas may be used to include not only gaseous vaporized gas but also liquefied vaporized gas.

또한, 본 발명은 배경기술에서 언급한 바와 같이 선박에 적용되는 것으로 한정되는 것은 아니며, 선박이나 육상 등에 설치될 수 있고, LNG를 소비하여 동력을 생산하는 모든 장비에 적용될 수 있음은 물론이다.
It should be understood that the present invention is not limited to the application to the ship as described in the background art, but may be applied to any equipment that can be installed on a ship, onshore, etc. and consumes LNG to produce power.

액화가스 저장탱크(10)는, 수요처(20)에 공급될 액화가스를 저장한다. 액화가스 저장탱크(10)는 액화가스를 액체상태로 보관하여야 하는데, 이때 액화가스 저장탱크(10)는 압력 탱크 형태를 가질 수 있다.The liquefied gas storage tank (10) stores liquefied gas to be supplied to the customer (20). The liquefied gas storage tank 10 must store the liquefied gas in a liquid state, wherein the liquefied gas storage tank 10 may have the form of a pressure tank.

액화가스 저장탱크(10)는, 외조 탱크(도시하지 않음), 내조 탱크(도시하지 않음), 단열부(도시하지 않음)를 포함한다. 외조 탱크는 액화가스 저장탱크(10)의 외벽을 이루는 구조로서, 스틸로 형성될 수 있으며, 내조 탱크는 스테인레스 재질로 형성될 수 있으며, 1bar 내지 10bar의 압력을 견딜 수 있도록 설계될 수 있다. 그리고 단열부는, 내조 탱크와 외조 탱크의 사이에 구비되며, 외부 열에너지가 내조 탱크로 전달되는 것을 차단할 수 있도록, 진공 구조로 형성하거나, 단열재로 형성할 수 있다.
The liquefied gas storage tank 10 includes an outer tank (not shown), an inner tank (not shown), and a heat insulating portion (not shown). The outer tank may be made of steel, and the inner tank may be made of stainless steel and designed to withstand a pressure of 1 bar to 10 bar. The heat insulating portion is provided between the inner tank and the outer tank, and may be formed of a vacuum structure or a heat insulating material so as to prevent external heat energy from being transferred to the inner tank.

수요처(20)는, 가스 터빈(21) 또는 엔진을 포함할 수 있으며, 액화가스 저장탱크(10)로부터 공급되는 액화가스를 통해 구동되어 동력을 발생시킨다. 이때 수요처(20)는 가스 터빈(21), 제1 터빈 발전기(22), 스팀 생성기(23), 스팀 터빈(24), 제2 터빈 발전기(25)를 포함할 수 있다.The customer 20 may include a gas turbine 21 or an engine and is driven through liquefied gas supplied from the liquefied gas storage tank 10 to generate power. At this time, the customer 20 may include a gas turbine 21, a first turbine generator 22, a steam generator 23, a steam turbine 24, and a second turbine generator 25.

가스 터빈(21)은, 액화가스 저장탱크(10)에서 발생된 증발가스 또는 액화가스 기화기(80)에 의해 강제로 생성된 증발가스를 공급받아 소비한다. 가스 터빈(21)은 증발가스를 압축된 소기와 함께 연소해서 터빈 휠(도시하지 않음)을 회전시킬 수 있다. 가스 터빈(21)은, 효율을 향상시키기 위해 소기 냉각을 필요로 하는데, 본 실시예에서는, 액화질소의 냉열을 이용하여 후술할 냉각장치(100)의 소기 예냉기(120)를 통해 소기 냉각 실현할 수 있게 하고, 이에 대한 구체적인 설명은 후술할 것이다.The gas turbine 21 receives and consumes the evaporation gas generated in the liquefied gas storage tank 10 or the evaporation gas forcibly generated by the liquefied gas vaporizer 80. The gas turbine 21 can combust the evaporation gas with the compressed air to rotate the turbine wheel (not shown). The gas turbine 21 requires scavenging cooling in order to improve the efficiency. In this embodiment, the scavenging is realized through the scavenging cooling air 120 of the cooling device 100, which will be described later, And a detailed description thereof will be described later.

가스 터빈(21)은 제1 터빈 발전기(22)와 연결될 수 있으며. 가스 터빈(21)에 의해 증발가스가 소비됨에 따라 제1 터빈 발전기(22)가 동력을 생산할 수 있다. 동력의 필요량에 따라서 가스 터빈(21)은 복수 개로 구비될 수 있으며, 각 가스 터빈(21)마다 제1 터빈 발전기(22)가 연결될 수 있다. 가스 터빈(21)이 복수 개로 구비될 경우 액화가스 공급라인(60)은 각 가스 터빈(21)에 연결되기 위하여 가스 터빈(21)의 상류에서 분지될 수 있다. 이때, 분지된 액화가스 공급라인(60)은 스팀 생성기(23)의 상류에도 연결될 수 있다.The gas turbine 21 may be connected to the first turbine generator 22. The first turbine generator 22 can generate power as the evaporation gas is consumed by the gas turbine 21. A plurality of gas turbines 21 may be provided according to the amount of power required, and a first turbine generator 22 may be connected to each gas turbine 21. When a plurality of gas turbines 21 are provided, a liquefied gas supply line 60 may be branched upstream of the gas turbine 21 to be connected to each gas turbine 21. At this time, the branched liquefied gas supply line 60 can also be connected to the upstream side of the steam generator 23.

제1 터빈 발전기(22)는, 가스 터빈(21)에 연결되어 동력을 생산한다. 이때 제1 터빈 발전기(22)는 출력 모터(27)에 전기적으로 연결되고(전류 또는 전압 변환을 위한 수단(부호 도시하지 않음)이 출력 모터(27)의 전단에 구비될 수 있다.), 출력 모터(27)는 감속 기어부(28)를 거쳐 추진축에 연결됨에 따라, 프로펠러(29) 등을 회전시켜 선박의 전진 또는 후진을 구현할 수 있다. 물론 제1 터빈 발전기(22)에 의해 생성된 동력은 선박의 전후진 외에도, 동력 소비가 필요한 수단에 전달될 수 있다.The first turbine generator 22 is connected to the gas turbine 21 to produce power. At this time, the first turbine generator 22 is electrically connected to the output motor 27 (means (not shown) for current or voltage conversion may be provided at the front end of the output motor 27) As the motor 27 is connected to the propeller shaft via the reduction gear portion 28, the propeller 29 or the like can be rotated to advance or reverse the ship. Of course, the power generated by the first turbine generator 22 can be transmitted to the means requiring power consumption, in addition to the forward and backward movement of the ship.

스팀 생성기(23)는, 가스 터빈(21)에서 발생된 배기를 이용하여 스팀을 생성한다. 또한, 가스 터빈(21)의 상류 및 스팀 생성기(23)의 상류에서 분지된 액화가스 공급라인(60)상에는 덕트버너(도시하지 않음)가 마련될 수 있고, 덕트버너는 액화가스 공급라인(60)으로부터 공급받은 기화된 액화가스를 연소시켜 스팀을 생성하여 스팀 생성기(23)로 공급할 수 있다.The steam generator 23 generates steam by using the exhaust gas generated from the gas turbine 21. A duct burner (not shown) may be provided on the liquefied gas supply line 60 branched upstream of the gas turbine 21 and upstream of the steam generator 23, and the duct burner is connected to the liquefied gas supply line 60 The steam generator 23 generates steam by burning the vaporized liquefied gas supplied from the steam generator 23.

