KR102051849B1 - Generation system utilizing coal gasification and FT reaction off-gas - Google Patents

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Abstract

본 발명은 석탄을 이용해 합성가스를 생성하는 석탄 가스화부; 상기 석탄 가스화부로부터 합성가스를 공급받아 FT 반응을 통해 산업용 연료를 생산하는 FT 반응부; 및 상기 석탄 가스화부로부터 합성가스를 공급받아 엔진을 구동시켜 전기를 발생시키는 제1발전유닛 및 상기 FT 반응부로부터 FT 반응에 참여하지 않은 미활용된 오프가스를 공급받아 엔진을 구동시켜 전기를 발생시키는 제2발전유닛을 포함하는 발전부; 를 포함하여 이루어져, 석탄의 가스화 및 FT 반응으로 산업용 연료를 생산하는 과정에서 버려지는 오프가스를 활용하여 고효율로 발전을 할 수 있는 발전 시스템에 관한 것이다.The present invention is a coal gasification unit for generating a synthesis gas using coal; An FT reaction unit receiving synthesis gas from the coal gasification unit and producing an industrial fuel through an FT reaction; And a first power generation unit for generating electricity by driving the engine by receiving the synthesis gas from the coal gasification unit, and driving the engine by receiving an unused off-gas not supplied to the FT reaction from the FT reaction unit. A power generation unit including a second power generation unit; It includes, and relates to a power generation system that can generate power with high efficiency by utilizing off-gas that is discarded in the process of producing industrial fuel by the gasification of coal and FT reaction.

Description

석탄 가스화 및 ＦＴ 반응 오프가스를 활용한 발전 시스템 {Generation system utilizing coal gasification and FT reaction off-gas}Generation system utilizing coal gasification and FT reaction off-gas

본 발명은 석탄의 가스화 및 FT 반응으로 산업용 연료를 생산하는 과정에서 버려지는 오프가스를 활용하여 발전을 하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a technology for generating power using off-gas that is discarded in the process of producing industrial fuel by coal gasification and FT reaction.

저급 무연탄 등의 석탄 연료를 산소 또는 증기 등과 반응시키는 가스화 과정(gasification)을 통해서 합성가스(CO, H2)를 만들어 낼 수 있다.Syngas (CO, H 2 ) can be produced through gasification of reacting coal fuel such as lower anthracite coal with oxygen or steam.

그리고 이 합성가스는 여러 가지 용도로 활용되는데, 특히 이를 FT(Fischer & Tropsh) 반응을 통하면 우리가 일반적으로 사용할 수 있는 연료들(경유, 등유, 가솔린 등)을 생산할 수 있다. 이때 FT 반응에 참여하여 반응하지 않고 미활용된 가스(오프가스; off-gas)는 일반적으로 버려진다.And this syngas is used for many purposes, especially through the FT (Fischer & Tropsh) reaction, which can produce the fuels we normally use (diesel, kerosene, gasoline, etc.). At this time, the unused gas (off-gas) that does not react by participating in the FT reaction is generally discarded.

즉, 오프가스의 발열량은 일반적인 발전기용으로 사용되는 경유나 가스연료에 비해 1/5 내지 1/10 정도의 발열량을 갖기 때문에, 미연소가 되거나 연소가 되더라도 열효율이 매우 낮아서 발전용 연료로 사용되지 못하고 버려지는 문제점이 있었다.In other words, the calorific value of off-gas is about 1/5 to 1/10 calorific value compared to diesel or gas fuel used for general generators, so even if unburned or burned, its thermal efficiency is very low and thus it is not used as a fuel for power generation. There was a problem that can not be discarded.

KR 2014-0139314 A (2014.12.05)KR 2014-0139314 A (2014.12.05)

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 석탄의 가스화 및 FT 반응으로 산업용 연료를 생산하는 과정에서 버려지는 오프가스를 활용하여 안정적인 연소를 통한 고효율 발전을 할 수 있는 발전 시스템을 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the problems as described above, the object of the present invention is to use the off-gas that is discarded in the process of producing industrial fuel by the gasification of coal and FT reaction to achieve high efficiency power generation through stable combustion It is to provide a power generation system that can.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 석탄 가스화 및 FT 반응 오프가스를 활용한 발전 시스템은, 석탄을 이용해 합성가스를 생성하는 석탄 가스화부; 상기 석탄 가스화부로부터 합성가스를 공급받아 FT 반응을 통해 산업용 연료를 생산하는 FT 반응부; 및 상기 석탄 가스화부로부터 합성가스를 공급받아 엔진을 구동시켜 전기를 발생시키는 제1발전유닛 및 상기 FT 반응부로부터 FT 반응에 참여하지 않은 미활용된 오프가스를 공급받아 엔진을 구동시켜 전기를 발생시키는 제2발전유닛을 포함하는 발전부; 를 포함하여 이루어질 수 있다.The power generation system utilizing the coal gasification and FT reaction off-gas of the present invention for achieving the above object, the coal gasification unit for generating a synthesis gas using coal; An FT reaction unit receiving synthesis gas from the coal gasification unit and producing an industrial fuel through an FT reaction; And a first power generation unit for generating electricity by driving the engine by receiving the synthesis gas from the coal gasification unit, and driving the engine by receiving an unused off-gas not supplied to the FT reaction from the FT reaction unit. A power generation unit including a second power generation unit; It may be made, including.

또한, 상기 발전부는 석탄 가스화부에서 생성되는 합성가스의 성분에 따라 상기 제1발전유닛 및 제2발전유닛 중 어느 하나를 선택적으로 작동시켜 발전을 할 수 있다.In addition, the power generation unit may generate power by selectively operating any one of the first power generation unit and the second power generation unit according to the components of the synthesis gas generated in the coal gasification unit.

또한, 태양광을 이용해 발전을 하는 태양광 발전부; 및 상기 태양광 발전부로부터 전기를 공급받아 물을 전기분해하여 얻은 산소를 석탄 가스화부로 공급하며 수소를 FT 반응부로 공급하는 전기분해장치; 를 더 포함하여 이루어질 수 있다.In addition, the solar power generation unit for generating power using solar light; And an electrolysis device which receives electricity from the photovoltaic unit and supplies oxygen obtained by electrolyzing water to the coal gasifier and supplies hydrogen to the FT reaction unit. It may be made to include more.

