KR101482574B1 - Integrated coal gasification combined cycle power generating system - Google Patents

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두산중공업 주식회사
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Abstract

화력발전 연계형 가스화 시스템이 제공된다. 상기 시스템은 제1연료를 저장하기 위한 제1연료 저장소, 상기 제1연료 저장소로부터 공급받은 제1연료를 건조하기 위한 연료 건조부, 건조된 제1연료를 불완전연소시켜 고온의 가스를 생성하는 가스화부, 상기 가스화부로부터 생성된 가스를 상기 연료 건조부로 공급하기 위한 제1라인 및 상기 연료 건조부로부터 배출된 가스를 공급받아 증기를 생성하는 보일러부를 구비한다.A thermal power generation linked gasification system is provided. The system includes a first fuel reservoir for storing a first fuel, a fuel dryer for drying the first fuel supplied from the first fuel reservoir, a gas generator for incompletely combusting the dried first fuel to generate a hot gas A first line for supplying the gas generated from the gasification unit to the fuel drying unit, and a boiler unit for generating steam by receiving the gas discharged from the fuel drying unit.

Description

화력발전 연계형 가스화 시스템 {INTEGRATED COAL GASIFICATION COMBINED CYCLE POWER GENERATING SYSTEM}[0001] INTEGRATED COAL GASIFICATION COMBINED CYCLE POWER GENERATING SYSTEM [0002]

본 발명은 화력발전 연계형 가스화 시스템에 관한 것으로, 특히 수분의 함량이 많은 저급연료를 사용하여 석탄의 가스화를 수행하고, 가스화과정에서 발생하는 열(heat)을 재활용하여 저급연료를 건조하는데 활용할 수 있는 화력발전 연계형 가스화 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a thermal power generation-linked gasification system, and more particularly, to a gasification system for a coal-fired power generation system capable of performing gasification of coal using a low-grade fuel having a high moisture content and recycling heat generated in the gasification process, The present invention relates to a thermal power generation-linked gasification system.

일반적으로, 석탄 가스화 복합 발전(Integrated Gasification Combined Cycle; IGCC) 기술은 석탄, 중질잔사유 등의 저급연료를 수소와 일산화탄소를 주성분으로 한 합성가스로 전환한 뒤 합성가스 중에 포함된 분진과 황산화물 등의 유해물질을 제거하고 천연가스와 유사한 수준으로 정제하여 복합 발전을 수행하는 기술이다. 이러한 IGCC는 고유가와 석탄 사용량 증가에 따른 오염물질 발생과 지구 온난화 문제 때문에 국제적인 환경 규제와 압력이 가중됨으로써 에너지 전환 효율이 높고 유해가스 배출을 저감할 수 있다.In general, the Integrated Gasification Combined Cycle (IGCC) technology converts low-level fuels such as coal and heavy residues into syngas composed mainly of hydrogen and carbon monoxide, Is a technology that removes harmful substances and refines them to a level similar to that of natural gas to perform combined power generation. These IGCCs are able to reduce energy consumption and harmful gas emissions by increasing international environmental regulations and pressures due to pollutants generation and global warming due to high oil prices and increased use of coal.

한편, 신재생 에너지는 온실가스 감축 의무의 본격화 및 자원고갈로 인한 화석연료의 부정적 요인이 심화되고, 고유가 지속으로 인해 에너지 시장의 불안정 등의 이유로 인해 그에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 이러한 신재생 에너지는 수력, 풍력, 태양열 및 지열뿐만 아니라 바이오매스, 하수슬러지 및 가연성 폐기물로 획득되는 에너지를 모두 포함함으로써 그 시장이 점점 확대되고 있는 실정이다. 특히, 바이오매스, 하수슬러지 및 가연성 폐기물 등은 성형 고체연료, 재생유 및 연료유 등으로 전환될 수 있고, 폐기물 소각열은 CO, H2 및 CH4 등의 혼합가스 형태로 전환하여 석탄화력 발전소에서 보조연료로 전기를 생산하는데 이용될 수 있다.On the other hand, new and renewable energy has been actively researched due to the seriousness of greenhouse gas reduction obligations and the negative factors of fossil fuels due to depletion of resources and unstable energy market due to high oil prices. These renewable energies are being expanded by the inclusion of hydro power, wind power, solar heat and geothermal as well as energy obtained from biomass, sewage sludge and combustible waste. In particular, biomass, sewage sludge, and combustible waste can be converted to molded solid fuels, recycled oil and fuel oil, and waste incineration heat can be converted to mixed gas types such as CO, H 2, and CH 4 , It can be used to produce electricity as an auxiliary fuel.

이러한 기술의 일례가 하기 특허문헌 1 및 특허문헌 2에 기재되어 있다. 특허문헌 1은 열분해 가능한 폐기물을 1차 열분해하여 가스와 1차 탄화물로 분리하고, 1차 탄화물을 2차 열분해하여 혼합가스와 탄화물로 분리한 다음, 1차, 2차 열분해 단계에서 얻은 혼합가스 중 일부를 1차, 2차 열분해로의 가열에 필요한 버너연료 또는 열병합발전용 온수 스팀 보일러의 연료로 사용할 수 있도록 함으로써 폐기물을 연속적으로 연료화할 수 있는 방법을 제공한다.Examples of such techniques are described in Patent Documents 1 and 2 below. Patent Document 1 discloses a method of separating a pyrolytic waste into a gas and a primary carbide by first pyrolyzing the pyrolytic waste, separating the primary carbide into a gas mixture and a carbide, and then separating the mixed gas obtained in the primary and secondary pyrolysis steps A part of which can be used as fuel for a burner fuel for heating primary and secondary thermal decomposition furnaces or as a fuel for a hot water steam boiler for cogeneration power generation, thereby providing a method for continuously converting fuel into waste.

특허문헌 2는 공급된 석탄의 가스화를 행하는 가스화부, 가스화부로부터 공급된 가스를 사용하여 발전을 행하는 가스 발전부, 가스 발전부로부터 배출된 배기 가스의 열을 사용하여 발전을 행하는 증기 발전부, 증기 발전부로부터 배출된 배열을 사용하여 석탄의 건조를 행하여, 가스화부에 건조된 석탄을 공급하는 석탄 건조부 수분의 함유율이 비교적 높은 저품위탄을 사용해도 발전 효율의 저하를 방지할 수 있는 석탄 가스화 복합 발전 설비를 제공한다.Patent Document 2 discloses a steam generator for generating electricity by using the heat of the exhaust gas discharged from the gas generator, a gas generator for gasification of the supplied coal, a gas generator for generating electricity using the gas supplied from the gasifier, The coal is dried using the arrangement discharged from the steam generating portion to supply the dried coal to the gasification portion and the coal gasification portion capable of preventing the lowering of the power generation efficiency even if the coal having a relatively high moisture content of the coal drying portion is used, Provide combined power generation facilities.

그러나, 상기 특허문헌 1에 기재된 기술은 폐기물을 여러 번 열분해하기 때문에 설비가 복잡해질 수 있고, 상기 특허문헌 2에 기재된 기술은 가스화부로부터 회수된 열을 이용하여 저급연료를 건조시킬 수 없다는 단점을 갖는다. 또한, 수분이 많이 함유된 저급연료 및 폐기물을 발전설비에 적용하기 위해서는 별도의 건조 열원을 마련해야 하고, 폐기물 중의 불순물로 인해 배관이 막히거나 폐기물의 물리화학적 조성에 따라 가스화 성능에 차이가 있다는 단점을 갖는다.However, the technology described in Patent Document 1 can pyrolyze wastes several times, complicating equipment, and the technique described in Patent Document 2 has a disadvantage in that the low-grade fuel can not be dried using the heat recovered from the gasification unit . In addition, in order to apply low-grade fuel and waste containing a large amount of water to power generation facilities, it is necessary to provide a separate dry heat source, and there is a disadvantage in that the gasification performance differs depending on the physicochemical composition of waste or clogging of pipes due to impurities in the waste .

한국등록특허 제10-1103456호(2012.01.09 등록)Korean Registered Patent No. 10-1103456 (registered on January 1, 2012) 한국등록특허 제10-1200228호(2012.11.05 공개)Korean Registered Patent No. 10-1200228 (published on May 11, 2012)

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 가스화부에서 생성된 고온의 합성가스 열을 연료 건조부로 공급하여 고수분이 포함된 저급연료의 건조에 필요한 열원으로 사용함으로써 별도의 열원을 사용하지 않고도 저급연료를 건조할 수 있는 화력발전 연계형 가스화 시스템을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide a heat source for a high-temperature syngas generated by a gasification unit, Which is capable of drying a low-grade fuel without using a power plant.

본 발명의 다른 목적은 가스화부에서 생성된 고온의 합성가스 열을 연료 건조부로 공급하면서 합성가스의 온도를 낮출 수 있어 별도의 냉각장치를 사용하지 않고도 합성가스를 정제할 수 있는 화력발전 연계형 가스화 시스템을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a thermal power generation-type gasification system capable of purifying a syngas without using a separate cooling device since the temperature of the synthesis gas can be lowered by supplying the high- System.

