KR102200407B1 - 석탄 가스화플랜트의 운전 가이드 시스템 및 이를 위한 장치 - Google Patents
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Abstract
석탄 가스화플랜트의 운전 가이드 시스템이 제공된다. 상기 운전 가이드 시스템은 플랜트 운전 중 가스화기 성능 및 합성가스냉각기 성능을 포함하는 플랜트의 성능 해석을 수행하는 성능해석부와, 상기 성능 해석을 기초로 플랜트 운전을 위한 제어값을 나타내는 운전 가이드를 제공하는 운전가이드부를 포함한다.
Description
본 발명은 플랜트의 운전 가이드 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 석탄 가스화플랜트의 운전 가이드 시스템 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
석탄가스화복합발전(IGCC: Integrated Gasification Combined Cycle)은 고온, 고압 하에서 석탄을 산소, 수증기와 반응시켜 합성가스(CO+H2)를 생산하고, 이를 연료로 가스터빈과 증기터빈을 구동하는 복합발전시스템이다. IGCC는 기존의 석탄화력, 화학플랜트, 복합화력이 합쳐진 신개념 발전방식으로, 기존 석탄화력에 비해 효율은 높으면서도 공해배출은 적어 친환경 청정발전기술로 각광받고 있다. 하지만, 석탄가스화복합발전 플랜트의 경우, 성능 진단 및 운전 가이드 기술의 경우 시스템화를 위한 기본 디자인이 정립되어 있지 않은 상황이다.
본 발명의 목적은 석탄 가스화플랜트 운전에 대한 가이드를 제공할 수 있는 시스템 및 이를 위한 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 석탄 가스화플랜트의 운전 가이드 시스템이 제공된다. 상기 운전 가이드 시스템은 플랜트 운전 중 가스화기 성능 및 합성가스냉각기 성능을 포함하는 플랜트의 성능 해석을 수행하는 성능해석부와, 상기 성능 해석을 기초로 플랜트 운전을 위한 제어값을 나타내는 운전 가이드를 제공하는 운전가이드부를 포함한다.
상기 운전 가이드 시스템은 상기 성능 해석에 따라 플랜트에 이상 상황 발생이 예측되는 경우, 상기 예측된 이상 상황이 해소되도록 플랜트를 제어할 수 있는 제어값을 나타내는 조치 가이드를 제공하는 조치가이드부를 더 포함할 수 있다.
상기 운전 가이드 시스템은 사용자의 입력에 따른 플랜트의 운전 및 조치에 따른 제어값을 지속적으로 저장하고, 저장된 제어값을 운전 이력으로 제공하는 운전기록부를 더 포함할 수 있다.
상기 상기 운전 가이드 시스템은, 상기 플랜트의 기동 전, 사용자의 입력에 따라 분석 대상 연료가 선택되면, 사용자가 선택한 분석 대상 연료의 가스화 적합성을 판단하는 연료결정부를 더 포함할 수 있다.
상기 가스화 적합성은 기본 적합성 및 슬래그 거동의 적합성을 포함하며, 상기 연료결정부는 상기 분석 대상 연료가 기본 속성의 기 설정된 기준치 및 슬래그 속성의 기 설정된 기준치를 만족하는지 여부에 따라 기본 적합성 및 슬래그 거동의 적합성을 판정하여 상기 분석 대상 연료의 가스화 적합성을 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 기본 속성은 석탄 발열량(MJ/kg, MAF), 휘발분(wt%, MF), Cl+F(wt%, AR), Fe2O3(wt%, Ash), Na2O+K2O(wt%, Ash), S/A Ratio(w/w, Ash) 및 회분(wt%, MF)을 포함하며, 상기 슬래그 속성은 석탄 전환온도(℃), 슬래그 250 점도(Poise) 온도(℃), 총 슬래그 두께(mm), 액상 슬래그 두께(mm), 평균 슬래그 점도(Poise) 및 머플 길이 대 슬래그 두께(%)를 포함할 수 있다.
상기 연료결정부는 상기 가스화 적합성의 판단 결과, 상기 분석 대상 연료가 융제나 혼탄 없이 사용 가능한 탄, 융제 투입 시 사용 가능한 탄, 혼탄이 요구되는 탄 혹은 가스화에 부적합한 탄인지 여부를 구분하여 출력하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 연료결정부는 상기 분석 대상 연료가 석탄과 융제를 포함하는 경우, 사용자가 입력한 융제 투입비율에 따라 가스화 적합성을 판정하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 연료결정부는 상기 사용자가 선정한 주종 석탄과 상기 주종 석탄에 부가되는 적어도 하나의 대상탄을 선정하면, 소정 비율(10 wt%)로 대상탄의 혼합비를 늘려가며 상기 가스화 적합성을 판정하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 상기 운전 가이드 시스템은, 연료가 선택되면, 슬래그 상한 및 하한 온도와, 가스화기 상한 및 하한 온도를 포함하는 운전 조건을 도출하는 운전조건도출부를 더 포함할 수 있다.