가스 터빈(21)은 증발가스를 연소시키면서 배기가스를 방출하는데, 스팀 생성기(23)는 가스 터빈(21)으로부터 방출되는 배기열을 활용하여 스팀을 발생시켜서 스팀 터빈(24)에 공급할 수 있다.The steam generator 23 generates steam by using exhaust heat emitted from the gas turbine 21 and supplies the generated steam to the steam turbine 24. The steam turbine 21 is a steam turbine.

스팀 터빈(24)은, 스팀 생성기(23)에 연결되어 스팀을 소비한다. 스팀 터빈(24)은 스팀의 압력에 의해 터빈 휠(도시하지 않음)을 회전시킬 수 있으며, 스팀 터빈(24)에는 제2 터빈 발전기(25)가 연결되어 동력을 생산할 수 있다.The steam turbine 24 is connected to the steam generator 23 to consume steam. The steam turbine 24 can rotate the turbine wheel (not shown) by the pressure of the steam and the second turbine generator 25 can be connected to the steam turbine 24 to produce power.

제2 터빈 발전기(25)는, 스팀 터빈(24)에 연결되며 제1 터빈 발전기(22)와 마찬가지로 동력을 생산한다. 제2 터빈 발전기(25)는 제1 터빈 발전기(22)의 보조 발전기로 작동할 수 있는데, 이는 제1 터빈 발전기(22)가 연결된 가스 터빈(21)이 구동됨에 따라 배기가 생성되어야 제2 터빈 발전기(25)가 연결된 스팀 터빈(24)이 구동될 수 있기 때문이다.The second turbine generator 25 is connected to the steam turbine 24 and produces power similarly to the first turbine generator 22. [ The second turbine generator 25 may operate as a subsidiary generator of the first turbine generator 22 because the exhaust gas must be generated as the gas turbine 21 to which the first turbine generator 22 is connected is driven, This is because the steam turbine 24 to which the generator 25 is connected can be driven.

상기에서, 스팀은 강한 압력으로 스팀 터빈(24)을 돌린 후 스팀 터빈(24)으로부터 배출되는데, 배출된 스팀을 응축시켜 생성된 응축수를 스팀 생성기(23)에 공급함으로써, 스팀을 재활용할 수 있다. 본 실시예에서는, 액화질소의 냉열을 이용하는 후술할 냉각장치(100)의 스팀 응축기(130)를 통해 스팀 재활용을 실현할 수 있게 하며, 이에 대한 구체적인 설명은 후술할 것이다.
In the above, the steam is discharged from the steam turbine 24 after the steam turbine 24 is turned under a strong pressure. By supplying the condensed water generated by condensing the discharged steam to the steam generator 23, the steam can be recycled . In this embodiment, steam re-use can be realized through the steam condenser 130 of the cooling device 100, which will be described later, which uses the cooling and heating of the liquefied nitrogen, and a detailed description thereof will be described later.

증발가스 순환라인(30)은, 액화가스 저장탱크(10)에서 발생한 증발가스를 재액화시켜 다시 액화가스 저장탱크(10)로 회수되게 구성될 수 있다. 증발가스 순환라인(30) 상에는 증발가스 압축기(40) 및 증발가스 재액화부(50)가 구비될 수 있다.The evaporation gas circulation line (30) can be configured to re-liquefy the evaporated gas generated in the liquefied gas storage tank (10) and to be returned to the liquefied gas storage tank (10). An evaporative gas compressor (40) and an evaporative gas remover (50) may be provided on the evaporative gas circulation line (30).

또한, 증발가스 순환라인(30)에는 증발가스 공급밸브(부호 도시하지 않음)가 구비되어, 증발가스 공급밸브의 개도 조절에 따라 증발가스 압축기(40)에 유입되는 증발가스의 공급량이 조절될 수 있다. An evaporation gas supply valve (not shown) is provided in the evaporation gas circulation line 30 so that the supply amount of the evaporation gas introduced into the evaporation gas compressor 40 can be adjusted according to the opening degree of the evaporation gas supply valve have.

상기에서, 증발가스 순환라인(30)에 구비되는 증발가스 압축기(40)는 액화가스 저장탱크(10)로부터 배출되는 증발가스를 압축하게 되는데, 증발가스 압축기(40)의 압축 효율을 향상시키기 위해서는 증발가스의 온도를 낮게 유지시키는 것이 바람직하지만, 액화가스 저장탱크(10)로부터 배출되는 증발가스의 온도는 극저온 상태이므로 증발가스 압축기(40)가 파손될 우려가 있다. 본 실시예에서는 증발가스 순환라인(30) 상에 후술할 냉각장치(100)의 기화질소 냉각부(150, 150a)를 구비시켜 증발가스를 적절히 가열시킴으로써, 증발가스 압축기(40)의 파손을 방지할 수 있게 한다.
The evaporation gas compressor 40 provided in the evaporation gas circulation line 30 compresses the evaporation gas discharged from the liquefied gas storage tank 10. In order to improve the compression efficiency of the evaporation gas compressor 40, It is preferable to keep the temperature of the evaporation gas low. However, since the temperature of the evaporation gas discharged from the liquefied gas storage tank 10 is in a very low temperature state, the evaporation gas compressor 40 may be damaged. In this embodiment, nitrogen gas cooling units 150 and 150a of the cooling device 100 to be described later are provided on the evaporation gas circulation line 30 to appropriately heat the evaporation gas, thereby preventing the evaporation gas compressor 40 from being damaged I can do it.

증발가스 압축기(40)는, 증발가스 순환라인(30) 상에 마련되며 액화가스 저장탱크(10)로부터 배출되는 증발가스를 압축한다. 증발가스 압축기(40)는 복수 개가 직렬로 구비되어 증발가스를 다단 가압시킬 수 있다. 일례로 증발가스는 3개가 구비되어 증발가스가 3단 가압되도록 할 수 있다.An evaporation gas compressor (40) is provided on the evaporation gas circulation line (30) and compresses the evaporation gas discharged from the liquefied gas storage tank (10). A plurality of evaporation gas compressors (40) are provided in series to pressurize the evaporation gas at multiple stages. For example, three evaporation gases may be provided so that the evaporation gas is pressurized in three stages.

또한, 증발가스 압축기(40)는, 복수 개가 병렬로 구비되어, 어느 하나의 증발가스 압축기(40)가 파손되거나 작동을 할 수 없는 경우, 다른 하나의 증발가스 압축기(40)를 이용하여 증발가스를 원활하게 압축시킬 수 있게 한다.The plurality of evaporation gas compressors 40 are provided in parallel so that when one of the evaporation gas compressors 40 is broken or can not operate, the other evaporation gas compressor 40 is used to supply the evaporation gas Can be smoothly compressed.

상기한 증발가스 압축기(40)는, 후술할 증발가스 재액화부(50)의 전단에 배치되어 증발가스를 가압함으로써, 증발가스의 액화 효율을 상승시키는 역할을 수행한다.
The evaporative gas compressor 40 described above is disposed at the front end of the evaporative gas re-culling unit 50 to be described later and pressurizes the evaporative gas, thereby enhancing the liquefaction efficiency of the evaporative gas.