또한, 낮에는 상기 태양광 발전부 및 전기분해장치를 이용해 생성된 산소 및 수소를 공급하여 합성가스의 생성 및 FT 반응을 하고, 오프가스를 이용하여 제2발전유닛에서 전기를 생산할 수 있다.In addition, during the day it is possible to supply the oxygen and hydrogen generated using the photovoltaic unit and the electrolysis device to generate the synthesis gas and FT reaction, and to produce electricity in the second power unit using off-gas.

또한, 밤에는 상기 석탄 가스화부로 공기를 공급하여 합성가스를 생성하며, 생성된 합성가스를 이용하여 제1발전유닛에서 전기를 생산할 수 있다.In addition, at night, the coal gasifier may supply air to generate synthesis gas, and generate electricity in the first power generation unit using the generated synthesis gas.

또한, 상기 제1발전유닛은 압축착화 방식을 이용한 혼소엔진 발전기일 수 있다.In addition, the first power generation unit may be a mixed engine generator using a compression ignition method.

또한, 상기 제2발전유닛은 불꽃점화 방식을 이용한 전소엔진 발전기일 수 있다.In addition, the second power generation unit may be an all-engine engine generator using a spark ignition method.

또한, 상기 전소엔진은 압축비가 15:1 로 형성될 수 있다.In addition, the burnout engine may have a compression ratio of 15: 1.

또한, 상기 전소엔진은 이론공연비로 운전될 수 있다.In addition, the burnout engine can be operated at a theoretical performance ratio.

또한, 상기 제2발전유닛은, 상기 전소엔진의 배기관에 설치되어 배기가스에 포함된 유해가스들을 제거하는 제1삼원촉매; 상기 배기가스의 유동방향으로 제1삼원촉매 전방의 배기관에 설치된 전방 산소센서 및 제1삼원촉매 후방의 배기관에 설치된 후방 산소센서; 및 상기 전소엔진, 전방 산소센서 및 후방 산소센서에 연결되어 전소엔진을 제어하는 제어부; 를 포함하여 이루어지며, 상기 전소엔진은 공기 과잉률(λ)의 평균이 1.00보다 높은 린 상태로 운전될 수 있다.In addition, the second power generation unit may include: a first ternary catalyst installed in an exhaust pipe of the combustion engine to remove harmful gases included in exhaust gas; A front oxygen sensor installed in the exhaust pipe in front of the first three-way catalyst and a rear oxygen sensor installed in the exhaust pipe behind the first three-way catalyst in the flow direction of the exhaust gas; And a control unit connected to the burnt out engine, the front oxygen sensor, and the rear oxygen sensor to control an burnt out engine. It is made, including, the burner engine can be operated in a lean state the average of the excess air ratio (λ) is higher than 1.00.

또한, 상기 전소엔진은 공기 과잉률(λ)의 평균이 1.018보다 크고 1.022보다 작은 범위 내에서 운전될 수 있다.In addition, the burnout engine can be operated in a range where the average of the excess air ratio? Is larger than 1.018 and smaller than 1.022.

또한, 상기 제2발전유닛은, 상기 배기가스의 유동방향으로 상기 후방 산소센서 후방의 배기관에 설치되어 배기가스에 포함된 유해가스들을 제거하는 제2삼원촉매를 더 포함하여 이루어질 수 있다.The second power generation unit may further include a second three-way catalyst installed in an exhaust pipe behind the rear oxygen sensor in a flow direction of the exhaust gas to remove harmful gases included in the exhaust gas.

또한, 상기 제2발전유닛은, 상기 배기가스의 유동방향으로 상기 후방 산소센서 후방의 배기관에 설치된 질소산화물 센서를 더 포함하여 이루어질 수 있다.The second power generation unit may further include a nitrogen oxide sensor installed in an exhaust pipe behind the rear oxygen sensor in a flow direction of the exhaust gas.

본 발명은 석탄의 가스화 및 FT 반응으로 산업용 연료를 생산하는 과정에서 버려지는 오프가스를 활용하여 고효율로 발전을 할 수 있는 장점이 있다.The present invention has the advantage of generating power with high efficiency by utilizing off-gas that is discarded in the process of producing industrial fuel by coal gasification and FT reaction.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 석탄 가스화 및 FT 반응 오프가스를 활용한 발전 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 석탄 가스화 및 FT 반응 오프가스를 활용한 발전 시스템의 제2발전유닛에서, 전소엔진의 압축비 및 공기 과잉률(λ)에 따른 열효율을 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 제2발전유닛을 나타낸 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 제2발전유닛에서 전소엔진을 전방 산소센서, 후방 산소센서 및 제1삼원촉매를 이용해 이론공연비로 제어한 상태에서의 배기가스 중의 유해가스 농도를 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 제2발전유닛에서 전소엔진을 전방 산소센서, 후방 산소센서 및 제1삼원촉매를 이용하되 공기 과잉률(λ)의 평균이 1.00보다 미세하게 높은 1.02 정도의 린 상태로 운전되도록 제어한 상태에서의 배기가스 중의 유해가스 농도를 나타낸 그래프이다.1 is a block diagram showing a power generation system utilizing coal gasification and FT reaction offgas according to an embodiment of the present invention.
2 is a graph showing thermal efficiency according to compression ratio and excess air ratio (λ) of an all-electric engine in a second power generation unit using a coal gasification and FT reaction offgas according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic view showing a second power generation unit according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a graph showing the concentration of harmful gases in the exhaust gas in the second power unit according to an embodiment of the present invention in the state of controlling the theoretical fuel ratio using the front oxygen sensor, the rear oxygen sensor and the first three-way catalyst to be.
FIG. 5 is a 1.02 power generation engine using a front oxygen sensor, a rear oxygen sensor, and a first three-way catalyst in a second power generation unit according to an embodiment of the present invention. This is a graph showing the concentration of harmful gases in the exhaust gas under the condition of operating in a lean state.

이하, 상기한 바와 같은 본 발명의 석탄 가스화 및 FT 반응 오프가스를 활용한 발전 시스템을 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the power generation system utilizing the coal gasification and FT reaction offgas of the present invention as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 석탄 가스화 및 FT 반응 오프가스를 활용한 발전 시스템을 나타낸 구성도이다.1 is a block diagram showing a power generation system utilizing coal gasification and FT reaction offgas according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 석탄 가스화 및 FT 반응 오프가스를 활용한 발전 시스템은, 크게 석탄 전처리부(10), 태양광 발전부(15), 전기분해장치(16), 석탄 가스화부(20), 합성가스 클리닝부(30), FT 반응부(40), 제1발전유닛(51) 및 제2발전유닛(520)을 포함하는 발전부(50)로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 1, a power generation system utilizing coal gasification and FT reaction offgas according to an embodiment of the present invention includes a coal pretreatment unit 10, a solar power generation unit 15, and an electrolysis device 16. , The power generation unit 50 including the coal gasification unit 20, the syngas cleaning unit 30, the FT reaction unit 40, the first power generation unit 51, and the second power generation unit 520. have.