상기 운전조건도출부는 상기 선택된 연료의 슬래그의 결정상 및 고-액 상평형 온도를 분석하여 상기 슬래그 상한 및 하한 온도를 도출하고, 도출된 슬래그 상한 및 하한 온도에 따라 가스화기의 상한 및 하한 온도를 도출하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 상기 운전 가이드 시스템은, 상기 플랜트의 기동 시, 버너 기동, 준비 및 부하 상승을 포함하는 스타트업 과정의 각 단계 별 공급 연료 투입량 및 주요 제어 인자 상태 값을 포함하는 스타트업 테이블을 도출하고, 도출된 스타트업 과정의 각 단계 별 공급 연료 투입량 및 제어 인자 상태값을 출력함으로써 플랜트 기동에 따른 가이드를 제공하는 기동가이드부를 더 포함할 수 있다.
상기 기동가이드부는 100% 부하의 공급 연료 투입량을 기준으로 상기 스타트업 과정의 역순으로 스타트업 과정의 각 단계별 공급 연료 투입량 및 제어 인자 상태값을 도출하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 운전 가이드 시스템은 상기 플랜트 운전 중 정지 이벤트가 발생하면, 플랜트 정지의 복수의 단계 별 제어값을 나타내는 정지 가이드를 제공하는 정지가이드부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면 석탄 가스화플랜트의 운전 가이드 시스템이 제공된다. 상기 운전 가이드 시스템은 플랜트의 기동 전, 분석 대상 연료가 선택되면, 선택된 분석 대상 연료의 가스화 적합성을 판단하는 연료결정부와, 연료가 선택되면, 슬래그 상한 및 하한 온도와, 가스화기 상한 및 하한 온도를 포함하는 운전 조건을 도출하는 운전조건도출부와, 상기 플랜트의 기동에 따른 가이드를 제공하는 기동가이드부와, 상기 플랜트 운전 중 가스화기 성능 및 합성가스냉각기 성능을 포함하는 플랜트의 성능 해석을 수행하는 성능해석부와, 상기 성능 해석을 기초로 플랜트 운전을 위한 제어값을 나타내는 운전 가이드를 제공하는 운전가이드부를 포함한다.
상기 운전 가이드 시스템은 상기 성능 해석에 따라 플랜트에 이상 상황 발생이 예측되는 경우, 상기 예측된 이상 상황이 해소되도록 플랜트를 제어할 수 있는 제어값을 나타내는 조치 가이드를 제공하는 조치가이드부를 더 포함할 수 있다.
상기 운전 가이드 시스템은 상기 플랜트 운전 중 정지 이벤트가 발생하면, 플랜트 정지의 복수의 단계 별 제어값을 나타내는 정지 가이드를 제공하는 정지가이드부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면 석탄 가스화플랜트의 운전 가이드 방법이 제공된다. 상기 운전 가이드 방법은 성능해석부가 플랜트 운전 중 가스화기 성능 및 합성가스냉각기 성능을 포함하는 플랜트의 성능 해석을 수행하는 단계와, 운전가이드부가 상기 성능 해석을 기초로 플랜트 운전을 위한 제어값을 나타내는 운전 가이드를 제공하는 단계를 포함한다.