증발가스 재액화부(50)는, 증발가스 순환라인(30) 상에 마련되어 증발가스를 재액화시킨다. 증발가스 순환라인(30)을 따라 액화가스 저장탱크(10)로 회수되는 증발가스는 기체 형태로서, 액화가스 저장탱크(10)에 그대로 유입될 경우 액화가스 저장탱크(10)의 압력을 높일 수 있고, 이는 액화가스 저장탱크(10)의 파손 위험을 증가시킬 수 있다. 또한, 증발가스가 기체 상태로 액화가스 저장탱크(10)에 유입된다면, 유입된 증발가스는 다시 증발가스 순환라인(30)을 따라 액화가스 저장탱크(10)로부터 방출되므로 증발가스의 감소가 제대로 이루어지지 못할 수 있다. 따라서 증발가스 재액화부(50)는 증발가스를 액화시켜서 액화가스 저장탱크(10)에 공급함에 따라 액화가스 저장탱크(10)를 보호하고 시스템 내에서 증발가스의 유량이 원활히 조절되도록 할 수 있다.The evaporation gas remaning unit (50) is provided on the evaporation gas circulation line (30) to re-liquefy the evaporation gas. The evaporated gas recovered into the liquefied gas storage tank 10 along the evaporative gas circulation line 30 is in the form of gas and can be pressurized to increase the pressure of the liquefied gas storage tank 10 when it is directly introduced into the liquefied gas storage tank 10 Which may increase the risk of breakage of the liquefied gas storage tank 10. In addition, if the evaporated gas is introduced into the liquefied gas storage tank 10 in a gaseous state, the introduced evaporated gas is discharged again from the liquefied gas storage tank 10 along the evaporated gas circulation line 30, It may not be achieved. Accordingly, the evaporated gas remanent unit 50 can liquefy and supply the evaporated gas to the liquefied gas storage tank 10 so that the liquefied gas storage tank 10 can be protected and the flow rate of the evaporated gas can be smoothly controlled in the system.

증발가스 재액화부(50)는, 냉매 압축기(52), 냉매 팽창기(53), 증발가스 응축기(54), 냉매 열교환기(55)를 포함할 수 있다. 증발가스 재액화부(50)의 각 구성은 냉매 순환라인(51)에 의하여 연결될 수 있고, 냉매는 질소일 수 있으며 냉매 순환라인(51)을 따라서 냉매 압축기(52), 냉매 열교환기(55), 냉매 팽창기(53), 증발가스 응축기(54)를 거쳐 순환할 수 있다.The evaporative gas remanent unit 50 may include a refrigerant compressor 52, a refrigerant inflator 53, an evaporative gas condenser 54, and a refrigerant heat exchanger 55. The respective constituents of the evaporative gas remanufacturing unit 50 may be connected by the refrigerant circulation line 51 and the refrigerant may be nitrogen and the refrigerant is circulated through the refrigerant compressor 52, the refrigerant heat exchanger 55, The refrigerant inflator 53, and the evaporative gas condenser 54, as shown in Fig.

냉매 압축기(52)는, 냉매를 압축시킨다. 냉매 압축기(52)는 증발가스 압축기(40)와 유사하게 복수 개가 직렬로 구비되어 냉매를 다단 압축시킬 수 있다. 냉매 압축기(52)는 후술할 냉매 팽창기(53)와 하나의 축으로 연결되어, 냉매 압축기(52)와 냉매 팽창기(53)가 냉매 컴팬더를 구성할 수 있다. 냉매 압축기(52)는 증발가스 응축기(54)에서 증발가스와 열교환하면서 가열된 냉매를 압축할 수 있고, 냉매 압축기(52)에 의해 압축된 냉매는 냉매 열교환기(55)에 유입될 수 있다.The refrigerant compressor (52) compresses the refrigerant. A plurality of refrigerant compressors (52) are provided in series, similar to the evaporative gas compressor (40), so that the refrigerant can be multi-stage compressed. The refrigerant compressor 52 is connected to a refrigerant inflator 53, which will be described later, through a single shaft, and the refrigerant compressor 52 and the refrigerant inflator 53 constitute a refrigerant compander. The refrigerant compressor 52 can compress the heated refrigerant while exchanging heat with the evaporation gas in the evaporative gas condenser 54 and the refrigerant compressed by the refrigerant compressor 52 can be introduced into the refrigerant heat exchanger 55.

냉매 팽창기(53)는, 압축된 냉매를 팽창시킨다. 냉매 팽창기(53)는 냉매 열교환기(55)에서 배출된 냉매를 팽창시킬 수 있고, 냉매 팽창기(53)에서 냉매가 팽창됨에 따라 발생된 회전력은 냉매 팽창기(53)와 하나의 축으로 연결된 냉매 압축기(52)에 전달될 수 있다.The refrigerant inflator (53) expands the compressed refrigerant. The refrigerant inflator 53 is capable of expanding the refrigerant discharged from the refrigerant heat exchanger 55 and the rotational force generated by expansion of the refrigerant in the refrigerant inflator 53 is transmitted to the refrigerant compressor 53 connected to the refrigerant inflator 53 via a single shaft, (Not shown).

냉매 팽창기(53)가 냉매를 팽창시킴에 따라 냉매는 감압되면서 일정 온도 냉각될 수 있고, 냉각된 냉매는 증발가스 응축기(54)에 유입되어 증발가스를 액화시킬 수 있다.As the refrigerant inflator 53 expands the refrigerant, the refrigerant can be cooled down to a certain temperature while being reduced in pressure, and the cooled refrigerant can flow into the evaporation gas condenser 54 to liquefy the evaporation gas.

증발가스 응축기(54)는, 증발가스 순환라인(30) 상에 마련되어 냉매를 이용하여 증발가스를 냉각시킨다. 냉매는 증발가스를 -162도 이하로 냉각함으로써 증발가스가 액화가스로 변화되도록 할 수 있다. 물론 증발가스 응축기(54)에서 증발가스가 냉각되는 온도는 증발가스의 압력에 따라 상이할 수 있으며, 일례로 증발가스가 3bar일 경우에는 냉매가 증발가스를 3bar에서의 비등점인 약 -150도 이하로 냉각하여 액화시킬 수 있다. An evaporation gas condenser (54) is provided on the evaporation gas circulation line (30) and uses the refrigerant to cool the evaporation gas. The refrigerant can cool the evaporation gas to -162 degrees or less so that the evaporation gas is changed to the liquefied gas. Of course, the temperature at which the evaporated gas is cooled in the evaporative gas condenser 54 may vary depending on the pressure of the evaporated gas. For example, if the evaporated gas is at 3 bar, the refrigerant is heated to about -150 degrees Celsius To be liquefied.

즉 증발가스 응축기(54)에서 냉매는 증발가스의 현재 압력에 대응되는 비등점보다 낮은 온도로 증발가스를 냉각시켜서, 증발가스가 액화되도록 할 수 있다. 이때 냉매는 증발가스와 열교환 시 증발가스에 냉열을 제공하면서 가열될 수 있다.That is, in the evaporative gas condenser 54, the refrigerant can cool the evaporated gas to a temperature lower than the boiling point corresponding to the current pressure of the evaporated gas, so that the evaporated gas is liquefied. At this time, the refrigerant can be heated while providing heat to the evaporation gas and heat to the evaporation gas.