석탄 전처리부(10)는 석탄을 전처리하여 고정탄소의 비율을 높인 후의 석탄을 석탄 가스화부(20)로 공급할 수 있도록 하는 부분이다. 보다 상세하게는 석탄은 주로 가연성 성분인 고정탄소 및 휘발성분, 비가연성 성분인 수분, 회분 및 기타 광물 등으로 이루어져 있다. 고정탄소는 석탄 활용의 주성분이 되며 고정탄소의 비율이 높을수록 고급석탄이며 발열량과 전환효율이 높다. 휘발성분은 탄화도가 낮은 경우에 다량 생성되는 것으로, 휘발성분의 비율이 높은 경우 연소가 잘 되지 않는다. 특히 회분은 석탄의 발열량 및 전환효율을 크게 떨어뜨리는 성분이므로, 저급석탄의 활용을 위해서는 반드시 석탄의 전처리가 필요하다. 그리고 탄층에서 캐낸 원탄(run of mine coal)에는 고정탄소 성분이 높은 정탄과 암석의 파괴석인 맥석(gangue)이 혼재되어 있는데, 맥석이 정탄에 함유되어 있으면 정탄의 연소과정에서 열량이 저하되고 유해가스(SOx)가 발생하는 원인이 되므로, 석탄을 석탄 가스화부로 공급하기 전에 석탄의 전처리가 필요하다.The coal pretreatment unit 10 is a portion for pre-treating coal to supply coal to the coal gasifier 20 after increasing the ratio of fixed carbon. More specifically, coal is mainly composed of fixed carbon and volatile components, which are combustible components, and moisture, ash, and other minerals, which are non-combustible components. Fixed carbon is the main component of coal utilization, and the higher the proportion of fixed carbon, the higher the quality of coal and the higher the calorific value and the conversion efficiency. Volatile content is produced in a large amount when the degree of carbonization is low, and combustion is not good when the ratio of volatile content is high. In particular, ash is a component that significantly lowers the calorific value and conversion efficiency of coal, and therefore, pretreatment of coal is necessary for utilization of lower coal. In the coal of the coal seam (run of mine coal) is a mixture of high fixed carbon and coal gangue, the crushed stone of gangue (gangue), if the gangue is contained in the coal, the calorific value is reduced during combustion of the coal and harmful gas Since (SOx) is generated, pretreatment of coal is necessary before supplying coal to the coal gasifier.

태양광 발전부(15)는 태양광을 이용해 전기를 발생시키는 부분이며, 태양전지를 이용해 낮 시간에 태양광을 이용해 발전을 할 수 있다.The solar power generation unit 15 is a portion that generates electricity by using sunlight, and can generate power by using sunlight in the day time using a solar cell.

전기분해장치(16)는 태양광 발전부(15)로부터 전기를 공급받아 물을 전기분해하여 산소 및 수소를 발생시키는 부분이고, 발생된 산소는 석탄 가스화부(20)로 공급되고 수소는 FT 반응부(40)로 공급될 수 있다.The electrolysis device 16 receives electricity from the photovoltaic generation unit 15 to electrolyze water to generate oxygen and hydrogen, and the generated oxygen is supplied to the coal gasification unit 20 and the hydrogen is FT reaction. It may be supplied to the portion 40.

석탄 가스화부(20)는 석탄을 이용해 합성가스(syngas)를 생성하는 부분이다. 보다 상세하게는 석탄 가스화부(20)에서는 탄화수소로 구성된 물질인 석탄, 저급 잔사유, 산업 폐기물, 바이오매스 등을 산소 또는 증기 등과 반응시키는 가스화 과정(gasification)을 통해서 열과 합성가스(CO, H2)를 생성한다. 여기에서 가스화 반응은 단일 반응이 아니라 고체 탄화수소 물질이 100℃ 근처에서 수분이 제거되는 건조, 350℃ 내지 550℃ 범위에서 고체상의 휘발 성분이 제거되는 열분해, 500℃ 이상부터 탄소와 산소가 반응하여 열을 만드는 연소, 합성가스를 생성하는 가스화 반응 등이 순차적 또는 동시에 일어나는 복합 반응이다. 열분해를 거치면 고체 탄화수소는 탄화수소 물질들과 회재로만 구성된 숯(char)으로 변하며, 숯을 반응시키기 위해서는 열이 필요하게 된다. 그리고 가스화제로 수증기와 산소를 사용할 경우에 생성되는 합성가스는 주로 CO와 H2로 비교적 발열량이 높은 중열량가스(5,000~6,000kcal/m3)가 되며, 산소 대신에 공기를 사용하면 생성가스 중에 질소 성분이 증가되어 발열량이 낮은 저발열량 가스(3,000kcal/m3)이하가 된다. 또한, 고체 탄화수소에 포함된 유황과 질소성분은 가스화 반응으로 수소 또는 일산화탄소와 반응하여 H2S, COS, CS2, NH3로 변화되어 연소에 의해 배출되는 가스와는 다른 형태의 화합물을 형성한다.Coal gasification unit 20 is a part for generating a synthesis gas (syngas) using coal. More specifically, in the coal gasification unit 20, heat and syngas (CO, H 2 ) through a gasification process of reacting coal, lower residue oil, industrial waste, biomass, etc., consisting of hydrocarbons, with oxygen or steam. ) Here, the gasification reaction is not a single reaction, but a solid hydrocarbon material is dried to remove moisture around 100 ℃, pyrolysis to remove the solid volatile components in the range of 350 ℃ to 550 ℃, carbon and oxygen reacts from 500 ℃ or more Combustion to produce, gasification reaction to generate syngas, etc. is a complex reaction occurring sequentially or simultaneously. After pyrolysis, the solid hydrocarbon turns into a char consisting of only hydrocarbon materials and ash, and heat is required to react the char. Synthetic gas produced when using water vapor and oxygen as a gasifier is mainly CO and H 2, which is a relatively high calorific value gas (5,000-6,000 kcal / m 3 ). The nitrogen component is increased during the process, so that the calorific value is lower than the low calorific value gas (3,000 kcal / m 3 ). In addition, sulfur and nitrogen contained in solid hydrocarbons react with hydrogen or carbon monoxide by gasification to be converted into H 2 S, COS, CS 2 , NH 3 to form compounds different from those emitted by combustion. .