상기 운전 가이드 방법은, 상기 성능 해석을 수행하는 단계 후, 조치가이드부가 상기 성능 해석에 따라 플랜트에 이상 상황 발생이 예측되는 경우, 상기 예측된 이상 상황이 해소되도록 플랜트를 제어할 수 있는 제어값을 나타내는 조치 가이드를 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 운전 가이드 방법은, 상기 성능 해석을 수행하는 단계 전, 연료결정부가 상기 플랜트의 기동 전, 분석 대상 연료가 선택되면, 상기 분석 대상 연료가 기본 속성의 기 설정된 기준치 및 슬래그 속성의 기 설정된 기준치를 만족하는지 여부에 따라 기본 적합성 및 슬래그 거동의 적합성을 판정하여 상기 분석 대상 연료의 가스화 적합성을 판단하는 단계와, 상기 연료결정부가 상기 가스화 적합성의 판단 결과, 상기 분석 대상 연료가 융제나 혼탄 없이 사용 가능한 탄, 융제 투입 시 사용 가능한 탄, 혼탄이 요구되는 탄 혹은 가스화에 부적합한 탄인지 여부를 구분하여 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 가스화 적합성을 판단하는 단계는, 상기 연료결정부가 상기 분석 대상 연료가 석탄과 융제를 포함하는 경우, 사용자가 입력한 융제 투입비율에 따라 가스화 적합성을 판정하는 단계; 또는, 상기 연료결정부가 상기 분석 대상 연료가 상기 사용자가 선정한 주종 석탄과 상기 주종 석탄에 부가되는 적어도 하나의 대상탄을 포함하는 경우, 소정(10 wt%) 비율로 대상탄의 혼합비를 늘려가며 상기 가스화 적합성을 판정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 운전 가이드 방법은, 상기 성능 해석을 수행하는 단계 전, 상기 플랜트에 투입될 연료가 선택되면, 운전조건도출부가 선택된 연료에 따른 슬래그 상한 및 하한 온도와, 가스화기 상한 및 하한 온도를 포함하는 운전 조건을 도출하는 단계와, 기동가이드부가 상기 플랜트의 기동 시, 버너 기동, 준비 및 부하 상승을 포함하는 스타트업 과정의 각 단계 별 공급 연료 투입량 및 주요 제어 인자 상태 값을 포함하는 스타트업 테이블을 도출하는 단계와, 상기 기동가이드부가 상기 스타트업 테이블에 따라 상기 스타트업 과정의 각 단계 별 공급 연료 투입량 및 제어 인자 상태값을 출력함으로써 플랜트 기동에 따른 가이드를 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 운전 조건을 도출하는 단계는 상기 운전조건도출부가 상기 선택된 연료의 슬래그의 결정상 및 고-액 상평형 온도를 분석하여 상기 슬래그 상한 및 하한 온도를 도출하고, 도출된 슬래그 상한 및 하한 온도에 따라 가스화기의 상한 및 하한 온도를 도출하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 스타트업 테이블을 도출하는 단계는 상기 기동가이드부가 100% 부하의 공급 연료 투입량을 기준으로 상기 스타트업 과정의 역순으로 스타트업 과정의 각 단계별 공급 연료 투입량 및 제어 인자 상태값을 도출하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 운전 가이드 방법은, 상기 운전 가이드를 제공하는 단계 후, 정지가이드부가 상기 플랜트 운전 중 정지 이벤트가 발생하면, 플랜트 정지의 복수의 단계 별 제어값을 나타내는 정지 가이드를 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 가스화플랜트 운전의 각 단계에 걸쳐 운전자에게 가이드를 제공함으로써, 플랜트 가동률의 조속한 향상이 기대될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 본 발명의 실시예에 따른 석탄 가스화플랜트의 운전 가이드 시스템의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 석탄 가스화플랜트의 운전 가이드 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 연료에 대한 가스화 적합성 판단 및 운전 조건을 도출하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 플랜트 기동에 필요한 기동 가이드를 제공하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 플랜트 운전에 필요한 운전 가이드를 제공하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 플랜트 정지를 위한 가이드를 제공하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨팅 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 석탄 가스화플랜트의 운전 가이드 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 연료에 대한 가스화 적합성 판단 및 운전 조건을 도출하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 플랜트 기동에 필요한 기동 가이드를 제공하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 플랜트 운전에 필요한 운전 가이드를 제공하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 플랜트 정지를 위한 가이드를 제공하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨팅 장치를 나타내는 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 석탄 가스화플랜트의 운전 가이드 시스템의 구성에 대해서 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 본 발명의 실시예에 따른 석탄 가스화플랜트의 운전 가이드 시스템의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
본 발명의 실시예에 따른 운전 가이드 시스템은 연료결정부(110), 운전조건도출부(120), 기동가이드부(130), 성능해석부(140), 운전가이드부(150), 조치가이드부(160), 운전기록부(170), 정지가이드부(180) 및 스토리지부(200)를 포함한다.