본 발명의 또 다른 목적은 가스화부에서 생성된 합성가스를 저급연료의 건조에 사용하여 전체 시스템의 효율을 높이고 보일러 튜브파손 및 석탄공급장치의 막힘 현상을 줄여서 보일러 유지비용을 절감할 수 있는 화력발전 연계형 가스화 시스템을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a method of reducing the boiler maintenance cost by reducing the boiler tube breakage and the clogging of the coal supply device by using the syngas produced in the gasification part for drying the low- And to provide an associated gasification system.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 제1 및 제2실시 예에 따른 화력발전 연계형 가스화 시스템은, 제1연료를 저장하기 위한 제1연료 저장소, 상기 제1연료 저장소로부터 공급받은 제1연료를 건조하기 위한 연료 건조부, 건조된 제1연료를 불완전연소시켜 고온의 가스를 생성하는 가스화부, 상기 가스화부로부터 생성된 가스를 상기 연료 건조부로 공급하기 위한 제1라인 및 상기 연료 건조부로부터 배출된 가스를 공급받아 증기를 생성하는 보일러부를 구비한다.In order to achieve the above object, a thermal power generation-linked gasification system according to the first and second embodiments of the present invention includes a first fuel storage for storing a first fuel, a second fuel storage for storing a first fuel supplied from the first fuel storage, A first line for supplying the gas generated from the gasification unit to the fuel drying unit, and a second line for discharging the gas from the fuel drying unit And a boiler unit for generating steam by receiving the gas.

또한, 본 발명의 제1 및 제2실시 예에 따른 화력발전 연계형 가스화 시스템에 의하면, 상기 제1라인으로부터 상기 연료 건조부에 공급된 가스는 상기 제1라인과는 다른 제2라인을 따라 상기 연료 건조부로부터 상기 가스화부로 공급되는 것을 특징으로 한다.According to the first and second embodiments of the present invention, the gas supplied to the fuel drying unit from the first line flows along the second line different from the first line, And is supplied from the fuel drying section to the gasification section.

또한, 본 발명의 제1 및 제2실시 예에 따른 화력발전 연계형 가스화 시스템에 의하면, 상기 제1라인으로부터 상기 연료 건조부로 공급되는 고온의 가스는 직접 또는 열풍에 의해 간접적으로 공급되어 상기 연료 건조부에 저장된 상기 제1연료를 건조하는 것을 특징으로 한다.According to the first and second embodiments of the present invention, the high-temperature gas supplied from the first line to the fuel drying unit is indirectly supplied by direct or hot air, And drying the first fuel stored in the second unit.

또한, 본 발명의 제1 및 제2실시 예에 따른 화력발전 연계형 가스화 시스템에 의하면, 상기 연료 건조부로부터 상기 보일러부 사이에 연결되어 상기 보일러부로 공급되는 가스를 정제하여 공급하기 위한 필터부를 구비하는 것을 특징으로 한다.According to the first and second embodiments of the present invention, there is provided a gasification system for a thermal power generation system, comprising a filter unit connected between the fuel drying unit and the boiler unit for purifying and supplying gas supplied to the boiler unit .

또한, 본 발명의 제2실시 예에 따른 화력발전 연계형 가스화 시스템에 의하면, 상기 필터부 및 상기 보일러부 사이로부터 상기 제1연료 저장소로 연결된 제3라인을 따라 상기 필터부로부터 정제된 가스를 상기 제1연료 저장소로 공급하여 상기 제1연료를 건조하는 것을 특징으로 한다.According to a second aspect of the present invention, there is provided a gasification system for a thermal power generation system, comprising: a gasifying system for gasifying purified gas from the filter unit along a third line connected between the filter unit and the boiler unit, To the first fuel reservoir to dry the first fuel.

또한, 본 발명의 제2실시 예에 따른 화력발전 연계형 가스화 시스템에 의하면, 상기 제1연료 저장소는 산소의 농도를 낮추기 위한 질소 공급부에 연결된 것을 특징으로 한다.According to the second aspect of the present invention, the first fuel reservoir is connected to a nitrogen supply unit for lowering the concentration of oxygen.

또한, 본 발명의 제2실시 예에 따른 화력발전 연계형 가스화 시스템에 의하면, 상기 제1연료 저장소로부터 배출된 배기가스는 제4라인을 따라 안내되어 상기 연료 건조부로부터 상기 보일러부 사이에 연결된 필터부로 공급되는 것을 특징으로 한다.According to the second aspect of the present invention, the exhaust gas discharged from the first fuel reservoir is guided along the fourth line and flows through the filter connected between the fuel drying unit and the boiler unit, Is supplied.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제3 및 제4실시 예에 따른 화력발전 연계형 가스화 시스템은, 제1연료를 저장하기 위한 제1연료 저장소, 상기 제1연료 저장소로부터 공급받은 제1연료를 건조하기 위한 연료 건조부, 건조된 제1연료를 불완전연소시켜 가스를 생성하는 가스화부, 상기 가스화부로부터 생성된 고온의 가스를 상기 연료 건조부로 공급하기 위한 제1라인, 상기 연료 건조부로부터 배출된 가스를 공급받아 증기를 생성하는 보일러부 및 상기 보일러부에서 생성된 배기가스를 정제하기 위한 정제장치를 구비한다.In order to achieve the above object, the third aspect of the present invention provides a gasification system for a coal-fired power generation system, comprising a first fuel storage for storing a first fuel, a second fuel storage for storing a first fuel supplied from the first fuel storage, A first line for supplying the high-temperature gas generated from the gasification unit to the fuel drying unit, a second line for supplying the high-temperature gas generated from the gasification unit to the fuel drying unit, And a purifier for purifying the exhaust gas generated in the boiler part.

또한, 본 발명의 제3 및 제4실시 예에 따른 화력발전 연계형 가스화 시스템에 의하면, 상기 정제장치는 상기 보일러부에 연결되어 가스에 포함된 탄소산화물 및 질소산화물을 포함하는 산화물을 제거하기 위한 산화물 제거부, 상기 산화물 제거부에 연결된 열교환기, 상기 열교환기에 연결된 집진기 및 상기 집진기에 연결되어 가스에 포함된 황산화물을 제거하기 위한 탈황부를 구비함으로써 가스를 정제하여 배기하는 것을 특징으로 한다.According to the third and fourth embodiments of the present invention, the refinery is connected to the boiler section to remove oxides including carbon oxides and nitrogen oxides contained in the gas, And a desulfurization unit connected to the desiccator to remove sulfur oxides contained in the gas, wherein the desulfurization unit purifies and exhausts the gas. The desulfurization unit includes a desulfurization unit connected to the desulfurizer, a heat exchanger connected to the desulfurizer,

또한, 본 발명의 제3 및 제4실시 예에 따른 화력발전 연계형 가스화 시스템에 의하면, 상기 제1라인으로부터 상기 연료 건조부에 공급된 가스는 상기 제1라인과는 다른 제2라인을 따라 상기 연료 건조부로부터 상기 가스화부로 공급되는 것을 특징으로 한다.According to the thermal power generation-linked gasification system of the third and fourth embodiments of the present invention, the gas supplied to the fuel drying unit from the first line is supplied to the fuel drying unit along the second line different from the first line, And is supplied from the fuel drying section to the gasification section.

또한, 본 발명의 제3 또는 제4실시 예에 따른 화력발전 연계형 가스화 시스템에 의하면, 상기 집진기로부터 배출되는 폐열을 제1연료 저장소 또는 상기 연료 건조부로 공급하여 제1연료를 건조하는 것을 특징으로 한다.In the coal gasification system according to the third or fourth aspect of the present invention, the waste heat discharged from the dust collector is supplied to the first fuel storage or the fuel drying unit to dry the first fuel. do.

또한, 본 발명의 제3 또는 제4실시 예에 따른 화력발전 연계형 가스화 시스템에 의하면, 상기 제1연료 저장소 또는 상기 연료 건조부에서 배출된 가스는 상기 집진기로 연결되어 배출되는 것을 특징으로 한다.In addition, according to the third or fourth aspect of the present invention, the gas discharged from the first fuel storage or the fuel drying unit is connected to the dust collector and discharged.

또한, 본 발명의 제3 및 제4실시 예에 따른 화력발전 연계형 가스화 시스템에 의하면, 상기 제1라인으로부터 상기 연료 건조부로 공급되는 고온의 가스는 직접 또는 열풍에 의해 간접적으로 공급되어 상기 연료 건조부에 저장된 상기 제1연료를 건조하는 것을 특징으로 한다.According to the thermal power generation-linked gasification system of the third and fourth embodiments of the present invention, the high-temperature gas supplied from the first line to the fuel drying unit is indirectly supplied directly or by hot air, And drying the first fuel stored in the second unit.

또한, 본 발명의 제3 및 제4실시 예에 따른 화력발전 연계형 가스화 시스템에 의하면, 상기 연료 건조부로부터 상기 보일러부 사이에 연결되어 상기 보일러부로 공급되는 가스를 정제하여 공급하기 위한 필터부를 구비하는 것을 특징으로 한다.According to the third and fourth embodiments of the present invention, there is provided a filter unit for purifying and supplying the gas supplied from the fuel drying unit to the boiler unit, the gas being supplied to the boiler unit .