합성가스 클리닝부(30)는 석탄 가스화부(20)에서 가스화 과정을 거친 후 생성된 합성가스에서 이물질 또는 유해가스 등을 제거하는 부분이며, 가스 클리닝 과정을 거친 합성가스는 발전부(50) 중 제1발전유닛(51)으로 공급되어 발전에 이용되거나 FT 반응부(40)로 공급되어 FT 반응에 이용될 수 있다.The syngas cleaning unit 30 is a portion for removing foreign substances or harmful gases from the syngas generated after the gasification process in the coal gasification unit 20, the syngas after the gas cleaning process of the power generation unit 50 It may be supplied to the first power generation unit 51 to be used for power generation, or may be supplied to the FT reaction unit 40 to be used for the FT reaction.

FT 반응부(40)는 가스 클리닝 과정을 거친 후 공급되는 합성가스와 물의 전기분해를 통해 생성된 수소를 공급받아 FT 반응을 통해 산업용 연료인 디젤 또는 가솔린 등을 생산하는 부분이다. 여기에서 FT 반응은 Fischer 와 Tropsh 라는 사람이 개발해낸 공정으로 석유화학의 기반이 되는 공정으로서, 합성가스인 CO 및 H2로부터 알칸(CnH(2n+2)) 생성을 타겟으로 하는 반응이다. 그리고 FT 반응부(40)에서는 FT 반응에 참여하지 않은 미활용된 오프가스가 발생하게 된다.The FT reaction unit 40 receives hydrogen generated through the electrolysis of the syngas and water supplied after the gas cleaning process and produces diesel or gasoline, which is an industrial fuel, through the FT reaction. Here, the FT reaction is a process developed by Fischer and Tropsh, which is the foundation of petrochemical, and targets the production of alkanes (CnH (2n + 2)) from CO and H 2 , syngases. In the FT reaction unit 40, unused offgas that does not participate in the FT reaction is generated.

발전부(50)는 제1발전유닛(51) 및 제2발전유닛(52)으로 구성될 수 있다. 제1발전유닛(51)은 석탄 가스화부(20)를 거쳐 합성가스 클리닝부(30)에서 클리닝된 합성가스를 공급받아 엔진을 구동시켜 전기를 발생시킨다. 제2발전유닛(52)은 FT 반응부(40)에서 FT 반응에 참여하지 않은 미활용된 오프가스를 공급받아 엔진을 구동시켜 전기를 발생시킨다.The power generation unit 50 may include a first power generation unit 51 and a second power generation unit 52. The first power generation unit 51 receives the syngas cleaned from the syngas cleaning unit 30 via the coal gasification unit 20 to drive the engine to generate electricity. The second power generation unit 52 receives an unused off gas that does not participate in the FT reaction from the FT reaction unit 40 to drive the engine to generate electricity.

여기에서 발전부(50)는 석탄 가스화부(20)에서 생성되는 합성가스의 성분에 따라 제1발전유닛(51) 및 제2발전유닛(52) 중 어느 하나를 선택적으로 작동시켜 발전을 할 수 있다.Here, the power generation unit 50 may generate power by selectively operating any one of the first power generation unit 51 and the second power generation unit 52 according to the composition of the syngas generated in the coal gasification unit 20. have.

즉, 석탄의 가스화 과정에는 산소가 필요하고, 이 산소는 낮에 태양광 발전을 이용한 물의 전기분해를 통해 얻을 수 있으며 전기분해를 통해 수소도 만들어지므로, 낮 시간에는 태양광 발전부 및 전기분해장치를 이용해 생성된 산소를 석탄 가스화부(20)로 공급하고 수소를 FT 반응부(40)로 공급하여 합성가스의 생성 및 FT 반응을 하며, 이때 석탄 가스화부(20)에서 만들어지는 합성가스의 성분은 H2 70%, CO 15%, CO2 15% 정도의 범위를 갖는다. 이렇게 만들어진 합성가스는 FT 반응에 활용되며, FT 반응에 참여하지 않은 미활용된 오프가스를 이용하여 제2발전유닛(52)을 구동시켜 전기를 생산할 수 있다.In other words, oxygen is required for the gasification of coal, and this oxygen can be obtained by electrolysis of water using photovoltaic power generation during the day, and hydrogen is also produced through electrolysis. The oxygen generated by using is supplied to the coal gasifier 20 and the hydrogen is supplied to the FT reaction unit 40 to generate the synthesis gas and FT reaction, wherein the components of the synthesis gas produced in the coal gasifier 20 Has a range of about 70% H 2 , 15% CO, and 15% CO 2 . The synthesis gas thus produced is utilized in the FT reaction, and can drive electricity using the unused offgas not participating in the FT reaction to produce electricity.

그리고 밤에는 태양광 발전이 되지 않아 물의 전기분해가 이루어지지 않으므로, 산소 대신 공기를 석탄 가스화부(20)로 공급하여 가스화 과정이 이루어지며, 이때 생성된 합성가스의 성분은 H2 15%, CO 15%, CO2 10%, N2 60% 정도의 범위를 갖는다. 이렇게 만들어진 합성가스는 FT 반응부(40)로 공급되지 않고 직접 제1발전유닛(51)으로 공급되며, 합성가스를 이용하여 제1발전유닛(51)을 구동시켜 전기를 생산할 수 있다.And at night, the photovoltaic power generation is not performed, so the electrolysis of water is not carried out, so that the gasification process is performed by supplying air to the coal gasifier 20 instead of oxygen, and the composition of the synthesis gas is H 2 15%, CO 15%, 10% CO 2 , 60% N 2 . The synthetic gas thus produced is not directly supplied to the FT reaction unit 40, but is directly supplied to the first power generation unit 51, and the first gas generation unit 51 may be driven by using the synthesis gas to produce electricity.