연료결정부(110)는 플랜트의 기동 전, 사용자의 입력에 따라 분석 대상 연료가 선택되면, 사용자가 선택한 분석 대상 연료의 가스화 적합성을 판단한다. 가스화 적합성은 기본 적합성 및 슬래그 거동의 적합성을 포함한다. 이때, 연료결정부(110)는 분석 대상 연료가 기본 속성의 기 설정된 기준치 및 슬래그 속성의 기 설정된 기준치를 만족하는지 여부에 따라 기본 적합성 및 슬래그 거동의 적합성을 판정하여 분석 대상 연료의 가스화 적합성을 판단한다. 여기서, 기본 속성은 석탄 발열량(MJ/kg, MAF), 휘발분(wt%, MF), Cl+F(wt%, AR), Fe2O3(wt%, Ash), Na2O+K2O(wt%, Ash), S/A Ratio(w/w, Ash), 회분(wt%, MF) 등을 포함한다. 또한, 슬래그 속성은 석탄 전환온도(℃), 슬래그 250 점도(Poise) 온도(℃), 총 슬래그 두께(mm), 액상 슬래그 두께(mm), 평균 슬래그 점도(Poise), 머플 길이 대 슬래그 두께(%) 등을 포함한다. 일 실시예에 따르면, 연료결정부(110)는 상기 분석 대상 연료가 석탄과 융제를 포함하는 경우, 사용자가 입력한 융제 투입비율에 따라 가스화 적합성을 판정할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 연료결정부(110)는 상기 사용자가 선정한 주종 석탄과 상기 주종 석탄에 부가되는 적어도 하나의 대상탄을 선정하면, 소정(예컨대, 10 wt%) 비율로 대상탄의 혼합비를 늘려가며 가스화 적합성을 판정한다. 특히, 연료결정부(110)는 전술한 가스화 적합성의 판단 결과에 따라 분석 대상 연료가 융제나 혼탄 없이 사용 가능한 탄, 융제 투입 시 사용 가능한 탄, 혼탄이 요구되는 탄 혹은 가스화에 부적합한 탄인지 여부를 구분하여 출력할 수 있다.
운전조건도출부(120)는 연료가 선택되면, 슬래그 상한 및 하한 온도와, 가스화기 상한 및 하한 온도를 포함하는 운전 조건을 도출한다.
상기 운전조건도출부는 선택된 연료의 슬래그의 조성 중 SiO2, Al2O3, CaO 및 FeO를 포함하는 성분의 구성 비율을 기준으로 슬래그의 결정상 및 고-액 상평형 온도를 분석하여 상기 슬래그 상한 및 하한 온도를 도출하고, 도출된 슬래그 상한 및 하한 온도에 따라 가스화기의 상한 및 하한 온도를 도출한다.
기동가이드부(130)는 플랜트의 기동 시, 버너 기동, 준비 및 부하 상승을 포함하는 스타트업 과정의 각 단계 별 공급 연료 투입량 및 주요 제어 인자 상태 값을 포함하는 스타트업 테이블을 도출한다. 이때, 기동가이드부(130)는 100% 부하의 공급 연료 투입량을 기준으로 상기 스타트업 과정의 역순으로 스타트업 과정의 각 단계별 공급 연료 투입량 및 제어 인자 상태값을 도출할 수 있다. 또한, 기동가이드부(130)는 도출된 스타트업 과정의 각 단계 별 공급 연료 투입량 및 제어 인자 상태값을 출력함으로써 플랜트 기동에 따른 가이드를 제공할 수 있다.
성능해석부(140)는 기본적으로, 플랜트 운전 중 가스화기 성능 및 합성가스냉각기 성능을 포함하는 플랜트의 성능 해석을 수행한다.
운전가이드부(150)는 성능해석부(140)가 해석한 성능을 기초로 플랜트 운전을 위한 제어값을 나타내는 운전 가이드를 제공한다.
조치가이드부(160)는 성능 해석에 따라 플랜트에 이상 상황 발생이 예측되는 경우, 예측된 이상 상황이 해소되도록 플랜트를 제어할 수 있는 제어값을 나타내는 조치 가이드를 제공한다.
운전기록부(170)는 사용자의 입력에 따른 플랜트의 운전 및 조치에 따른 제어값을 지속적으로 저장하고, 저장된 제어값을 운전 이력으로 제공할 수 있다.
정지가이드부(180)는 플랜트 운전 중 정지 이벤트가 발생하면, 플랜트 정지의 복수의 단계 별 제어값을 나타내는 정지 가이드를 제공한다.
스토리지부(200)는 본 발명의 실시예에 따른 다양한 데이터를 데이터베이스화하여 저장한다.
다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 석탄 가스화플랜트의 운전 가이드 방법에 대해서 설명하기로 한다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 석탄 가스화플랜트의 운전 가이드 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 운전 가이드 시스템은 플랜트 기동전인 S100 단계에서 석탄 및 혼탄 등의 연료를 결정하고, 결정된 연료에 대한 가스화 적합성을 판단한 후, 운전 조건을 도출한다.