냉매 열교환기(55)는, 압축된 냉매와 증발가스 응축기(54)에서 가열된 냉매를 서로 열교환시켜서, 압축된 냉매는 냉각시켜 냉매 팽창기(53)로 전달하고, 증발가스 응축기(54)에서 가열된 냉매는 가열하여 압축기로 전달할 수 있다.The refrigerant heat exchanger 55 exchanges heat between the compressed refrigerant and the refrigerant heated in the evaporative gas condenser 54 so that the refrigerant is cooled and transferred to the refrigerant inflator 53, The refrigerant can be heated and delivered to the compressor.

냉매 팽창기(53)에서 팽창된 냉매는 증발가스 응축기(54)에서 1차로 가열되고 냉매 열교환기(55)에서 2차로 가열된 후 냉매 압축기(52)에 유입될 수 있으며, 냉매 압축기(52)에서 배출된 냉매는 냉매 열교환기(55)에서 냉각된 후 냉매 팽창기(53)로 유입될 수 있다. 이를 통해 본 실시예는 냉매 팽창기(53)로 유입되는 냉매의 온도를 감소시켜서 냉매의 부피를 줄여 냉매 팽창기(53)의 부하를 절감할 수 있다. 이는 냉매 팽창기(53)의 부하가 냉매의 부피에 따라서 비례적으로 결정되기 때문이다.
The refrigerant expanded in the refrigerant inflator 53 can be first heated in the evaporative gas condenser 54 and heated in the refrigerant heat exchanger 55 in the second order and then introduced into the refrigerant compressor 52. In the refrigerant compressor 52, The discharged refrigerant may be cooled in the refrigerant heat exchanger (55) and then introduced into the refrigerant inflator (53). Accordingly, the present embodiment can reduce the temperature of the refrigerant flowing into the refrigerant inflator 53, thereby reducing the volume of the refrigerant, thereby reducing the load of the refrigerant inflator 53. [ This is because the load of the refrigerant inflator 53 is determined proportionally to the volume of the refrigerant.

액화가스 공급라인(60)은, 액화가스 저장탱크(10)로부터 수요처(20)까지 연결된다. The liquefied gas supply line (60) is connected from the liquefied gas storage tank (10) to the customer (20).

액화가스 공급라인(60)에서 액화가스 저장탱크(10)의 내외부에 구비되는 액화가스 펌프(70)가 구비될 수 있다. 액화가스 펌프(70)는 부스팅 펌프(71)와 고압 펌프(72)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 부스팅 펌프(71)는 잠형 펌프로서 액화가스 저장탱크(10) 내부에 위치하여 액화가스 저장탱크(10)에 저장되어 있는 액화가스를 외부로 배출시킬 수 있다. 그리고 고압 펌프(72)는 부스팅 펌프(71)의 하류에 마련되어 부스팅 펌프(71)에서 배출되는 액화가스를 가압한다. 고압 펌프(72)는 수요처(20)에서 요구하는 액화가스의 요구 압력으로 가압할 수 있으며, 다단으로 이루어질 수 있다.A liquefied gas pump 70 provided in the liquefied gas storage tank 10 in the liquefied gas supply line 60 may be provided. The liquefied gas pump 70 may include a boosting pump 71 and a high-pressure pump 72. For example, the booster pump 71 may be a submergible pump and may be located inside the liquefied gas storage tank 10 to discharge the liquefied gas stored in the liquefied gas storage tank 10 to the outside. The high pressure pump 72 is provided downstream of the booster pump 71 and pressurizes the liquefied gas discharged from the booster pump 71. The high-pressure pump 72 can be pressurized to the required pressure of the liquefied gas required by the customer 20, and can be multi-stage.

액화가스 공급라인(60) 상에는 액화가스 기화기(80)가 마련됨에 따라, 액화가스 펌프(70)에 의해 배출되고 가압된 액화가스가 증발가스 상태로 수요처(20)에 공급되도록 할 수 있다. 액화가스 공급라인(60)에는 액화가스의 공급량을 조절하는 액화가스 공급밸브(61)가 구비될 수 있다. 액화가스 공급밸브(61)는 가스 터빈(21)의 전단에 마련되며, 가스 터빈(21)이 복수 개로 구비될 경우 각 가스 터빈(21)의 전단에 액화가스 공급밸브(61)가 각각 마련될 수 있다.
The liquefied gas vaporizer 80 is provided on the liquefied gas supply line 60 so that the liquefied gas discharged and pressurized by the liquefied gas pump 70 can be supplied to the customer 20 in a vaporized gas state. The liquefied gas supply line (60) may be provided with a liquefied gas supply valve (61) for regulating the supply amount of liquefied gas. The liquefied gas supply valve 61 is provided at the front end of the gas turbine 21 and when a plurality of gas turbines 21 are provided, a liquefied gas supply valve 61 is provided at the front end of each gas turbine 21 .

액화가스 기화기(80)는, 액화가스 공급라인(60) 상에 마련되며 액화가스 저장탱크(10)로부터 배출된 액화가스를 가열한다. 액화가스 기화기(80)는 액화가스를 열매와 열교환시켜서 액화가스를 가열하고 열매를 냉각시킬 수 있으며, 가열된 액화가스는 높은 온도를 가짐에 따라 증발가스로 변화될 수 있다. 이때 열매로는 글리콜 워터 등을 사용할 수 있다.A liquefied gas vaporizer (80) is provided on the liquefied gas supply line (60) and heats the liquefied gas discharged from the liquefied gas storage tank (10). The liquefied gas vaporizer 80 can heat the liquefied gas and heat the liquefied gas by heat exchange with the liquefied gas, and the heated liquefied gas can be changed to an evaporated gas as it has a high temperature. As the fruit, glycol water or the like can be used.

열매는 액화가스 기화기(80)를 경유하여 순환할 수 있는데, 구체적으로 열매는 액화가스 기화기(80)를 거쳐서 열매 저장탱크(92), 열매 펌프(93), 열매 히터(94)를 통해 액화가스 기화기(80)에 다시 유입된다.
The fruit can be circulated through the liquefied gas vaporizer 80. Specifically, the liquor is passed through the liquefied gas vaporizer 80 to the liquefier gas storage tank 92, the lyse pump 93, And then flows into the vaporizer 80 again.

열매 공급부(90)는, 액화가스 기화기(80)에 열을 공급한다. 열매 공급부(90)는 열매 순환라인(91), 열매 저장탱크(92), 열매 펌프(93), 열매 히터(94)를 포함하여 구성될 수 있다.The heat supply portion 90 supplies heat to the liquefied gas vaporizer 80. The fruit supply part 90 may include a fruit circulation line 91, a fruit storage tank 92, a fruit pump 93, and a fruit heater 94.

열매 순환라인(91)은, 액화가스 기화기(80)에 열매를 순환시킨다. 여기서, 열매는 액화가스 펌프(70)로부터 배출되는 액화가스에 의해 액화가스 기화기(80)에서 냉각된다.The fruit circulation line (91) circulates the fruit to the liquefied gas vaporizer (80). Here, the fruit is cooled in the liquefied gas vaporizer 80 by the liquefied gas discharged from the liquefied gas pump 70.