또한, 제1발전유닛(51)은 압축착화(CI) 방식을 이용한 혼소엔진 발전기일 수 있다. 즉, 제1발전유닛(51)에서는 밤에 공기를 이용한 가스화 과정을 통해 생성된 합성가스를 이용해 엔진을 구동시켜 발전을 하는데, 석탄 가스화부(20)에서 밤에 공기를 이용해 생성되는 합성가스는 성분의 변화가 심하기 때문에 합성가스에 디젤 또는 다른 가스연료 등을 혼합하여 연소시키는 혼소엔진을 이용한 발전기를 통해 보다 안정적으로 발전을 할 수 있다.In addition, the first power generation unit 51 may be a mixed engine generator using a compression ignition (CI) method. That is, in the first power generation unit 51 to generate power by driving the engine by using the synthesis gas generated through the gasification process using air at night, the synthesis gas generated by using the air at night in the coal gasifier 20 Since the change in components is severe, it is possible to generate electricity more stably through a generator using a mixed-use engine that mixes and burns synthesis gas with diesel or other gas fuel.

또한, 제2발전유닛(52)은 불꽃점화(SI) 방식을 이용한 전소엔진 발전기일 수 있다. 즉, 제2발전유닛(52)은 낮에 FT 반응부(40)에서 발생되는 오프가스만을 이용해 엔진을 구동시켜 발전을 하는데, 낮에 FT 반응부(40)에서 발생되는 오프가스는 발열량이 약 2,000kcal/m3 정도로 일반적인 발전기용으로 사용되는 경유나 가스연료의 1/5 내지 1/10 정도의 발열량을 갖는다. 이와 같이 상대적으로 낮은 발열량을 갖는 오프가스의 연소를 위해서 불꽃점화 방식으로 연소하는 전소엔진을 이용할 수 있다.In addition, the second power generation unit 52 may be an all-engine engine generator using a spark ignition (SI) method. That is, the second power generation unit 52 generates power by driving the engine using only off-gas generated in the FT reaction part 40 during the day, and the off-gas generated in the FT reaction part 40 during the day generates about a heat amount. It has a calorific value of about 1/5 to 1/10 of diesel or gas fuel used for general generators at about 2,000 kcal / m 3 . As such, an all-fired engine combusted by a spark ignition method may be used to burn off gas having a relatively low calorific value.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 석탄 가스화 및 FT 반응 오프가스를 활용한 발전 시스템의 제2발전유닛에서, 전소엔진의 압축비 및 공기 과잉률(λ)에 따른 열효율을 나타낸 그래프이다.2 is a graph showing thermal efficiency according to compression ratio and excess air ratio (λ) of an all-electric engine in a second power generation unit using a coal gasification and FT reaction offgas according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 제2발전유닛(52)의 전소엔진은 압축비가 15:1 로 형성될 수 있으며, 전소엔진은 이론공연비로 운전될 수 있다. 일반적인 불꽃점화 방식의 엔진은 연료가 스스로 연소하는 자발화(노킹) 현상으로 인해 보통 10:1 내지 11:1 정도의 압축비를 갖는데, 본 발명에서는 발열량이 낮은 오프가스를 이용하므로 노킹 현상이 감소되어 압축비를 15:1까지 형성할 수 있었다. 이에 따라 압축비가 15:1 이면서 이론공연비(λ=1.00)로 엔진이 운전될 때 열효율이 약 37% 정도로 매우 높은 열효율을 얻을 수 있었다. 그리하여 저공해 및 고효율로 엔진을 운전하여 발전을 할 수 있다.Referring to FIG. 2, the combustion engine of the second power generation unit 52 may have a compression ratio of 15: 1, and the combustion engine may be operated at a theoretical performance ratio. In general, a spark ignition engine has a compression ratio of about 10: 1 to 11: 1 due to a self-ignition (knocking) phenomenon in which fuel burns itself, and in the present invention, knocking is reduced because off-gas is generated. A compression ratio of up to 15: 1 could be achieved. Accordingly, when the engine is operated with a compression ratio of 15: 1 and the theoretical performance ratio (λ = 1.00), thermal efficiency of about 37% was obtained. Thus, the engine can be generated by operating the engine with low pollution and high efficiency.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 제2발전유닛을 나타낸 개략도이다.3 is a schematic view showing a second power generation unit according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 제2발전유닛(52)은 전소엔진(100), 라디에이터(200), 발전기(600), 제1삼원촉매(410), 전방 산소센서(430), 후방 산소센서(440), 제2삼원촉매(420), 질소산화물 센서(460) 및 제어부(500)로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 3, the second power generation unit 52 includes an all-engine 100, a radiator 200, a generator 600, a first ternary catalyst 410, a front oxygen sensor 430, and a rear oxygen sensor 440. ), The second ternary catalyst 420, the nitrogen oxide sensor 460, and the controller 500.

전소엔진(100)은 오프가스를 이용해 구동되는 가스엔진이 될 수 있으며, 전소엔진(100)에서 연소된 후의 배기가스는 배기관(110)을 통해 배출될 수 있다.The combustion engine 100 may be a gas engine driven using off-gas, and the exhaust gas after being burned in the combustion engine 100 may be discharged through the exhaust pipe 110.

라디에이터(200)는 전소엔진(100)에 연결되어 냉각수가 순환되면서 연소에 의해 발생되는 열을 냉각시킬 수 있다. 이때, 라디에이터(200)는 전소엔진(100)의 구동축에 연결되어 구동되는 쿨링팬에 의해 공랭식으로 냉각될 수 있다.The radiator 200 may be connected to the all-engine engine 100 to cool the heat generated by the combustion while the coolant is circulated. In this case, the radiator 200 may be cooled in an air-cooled manner by a cooling fan that is connected to the driving shaft of the burnout engine 100 and driven.

발전기(600)는 전소엔진(100)에 연결되어 구동됨으로써 전기를 생산할 수 있다.The generator 600 may be connected to and driven by the all-engine 100 to produce electricity.

제1삼원촉매(410)는 전소엔진(100)의 배기관(110)에 설치되어 전소엔진(100)의 연소실에서 연소된 후 배출되는 배기가스에 포함된 일산화탄소, 질소산화물 등의 유해가스들을 제거하여 배기가스 중의 유해가스 농도를 저감시킨다.The first three-way catalyst 410 is installed in the exhaust pipe 110 of the combustion engine 100 to remove harmful gases such as carbon monoxide, nitrogen oxides, etc. contained in the exhaust gas discharged after combustion in the combustion chamber of the combustion engine 100 The concentration of harmful gas in the exhaust gas is reduced.