다음으로, 운전 가이드 시스템은 플랜트 기동 중인 S200 단계에서 도출된 운전 조건에 따라 스타트업 테이블을 도출하고, 플랜트 기동에 따른 가이드를 제공한다.
이어서, 운전 가이드 시스템은 플랜트가 기동된 후, 운전 중인 S300 단계에서 가스화기를 포함하는 플랜트의 성능을 해석하고, 해석된 성능에 따라 운전 및 제어에 필요한 가이드를 제공하며, 이상 상황 발생 등에 의한 필요에 따라 알람 및 조치에 대한 가이드를 제공한다.
한편, 운전 가이드 시스템은 운전 정지가 발생한 경우, S400 단계에서 플랜트를 정지시키기 위해 필요한 가이드를 제공한다.
그러면, 전술한 S100 단계 내지 S400 단계 각각에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다. 먼저, 전술한 S100 단계에 대해 보다 상세하게 설명하기로 한다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 연료에 대한 가스화 적합성 판단 및 운전 조건을 도출하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 연료결정부(110)는 S110 단계에서 사용자의 입력에 따라 분석 대상 연료가 선택될 수 있다. 이때, 사용자는 융제(flux)나 혼탄 없이 사용 가능한 탄을 선택하거나, 석탄과 융제를 선택하거나, 혼탄을 선택할 수 있다.
다음으로, 연료결정부(110)는 S120 단계에서 사용자가 선택한 분석 대상 연료에 대한 가스화 적합성을 판단한다. 가스화 적합성은 기본 적합성 및 슬래그 거동의 적합성을 포함한다. 즉, 연료결정부(110)는 S120 단계에서 상기 분석 대상 연료가 기본 속성(물성)의 기 설정된 기준치 및 슬래그 속성의 기 설정된 기준치를 만족하는지 여부에 따라 상기 분석 대상 연료의 기본 적합성 및 슬래그 거동의 적합성을 판정한다. 기본 속성은 예컨대, 석탄 발열량(MJ/kg, MAF), 휘발분(wt%, MF), Cl+F(wt%, AR), Fe2O3(wt%, Ash), Na2O+K2O(wt%, Ash), S/A Ratio(w/w, Ash), 회분(wt%, MF) 등을 포함한다. 또한, 슬래그 속성은 예컨대, 석탄 전환온도(℃), 슬래그 250 점도(Poise) 온도(℃), 총 슬래그 두께(mm), 액상 슬래그 두께(mm), 평균 슬래그 점도(Poise), 머플 길이 대 슬래그 두께(%) 등을 포함한다. 이때, 연료결정부(110)는 사용자가 석탄과 융제를 선택한 경우, 사용자가 입력한 융제 투입비율에 따라 석탄의 기본 적합성 및 슬래그 거동의 적합성을 판정한다. 또한, 연료결정부(110)는 혼탄의 경우, 사용자가 선정한 주종 석탄(Primary Coal)과 주종 석탄에 부가되는 적어도 하나의 대상탄을 선정하면, 소정(예컨대, 10 wt%) 비율로 대상탄의 혼합비를 늘려가며 분석할 수 있다.
이어서, 연료결정부(110)는 S130 단계에서 가스화 적합성 판정 결과를 화면으로 출력한다. 여기서, 기본 속성 및 슬래그 속성에 따른 연료 적합성 판정 결과는 융제(flux)나 혼탄 없이 사용 가능한 연료인지, 융제(flux) 투입 시 사용 가능한 연료인지, 혼탄이 요구되는 연료인지 혹은 가스화에 부적합한 연료인지 여부를 구분하여 출력된다. 일례로, 연료 적합성 판정 결과는 양호, 주의 및 불량으로 구분되어 출력될 수 있다. 여기서, 양호는 분석 대상 연료가 해당 플랜트에 사용 가능한 것을 나타내며, 불량은 가스화에 부적합한 연료임을 나타낸다. 또한, 주의는 요구되는 융제(flux) 투입량이 해당 플랜트의 융제(flux) 투입 상한 값을 초과하거나 추가 혼탄이 필요한 상태를 나타낸다.
사용자는 가스화 적합성 판정 결과를 보고 최종적으로 연료를 선택할 수 있다. 그렇지 않은 경우, 전술한 S110 단계 내지 S130 단계가 반복 수행된다. S140 단계에서 최종적으로 연료가 선택되면, S150 단계로 진행한다.