또한, 본 발명의 제4실시 예에 따른 화력발전 연계형 가스화 시스템에 의하면, 상기 필터부 및 상기 보일러부 사이로부터 상기 제1연료 저장소로 연결된 제3라인을 따라 상기 필터부로부터 정제된 가스를 상기 제1연료 저장소로 공급하여 상기 제1연료를 건조하는 것을 특징으로 한다.According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a gasification system for a thermal power generation system, comprising: a gasifying system for gasifying purified gas from a filter unit along a third line connected between the filter unit and the boiler unit, To the first fuel reservoir to dry the first fuel.

또한, 본 발명의 제3 및 제4실시 예에 따른 화력발전 연계형 가스화 시스템에 의하면, 상기 제1연료 저장소는 질소 공급부에 연결된 것을 특징으로 한다.Further, according to the thermal power generation-linked gasification system according to the third and fourth embodiments of the present invention, the first fuel reservoir is connected to the nitrogen supply unit.

또한, 본 발명의 제4실시 예에 따른 화력발전 연계형 가스화 시스템에 의하면, 상기 제1연료 저장소로부터 배출된 배기가스는 제4라인을 따라 안내되어 상기 연료 건조부로부터 상기 보일러부 사이에 연결된 필터부로 공급되는 것을 특징으로 한다.According to the fourth aspect of the present invention, the exhaust gas discharged from the first fuel reservoir is guided along the fourth line and flows through the filter connected between the fuel drying unit and the boiler unit, Is supplied.

또한, 본 발명의 제1 내지 제4실시 예에 따른 화력발전 연계형 가스화 시스템에 의하면, 상기 보일러부는 상기 제1연료보다 수분 함량이 낮은 제2연료를 저장하기 위한 제2연료 저장소 및 상기 제2연료 저장소로부터 공급받은 제2연료를 분쇄하기 위한 분쇄장치로부터 제2연료를 공급받는 것을 특징으로 한다.According to the first to fourth embodiments of the present invention, the boiler portion has a second fuel reservoir for storing a second fuel having a moisture content lower than that of the first fuel, And the second fuel is supplied from the crushing device for crushing the second fuel supplied from the fuel storage.

또한, 본 발명의 제1 내지 제4실시 예에 따른 화력발전 연계형 가스화 시스템에 의하면, 상기 제1연료는 아역청탄, 갈탄, 바이오매스 및 슬러지를 포함하고, 상기 제2연료는 역청탄 및 무연탄을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to the first to fourth embodiments of the present invention, the first fuel includes sub-bituminous coal, lignite, biomass, and sludge, and the second fuel includes bituminous coal and anthracite .

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 화력발전 연계형 가스화 시스템에 의하면, 가스화부에서 생성된 고온의 합성가스 열을 연료 건조부로 공급하여 고수분이 포함된 저급연료의 건조에 필요한 열원으로 사용함으로써 별도의 열원을 사용하지 않고도 저급연료를 건조할 수 있다는 효과가 얻어진다.As described above, according to the thermal power generation-linked gasification system according to the embodiment of the present invention, the high-temperature syngas heat generated by the gasification unit is supplied to the fuel drying unit and used as a heat source for drying the low- The effect that the low-grade fuel can be dried without using a separate heat source is obtained.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 화력발전 연계형 가스화 시스템에 의하면, 가스화부에서 생성된 고온의 합성가스 열을 연료 건조부로 공급하면서 합성가스의 온도를 낮출 수 있어 별도의 냉각장치를 사용하지 않고도 합성가스를 정제할 수 있다는 효과도 얻어진다.In addition, according to the thermal power generation-linked gasification system of the present invention, the temperature of the syngas can be lowered while supplying the high-temperature syngas heat generated by the gasification unit to the fuel drying unit, The syngas can be purified.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 화력발전 연계형 가스화 시스템에 의하면, 가스화부에서 생성된 합성가스를 저급연료의 건조에 사용하여 전체 시스템의 효율을 높이고 보일러 튜브파손 및 석탄공급장치의 막힘 현상을 줄여서 보일러 유지비용을 절감할 수 있다는 효과도 얻어진다.Further, according to the coal gasification system of the present invention, the syngas produced in the gasification unit is used for drying the low-grade fuel, thereby increasing the efficiency of the entire system and preventing the breakage of the boiler tube and clogging of the coal feeder The effect of saving boiler maintenance cost can be obtained.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 화력발전 연계형 가스화 시스템에 의하면, 산소가 제거된 고온의 합성가스를 이용하여 연료 저장소에 저장된 저급 연료를 직접 건조함으로써 저급 연료의 건조시 발생할 수 있는 발화의 가능성을 줄일 수 있다는 효과도 얻어진다.In addition, according to the thermal power generation-type gasification system of the present invention, the low-grade fuel stored in the fuel reservoir is directly dried by using the high-temperature syngas from which the oxygen is removed, Can be reduced.

도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 화력발전 연계형 가스화 시스템을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제2실시 예에 따른 화력발전 연계형 가스화 시스템을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제3실시 예에 따른 화력발전 연계형 가스화 시스템을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제4실시 예에 따른 화력발전 연계형 가스화 시스템을 개략적으로 보여주는 도면이다.1 is a schematic view of a thermal power generation-type gasification system according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic view of a thermal power generation-type gasification system according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic view of a thermal power generation-type gasification system according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic view of a thermal power generation-type gasification system according to a fourth embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명에 대하여 첨부된 도면에 도시된 실시 예에 따라 구체적으로 설명하기는 하나, 본 발명이 도시된 실시 예만으로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings, but the present invention is not limited to the illustrated embodiments.

본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면에 의해 더욱 명확하게 될 것이다.These and other objects and novel features of the present invention will become more apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

본 발명의 실시 예들에 따른 화력발전 연계형 가스화 시스템은 수분을 많이 함유하고 있는 저품위의 연료를 연료 건조부에서 건조한 후에 가스화부에 공급하기 때문에 함유 수분의 증발 또는 수증기의 유출로 인한 열적 손실을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명의 가스화 시스템은 시스템으로부터 배출된 배열을 연료의 건조에 사용하므로 열에너지의 이용 효율을 향상시킬 수 있으며 연료 건조를 위한 별도의 열을 발생하는 발열부를 설치하지 않기 때문에 새로운 연료나 에너지를 투입할 필요가 없어 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.The thermal power generation-type gasification system according to the embodiments of the present invention prevents the loss of moisture due to contained water or the leakage of water vapor since the low-grade fuel containing a large amount of moisture is dried in the fuel drying unit and then supplied to the gasification unit can do. In addition, since the gasification system of the present invention uses the arrangement discharged from the system for drying the fuel, it is possible to improve the utilization efficiency of heat energy and does not provide a heat generating part for generating heat for fuel drying, The energy efficiency can be improved.

이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 실시 예들에 따른 화력발전 연계형 가스화 시스템을 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the thermal power generation-type gasification system according to the embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 1 to FIG.

도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 화력발전 연계형 가스화 시스템을 개략적으로 보여주는 도면이고, 도 2는 본 발명의 제2실시 예에 따른 화력발전 연계형 가스화 시스템을 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 3은 본 발명의 제3실시 예에 따른 화력발전 연계형 가스화 시스템을 개략적으로 보여주는 도면이고, 도 4는 본 발명의 제4실시 예에 따른 화력발전 연계형 가스화 시스템을 개략적으로 보여주는 도면이다.FIG. 1 is a schematic view of a thermal power generation-type gasification system according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic view of a thermal power generation-type gasification system according to a second embodiment of the present invention. FIG. 3 is a schematic view of a thermal power generation-type gasification system according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a schematic view of a thermal power generation-type gasification system according to a fourth embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 제1실시 예에 따른 화력발전 연계형 가스화 시스템은 제1연료를 저장하기 위한 제1연료 저장소(11), 상기 제1연료 저장소(11)로부터 공급받은 제1연료를 건조하기 위한 연료 건조부(13), 가스화부(15) 및 보일러부(17)를 구비한다.Referring to FIG. 1, a thermal power generation-linked gasification system according to a first embodiment of the present invention includes a first fuel storage 11 for storing a first fuel, a first fuel storage 11 for storing a first fuel, A fuel drying section 13, a gasifying section 15 and a boiler section 17 for drying the fuel.

상기 제1연료 저장소(11)는 미분탄(pulverized coal)을 이용하여 증기를 생성하는 보일러 등에 직접적으로 공급하기 어려운 제1연료를 저장한다. 상기 제1연료는 수분함량이 높기 때문에 보일러에 직접 주입하는 경우 보일러의 효율을 낮추고, 보일러의 고장, 가스 공급라인의 막힘 현상을 발생시키는 등 시스템에 결함을 일으키는 결함의 원인이 될 수 있는 연료를 의미한다.The first fuel reservoir 11 stores a first fuel which is difficult to supply directly to a boiler that generates steam using pulverized coal. Because the first fuel has a high water content, it can reduce the efficiency of the boiler when it is directly injected into the boiler, and the fuel that may cause defects that cause defects in the system, such as a failure of the boiler, clogging of the gas supply line it means.