열매 순환라인(91)은 폐순환 구조이며, 물론 열매 순환라인(91)에는 외부로부터 열매를 공급받거나 외부로 열매를 방출할 수 있는 열매 저장탱크(92)가 열매 순환라인(91) 상에서 액화가스 기화기(80)의 하류에 구비될 수 있다. 열매 저장탱크(92)는 일반적인 탱크의 구조를 이룰 수 있다.The fruit circulation line 91 has a closed loop structure and a fruit storage tank 92 capable of receiving the fruit from the outside or discharging the fruit to the outside is connected with the liquefied gas vaporizer 91 on the fruit circulation line 91, (Not shown). The fruit storage tank 92 may have a general tank structure.

열매 펌프(93)는, 열매 순환라인(91) 상에 마련되며 열매를 순환시킨다. 열매 펌프(93)는 원심형 펌프일 수 있고, 증발가스 압축기(40)와 마찬가지로 병렬 또는 직렬로 복수 개가 구비될 수 있다. 열매 펌프(93)에서 방출되는 열매는 열매 히터(94)에 유입될 수 있다.The fruit pump 93 is provided on the fruit circulation line 91 and circulates the fruit. The heat pump 93 may be a centrifugal pump, and a plurality of heat pumps may be provided in parallel or in series, as in the case of the evaporative gas compressor 40. The fruit discharged from the fruit pump 93 may flow into the fruit heater 94.

열매 히터(94)는, 열매 순환라인(91) 상에 마련되며 열매를 가열시킨다. 열매 히터(94)는 선박 내 폐열을 이용하여 열매를 가열할 수 있고, 또는 스팀 생성기(23)로부터 스팀을 공급받아 열매를 가열시킬 수 있다. 이를 위해 스팀 생성기(23)에서 열매 히터(94)까지는 스팀 공급라인(부호 도시하지 않음)이 별도로 구비될 수 있다.
The fruit heater 94 is provided on the fruit circulation line 91 and heats the fruit. The fruit heater 94 can heat the fruit using the waste heat in the ship or can receive the steam from the steam generator 23 to heat the fruit. For this purpose, a steam supply line (not shown) may be separately provided from the steam generator 23 to the heating heater 94.

냉각장치(100)는, 가스 터빈(21)에 사용되는 소기를 액화질소의 냉열을 이용하여 냉각시켜, 가스 터빈(21)의 효율을 향상시키거나, 스팀 터빈(24)으로부터 배출되는 스팀을 액화질소의 냉열을 이용하여 냉각시켜, 스팀의 재활용도를 향상시킬 수 있는 장치이다.The cooling device 100 can cool the scavengers used in the gas turbine 21 by using the cold heat of the liquefied nitrogen to improve the efficiency of the gas turbine 21, It is a device that can cool down by using cold heat of nitrogen to improve the degree of recycling of steam.

냉각장치(100)는, 액화질소 저장탱크(110), 소기 예냉기(120), 스팀 응축기(130), 임시 저장탱크(140), 기화질소 냉각부(150, 150a, 150b)를 포함할 수 있다. 냉각장치(100)의 각 구성은 액화질소 공급라인(160), 기화질소 배출라인(170), 기화질소 복귀라인(180)에 의하여 연결될 수 있고, 액화질소(또는 기화질소)는, 액화질소 공급라인(160), 기화질소 배출라인(170), 기화질소 복귀라인(180)을 따라서 액화질소 저장탱크(110), 소기 예냉기 또는 스팀 응축기(120, 130), 임시 저장탱크(140), 기화질소 냉각부(150, 150a, 150b)를 거쳐 순환할 수 있다. The cooling apparatus 100 may include a liquefied nitrogen storage tank 110, a scavenging refrigerator 120, a steam condenser 130, a temporary storage tank 140, a nitrogen nitrogen cooling unit 150, 150a, have. Each configuration of the cooling device 100 may be connected by a liquefied nitrogen supply line 160, a nitrogenized nitrogen discharge line 170 and a nitrogenized nitrogen return line 180 and the liquefied nitrogen (or nitrogen) The liquefied nitrogen storage tank 110, the scavenging precooler or steam condenser 120, 130, the temporary storage tank 140, the vaporizing nitrogen storage tank 170, the vaporized nitrogen discharge line 170, the vaporized nitrogen return line 180, Can be circulated through the nitrogen cooling units (150, 150a, 150b).

냉각장치(100)의 액화질소(또는 기화질소) 순환 경로는 2가지인데, 이를 설명하면 다음과 같다.The liquid nitrogen (or nitrogen gas) circulation path of the cooling apparatus 100 is of two types, which will be described as follows.

첫째, 소기 냉각기(120)를 경유하는 액화질소의 순환 경로(ⓐ, ⓑ, ⓒ, ⓓ, ⓕ, ⓖ, ⓗ, ⓘ, ⓚ, ⓜ, ⓝ)는, 액화질소 저장탱크(110)로부터 시작하여, 액화질소 공급라인(160)을 통해 액화질소 저장탱크(110)에 연결되는 소기 냉각기(120), 기화질소 배출라인(170)을 통해 소기 냉각기(120)에 연결되는 임시 저장탱크(140), 기화질소 냉각부(150, 150a, 150b)가 마련되는 기화질소 복귀라인(180)을 통해 임시 저장탱크(140)에 연결되는 액화질소 저장탱크(110) 순서로 되어 있다. First, the circulation path of the liquefied nitrogen through the scavenger cooler 120 starts from the liquefied nitrogen storage tank 110, A desiccant cooler 120 connected to the liquefied nitrogen storage tank 110 through a liquefied nitrogen supply line 160, a temporary storage tank 140 connected to the desiccant cooler 120 through a nitrogenic nitrogen discharge line 170, And a liquid nitrogen storage tank 110 connected to the temporary storage tank 140 through a nitrogen oxide return line 180 provided with nitrogen gas cooling units 150, 150a and 150b.

둘째, 스팀 응축기(130)를 경유하는 액화질소의 순환 경로(ⓔ, ⓙ, ⓚ, ⓜ, ⓝ)는, 액화질소 저장탱크(110)로부터 시작하여, 액화질소 공급라인(160)을 통해 액화질소 저장탱크(110)에 연결되는 스팀 응축기(130), 기화질소 배출라인(170)을 통해 스팀 응축기(130)에 연결되는 임시 저장탱크(140), 기화질소 냉각부(150, 150a, 150b)가 마련되는 기화질소 복귀라인(180)을 통해 임시 저장탱크(140)에 연결되는 액화질소 저장탱크(110) 순서로 되어 있다.Second, the circulation path of the liquefied nitrogen passing through the steam condenser 130 starts from the liquefied nitrogen storage tank 110 and flows through the liquefied nitrogen supply line 160 to the liquefied nitrogen A temporary condenser 130 connected to the storage tank 110 and a temporary storage tank 140 connected to the steam condenser 130 through the nitrogen nitrogen discharge line 170 and nitrogen nitrogen cooling units 150, 150a and 150b And a liquid nitrogen storage tank 110 connected to the temporary storage tank 140 through the nitrogen oxide return line 180 provided.

액화질소 저장탱크(110)는, 비등점이 -196℃인 액화질소를 저장하고 있으며, 액화질소 공급라인(160)에 의해 소기 냉각기(120), 스팀 응축기(130) 각각과 연결될 수 있으며, 소기 냉각기(120)를 경유하는 소기 또는 스팀 응축기(130)를 경유하는 스팀에 액화질소의 냉열을 공급할 수 있게 한다.The liquefied nitrogen storage tank 110 stores liquefied nitrogen having a boiling point of -196 DEG C and can be connected to each of the scavenger 120 and the steam condenser 130 by a liquefied nitrogen supply line 160, And to supply the cold heat of the liquefied nitrogen to the steam passing through the steam generator 120 or the steam condenser 130.