운전조건도출부(120)는 S150 단계에서 선택된 연료의 가스화기 최적 운전 조건을 도출한다. 가스화기 최적 운전 조건은 슬래그 상한 및 하한 온도, 가스화기 상한, 하한 및 적정 운전 온도, 운전 윈도우(Operation Window), 회분(Ash) 추가 투입 및 순환 비율, 융제 투입 비율 및 Type(Limestone or Silica) 등을 포함한다. 이때, 운전조건도출부(120)는 선택된 연료의 슬래그의 조성 중 SiO2, Al2O3, CaO 및 FeO를 포함하는 성분의 구성 비율을 기준으로 슬래그의 결정상 및 고-액 상평형 온도를 분석하여 슬래그 상한 및 하한 온도를 도출할 수 있다. 또한, 운전조건도출부(120)는 슬래그 상한 및 하한 온도에 따라 가스화기 상한, 하한 및 적정 운전 온도를 도출한다. 특히, 운전조건도출부(120)는 선택된 연료로 가스화기를 운전하게 될 경우 연료의 회분(Ash)과 융제(flux)가 혼합된 슬래그가 몇 ℃에서 액상 슬래그(Liquidus Slag)로 변화하는지, 고체로 결정화가 진행될 경우 어떠한 구조로 변화하는지를 분석하여 도출할 수 있다. 이에 따라, 운전조건도출부(120)는 가스화기 내부 온도에 따른 액상 유동 슬래그의 평균점도 변화를 도출할 수 있으며, 이를 기초로 선정된 연료에 대한 가스화기 운전 윈도우(Operation Window)를 도출할 수 있다.
다음으로, 운전조건도출부(120)는 S160 단계에서 앞서 도출된 가스화기 최적 운전 조건을 화면을 통해 출력한다.
다음으로, 전술한 S200 단계에 대해 보다 상세하게 설명하기로 한다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 플랜트 기동에 필요한 기동 가이드를 제공하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 기동가이드부(130)는 S210 단계에서 앞서 도출된 선택된 연료의 가스화기 최적 운전 조건에 따라 스타트업 테이블을 도출한다. 플랜트 기동을 위하여, 버너 기동, 준비(Ready) 및 부하상승(Load up)을 포함하는 3단계로 이루어진 스타트업 과정을 밟는다. 스타트업 테이블은 전술한 버너 기동, 준비(Ready) 및 부하상승(Load up)을 포함하는 각 단계 별 공급 연료 투입량 및 주요 제어 인자 상태 값을 포함한다. 구체적으로, 스타트업 테이블은 1) 운전 온도 및 탄종을 고려한 융제 유형(Flux Type) 및 유량비, 2) 운전 온도 및 용량을 고려한 최적 공급 연료 유량, 3) 가스화기 및 후단 설비 성능 및 4) 스타트업 과정의 각 단계(버너 기동, 준비, 부하상승)에 따른 최적 Feedstock 유량 및 제어 인자 값을 포함한다. 즉, 기동가이드부(130)는 앞서 도출된 선택된 연료의 가스화기 최적 운전 조건에 따라 첫 번째 석탄 버너(1st Burner)가동 시 필요한 연료와 산소 유량 및 가스화 성능 예측 값을 시작으로, 100% 운전 부하까지 각 부하 상승(Load Up) 단계에 필요한 공급 연료 유량 및 가스화 성능을 계산하고, 이를 기초로 스타트업 테이블을 생성한다.
기동가이드부(130)는 100% 부하의 공급 연료 투입량을 기준으로 스타트업 과정의 역순(부하상승, 준비, 버너 기동)으로 스타트업의 단계별(버너 기동, 준비, 부하상승) 공급 연료 투입량 및 제어 인자 상태값을 도출한다. 즉, 기동가이드부(130)는 가스화기 성능 예측을 통해 도출된 100% 부하의 최적 공급 연료 투입량을 기준으로 투입량을 감소시켜 각 단계별 부하의 최적 공급 연료 투입량을 우선 결정한다. 그리고 기동가이드부(130)는 각 단계별 부하의 산소 투입량은 100% 부하의 산소 투입량을 기준으로 단순 비례식으로 산소 투입량을 감소시켜 결정한다. 또한 기동가이드부(130)는 각 부하 별 운전 온도를 100% 부하의 운전 온도와 동일하게 결정하고, 각 부하 별 Steam/O2 Ratio 및 Flux/Coal Ratio 또한 100% 부하의 비율과 동일하게 결정한다.
기동가이드부(130)는 S220 단계에서 스타트업 테이블에 따라 스타트업의 각 단계(버너 기동, 준비, 부하상승)별로 공급 연료 투입량 및 제어 인자 상태값을 출력함으로써 플랜트 기동에 따른 가이드를 제공한다.