상기 제1연료는 수분함량이 비교적 높은, 예를 들어 수분함량이 30wt% 내지 60wt% 정도의 저급연료를 일컫는 것이 바람직하다. 상기 제1연료는 종래 석탄 화력발전에 공급되는 역청탄보다 낮은 발열량을 가지고, 수분 및 회분 함량이 상대적으로 많은 아역청탄, 갈탄, 바이오매스(biomass) 및 슬러지를 포함한다. 상기 바이오매스는 석유나 석탄과 같은 화석연료가 아닌 폐목재류를 포함하는 나무 및 가축 분뇨 등과 같은 유기계 폐기물과 가연성 폐기물을 모두 포함할 수 있다.The first fuel is preferably a low-grade fuel having a relatively high moisture content, for example, a moisture content of about 30 wt% to about 60 wt%. The first fuel includes sub-bituminous coal, lignite, biomass and sludge, which have a calorific value lower than that of the bituminous coal supplied to the conventional coal-fired power plant and have a relatively large moisture and ash content. The biomass may include both organic waste and combustible waste such as wood and livestock manure including waste wood, not fossil fuels such as petroleum and coal.

상기 연료 건조부(13)는 제1연료를 전처리하여 석탄의 가스화 반응에 적합한 연료로 처리한다. 전처리 공정은 공급된 제1연료를 건조, 미립화 및 가스화 반응 온도를 낮추기 위한 촉매를 혼입하는 처리 공정 등을 포함할 수 있다. 상기 연료 건조부(13)는 연료 공급라인(19)에 의해 제1연료 저장소(11)와 연결되지만, 상기 연료 건조부(13) 및 제1연료 저장소(11)는 연료 공급라인(19)으로 연결되지 않고 서로 고립된 장소에 설치될 수도 있다. 상기 연료 건조부(13)는 건조된 제1연료를 불완전연소시켜 고온의 가스를 생성하는 가스화부(15)에 연결된다.The fuel drying unit 13 preprocesses the first fuel to treat it as fuel suitable for gasification reaction of coal. The pretreatment step may include a treatment process in which the supplied first fuel is mixed with a catalyst for drying, atomization and lowering the gasification reaction temperature. The fuel drying section 13 is connected to the first fuel reservoir 11 by the fuel supply line 19 while the fuel drying section 13 and the first fuel reservoir 11 are connected to the fuel supply line 19 They may be installed at isolated places without being connected. The fuel drying unit 13 is connected to a gasification unit 15 for incompletely burning the dried first fuel to generate a hot gas.

상기 가스화부(15)는 연료 건조부(13)로부터 공급된 제1연료의 가스화 처리를 수행하고, 상기 제1연료를 연료 건조부(13)로부터 가스화부(15)로 공급하기 위한 공급라인과는 독립적인 제1라인(21)을 따라 고온의 혼합가스 열을 제1연료 건조부(13)로 공급한다. 상기 가스화 처리는 석탄을 높은 온도로 가열하는 동안 열분해(Pyrolysis), 연소(combustion) 및 가스화(gasification)의 과정을 통해 고분자 물질인 석탄으로부터 일산화탄소(CO) 및 수소(H2) 등을 포함하는 혼합가스를 생성하는 과정을 의미한다. 상기 혼합가스는 약 600℃ 내지 약 1200℃의 온도범위를 가질 수 있다.The gasification unit 15 is provided with a supply line for performing the gasification treatment of the first fuel supplied from the fuel drying unit 13 and for supplying the first fuel from the fuel drying unit 13 to the gasification unit 15 Feeds the high-temperature mixed gas heat along the first independent line (21) to the first fuel dryer (13). The gasification treatment is a process in which a mixture containing carbon monoxide (CO) and hydrogen (H 2 ) and the like is removed from coal, which is a polymer substance, through pyrolysis, combustion and gasification during heating the coal to a high temperature. It means the process of generating gas. The mixed gas may have a temperature ranging from about 600 ° C to about 1200 ° C.

상기 가스화부(15)는 혼합가스를 생산하기 위해 도시하지 않은 산소 공급장치 및 물 공급장치를 포함할 수 있고, 메탄의 생성량을 증대시키기 위해 반응물로 수소를 투입하기 위한 수소 공급장치(도시하지 않음)를 더 포함할 수도 있다. 또한, 상기 가스화부(15)는 가스화부(15)로부터 생성된 슬래그(slag) 등과 같은 폐기물을 포집하기 위한 포집장치를 포함할 수 있다.The gasification unit 15 may include an oxygen supply unit and a water supply unit (not shown) for producing a mixed gas, and may include a hydrogen supply unit (not shown) for supplying hydrogen as a reactant to increase the amount of methane produced ). ≪ / RTI > The gasification unit 15 may include a collecting device for collecting waste such as slag generated from the gasification unit 15.

상기 시스템은 제1라인(21)을 이용하여 가스화부(15)에서 생성된 고온의 혼합가스 열을 연료 건조부(13)로 공급함으로써 제1연료를 가스화부(15)로 공급하기 전에 제1연료에 함유된 수분을 증발시킨다. 이 경우, 상기 제1라인(21)은 가스화부(15)에서 생성된 고온의 혼합가스 열을 직접 연료 건조부(13)로 공급하거나, 열풍건조 등의 간접적인 방식을 사용함으로써 연료 건조부(13)에 저장된 제1연료를 건조시킨다. 상기 열풍건조는 제1연료의 종류 및 수분함량에 따라 다양한 방식으로 수행될 수 있다. 이 경우, 상기 연료 건조부(13)는 열풍을 공급하기 위한 송풍장치를 구비한다.The system supplies the heat of the high-temperature mixed gas generated in the gasification unit 15 to the fuel drying unit 13 by using the first line 21 to supply the first fuel to the gasification unit 15, Thereby evaporating water contained in the fuel. In this case, the first line 21 supplies the high-temperature mixed gas generated in the gasification unit 15 directly to the fuel drying unit 13, or indirectly by using hot air drying or the like, 13 to dry the first fuel. The hot air drying may be performed in various ways depending on the type of the first fuel and the moisture content. In this case, the fuel drying unit 13 has a blowing device for supplying hot air.

따라서, 본 발명의 시스템은 제1라인(21)을 통해 가스화부(15)의 열을 연료 건조부(13)로 공급하여 제1연료를 건조시키는 것이기 때문에 종래 저급연료인 제1연료를 가스화부(15)로 직접 공급함으로써 수분의 증발잠열로 인한 가스화 반응의 효율 저하 및 열손실을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명의 시스템은 제1라인(21)을 이용함으로써 제1연료의 수분을 증발시키기 위한 별도의 열원을 사용하지 않아 에너지 손실을 방지한다.Therefore, since the system of the present invention supplies the heat of the gasification unit 15 to the fuel drying unit 13 through the first line 21 to dry the first fuel, the first fuel, which is a conventional low- (15), the efficiency of the gasification reaction due to the latent heat of evaporation of water and heat loss can be prevented. Further, the system of the present invention does not use a separate heat source for evaporating the moisture of the first fuel by using the first line 21, thereby preventing energy loss.

상기 보일러부(17)는 필터부(23)를 통하여 연료 건조부(13)로부터 배출된 혼합가스를 공급받아 증기를 생성한다. 상기 보일러부(17)는 가스 터빈 및 가스 터빈으로부터 발생하는 고온의 배가스에서 스팀을 회수하여 구동되는 스팀 터빈을 통해 발전기에 연결되어 전기를 생산하는데 사용된다. 상기 보일러부(17), 가스 터빈, 스팀 터빈 및 발전기에 대한 구성은 당업자에게 잘 알려져 있어 그 자세한 설명을 생략한다.The boiler section 17 receives the mixed gas discharged from the fuel drying section 13 through the filter section 23 to generate steam. The boiler unit 17 is used to generate electricity by being connected to a generator through a steam turbine driven by recovering steam from a gas turbine and a hot exhaust gas generated from the gas turbine. The construction of the boiler portion 17, the gas turbine, the steam turbine, and the generator is well known to those skilled in the art, and a detailed description thereof will be omitted.

상기 필터부(23)는 보일러부(17)에 정제된 가스를 공급하여 파울링(fouling) 현상 등을 방지함으로써 보일러부(17)의 효율을 향상시킬 수 있다. 상기 필터부(23)는 제1연료의 종류 및 제1라인(21) 및 제2라인(25)의 연결 유무, 또는 연료 건조부(13)로부터 방출되는 가스의 성분에 따라 다양한 방식으로 구성된다. 상기 필터부(23)는 미세 먼지를 제거하거나, 타르 및 오일을 포함하는 응축성 탄화수소를 제거하기 위한 필터일 수 있다.The filter unit 23 can supply refined gas to the boiler unit 17 to prevent fouling and thereby improve the efficiency of the boiler unit 17. [ The filter unit 23 is configured in various ways according to the kind of the first fuel and the connection of the first line 21 and the second line 25 or the composition of the gas emitted from the fuel drying unit 13 . The filter portion 23 may be a filter for removing fine dust or removing condensable hydrocarbons including tar and oil.