액화질소 저장탱크(110)에 연결되는 액화질소 공급라인(160)은, 소기 냉각기(120), 스팀 응축기(130) 각각에 연결될 수 있다. 액화질소 공급라인(160)에는 소기 냉각기(120), 스팀 응축기(130) 각각에 액화질소를 효율적으로 공급할 수 있도록, 개폐 밸브(도시하지 않음) 또는 액화질소 공급밸브(도시하지 않음)가 복수 개 구비될 수 있다.The liquefied nitrogen supply line 160 connected to the liquefied nitrogen storage tank 110 may be connected to the scavenging cooler 120 and the steam condenser 130, respectively. A plurality of open / close valves (not shown) or liquefied nitrogen supply valves (not shown) are provided in the liquefied nitrogen supply line 160 so as to efficiently supply liquefied nitrogen to each of the scavenging cooler 120 and the steam condenser 130 .

액화질소 공급라인(160)은, 가스 터빈(21)이 복수 개일 경우 복수 개로 분지될 수 있으며, 액화질소 저장탱크(110)로부터 배출되는 액화질소를 경로(ⓐ, ⓑ, ⓒ, ⓓ)를 통해 복수 개의 가스 터빈(21)에 연결되는 각각의 소기 냉각기(120)로 공급할 수 있는 통로를 제공할 수 있다.The liquefied nitrogen supply line 160 may be divided into a plurality of liquefied nitrogen storage tanks 110 when a plurality of gas turbines 21 are provided and the liquefied nitrogen discharged from the liquefied nitrogen storage tank 110 may be passed through a path It is possible to provide a passage that can be supplied to each of the scavengers 120 connected to the plurality of gas turbines 21.

또한, 액화질소 공급라인(160)은, 액화질소 저장탱크(110)로부터 배출되는 액화질소를 경로(ⓔ)를 통해 스팀 생성기(23)와 스팀 터빈(24) 사이에 마련되는 스팀 응축기(130)로 공급할 수 있는 통로를 제공할 수 있다. The liquefied nitrogen supply line 160 supplies the liquefied nitrogen discharged from the liquefied nitrogen storage tank 110 to the steam condenser 130 provided between the steam generator 23 and the steam turbine 24, As shown in Fig.

소기 냉각기(120)는, 가스 터빈(21)에 연결되어 가스 터빈(21)에 소기를 액화질소의 냉열로 냉각하여 공급할 수 있도록, 액화질소 공급라인(160)을 통해 액화질소 저장탱크(110)에 연결될 수 있다.The scavenge cooler 120 is connected to the gas turbine 21 and is connected to the liquefied nitrogen storage tank 110 through a liquefied nitrogen supply line 160 so that the scavenger 21 can cool and supply scrap to the cold heat of the liquefied nitrogen. Lt; / RTI >

소기 냉각기(120)에서는, 액화질소 공급라인(160)의 경로(ⓐ, ⓑ, ⓒ, ⓓ)를 통해 공급되는 액화질소의 냉열을 이용하여 소기를 냉각시킬 수 있다. 이때, 액화질소는 소기와 열교환되어 기화질소로 변할 수 있으며, 기화질소는 각각의 소기 냉각기(120)에 연결되는 기화질소 배출라인(170)의 경로(ⓕ, ⓖ, ⓗ, ⓘ)를 통해 임시 저장탱크(140)로 공급될 수 있다.The scavenge cooler 120 can cool the scavengers by using the cooling heat of the liquefied nitrogen supplied through the paths (a, b, c, d) of the liquefied nitrogen supply line 160. At this time, the liquefied nitrogen may be exchanged into nitrogen gas by heat exchange with the scavenger, and the nitrogen gas may be supplied to the scavenge cooler 120 through the path (ⓕ, ⓖ, ⓗ, ⓘ) And may be supplied to the storage tank 140.

스팀 응축기(130)는, 스팀 생성기(23)와 스팀 터빈(24) 사이에 마련되어 스팀 터빈(24)으로부터 배출되는 스팀을 액화질소의 냉열로 응축하여 응축수를 스팀 생성기(23)에 공급할 수 있도록, 액화질소 공급라인(160)을 통해 액화질소 저장탱크(110)에 연결될 수 있다.The steam condenser 130 is provided between the steam generator 23 and the steam turbine 24 so as to condense the steam discharged from the steam turbine 24 to the cold heat of the liquefied nitrogen to supply the condensed water to the steam generator 23. [ May be connected to the liquefied nitrogen storage tank (110) through the liquefied nitrogen supply line (160).

스팀 응축기(130)에서는, 액화질소 공급라인(160)의 경로(ⓔ)를 통해 공급되는 액화질소의 냉열을 이용하여 스팀을 응축시켜 응축수를 만들 수 있다. 이때, 액화질소는 스팀과 열교환되어 기화질소로 변할 수 있으며, 기화질소는 스팀 응축기(130)에 연결되는 기화질소 배출라인(170)의 경로(ⓙ)를 통해 임시 저장탱크(140)로 공급될 수 있다.In the steam condenser 130, condensed water can be produced by condensing steam using the cooling heat of the liquefied nitrogen supplied through the path (e) of the liquefied nitrogen supply line 160. At this time, the liquefied nitrogen may be exchanged with steam and converted to nitrogen gas, and the nitrogen gas is supplied to the temporary storage tank 140 through the path (i) of the nitrogen oxide discharge line 170 connected to the steam condenser 130 .

임시 저장탱크(140)는, 기화질소 배출라인(170)을 통해 소기 냉각기(120) 또는 스팀 응축기(130)와 연결될 수 있다.The temporary storage tank 140 may be connected to the scavenger cooler 120 or the steam condenser 130 via the nitrogen nitrogen discharge line 170.

임시 저장탱크(140)는, 기액 분리기일 수 있으며, 기화질소 배출라인(170)의 경로(ⓕ, ⓖ, ⓗ, ⓘ, ⓙ)를 통해 방출되는 기화질소를 임시 저장할 수 있고, 저장된 기화질소를 후술할 기화질소 냉각부(150, 150a, 150b)를 통해 액화질소 저장탱크(110)로 공급되도록 할 수 있다. 또한, 임시 저장탱크(140)는, 저장된 기화질소를 액화질소 저장탱크(110)로 전달하지 않고, 대기로 방출시키거나, 장비/배관을 쿨다운시키는데 활용할 수도 있다.The temporary storage tank 140 may be a gas-liquid separator and may temporarily store the nitrogen oxides discharged through the paths (ⓕ, ⓖ, ⓗ, ⓘ, ⓙ) of the nitrogen nitrogen discharge line 170, And may be supplied to the liquefied nitrogen storage tank 110 through the nitrogen nitrogen cooling units 150, 150a and 150b to be described later. In addition, the temporary storage tank 140 may be used to discharge the stored nitrogen gas to the atmosphere without cooling it to the liquid nitrogen storage tank 110, or to cool down the equipment / piping.

