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석탄가스/액화

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추진목적

석탄(중질잔사유)가스화

가스화 복합발전기술(IGCC:Integrated Gasification Combined Cycle)은 석탄, 중질잔사유 등의 저급원료를 고온·고압의 가스화기에서 수증기와 함께 한정된 산소로 불완전연소 및 가스화시켜 일산화탄소와 수소가 주성분인 합성가스를 만들어 정제공정을 거친 후 가스터빈 및 증기터빈등을 구동하여 발전하는 신기술

석탄액화

고체 연료인 석탄을 휘발유 및 디젤유 등의 액체연료로 전환시키는 기술로 고온 고압의 상태에서 용매를 사용하여 전환시키는 직접액화 방식과, 석탄가스화 후 촉매상에서 액체연료로 전환시키는 간접액화 기술이 있음

특징 및 시스템 구성

태양광의 특징 및 시스템 구성도에 관련된 표로 단점과 장점으로 구성되어있다.
단점	장점
소요 면적이 넓은 대형 장치산업으로 시스템 비용이 고가이므로 초기 투자비용이 높음 복합설비로 전체 설비의 구성과 제어가 복잡하여 연계시스템의 최적화, 시스템 고효율화, 운영 안정화 및 저비용화가 요구	고효율 발전 SOx를 95%이상, NOx를 90% 이상 저감하는 환경친화기술 유지보수가 용이, 무인화 가능 다양한 저급연료(석탄, 중질잔사유, 폐기물 등)를 활용한 전기생산 가능, 화학플랜트 활용, 액화연료 생산 등 다양한 형태의 고부가가치의 에너지화

시스템 구성도

석탄이용기술은 가스화부, 가스정제부, 발전부 등 3가지 주요 Block과 활용 에너지의 다변화를 위해 추가되는 수소 및 액화연료부 등으로 구성됨

가스화부 : 석탄, 잔사유, 코크스, 바이오메스, 폐기물 및 산소(공기분리기) → 가스화기 → 고체폐기물 / 정제부 : 집진 → 합성가스정제(CO2 배출) → 황회수 / 수소 및 액화연료부 : 수성가스변위반응 → 합성가스전환 → 합성연료, 화학연료 (수성가스변위반응에서 합성가스전환으로 가는 과정에서 분리시 CO2배출 및 수소 → 수송연료, 연료전지 → 전력) / 발전부 : 연소기 → 가스터빈 → 베가스 → 열회수, 증기발생기 → 증기터빈 (가스터빈 → 발전기 → 전력, 열회수 및 증기발생기 → 베가스 → CO2 폐수분리 → 연돌, 증기터빈 → 발전기 → 전력

기술의 분류

석탄가스화기술

석탄을 고온·고압 상태의 가스화기에서 한정된 산소와 함께 불완전연소시켜 CO와 H2가 주성분인 합성가스를 생성하는 기술로 전체 시스템 중 가장 중요한 부분으로 석탄 종류 및 반응조건에 따라 생성가스의 성분과 성질이 달라지며 건식가스화 기술과 습식가스화 기술이 있음

석탄(가열), 수증기 및 공기 → 석탄가스화기(Tar, Ash 배출) → (생성가스) → H₂, CO, CO₂, CH₄, N₂ 등 혼합가스

가스정제공정

생성된 합성가스를 고효율 청정발전 및 청정에너지에 사용할 수 있도록 오염가스와 분진(H2S, HCl, NH3 등) 등을 제거하는 기술

석탄 → 가스화기 → 산소, 증기 / 가스화기 → 가스냉각장치(폐수는 폐수처리장치로) → 집진장치(미분연 재순환시 가스화기로 돌아감) → 탈황장치(폐수는 폐수처리장치로, 유황 배출) → 가스터빈

가스터빈 복합발전 시스템(IGCC)

정제된 가스를 사용 1차로 가스터빈을 돌려 발전하고, 배기 가스열을 이용하여 보일러로 증기를 발생시켜 증기터빈을 돌려 발전하는 방식

수소 및 액화연료 생산

연료전지의 원료로 사용할 수 있도록 합성가스로부터 수소를 분리하는 기술과 생성된 합성가스의 촉매 반응을 통해 액체연료인 합성석유를 생산하는 기술

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