또한, 상기 필터부(23)는 연료 건조부(13)로부터 필터부(23)로 방출되는 저급 연료의 입자를 회수하기 위한 장치, 예를 들어 사이클론 등의 장치를 포함할 수 있으며, 건조시 발생할 수 있는 환경오염물질 또는 기타 유해물질들을 제거하기 위한 장치를 포함할 수 있다.The filter unit 23 may also include a device such as a cyclone for collecting particles of the low-grade fuel discharged from the fuel drying unit 13 to the filter unit 23, And may include an apparatus for removing environmental pollutants or other harmful substances.

한편, 본 발명의 시스템은 제1라인(21)과는 독립적인 배관으로 연료 건조부(13) 및 가스화부(15)를 연결하는 제2라인(25)을 통해 연료 건조부(13)로부터 가스화부(15)에 혼합가스를 공급함으로써 필터부(23)로 공급되는 혼합가스의 온도 및 압력을 낮출 수 있다.The system of the present invention is a system in which gas is supplied from the fuel drying unit 13 through the second line 25 connecting the fuel drying unit 13 and the gasification unit 15 to the pipeline independent of the first line 21 The temperature and the pressure of the mixed gas supplied to the filter unit 23 can be lowered by supplying the mixed gas to the heating unit 15.

따라서, 본 발명의 시스템은 가스화부(15)에서 생성된 혼합가스를 제1연료의 건조에 필요한 열원으로 사용하고, 상기 연료 건조부(13)로부터 필터부(23)로 공급되는 혼합가스의 일부를 제2라인(25)을 통해 다시 가스화부(15)로 공급하기 때문에 별도의 냉각장치 및 압력저감장치를 설치하지 않고도 정제 가능한 온도 및 압력으로 낮추어 필터부(23)에 혼합가스를 공급할 수 있다.Therefore, in the system of the present invention, the mixed gas generated in the gasification unit 15 is used as a heat source necessary for drying the first fuel, and a part of the mixed gas supplied from the fuel drying unit 13 to the filter unit 23 Is supplied to the gasification unit 15 through the second line 25, it is possible to supply the mixed gas to the filter unit 23 by lowering the temperature and the pressure to a refable temperature and pressure without installing a separate cooling device and a pressure reduction device .

상기 보일러부(17)는 분쇄장치(27)를 통해 제1연료보다 수분 함량이 낮은 제2연료를 저장하기 위한 제2연료 저장소(29)에 연결되어 있다. 상기 제2연료는 역청탄 및 무연탄 등의 화석연료를 포함한다. 또한, 상기 제2연료는 분쇄장치(27)로 분쇄하여 보일러부(17)에 공급하기에 적당한 모든 형태의 가연성 폐기물 및 바이오매스 등을 포함할 수 있다. 상기 분쇄장치(27)는 보일러부(17)의 효율을 향상시키도록 제2연료를 미분하여 보일러부(17)에 공급하는 것이 바람직하다.The boiler portion 17 is connected to a second fuel reservoir 29 for storing a second fuel having a moisture content lower than that of the first fuel via the pulverizer 27. The second fuel includes fossil fuels such as bituminous coal and anthracite. The second fuel may include all types of combustible waste and biomass suitable for crushing by the crushing device 27 and supplying it to the boiler portion 17. It is preferable that the pulverizer 27 differentiates and supplies the second fuel to the boiler portion 17 so as to improve the efficiency of the boiler portion 17. [

이 경우, 상기 분쇄장치(27)로부터 보일러부(17)로 공급되는 제2연료는 필터부(23)로부터 정제된 혼합가스를 보일러부(17)로 공급하는 라인과는 별도의 라인을 통해 공급된다. 또한, 상기 보일러부(17)는 분쇄장치(27)로부터 공급되는 제2연료에 의해 주로 가동되고, 필터부(23)를 통해 공급되는 혼합가스에 의해 보조적으로 가동될 수 있지만, 상기 필터부(23)로부터 보일러부(17)로 혼합가스를 공급하는 라인에 밸브(도시하지 않음)를 연결하여 보일러부(17)로 혼합가스를 선택적으로 공급함으로써 제2연료에 의해서만 가동될 수도 있다.
In this case, the second fuel supplied from the crushing unit 27 to the boiler unit 17 is supplied through a line separate from the line for supplying the purified mixed gas from the filter unit 23 to the boiler unit 17 do. The boiler portion 17 is mainly operated by the second fuel supplied from the pulverizing device 27 and can be operated assistively by the mixed gas supplied through the filter portion 23, 23 may be operated only by the second fuel by selectively supplying the mixed gas to the boiler portion 17 by connecting a valve (not shown) to the line for supplying the mixed gas from the boiler portion 23 to the boiler portion 17.

도 2를 참조하면, 본 발명의 제2실시 예에 따른 화력발전 연계형 가스화 시스템은 제1연료를 저장하기 위한 제1연료 저장소(11), 상기 제1연료 저장소(11)로부터 공급받은 제1연료를 건조하기 위한 연료 건조부(13), 가스화부(15), 보일러부(17), 연료 공급라인(19), 제1라인(21), 필터부(23), 제2라인(25), 분쇄장치(27) 및 제2연료 저장소(29)를 구비한다. 상기 구성들은 상술한 제1실시 예에서의 설명과 동일하므로 그 자세한 설명을 생략한다.Referring to FIG. 2, the thermal power generation-linked gasification system according to the second embodiment of the present invention includes a first fuel storage 11 for storing a first fuel, a second fuel storage 11 for storing a first fuel supplied from the first fuel storage 11, A fuel supply line 19, a first line 21, a filter unit 23, a second line 25, and a second line 25 for drying the fuel, a gas drying unit 13, a gasifying unit 15, a boiler unit 17, A grinding device 27, and a second fuel reservoir 29. [ Since the above-described configurations are the same as those in the first embodiment, a detailed description thereof will be omitted.

본 발명의 제2실시 예에 따른 화력발전 연계형 가스화 시스템은 필터부(23) 및 보일러부(17) 사이로부터 제1연료 저장소(11)로 연결된 제3라인(31)을 따라 필터부(23)에서 정제된 가스를 제1연료 저장소(11)로 공급하여 제1연료를 건조할 수 있다. 상기 제3라인(31)은 온도가 충분히 낮아진 상태에서 필터부(23)를 통과하여 혼합가스를 제1연료 저장소(11)로 공급하기 때문에 제3라인(31)을 따라 공급된 혼합가스는 제1연료 저장소(11)의 발화 가능성을 막을 수 있다.The thermal power generation-linked gasification system according to the second embodiment of the present invention is provided with a filter unit 23 along a third line 31 connected from the filter unit 23 and the boiler unit 17 to the first fuel reservoir 11, The purified gas may be supplied to the first fuel reservoir 11 to dry the first fuel. Since the third line 31 supplies the mixed gas to the first fuel reservoir 11 through the filter unit 23 in a state in which the temperature is sufficiently lowered, 1 fuel reservoir 11 can be prevented from being ignited.

또한, 상기 필터부(23)에 의해 혼합가스 속에 포함된 고체 상태의 저급연료 미립자가 회수되므로, 상기 필터부(23)를 통과한 혼합가스는 정제된 가스를 제1연료 저장소(11)로 공급할 수 있어 연료 건조부(13)와 제1연료 저장소(11)를 연결하는 연료 공급라인(19) 및 제1연료를 연료 건조부(13)로부터 가스화부(15)로 공급하기 위한 공급라인이 막히는 것을 막을 수 있다.In addition, since the low-level particulate matter in the solid state contained in the mixed gas is recovered by the filter unit 23, the mixed gas passing through the filter unit 23 is supplied to the first fuel reservoir 11 A fuel supply line 19 connecting the first fuel reservoir 11 and the fuel drying unit 13 and a supply line for supplying the first fuel from the fuel drying unit 13 to the gasification unit 15 Can be prevented.

한편, 상기 제1연료의 건조시 발생하는 배기가스는 연료 건조부(13) 및 필터부(23) 사이에 연결된 제4라인(33)을 따라 필터부(23)로 공급된다. 상기 제4라인(33)은 제3라인(31)과는 독립적인 라인으로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 제4라인(33)은 배기가스를 연료 건조부(13) 및 가스화부(15)로 공급하지 않아 연료 건조부(13)와 제1연료 저장소(11)를 연결하는 연료 공급라인(19) 및 제1연료를 연료 건조부(13)로부터 가스화부(15)로 공급하기 위한 공급라인이 막히는 것을 막을 수 있고, 상기 필터부(23)로 공급되는 혼합가스의 온도 및 압력을 낮추기 위한 별도의 냉각장치 및 압력저감장치를 설치하지 않고도 정제 가능한 온도 및 압력으로 낮추어 필터부(23)에 혼합가스를 공급할 수 있다.The exhaust gas generated when drying the first fuel is supplied to the filter unit 23 along the fourth line 33 connected between the fuel drying unit 13 and the filter unit 23. The fourth line 33 is preferably formed as a line independent of the third line 31. The fourth line 33 does not supply the exhaust gas to the fuel drying unit 13 and the gasification unit 15 so that the fuel supply line 19 connecting the fuel drying unit 13 and the first fuel reservoir 11, And the supply line for supplying the first fuel from the fuel drying unit 13 to the gasification unit 15 can be prevented from being clogged and the temperature of the mixed gas supplied to the filter unit 23 can be prevented from being lowered, It is possible to supply the mixed gas to the filter section 23 by reducing the temperature and the pressure to be refined without installing the cooling device and the pressure reducing device.