다음으로, 전술한 S300 단계에 대해 보다 상세하게 설명하기로 한다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 플랜트 운전에 필요한 운전 가이드를 제공하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명의 실시예에 따른 플랜트(가스화 플랜트)는 석탄을 가스화하여 합성가스를 생산한다. 즉, 플랜트 운전 중 가스화기 하부에 설치된 4대의 버너(Coal Burner)에 석탄, 융제, 산소, 스팀 및 이송용 질소가 공급되어, 열분해-연소-가스화 과정을 거쳐 합성가스가 생산된다. 본 발명의 실시예에 따르면, 플랜트의 운전 중 석탄에너지가 합성가스에너지로 전환되는 냉가스 효율(Cold Gas Efficiency) 증대와 석탄의 가스로의 전환 효율(Carbon Conversion Rate) 증대 및 용융 슬래그(slag)의 원활한 배출이 되도록 운전 온도 범위(Operation Window)를 설정하고, O2/Coal ratio, Steam/O2 ratio 등을 조절하는 제어가 이루어져야 한다.
이를 위하여, 운전가이드부(150)는 S310 단계에서 플랜트 운전 중 실시간으로 플랜트 성능을 해석한다. 플랜트 성능 해석은 가스화기 성능 해석 및 합성가스냉각기 성능 해석을 포함한다.
가스화기 성능 해석은 가스화 반응 해석 및 가스화기에 대한 내부 열전달 및 열정산 해석을 포함한다. 가스화 반응 해석은 깁스 에너지 최소화(Gibbs Energy Minimization)를 기초로 하는 평형 반응 해석 모델을 이용한다. 이때, 운전가이드부(150)는 가스화 반응 해석은 생성물을 기준으로 전체 깁스 에너지(Gibbs Energy)가 주어진 온도, 압력 조건에서 최소가 되는 생성물의 분율 세트를 결정한다. 생성물의 세트는 {CO, CO2, H2, H2O, H2S, COS, NH3, HCl, CH4, HCN, N2, Ar, C, S, Cl, O2}을 포함하며, 총 16종의 생성물 농도를 산출한다. 운전가이드부(150)는 가스화기 열정산 및 열전달 해석을 통해 가스화기에 입력되는 열과, 출력되는 열 및 손실되는 열을 산출한다.
합성가스냉각기 성능 해석은 합성가스냉각기 성능 해석과 함께 출구 온도 예측을 포함한다. 운전가이드부(150)는 합성가스냉각기 성능 해석을 통해 합성가스냉각기의 각 열교환 섹션 별 합성가스 온도 및 Heat Duty를 산출한다.
S320 단계에서 플랜트 성능 해석 결과를 기초로 이상 상황 발생을 예측되는지 여부를 판별한다. S320 단계의 판별 결과, 이상 상황 발생이 예측되지 않으면, S330 단계로 진행하고, 이상 상황 발생이 예측되면, S340 단계로 진행한다.
이상 상황 발생이 예측되지 않는 경우, 운전가이드부(150)는 S330 단계에서 플랜트 성능 해석을 기초로 운전 가이드를 제공한다. 운전 가이드는 실시간 플랜트 성능 해석에 따라 플랜트의 냉가스 효율(Cold Gas Efficiency) 증대, 석탄의 가스로의 전환 효율(Carbon Conversion Rate) 증대 및 용융 슬래그(slag)의 배출이 원활하게 되도록 플랜트를 운전할 수 있는 제어값을 나타낸다. 운전 제어값은 석탄, 융제, 산소, 스팀 및 이송용 질소의 공급량 및 운전 온도를 나타낸다.
이상 상황 발생이 예측되는 경우, 조치가이드부(160)는 운전가이드부(150)는 S340 단계에서 예측된 이상 상황에 대응하여 필요한 조치를 나타내는 조치 가이드를 제공한다. 조치 가이드는 이상 상황이 해소되도록 하는 조치 제어값을 나타내며, 조치 제어값은 석탄, 융제, 산소, 스팀 및 이송용 질소의 공급량 및 운전 온도를 포함한다. 이에 따라, 사용자는 운전 가이드 혹은 조치 가이드에 따라 플랜트를 운전할 수 있다.
한편, 운전기록부(170)는 사용자의 입력에 따라 플랜트의 운전 및 조치에 따른 제어값을 지속적으로 저장하고, 저장된 제어값을 운전 이력으로 제공한다.