전방 산소센서(430)는 배기가스의 유동방향으로 제1삼원촉매(410) 전방의 배기관(110)에 설치되어, 제1삼원촉매(410)를 거치기 전인 전소엔진(100)에서 연소된 후 배출된 배기가스 중의 산소 농도를 측정할 수 있다.The front oxygen sensor 430 is installed in the exhaust pipe 110 in front of the first three-way catalyst 410 in the flow direction of the exhaust gas, and is discharged after being burned in the burnt-out engine 100 before passing through the first three-way catalyst 410. The oxygen concentration in the exhaust gas can be measured.

후방 산소센서(440)는 배기가스의 유동방향으로 제1삼원촉매(410) 후방의 배기관에 설치되어, 제1삼원촉매(410)를 거친 후 유해가스들이 제거된 상태에서의 배기가스 중의 산소 농도를 측정할 수 있다.The rear oxygen sensor 440 is installed in the exhaust pipe behind the first three-way catalyst 410 in the flow direction of the exhaust gas, and after passing through the first three-way catalyst 410, oxygen concentration in the exhaust gas in a state in which harmful gases are removed. Can be measured.

제2삼원촉매(420)는 배기가스의 유동방향으로 후방 산소센서(440) 후방의 배기관(110)에 설치되어 한 번 더 배기가스 중의 유해가스들을 제거하여, 배기가스 중의 유해가스인 일산화탄소의 농도를 현저하게 낮출 수 있으며, 또한 질소산화물의 농도는 거의 0(zero)에 가깝게 낮출 수 있다.The second ternary catalyst 420 is installed in the exhaust pipe 110 behind the rear oxygen sensor 440 in the flow direction of the exhaust gas to remove harmful gases in the exhaust gas, and thus to remove the harmful gases in the exhaust gas. Can be significantly lowered and the concentration of nitrogen oxides can be lowered to near zero.

질소산화물 센서(460)는 배기가스의 유동방향으로 후방 산소센서(440) 후방의 배기관(110)에 설치될 수 있으며, 질소산화물 센서(460)를 이용해 배기가스 중의 유해가스 성분이 제거된 후 배기가스 중의 질소산화물의 농도를 측정하여 질소산화물의 농도가 농작물의 생육에 필요한 기준치인 50ppm 보다 낮게 유지되는지를 확인할 수 있다. 또한, 질소산화물 센세(460)에서 측정되는 값에 따라 제어부(500)에서 전소엔진(100)을 제어하도록 할 수 있다.The nitrogen oxide sensor 460 may be installed in the exhaust pipe 110 behind the rear oxygen sensor 440 in the flow direction of the exhaust gas, and exhausted after the harmful gas component in the exhaust gas is removed using the nitrogen oxide sensor 460. By measuring the concentration of nitrogen oxides in the gas it can be confirmed whether the concentration of nitrogen oxides is kept below 50ppm, the reference value required for the growth of crops. In addition, the control unit 500 may control the burn-up engine 100 according to the value measured by the nitrogen oxide sensor 460.

제어부(500)는 전소엔진(100)에 연결되어 전소엔진(100)을 제어하되, 전방 산소센서(430), 후방 산소센서(440) 및 질소산화물 센서(460)에 연결되어 산소센서(430,440)들에서 측정된 산소 농도 및 질소산화물 센서(460)에서 측정된 질소산화물의 농도에 따라 전소엔진(100)을 제어할 수 있다. 이때, 제어부(500)에는 전소엔진(100)이 이론공연비로 운전되도록 제어할 수 있는 기초 연료량에 대한 맵 데이터가 미리 설정되어 입력되어 있다. 그리고 제어부(500)에서는 전방 산소센서(430)에서 측정된 값에 의해 보정되는 연료량과 후방 산소센서(440)에서 측정되는 값에 의해 보정되는 연료량을 더해 전소엔진(100)에서 공기와 연료를 혼합하는 믹서로 공급되는 가스연료(오프가스)의 연료량이 보정되도록 제어할 수 있다. 그리하여 전방 산소센서(430), 후방 산소센서(440) 및 제1삼원촉매(410)를 이용해 전소엔진(100)을 제어하는 경우 배기가스 중의 일산화탄소 농도 및 질소산화물의 농도가 매우 낮은 수준으로 유지될 수 있다.The control unit 500 is connected to the combustion engine 100 to control the combustion engine 100, but is connected to the front oxygen sensor 430, the rear oxygen sensor 440, and the nitrogen oxide sensor 460 to connect the oxygen sensors 430 and 440. The combustion engine 100 may be controlled according to the oxygen concentration measured in the field and the concentration of the nitrogen oxide measured in the nitrogen oxide sensor 460. At this time, the control unit 500 is pre-set and input the map data for the amount of basic fuel that can control the burner engine 100 to operate at the theoretical performance ratio. In addition, the control unit 500 mixes air and fuel in the combustion engine 100 by adding the fuel amount corrected by the value measured by the front oxygen sensor 430 and the fuel amount corrected by the value measured by the rear oxygen sensor 440. The fuel amount of the gaseous fuel (off gas) supplied to the mixer can be controlled to be corrected. Thus, when controlling the combustion engine 100 using the front oxygen sensor 430, the rear oxygen sensor 440 and the first ternary catalyst 410, the concentration of carbon monoxide and nitrogen oxide in the exhaust gas can be maintained at a very low level. Can be.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 제2발전유닛에서 전소엔진을 전방 산소센서, 후방 산소센서 및 제1삼원촉매를 이용해 이론공연비로 제어한 상태에서의 배기가스 중의 유해가스 농도를 나타낸 그래프이다.Figure 4 is a graph showing the concentration of harmful gases in the exhaust gas in the second power unit according to an embodiment of the present invention in the state of controlling the theoretical fuel ratio using the front oxygen sensor, the rear oxygen sensor and the first three-way catalyst to be.

도 4를 참조하면, 여기에서 전방 산소센서(430), 후방 산소센서(440) 및 제1삼원촉매(410)를 함께 이용하여 전소엔진(100)을 이론공연비로 운전하는 경우에 배기가스 중의 일산화탄소의 농도는 농작물의 생육에 필요한 기준치인 50ppm 이하로 유지되더라도 질소산화물의 농도가 기준치를 초과하는 경우가 발생하게 된다.Referring to FIG. 4, the carbon monoxide in the exhaust gas when the front combustion engine 100 is operated at a theoretical performance ratio using the front oxygen sensor 430, the rear oxygen sensor 440, and the first ternary catalyst 410 together. Even if the concentration of is maintained below 50ppm, the standard value necessary for the growth of crops, the concentration of nitrogen oxides exceeds the standard value.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 제2발전유닛에서 전소엔진을 전방 산소센서, 후방 산소센서 및 제1삼원촉매를 이용하되 공기 과잉률(λ)의 평균이 1.00보다 미세하게 높은 1.02 정도의 린 상태로 운전되도록 제어한 상태에서의 배기가스 중의 유해가스 농도를 나타낸 그래프이다.FIG. 5 is a 1.02 power generation engine using a front oxygen sensor, a rear oxygen sensor, and a first three-way catalyst in a second power generation unit according to an embodiment of the present invention. This is a graph showing the concentration of harmful gases in the exhaust gas under the condition of operating in a lean state.