결과적으로, 본 발명의 제2실시 예에 따른 시스템은 제3라인(31) 및 제4라인(33)을 이용하여 제1연료 저장소(11)에 저장된 수분함량이 높은 제1연료를 건조함으로써 연료 건조부(13)에서의 건조효율 및 시스템 전체의 효율을 향상시킬 수 있다.As a result, the system according to the second embodiment of the present invention uses the third line 31 and the fourth line 33 to dry the first fuel with high moisture content stored in the first fuel reservoir 11, The drying efficiency in the drying section 13 and the efficiency of the entire system can be improved.

한편, 상기 제1연료 저장소(11)로 공급되는 고온의 혼합가스 열로 인해 제1연료가 발화하는 것을 방지하기 위한 질소 공급부(35)가 제1연료 저장소(11)에 연결될 수 있다. 상기 질소 공급부(35)는 제1연료 저장소(11) 내부의 산소 농도를 낮추기 위한 가스를 공급함으로써 제1연료의 발화를 막을 수 있고, 상기 제3라인(31) 및 제4라인(33)이 연결되지 않은 경우라도 선택적으로 제1연료 저장소(11)에 연결될 수 있다.
A nitrogen supply unit 35 may be connected to the first fuel reservoir 11 to prevent the first fuel from igniting due to high-temperature gas mixture heat supplied to the first fuel reservoir 11. The nitrogen supply part 35 can prevent the ignition of the first fuel by supplying a gas for lowering the oxygen concentration in the first fuel reservoir 11 and the third line 31 and the fourth line 33 And may be selectively connected to the first fuel reservoir 11 even if not connected.

도 3을 참조하면, 본 발명의 제3실시 예에 따른 화력발전 연계형 가스화 시스템은 제1연료를 저장하기 위한 제1연료 저장소(11), 상기 제1연료 저장소(11)로부터 공급받은 제1연료를 건조하기 위한 연료 건조부(13), 가스화부(15), 보일러부(17), 연료 공급라인(19), 제1라인(21), 필터부(23), 제2라인(25), 분쇄장치(27) 및 제2연료 저장소(29)를 구비한다. 상기 구성들은 상술한 제1실시 예와 동일하므로 그 자세한 설명을 생략한다.Referring to FIG. 3, the thermal power generation-linked gasification system according to the third embodiment of the present invention includes a first fuel storage 11 for storing a first fuel, a first fuel storage 11 for storing a first fuel, A fuel supply line 19, a first line 21, a filter unit 23, a second line 25, and a second line 25 for drying the fuel, a gas drying unit 13, a gasifying unit 15, a boiler unit 17, A grinding device 27, and a second fuel reservoir 29. [ Since the above-described configurations are the same as those of the first embodiment, a detailed description thereof will be omitted.

상기 보일러부(17)에는 생성된 배기가스를 정제하여 배출하기 위한 정제장치(37)가 연결된다. 상기 정제장치(37)는 보일러부(17)로부터 생성된 알칼리, 중금속, 미세먼지 및 중탄소화합물 등의 불순물을 제거하는 역할을 수행한다. 상기 정제장치(37)는 불순물을 제거함으로써 라인의 부식, 스케일 생성 및 터빈의 효율이 저하되는 것을 막을 수 있다.A purifier 37 is connected to the boiler part 17 for purifying and discharging the generated exhaust gas. The purifier 37 serves to remove impurities such as alkali, heavy metal, fine dust, and heavy carbon compounds generated from the boiler unit 17. [ The purifying device 37 can prevent the corrosion of the lines, scale generation, and the efficiency of the turbine from deteriorating by removing the impurities.

상기 정제장치(37)는 보일러부(17)로부터 차례로 연결된 산화물 제거부(39), 열교환기(41), 집진기(43) 및 탈황부(45)를 구비함으로써 가스를 정제하여 배기한다. 상기 산화물 제거부(39)는 보일러부(17)에 연결되어 가스에 포함된 탄소산화물 및 질소산화물을 포함하는 산화물을 제거하고, 상기 열교환기(41)는 산화물 제거부(39)에 연결되어 열을 교환하거나, 회수한다. 또한, 상기 집진기(43)는 열교환기(41)에 연결되어 고체의 미세 먼지 및 액체의 미립자를 제거하고, 상기 탈황부(45)는 보일러부(17)로부터 배출된 가스에 포함된 황산화물을 제거한다.The purifier 37 includes an oxide remover 39, a heat exchanger 41, a dust collector 43 and a desulfurizer 45 connected in series from the boiler 17 to purify and exhaust the gas. The oxide removing unit 39 is connected to the boiler unit 17 to remove oxides including carbon oxides and nitrogen oxides contained in the gas. The heat exchanger 41 is connected to the oxide removing unit 39, Exchange or withdraw. The desiccant unit 45 is connected to the heat exchanger 41 to remove particulate matter and liquid fine particles from the solid and the desulfurization unit 45 can remove the sulfur oxides contained in the gas discharged from the boiler unit 17 Remove.

이 경우, 상기 시스템은 정제장치(37)로부터 제1연료 저장소(11)로 폐열 공급라인(47)을 연결함으로써 제1연료 저장소(11)에 저장된 제1연료를 건조시킬 수 있다. 상기 폐열 공급라인(47)은 미세 먼지를 제거하기 위한 집진기(43)의 후단으로부터 제1연료 저장소(11)로 연결되는 것이 바람직하지만, 황산화물을 제거하기 위한 탈황부(45) 후단에서 제1연료 저장소(11)로 연결될 수 있다. 상기 폐열 공급라인(47)은 필터부(23)의 구성, 제1연료의 종류 및 시스템의 운전 조건 등에 따라 제1연료 저장소(11)가 아닌 연료 건조부(13)로 연결될 수도 있다.In this case, the system can dry the first fuel stored in the first fuel reservoir 11 by connecting the waste heat supply line 47 from the refinery 37 to the first fuel reservoir 11. It is preferable that the waste heat supply line 47 is connected to the first fuel reservoir 11 from the rear end of the dust collector 43 for removing fine dust. However, in the rear end of the desulfurization unit 45 for removing sulfur oxides, To the fuel reservoir (11). The waste heat supply line 47 may be connected to the fuel drying unit 13 instead of the first fuel reservoir 11 depending on the configuration of the filter unit 23, the type of the first fuel, and the operating conditions of the system.

한편, 상기 제1연료 저장소(11) 또는 연료 건조부(13)에서 배출된 가스는 집진기(43)로 연결되어 배출됨으로써 건조 효율을 향상시킬 수 있다. 상기 연료 건조부(13)로부터 배출된 가스는 폐열 공급라인(47)과는 독립적인 라인으로 형성된 가스 배출라인(49)에 의해 집진기(43)로 배출될 수 있다.Meanwhile, the gas discharged from the first fuel reservoir 11 or the fuel drying unit 13 is connected to the dust collector 43 and discharged, thereby improving the drying efficiency. The gas discharged from the fuel drying unit 13 may be discharged to the dust collector 43 by a gas discharge line 49 formed in a line independent of the waste heat supply line 47.

