This paper proposes a power generation system combined with LNG regasification to utilize LNG cold energy for combustion air cooling and steam condensation. The process design and simulation are conducted for both the conventional system without the air cooling and the proposed system. A case study is performed using the environmental conditions of Busan, a southern port in the Korean peninsula. The operating conditions of the system are optimized for the given design specifications and environmental conditions to maximize the net output power using nonlinear programming (NLP). In general, the air cooling is more effective than the steam condensation in utilizing the cold energy recovered from LNG. The optimum splitting ratio of the cold energy utilization for the air cooling to the steam condensation, however, mainly depends upon the air temperature. That is, the cold energy should be directed to the steam condensation for a low air temperature, and to the air cooling for a high air temperature. The efficiency of the optimized system shows an increase of 0.1% to 12% in the net power output over that of the conventional system, depending on the air temperature.
본 논문에서는 LNG의 냉열을 회수하여 연소 공기의 냉각과 증기 응축에 이용하기 위한 해상 LNG 재기화와 발전 병합장치를 제안하였다. 프로세스 설계와 시뮬레이션은 공기 냉각이 없는 기존 시스템과 본 논문에서 제안된 시스템에 대하여 수행되었다. 사례 연구는 부산 앞바다의 환경 조건을 이용해 수행되었다. 시스템의 출력을 최대화 하기 위하여 주어진 설계 사양과 환경 조건에 대해 시스템의 운전조건을 최적화 하였다. LNG의 냉열을 공기 냉각에 이용하는 것이 증기 응축에 이용하는 것보다 효율적임을 확인하였다. 공기 냉각과 증기 응축에 대한 냉열 이용의 최적 분배 비율은 공기 온도에 따라 변함을 알 수 있었다. 공기의 온도가 낮을 때에는 냉열을 증기 응축에 사용하고, 공기 온도가 높을 때에는 공기 냉각에 사용하여야 한다. 기존 시스템 보다 최적화된 시스템의 효율은 공기의 온도에 따라 0.1 % 에서 12 %까지 증가한다.