도 5를 참조하면, 본 발명의 전소엔진(100)은 공기 과잉률(λ)의 평균이 1.00보다 미세하게 높은 1.02 정도의 린(lean) 상태로 운전될 수 있다. 이때, 공기 과잉률(λ)의 평균은 1.018보다 크고 1.022보다 작은 범위가 될 수 있으며, 바람직하게는 공기 과잉률의 평균이 1.02가 되도록 운전될 수 있다. 즉, 전소엔진(100)은 제어부(500)를 통해 공기 과잉률의 평균이 1.00보다 미세하게 높은 1.02 정도의 린한 상태로 운전되면, 이론공연비로 연소되도록 제어될 때에 비해 상대적으로 엔진의 연소실로 유입되는 혼합기 중의 가스연료량이 적어지게 되고, 이에 따라 혼합기 중의 산소량이 많아지게 되어, 이론공연비로 운전되는 것에 비해 배기가스 중의 일산화탄소 농도 및 탄화수소의 농도는 약간 감소하고, 질소산화물의 농도는 약간 증가하지만 기준치보다 더 낮은 상태로 유지되어, 배기가스 중의 일산화탄소 농도 및 질소산화물의 농도가 농작물의 생육에 필요한 기준치인 50ppm 보다 낮게 유지될 수 있으며, 이때 상대적으로 높은 질소산화물의 최대값을 질소산화물 센서를 이용하여 제어한다.Referring to FIG. 5, the burnout engine 100 of the present invention may be operated in a lean state of about 1.02, where the average of the excess air ratio λ is slightly higher than 1.00. At this time, the average of the excess air ratio λ may be in a range larger than 1.018 and less than 1.022, and preferably, the average of the excess air ratio may be 1.02. That is, the combustion engine 100 flows into the combustion chamber of the engine relatively when it is controlled to burn with theoretical performance ratio when the average of the excess air ratio is 1.02 which is slightly higher than 1.00 through the control unit 500. As a result, the amount of gaseous fuel in the mixer is reduced, and thus the amount of oxygen in the mixer is increased, so that the carbon monoxide concentration and the hydrocarbon concentration in the exhaust gas are slightly decreased, and the nitrogen oxide concentration is slightly increased, but the reference value is lower than that operated in the theoretical performance ratio. The carbon monoxide concentration and the nitrogen oxide concentration in the exhaust gas can be kept lower than 50 ppm, which is a standard value necessary for the growth of crops, and the maximum value of the relatively high nitrogen oxide can be maintained using a nitrogen oxide sensor. To control.

그리하여 제2발전유닛(52)의 전소엔진(100)에서 연소된 후 배기관(110)을 통해 배출되는 배기가스를 직접 시설원예용 하우스에 공급하여 농작물의 이산화탄소 시비에 활용할 수 있다.Thus, the exhaust gas discharged through the exhaust pipe 110 after being burned in the combustion engine 100 of the second power generation unit 52 may be directly supplied to the facility horticultural house to utilize the carbon dioxide fertilization of the crop.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and the scope of application of the present invention is not limited to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Of course, various modifications can be made.

10 : 석탄 전처리부 15 : 태양광 발전부
16 : 전기분해장치 20 : 석탄 가스화부
30 : 합성가스 클리닝부 40 : FT 반응부
50 : 발전부 51 : 제1발전유닛
52 : 제2발전유닛
100 : 전소엔진 110 : 배기관
200 : 라디에이터
410 : 제1삼원촉매 420 : 제2삼원촉매
430 : 전방 산소센서 440 : 후방 산소센서
460 : 질소산화물 센서
500 : 제어부 600 : 발전기10: coal pretreatment unit 15: solar power generation unit
16 electrolysis device 20 coal gasification unit
30: syngas cleaning unit 40: FT reaction unit
50: power generation unit 51: first power generation unit
52: second power unit
100: combustion engine 110: exhaust pipe
200: radiator
410: the first three-way catalyst 420: the second three-way catalyst
430: front oxygen sensor 440: rear oxygen sensor
460: nitrogen oxide sensor
500 control unit 600 generator

Claims (13)