상기 집진기(43)로부터 배출되는 폐열을 제1연료 저장소(11)로 공급하여 제1연료를 건조하는 경우, 상기 제1연료 저장소(11)로 공급되는 고온의 혼합가스 열로 인해 제1연료가 발화하는 것을 방지하기 위한 질소 공급부(35)가 제1연료 저장소(11)에 연결될 수 있다. 또한, 상기 집진기(43)로부터 배출되는 폐열이 제1연료 저장소(11)에 연결되지 않고 연료 건조부(13)에 연결되어 제1연료를 건조하는 경우에도 제1연료 저장소(11)의 자연 발화를 방지하기 위해 질소 공급부(35)가 제1연료 저장소(11)에 선택적으로 연결될 수도 있다.
When the waste heat discharged from the dust collector 43 is supplied to the first fuel storage 11 to dry the first fuel, the first fuel is ignited due to the heat of the high-temperature mixed gas supplied to the first fuel storage 11, A nitrogen supply unit 35 for preventing the fuel from being supplied to the first fuel reservoir 11 may be connected to the first fuel reservoir 11. Even when the waste heat discharged from the dust collector 43 is not connected to the first fuel storage 11 and is connected to the fuel drying unit 13 to dry the first fuel, The nitrogen supply part 35 may be selectively connected to the first fuel reservoir 11. [

도 4를 참조하면, 본 발명의 제4실시 예에 따른 화력발전 연계형 가스화 시스템은 제1연료를 저장하기 위한 제1연료 저장소(11), 상기 제1연료 저장소(11)로부터 공급받은 제1연료를 건조하기 위한 연료 건조부(13), 가스화부(15), 보일러부(17), 연료 공급라인(19), 제1라인(21), 필터부(23), 제2라인(25), 분쇄장치(27), 제2연료 저장소(29) 및 질소 공급부(35)를 구비한다.Referring to FIG. 4, the thermal power generation-linked gasification system according to the fourth embodiment of the present invention includes a first fuel reservoir 11 for storing a first fuel, a second fuel reservoir 11 for storing a first fuel supplied from the first fuel reservoir 11, A fuel supply line 19, a first line 21, a filter unit 23, a second line 25, and a second line 25 for drying the fuel, a gas drying unit 13, a gasifying unit 15, a boiler unit 17, A grinding apparatus 27, a second fuel reservoir 29, and a nitrogen supply unit 35. [

또한, 상기 시스템은 정제장치(37)로부터 제1연료 저장소(11)로 폐열 공급라인(47)을 연결함으로써 제1연료 저장소(11)에 저장된 제1연료를 건조시킬 수 있다. 상기 폐열 공급라인(47)은 미세 먼지를 제거하기 위한 집진기(43)의 후단으로부터 연료 건조부(13)로 연결되는 것이 바람직하지만, 황산화물을 제거하기 위한 탈황부(45) 후단에서 연료 건조부(13)로 연결될 수 있다. 상기 폐열 공급라인(47)은 필터부(23)의 구성, 제1연료의 종류 및 시스템의 운전 조건 등에 따라 연료 건조부(13)가 아닌 제1연료 저장소(11)로 연결될 수도 있다. 상기 폐열 공급라인(47)이 제1연료 저장소(11)로 연결되는 경우, 상기 제1연료 저장소(11)에서 어느 정도 건조된 제1연료가 연료 건조부(13)로 공급되기 때문에 제1연료의 건조기간 및 건조효율이 향상될 수 있다는 장점이 있다.The system may also dry the first fuel stored in the first fuel reservoir 11 by connecting the waste heat supply line 47 from the refinery 37 to the first fuel reservoir 11. It is preferable that the waste heat supply line 47 is connected to the fuel drying unit 13 from the rear end of the dust collector 43 for removing fine dust. However, at the rear end of the desulfurization unit 45 for removing sulfur oxides, (13). The waste heat supply line 47 may be connected to the first fuel reservoir 11 instead of the fuel drying unit 13 in accordance with the configuration of the filter unit 23, the type of the first fuel, the operating conditions of the system, When the waste heat supply line 47 is connected to the first fuel reservoir 11, since the first dried fuel in the first fuel reservoir 11 is supplied to the fuel drying unit 13, The drying period and the drying efficiency of the washing machine can be improved.

한편, 상기 제1연료 저장소(11) 또는 연료 건조부(13)에서 배출된 가스는 집진기(43)로 연결되어 배출됨으로써 건조 효율을 향상시킬 수 있다. 상기 연료 건조부(13)로부터 배출된 가스는 폐열 공급라인(47)과는 독립적인 라인으로 형성된 가스 배출라인(49)에 의해 집진기(43)로 배출될 수 있다. 상기 구성들은 상술한 제3실시 예에서와 동일하므로 그 자세한 설명을 생략한다.Meanwhile, the gas discharged from the first fuel reservoir 11 or the fuel drying unit 13 is connected to the dust collector 43 and discharged, thereby improving the drying efficiency. The gas discharged from the fuel drying unit 13 may be discharged to the dust collector 43 by a gas discharge line 49 formed in a line independent of the waste heat supply line 47. Since the above-described configurations are the same as those in the third embodiment, a detailed description thereof will be omitted.

본 발명의 제4실시 예에 따른 화력발전 연계형 가스화 시스템은 필터부(23) 및 보일러부(17) 사이로부터 제1연료 저장소(11)로 연결된 제3라인(31)을 따라 필터부(23)에서 정제된 가스를 제1연료 저장소(11)로 공급하여 제1연료를 건조할 수 있다. 상기 제3라인(31)은 온도가 충분히 낮아진 상태에서 필터부(23)를 통과하여 혼합가스를 제1연료 저장소(11)로 공급하기 때문에 제3라인(31)을 따라 공급된 혼합가스는 제1연료 저장소(11)의 발화 가능성을 막을 수 있다.The thermal power generation-linked gasification system according to the fourth embodiment of the present invention is provided with a filter unit 23 along a third line 31 connected from the filter unit 23 and the boiler unit 17 to the first fuel reservoir 11 The purified gas may be supplied to the first fuel reservoir 11 to dry the first fuel. Since the third line 31 supplies the mixed gas to the first fuel reservoir 11 through the filter unit 23 in a state in which the temperature is sufficiently lowered, 1 fuel reservoir 11 can be prevented from being ignited.

또한, 상기 필터부(23)에 의해 혼합가스 속에 포함된 고체 상태의 저급연료 미립자가 회수되므로, 상기 필터부(23)를 통과한 혼합가스는 정제된 가스를 제1연료 저장소(11)로 공급할 수 있어 연료 건조부(13)와 제1연료 저장소(11)를 연결하는 연료 공급라인(19) 및 제1연료를 연료 건조부(13)로부터 가스화부(15)로 공급하기 위한 공급라인이 막히는 것을 막을 수 있다.In addition, since the low-level particulate matter in the solid state contained in the mixed gas is recovered by the filter unit 23, the mixed gas passing through the filter unit 23 is supplied to the first fuel reservoir 11 A fuel supply line 19 connecting the first fuel reservoir 11 and the fuel drying unit 13 and a supply line for supplying the first fuel from the fuel drying unit 13 to the gasification unit 15 Can be prevented.

한편, 상기 제1연료의 건조시 발생하는 배기가스는 연료 건조부(13) 및 필터부(23) 사이에 연결된 제4라인(33)을 따라 필터부(23)로 공급된다. 상기 제4라인(33)은 제3라인(31)과는 독립적인 라인으로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 제4라인(33)은 배기가스를 연료 건조부(13) 및 가스화부(15)로 공급하지 않아 연료 건조부(13)와 제1연료 저장소(11)를 연결하는 연료 공급라인(19) 및 제1연료를 연료 건조부(13)로부터 가스화부(15)로 공급하기 위한 공급라인이 막히는 것을 막을 수 있고, 상기 필터부(23)로 공급되는 혼합가스의 온도 및 압력을 낮추기 위한 별도의 냉각장치 및 압력저감장치를 설치하지 않고도 정제 가능한 온도 및 압력으로 낮추어 필터부(23)에 혼합가스를 공급할 수 있다.The exhaust gas generated when drying the first fuel is supplied to the filter unit 23 along the fourth line 33 connected between the fuel drying unit 13 and the filter unit 23. The fourth line 33 is preferably formed as a line independent of the third line 31. The fourth line 33 does not supply the exhaust gas to the fuel drying unit 13 and the gasification unit 15 so that the fuel supply line 19 connecting the fuel drying unit 13 and the first fuel reservoir 11, And the supply line for supplying the first fuel from the fuel drying unit 13 to the gasification unit 15 can be prevented from being clogged and the temperature of the mixed gas supplied to the filter unit 23 can be prevented from being lowered, It is possible to supply the mixed gas to the filter section 23 by reducing the temperature and the pressure to be refined without installing the cooling device and the pressure reducing device.

따라서, 본 발명의 제4실시 예에 따른 시스템은 제3라인(31) 및 제4라인(33)을 이용하여 제1연료 저장소(11)에 저장된 수분함량이 높은 제1연료를 건조함으로써 연료 건조부(13)에서의 건조 효율을 향상시킬 수 있다.
Therefore, the system according to the fourth embodiment of the present invention is capable of drying the fuel by drying the high-moisture-content first fuel stored in the first fuel reservoir 11 by using the third line 31 and the fourth line 33, So that the drying efficiency in the portion 13 can be improved.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.Although the present invention has been described in detail with reference to the above embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention.