기화질소 냉각부(150, 150a, 150b)는, 임시 저장탱크(140)와 액화질소 저장탱크(110) 사이를 연결하는 기화질소 복귀라인(180) 상에 마련되어, 이로부터 경로(ⓜ, ⓝ)를 통해 배출되는 기화질소를 냉각시키고, 상류에 압축기(도시하지 않음)를 구비하고 하류에 팽창기(도시하지 않음)를 구비하여 기화질소를 재액화시킬 수 있게 한다. 기화질소 복귀라인(180)의 경로(ⓚ)를 따라 유동하는 기화질소는 기체 형태로서 액화질소 저장탱크(110)에 그대로 유입될 경우 액화질소 저장탱크(110)의 압력을 높일 수 있고, 이는 액화질소 저장탱크(110)의 파손 위험을 증가시킬 수 있다. 따라서 기화질소 냉각부(150)는 상하류에 구비되는 압축기 및 팽창기와 함께 기화질소를 액화시켜서 액화질소 저장탱크(110)에 공급함에 따라 액화질소 저장탱크(110)를 보호할 수 있다.The nitrogen nitrogen cooling units 150, 150a and 150b are provided on the nitrogen oxide return line 180 connecting between the temporary storage tank 140 and the liquid nitrogen storage tank 110, A compressor (not shown) is provided upstream, and an expander (not shown) is provided downstream to allow the nitrogen nitride to be re-liquefied. Nitrogen flowing along the path () of the nitrogen nitrogen return line 180 can increase the pressure of the liquefied nitrogen storage tank 110 when it flows into the liquefied nitrogen storage tank 110 as it is in the form of gas, The risk of breakage of the nitrogen storage tank 110 can be increased. Therefore, the nitrogen nitrogen cooling unit 150 can protect the liquefied nitrogen storage tank 110 by liquefying the nitrogen gas together with the compressors and inflators provided upstream and downstream and supplying the liquefied nitrogen to the liquefied nitrogen storage tank 110.

이러한 기화질소 냉각부(150, 150a, 150b)는, 증발가스 압축기(40)에 증발가스를 공급하기 위해, 액화가스 저장탱크(10)로부터 증발가스 순환라인(30)을 통해 배출되는 증발가스의 냉열을 이용하거나, 가스 터빈(21) 또는 스팀 생성기(23)에 액화가스를 공급하기 위해, 액화가스 저장탱크(10)로부터 액화가스 공급라인(60)을 통해 배출되는 액화가스의 냉열을 이용하여 기화질소를 냉각함으로써, 기화질소의 재액화를 용이하게 할 수 있다. These nitrogen gas cooling units 150, 150a and 150b are used to supply the evaporation gas to the evaporation gas compressor 40 through the evaporation gas circulation line 30 from the liquefied gas storage tank 10 The cold heat of the liquefied gas discharged from the liquefied gas storage tank 10 through the liquefied gas supply line 60 is used to cool the liquefied gas or to supply the liquefied gas to the gas turbine 21 or the steam generator 23 By cooling the nitrogen gas, re-liquefaction of the nitrogen gas can be facilitated.

이때, 기화질소 냉각부(150)는, 도면에 도시하지 않았지만, 기화질소 복귀라인(180), 증발가스 순환라인(30), 액화가스 공급라인(50) 상에 마련되는 3-스트림 열교환기를 포함할 수 있고, 도 1에 도시된 바와 같이, 기화질소 복귀라인(180), 증발가스 순환라인(30) 상에 마련되는 2-스트림 열교환기를 포함하는 제1 기화질소 냉각부(150a) 및 기화질소 복귀라인(180), 액화가스 공급라인(60) 상에 마련되는 2-스트림 열교환기를 포함하는 제2 기화질소 냉각부(150b)로 이루어질 수 있으며, 이와 같이 1개의 3-스트림 열교환기 또는 2개의 2-스트림 열교환기를 포함하는 기화질소 복귀라인(150, 150a, 150b)은 액화가스 또는 증발가스의 냉열을 효율적으로 이용할 수 있도록, 증발가스 압축기(40) 및 액화가스 기화기(80)의 전단에 마련하는 것이 바람직하다.
At this time, the nitrogen-nitrogen cooling unit 150 includes a three-stream heat exchanger (not shown) provided on the nitrogen-nitrogen return line 180, the evaporation gas circulation line 30, and the liquefied gas supply line 50 As shown in FIG. 1, the first nitrogen-nitrogen cooling unit 150a including the two-stream heat exchanger provided on the nitrogen-nitrogen return line 180, the evaporation gas circulation line 30, and the nitrogen- A return line 180 and a second nitrogen gas cooling unit 150b including a two-stream heat exchanger provided on the liquefied gas supply line 60. Thus, one three-stream heat exchanger or two The nitrogen oxide return lines 150, 150a and 150b including the two-stream heat exchanger are provided in front of the evaporative gas compressor 40 and the liquefied gas vaporizer 80 so as to efficiently utilize the cooling heat of the liquefied gas or the evaporated gas. .

이와 같이 본 실시예는, 가스 터빈(21)에 사용되는 소기를 액화질소의 냉열을 이용하여 소기 예냉기(120)에서 냉각시킬 수 있는 냉각장치(100)를 설치함으로써, 용이하게 소기를 냉각시킬 수 있고, 가스 터빈(21)의 효율을 향상시킬 수 있다.As described above, according to the present embodiment, by providing the cooling device 100 that can cool the scavengers used in the gas turbine 21 in the scavenging preliminary cooler 120 by using the cold heat of the liquefied nitrogen, And the efficiency of the gas turbine 21 can be improved.

또한, 본 실시예는, 스팀 터빈(24)으로부터 배출되는 스팀을 액화질소의 냉열을 이용하여 스팀 응축기(130)에서 냉각시킬 수 있는 냉각장치(100)를 설치함으로써, 용이하게 스팀을 응축시킬 수 있고, 스팀의 재활용할 수 있다.The present embodiment can easily condense steam by installing a cooling device 100 that can cool the steam discharged from the steam turbine 24 in the steam condenser 130 by using the cold heat of the liquefied nitrogen And steam can be recycled.

또한, 본 실시예는, 액화질소가 가스터빈(21)에서 필요로 하는 소기 또는 스팀 생성기(23)에서 필요로 하는 스팀과 열교환하여 발생된 기화질소를 액화가스 저장탱크로부터 배출되는 액화가스 또는 증발가스의 냉열을 이용하여 재액화함으로써, 기화질소를 재사용할 수 있다.The present embodiment is also applicable to the case where the liquefied nitrogen is supplied to the gas turbine 21 or the steam required by the steam generator 23 to heat the vaporized nitrogen generated from the liquefied gas storage tank, By re-liquefaction using the cold heat of the gas, the nitrogen oxide can be reused.