석탄을 이용해 합성가스를 생성하는 석탄 가스화부;
상기 석탄 가스화부로부터 합성가스를 공급받아 FT 반응을 통해 산업용 연료를 생산하는 FT 반응부; 및
상기 석탄 가스화부로부터 합성가스를 공급받아 엔진을 구동시켜 전기를 발생시키는 제1발전유닛 및 상기 FT 반응부로부터 FT 반응에 참여하지 않은 미활용된 오프가스를 공급받아 엔진을 구동시켜 전기를 발생시키는 제2발전유닛을 포함하는 발전부;
를 포함하여 이루어지는 석탄 가스화 및 FT 반응 오프가스를 활용한 발전 시스템.
Coal gasification unit for generating a synthesis gas using coal;
An FT reaction unit receiving synthesis gas from the coal gasification unit and producing an industrial fuel through an FT reaction; And
A first power generation unit for generating electricity by driving the engine by receiving the synthesis gas from the coal gasification unit, and a first generation unit for generating electricity by driving the engine by receiving an unused off gas that does not participate in the FT reaction from the FT reaction unit. A power generation unit including two power generation units;
Power generation system utilizing coal gasification and FT reaction offgas comprising a.
제1항에 있어서,
상기 발전부는 석탄 가스화부에서 생성되는 합성가스의 성분에 따라 상기 제1발전유닛 및 제2발전유닛 중 어느 하나를 선택적으로 작동시켜 발전을 하는 것을 특징으로 하는 석탄 가스화 및 FT 반응 오프가스를 활용한 발전 시스템.
The method of claim 1,
The power generation unit utilizes coal gasification and FT reaction off-gas, characterized in that for generating power by selectively operating any one of the first power unit and the second power unit according to the composition of the synthesis gas generated in the coal gasification unit Power generation system.
제1항에 있어서,
태양광을 이용해 발전을 하는 태양광 발전부; 및
상기 태양광 발전부로부터 전기를 공급받아 물을 전기분해하여 얻은 산소를 석탄 가스화부로 공급하며 수소를 FT 반응부로 공급하는 전기분해장치; 를
더 포함하여 이루어지는 석탄 가스화 및 FT 반응 오프가스를 활용한 발전 시스템.
The method of claim 1,
Solar power generation unit to generate power using sunlight; And
An electrolysis device that receives electricity from the photovoltaic unit and supplies oxygen obtained by electrolyzing water to a coal gasifier and supplies hydrogen to an FT reaction unit; To
A power generation system utilizing coal gasification and FT reaction offgas which further comprises.
제3항에 있어서,
낮에는 상기 태양광 발전부 및 전기분해장치를 이용해 생성된 산소 및 수소를 공급하여 합성가스의 생성 및 FT 반응을 하고, 오프가스를 이용하여 제2발전유닛에서 전기를 생산하는 것을 특징으로 하는 석탄 가스화 및 FT 반응 오프가스를 활용한 발전 시스템.
The method of claim 3,
During the day, coal and oxygen are produced using the photovoltaic unit and the electrolysis device to generate synthesis gas and perform FT reaction, and produce electricity in the second power unit using off gas. Power generation system utilizing gasification and FT reaction offgas.
제3항에 있어서,
밤에는 상기 석탄 가스화부로 공기를 공급하여 합성가스를 생성하며, 생성된 합성가스를 이용하여 제1발전유닛에서 전기를 생산하는 것을 특징으로 하는 석탄 가스화 및 FT 반응 오프가스를 활용한 발전 시스템.
The method of claim 3,
Power generation system using coal gasification and FT reaction off-gas, characterized in that at night to supply the air to the coal gasifier to generate syngas, and to generate electricity in the first power unit using the generated syngas.
제1항에 있어서,
상기 제1발전유닛은 압축착화 방식을 이용한 혼소엔진 발전기인 것을 특징으로 하는 석탄 가스화 및 FT 반응 오프가스를 활용한 발전 시스템.
The method of claim 1,
The first power generation unit is a power generation system using coal gasification and FT reaction off-gas, characterized in that the mixed combustion engine using a compression ignition method.
제1항에 있어서,
상기 제2발전유닛은 불꽃점화 방식을 이용한 전소엔진 발전기인 것을 특징으로 하는 석탄 가스화 및 FT 반응 오프가스를 활용한 발전 시스템.
The method of claim 1,
The second power unit is a power generation system utilizing coal gasification and FT reaction off-gas, characterized in that the all-engine engine generator using a spark ignition method.
제7항에 있어서,
상기 전소엔진은 압축비가 15:1 로 형성되는 것을 특징으로 하는 석탄 가스화 및 FT 반응 오프가스를 활용한 발전 시스템.
The method of claim 7, wherein
The combustion engine is a power generation system utilizing coal gasification and FT reaction off-gas, characterized in that the compression ratio is formed to 15: 1.
제8항에 있어서,
상기 전소엔진은 이론공연비로 운전되는 것을 특징으로 하는 석탄 가스화 및 FT 반응 오프가스를 활용한 발전 시스템.
The method of claim 8,
The combustion engine is a power generation system utilizing coal gasification and FT reaction off-gas, characterized in that the operation of the theoretical fuel ratio.
제8항에 있어서,
상기 제2발전유닛은,
상기 전소엔진의 배기관에 설치되어 배기가스에 포함된 유해가스들을 제거하는 제1삼원촉매; 상기 배기가스의 유동방향으로 제1삼원촉매 전방의 배기관에 설치된 전방 산소센서 및 제1삼원촉매 후방의 배기관에 설치된 후방 산소센서; 및 상기 전소엔진, 전방 산소센서 및 후방 산소센서에 연결되어 전소엔진을 제어하는 제어부; 를 포함하여 이루어지며,
상기 전소엔진은 공기 과잉률(λ)의 평균이 1.00보다 높은 린(lean) 상태로 운전되는 것을 특징으로 하는 석탄 가스화 및 FT 반응 오프가스를 활용한 발전 시스템.
The method of claim 8,
The second power generation unit,
A first ternary catalyst installed in an exhaust pipe of the burnout engine to remove harmful gases contained in exhaust gas; A front oxygen sensor installed in the exhaust pipe in front of the first three-way catalyst and a rear oxygen sensor installed in the exhaust pipe behind the first three-way catalyst in the flow direction of the exhaust gas; And a control unit connected to the burnt out engine, the front oxygen sensor, and the rear oxygen sensor to control an burnt out engine. It is made, including
The power generation system utilizing coal gasification and FT reaction off-gas, characterized in that the combustion engine is operated in a lean state, the average of the excess air ratio (λ) higher than 1.00.
제10항에 있어서,
상기 전소엔진은 공기 과잉률(λ)의 평균이 1.018보다 크고 1.022보다 작은 범위 내에서 운전되는 것을 특징으로 하는 석탄 가스화 및 FT 반응 오프가스를 활용한 발전 시스템.
The method of claim 10,
The power generation system utilizing coal gasification and FT reaction offgas, characterized in that the combustion engine is operated in the range of the average excess air ratio (λ) is greater than 1.018 and less than 1.022.
제10항에 있어서,
상기 제2발전유닛은,
상기 배기가스의 유동방향으로 상기 후방 산소센서 후방의 배기관에 설치되어 배기가스에 포함된 유해가스들을 제거하는 제2삼원촉매를 더 포함하여 이루어지는 석탄 가스화 및 FT 반응 오프가스를 활용한 발전 시스템.
The method of claim 10,
The second power generation unit,
And a second three-way catalyst installed in an exhaust pipe behind the rear oxygen sensor in the flow direction of the exhaust gas and removing harmful gases contained in the exhaust gas.
제10항에 있어서,
상기 제2발전유닛은,
상기 배기가스의 유동방향으로 상기 후방 산소센서 후방의 배기관에 설치된 질소산화물 센서를 더 포함하여 이루어지는 석탄 가스화 및 FT 반응 오프가스를 활용한 발전 시스템.The method of claim 10,
The second power generation unit,
And a nitrogen oxide sensor installed in an exhaust pipe behind the rear oxygen sensor in a flow direction of the exhaust gas.
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