11: 제1연료 저장소 13: 연료 건조부
15: 가스화부 17: 보일러부
19: 연료 공급라인 21: 제1라인
23: 필터부 25: 제2라인
27: 분쇄장치 29: 제2연료 저장소
31: 제3라인 33: 제4라인
35: 질소 공급부 37: 정제장치
39: 산화물 제거부 41: 열교환기
43: 집진기 45: 탈황부
47: 폐열 공급라인 49: 가스 배출라인11: first fuel reservoir 13: fuel drying section
15: gasification part 17: boiler part
19: fuel supply line 21: first line
23: filter section 25: second line
27: Grinding device 29: Second fuel storage
31: third line 33: fourth line
35: Nitrogen supply part 37: Purification device
39: oxide removing agent 41: heat exchanger
43: dust collector 45:
47: waste heat supply line 49: gas discharge line

Claims (19)

제1연료를 저장하기 위한 제1연료 저장소;
상기 제1연료 저장소로부터 공급받은 제1연료를 건조하기 위한 연료 건조부;
건조된 제1연료를 불완전연소시켜 가스를 생성하는 가스화부;
상기 가스화부로부터 생성된 가스를 상기 연료 건조부로 공급하기 위한 제1라인;
상기 연료 건조부로부터 배출된 가스를 공급받아 증기를 생성하는 보일러부; 및
상기 보일러부에서 생성된 배기가스를 정제하기 위한 정제장치;를 구비하되,
상기 정제장치는 상기 보일러부에 연결되어 가스에 포함된 탄소산화물 및 질소산화물을 포함하는 산화물을 제거하기 위한 산화물 제거부, 상기 산화물 제거부에 연결된 열교환기, 상기 열교환기에 연결된 집진기, 및 상기 집진기에 연결되어 가스에 포함된 황산화물을 제거하기 위한 탈황부를 구비함으로써 가스를 정제하여 배기하는 것을 특징으로 하는 화력발전 연계형 가스화 시스템.A first fuel reservoir for storing a first fuel;
A fuel dryer for drying the first fuel supplied from the first fuel reservoir;
A gasification unit for incompletely combusting the dried first fuel to generate gas;
A first line for supplying the gas generated from the gasification unit to the fuel drying unit;
A boiler unit receiving the gas discharged from the fuel drying unit and generating steam; And
And a purifier for purifying the exhaust gas generated in the boiler portion,
The purification apparatus includes an oxide removal unit connected to the boiler unit for removing oxides including carbon oxides and nitrogen oxides contained in the gas, a heat exchanger connected to the oxide removal unit, a dust collector connected to the heat exchanger, And a desulfurization unit connected to the desulfurization unit to remove sulfur oxides contained in the gas, thereby purifying and exhausting the gas. 제1항에 있어서,
상기 제1라인으로부터 상기 연료 건조부에 공급된 가스는 상기 제1라인과는 다른 제2라인을 따라 상기 연료 건조부로부터 상기 가스화부로 공급되는 것을 특징으로 하는 화력발전 연계형 가스화 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the gas supplied to the fuel drying unit from the first line is supplied from the fuel drying unit to the gasifying unit along a second line different from the first line. 제1항에 있어서,
상기 제1라인으로부터 상기 연료 건조부로 공급되는 고온의 가스는 직접 또는 열풍에 의해 간접적으로 공급되어 상기 연료 건조부에 저장된 상기 제1연료를 건조하는 것을 특징으로 하는 화력발전 연계형 가스화 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the high temperature gas supplied from the first line to the fuel drying unit is indirectly supplied by direct or hot air to dry the first fuel stored in the fuel drying unit. 제1항에 있어서,
상기 연료 건조부로부터 상기 보일러부 사이에 연결되어 상기 보일러부로 공급되는 가스를 정제하여 공급하기 위한 필터부를 구비하는 것을 특징으로 하는 화력발전 연계형 가스화 시스템.The method according to claim 1,
And a filter unit connected between the fuel drying unit and the boiler unit to purify and supply the gas supplied to the boiler unit. 제4항에 있어서,
상기 필터부 및 상기 보일러부 사이로부터 상기 제1연료 저장소로 연결된 제3라인을 따라 상기 필터부로부터 정제된 가스를 상기 제1연료 저장소로 공급하여 상기 제1연료를 건조하는 것을 특징으로 하는 화력발전 연계형 가스화 시스템.5. The method of claim 4,
And supplying the purified gas from the filter unit to the first fuel reservoir along a third line connected between the filter unit and the boiler unit to the first fuel reservoir to dry the first fuel. Linked gasification system. 제1항 또는 제5항에 있어서,
상기 제1연료 저장소는 산소의 농도를 낮추기 위한 질소 공급부에 연결된 것을 특징으로 하는 화력발전 연계형 가스화 시스템.6. The method according to claim 1 or 5,
Wherein the first fuel reservoir is connected to a nitrogen supply for lowering the concentration of oxygen. 제6항에 있어서,
상기 제1연료 저장소로부터 배출된 배기가스는 제4라인을 따라 안내되어 상기 연료 건조부로부터 상기 보일러부 사이에 연결된 필터부로 공급되는 것을 특징으로 하는 화력발전 연계형 가스화 시스템.The method according to claim 6,
And the exhaust gas discharged from the first fuel reservoir is guided along the fourth line and supplied to the filter portion connected between the fuel drying portion and the boiler portion. 제1항에 있어서,
상기 가스화부는 고온의 가스를 생성하는 것을 특징으로 하는 화력발전 연계형 가스화 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the gasification unit generates a high-temperature gas. 삭제delete 제8항에 있어서,
상기 제1라인으로부터 상기 연료 건조부에 공급된 가스는 상기 제1라인과는 다른 제2라인을 따라 상기 연료 건조부로부터 상기 가스화부로 공급되는 것을 특징으로 하는 화력발전 연계형 가스화 시스템.9. The method of claim 8,
Wherein the gas supplied to the fuel drying unit from the first line is supplied from the fuel drying unit to the gasifying unit along a second line different from the first line. 제8항에 있어서,
상기 집진기로부터 배출되는 폐열을 제1연료 저장소 또는 상기 연료 건조부로 공급하여 제1연료를 건조하는 것을 특징으로 하는 화력발전 연계형 가스화 시스템.9. The method of claim 8,
And the waste heat discharged from the dust collector is supplied to the first fuel storage or the fuel drying unit to dry the first fuel. 제8항 또는 제11항에 있어서,
상기 제1연료 저장소 또는 상기 연료 건조부에서 배출된 가스는 상기 집진기로 연결되어 배출되는 것을 특징으로 하는 화력발전 연계형 가스화 시스템.The method according to claim 8 or 11,
Wherein the gas discharged from the first fuel storage or the fuel drying unit is connected to the dust collector and discharged. 제8항에 있어서,
상기 제1라인으로부터 상기 연료 건조부로 공급되는 고온의 가스는 직접 또는 열풍에 의해 간접적으로 공급되어 상기 연료 건조부에 저장된 상기 제1연료를 건조하는 것을 특징으로 하는 화력발전 연계형 가스화 시스템.9. The method of claim 8,
Wherein the high temperature gas supplied from the first line to the fuel drying unit is indirectly supplied by direct or hot air to dry the first fuel stored in the fuel drying unit. 제8항에 있어서,
상기 연료 건조부로부터 상기 보일러부 사이에 연결되어 상기 보일러부로 공급되는 가스를 정제하여 공급하기 위한 필터부를 구비하는 것을 특징으로 하는 화력발전 연계형 가스화 시스템.9. The method of claim 8,
And a filter unit connected between the fuel drying unit and the boiler unit to purify and supply the gas supplied to the boiler unit. 제14항에 있어서,
상기 필터부 및 상기 보일러부 사이로부터 상기 제1연료 저장소로 연결된 제3라인을 따라 상기 필터부로부터 정제된 가스를 상기 제1연료 저장소로 공급하여 상기 제1연료를 건조하는 것을 특징으로 하는 화력발전 연계형 가스화 시스템.15. The method of claim 14,
And supplying the purified gas from the filter unit to the first fuel reservoir along a third line connected between the filter unit and the boiler unit to the first fuel reservoir to dry the first fuel. Linked gasification system. 제11항 또는 제15항에 있어서,
상기 제1연료 저장소는 질소 공급부에 연결된 것을 특징으로 하는 화력발전 연계형 가스화 시스템.16. The method according to claim 11 or 15,
Wherein said first fuel reservoir is connected to a nitrogen supply. 제16항에 있어서,
상기 제1연료 저장소로부터 배출된 배기가스는 제4라인을 따라 안내되어 상기 연료 건조부로부터 상기 보일러부 사이에 연결된 필터부로 공급되는 것을 특징으로 하는 화력발전 연계형 가스화 시스템.17. The method of claim 16,
And the exhaust gas discharged from the first fuel reservoir is guided along the fourth line and supplied to the filter portion connected between the fuel drying portion and the boiler portion. 제1항 또는 제8항에 있어서,
상기 보일러부는
상기 제1연료보다 수분 함량이 낮은 제2연료를 저장하기 위한 제2연료 저장소; 및
상기 제2연료 저장소로부터 공급받은 제2연료를 분쇄하기 위한 분쇄장치로부터 제2연료를 공급받는 것을 특징으로 하는 화력발전 연계형 가스화 시스템.The method according to claim 1 or 8,
The boiler section
A second fuel reservoir for storing a second fuel having a lower moisture content than the first fuel; And
And the second fuel is supplied from the crushing device for crushing the second fuel supplied from the second fuel reservoir. 제18항에 있어서,
상기 제1연료는 아역청탄, 갈탄, 바이오매스 및 슬러지를 포함하고, 상기 제2연료는 역청탄 및 무연탄을 포함하는 것을 특징으로 하는 화력발전 연계형 가스화 시스템.19. The method of claim 18,
Wherein the first fuel includes sub-bituminous coal, lignite, biomass, and sludge, and the second fuel includes bituminous coal and anthracite coal.
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