1: 액화가스 처리 시스템 10: 액화가스 저장탱크
20: 수요처 21: 가스 터빈
22: 제1 터빈 발전기 23: 스팀 생성기
24: 스팀 터빈 25: 제2 터빈 발전기
27: 출력 모터 28: 감속 기어부
29: 프로펠러 30: 증발가스 순환라인
40: 증발가스 압축기 50: 증발가스 재액화부
51: 냉매 순환라인 52: 냉매 압축기
53: 냉매 팽창기 54: 증발가스 응축기
55: 냉매 열교환기 60: 액화가스 공급라인
61: 액화가스 공급밸브 70: 액화가스 펌프
71: 부스팅 펌프 72: 고압 펌프
80: 액화가스 기화기 90: 열매 공급부
91: 열매 순환라인 92: 열매 저장탱크
93: 열매 펌프 94: 열매 히터
100: 냉각장치 110: 액화질소 저장탱크
120: 소기 냉각기 130: 스팀 응축기
140: 임시 저장탱크 150, 150a, 150b: 기화질소 냉각부
160: 액화질소 공급라인 170: 기화질소 배출라인
180: 기화질소 복귀라인1: liquefied gas processing system 10: liquefied gas storage tank
20: customer demand 21: gas turbine
22: first turbine generator 23: steam generator
24: Steam turbine 25: Second turbine generator
27: output motor 28: reduction gear part
29: Propeller 30: Evaporative gas circulation line
40: Evaporative gas compressor 50: Evaporative gas remover
51: Refrigerant circulation line 52: Refrigerant compressor
53: Refrigerant expander 54: Evaporative gas condenser
55: Refrigerant heat exchanger 60: Liquefied gas supply line
61: liquefied gas supply valve 70: liquefied gas pump
71: boosting pump 72: high pressure pump
80: liquefied gas vaporizer 90:
91: fruit circulation line 92: fruit storage tank
93: Fruit Pump 94: Fruit Heater
100: Cooling unit 110: Liquefied nitrogen storage tank
120: Waste cooler 130: Steam condenser
140: temporary storage tank 150, 150a, 150b: nitrogen gas cooling unit
160: Liquefied nitrogen supply line 170: Nitrogen gas discharge line
180: Nitrogen return line

Claims (9)

상기 액화가스 저장탱크로부터 수요처까지 연결된 액화가스 공급라인;
상기 액화가스 공급라인 상에 마련되며 상기 액화가스 저장탱크로부터 배출된 액화가스를 가열하는 액화가스 기화기; 및
상기 수요처에서 배출된 스팀을 액화질소의 냉열을 이용하여 응축시키는 냉각장치를 포함하되, 상기 냉각장치는,
액화질소 저장탱크; 및
액화질소 공급라인을 통해 상기 액화질소 저장탱크에 연결되며, 상기 수요처에서 배출된 스팀을 응축시키는 스팀 응축기를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화가스 처리 시스템.A liquefied gas supply line connected from the liquefied gas storage tank to a customer;
A liquefied gas vaporizer provided on the liquefied gas supply line and heating the liquefied gas discharged from the liquefied gas storage tank; And
And a cooling device for condensing the steam discharged from the customer using the cold heat of the liquefied nitrogen,
A liquefied nitrogen storage tank; And
And a steam condenser connected to the liquefied nitrogen storage tank through a liquefied nitrogen supply line for condensing the steam discharged from the customer. 제 1 항에 있어서,
상기 액화가스 저장탱크에서 발생한 증발가스를 재액화시켜 다시 상기 액화가스 저장탱크로 회수되게 구성되는 증발가스 순환라인;
상기 증발가스 순환라인 상에 마련되는 증발가스 압축기; 및
상기 증발가스 순환라인 상에 마련되며, 상기 증발가스 압축기의 후단에 설치되는 증발가스 재액화부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액화가스 처리 시스템.The method according to claim 1,
An evaporative gas circulation line configured to re-liquefy the evaporated gas generated in the liquefied gas storage tank and to be returned to the liquefied gas storage tank;
An evaporative gas compressor provided on the evaporative gas circulation line; And
Further comprising: an evaporative gas remover provided on the evaporative gas circulation line and installed at a rear end of the evaporative gas compressor. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 수요처는,
증발가스를 소비하는 가스 터빈; 및
상기 가스 터빈에 연결되는 제1 터빈 발전기를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화가스 처리 시스템.3. The system according to claim 1 or 2,
Gas turbines that consume evaporative gas; And
And a first turbine generator coupled to the gas turbine. 제 3 항에 있어서, 상기 수요처는,
상기 가스 터빈에서 발생된 배기를 이용하여 스팀을 생성하는 스팀 생성기;
상기 스팀 생성기에 연결되어 스팀을 소비하는 스팀 터빈; 및
상기 스팀 터빈에 연결되는 제2 터빈 발전기를 포함하고,
상기 스팀 응축기는,
상기 스팀 생성기와 상기 스팀 터빈 사이에 마련되며, 상기 스팀 터빈으로부터 배출되는 스팀을 액화질소의 냉열로 응축하여 응축수를 상기 스팀 생성기에 공급하는 것을 특징으로 하는 액화가스 처리 시스템.4. The system according to claim 3,
A steam generator for generating steam by using exhaust gas generated from the gas turbine;
A steam turbine connected to the steam generator to consume steam; And
And a second turbine generator connected to the steam turbine,
The steam condenser includes:
Wherein the steam generator is provided between the steam generator and the steam turbine, and condenses the steam discharged from the steam turbine to the cold heat of the liquefied nitrogen to supply the condensed water to the steam generator. 제 4 항에 있어서, 상기 냉각장치는,
기화질소 배출라인을 통해 상기 스팀 응축기와 연결되는 임시 저장탱크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액화가스 처리 시스템.5. The cooling device according to claim 4,
Further comprising a temporary storage tank connected to the steam condenser through a nitrogen nitrogen discharge line. 제 5 항에 있어서, 상기 냉각장치는,
상기 임시 저장탱크와 상기 액화질소 저장탱크 사이를 연결하는 기화질소 복귀라인 상에 마련되는 기화질소 냉각부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액화가스 처리 시스템.6. The cooling device according to claim 5,
Further comprising a nitrogen-nitrogen cooling unit provided on a nitrogen-nitrogen return line connecting the temporary storage tank and the liquefied nitrogen storage tank. 제 6 항에 있어서, 상기 기화질소 냉각부는,
상기 액화가스 저장탱크와 상기 증발가스 압축기 사이의 상기 증발가스 순환라인 상에 마련되는 2-스트림 열교환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화가스 처리 시스템.7. The apparatus of claim 6, wherein the nitrogen-
And a two-stream heat exchanger provided on the evaporative gas circulation line between the liquefied gas storage tank and the evaporative gas compressor. 제 6 항에 있어서, 상기 기화질소 냉각부는,
상기 액화가스 저장탱크와 상기 액화가스 기화기 사이의 상기 액화가스 공급라인 상에 마련되는 2-스트림 열교환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화가스 처리 시스템.7. The apparatus of claim 6, wherein the nitrogen-
And a two-stream heat exchanger provided on the liquefied gas supply line between the liquefied gas storage tank and the liquefied gas vaporizer. 제 6 항에 있어서, 상기 기화질소 냉각부는,
상기 액화가스 저장탱크와 상기 증발가스 압축기 사이의 상기 증발가스 순환라인과, 상기 액화가스 저장탱크와 상기 액화가스 기화기 사이의 상기 액화가스 공급라인 상에 마련되는 3-스트림 열교환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화가스 처리 시스템.7. The apparatus of claim 6, wherein the nitrogen-
And a three-stream heat exchanger provided on the liquefied gas supply line between the liquefied gas storage tank and the liquefied gas vaporizer, the evaporation gas circulation line between the liquefied gas storage tank and the evaporative gas compressor, Lt; / RTI >
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019245097A1 (en) * 2018-06-20 2019-12-26 티이컴퍼니 유한회사 Convergence cooling system for utilizing cold energy of liquified gas

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