다음으로, 전술한 S400 단계에 대해 보다 상세하게 설명하기로 한다. 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 플랜트 정지를 위한 가이드를 제공하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
정지가이드부(170)는 S410 단계에서 플랜트 정지 이벤트가 발생하는지 여부를 판단한다. 플랜트 정지 이벤트는 비상 상황에 따라 자동 정지이거나, 사용자의 입력에 의한 것일 수 있다.
정지 이벤트가 발생하면, 정지가이드부(170)는 S420 단계에서 플랜트 정지를 위한 정지 가이드를 제공한다. 정지 가이드는 플랜트 정지의 복수의 단계 별로 사용자가 제어해야 하는 제어값을 포함한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨팅 장치를 나타내는 도면이다. 도 7의 컴퓨팅 장치(TN100)는 본 명세서에서 기술된 장치(예, 석탄 가스화플랜트의 운전 가이드 시스템을 위한 장치 등) 일 수 있다.
도 7의 실시예에서, 컴퓨팅 장치(TN100)는 적어도 하나의 프로세서(TN110), 송수신 장치(TN120), 및 메모리(TN130)를 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨팅 장치(TN100)는 저장 장치(TN140), 입력 인터페이스 장치(TN150), 출력 인터페이스 장치(TN160) 등을 더 포함할 수 있다. 컴퓨팅 장치(TN100)에 포함된 구성 요소들은 버스(bus)(TN170)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.
프로세서(TN110)는 메모리(TN130) 및 저장 장치(TN140) 중에서 적어도 하나에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(TN110)는 중앙 처리 장치(CPU: central processing unit), 그래픽 처리 장치(GPU: graphics processing unit), 또는 본 발명의 실시예에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 프로세서(TN110)는 본 발명의 실시예와 관련하여 기술된 절차, 기능, 및 방법 등을 구현하도록 구성될 수 있다. 프로세서(TN110)는 컴퓨팅 장치(TN100)의 각 구성 요소를 제어할 수 있다.
메모리(TN130) 및 저장 장치(TN140) 각각은 프로세서(TN110)의 동작과 관련된 다양한 정보를 저장할 수 있다. 메모리(TN130) 및 저장 장치(TN140) 각각은 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(TN130)는 읽기 전용 메모리(ROM: read only memory) 및 랜덤 액세스 메모리(RAM: random access memory) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다.
송수신 장치(TN120)는 유선 신호 또는 무선 신호를 송신 또는 수신할 수 있다. 송수신 장치(TN120)는 네트워크에 연결되어 통신을 수행할 수 있다.
한편, 전술한 본 발명의 실시예에 따른 다양한 방법은 다양한 컴퓨터수단을 통하여 판독 가능한 프로그램 형태로 구현되어 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 기록될 수 있다. 여기서, 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 기록매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 예컨대 기록매체는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광 기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함한다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 와이어뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 와이어를 포함할 수 있다. 이러한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
110: 연료결정부 120: 운전조건도출부
130: 기동가이드부 140: 성능해석부
150: 운전가이드부 160: 조치가이드부
170: 운전기록부 180: 정지가이드부
200: 스토리지부
130: 기동가이드부 140: 성능해석부
150: 운전가이드부 160: 조치가이드부
170: 운전기록부 180: 정지가이드부
200: 스토리지부
Claims (25)
- 플랜트의 기동 전, 사용자의 입력에 따라 분석 대상 연료가 선택되면, 사용자가 선택한 분석 대상 연료의 가스화 적합성을 판단하는 연료결정부;
플랜트 운전 중 가스화기 성능 및 합성가스냉각기 성능을 포함하는 플랜트의 성능 해석을 수행하는 성능해석부; 및
상기 성능 해석을 기초로 플랜트 운전을 위한 제어값을 나타내는 운전 가이드를 제공하는 운전가이드부;를 포함하며,
상기 연료결정부는
상기 가스화 적합성의 판단 결과,
상기 분석 대상 연료가 융제나 혼탄 없이 사용 가능한 탄, 융제 투입 시 사용 가능한 탄, 혼탄이 요구되는 탄 혹은 가스화에 부적합한 탄인지 여부를 구분하여 출력하는 것을 특징으로 하는
석탄 가스화플랜트의 운전 가이드 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 성능 해석에 따라 플랜트에 이상 상황 발생이 예측되는 경우, 상기 예측된 이상 상황이 해소되도록 플랜트를 제어할 수 있는 제어값을 나타내는 조치 가이드를 제공하는 조치가이드부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
석탄 가스화플랜트의 운전 가이드 시스템. - 제2항에 있어서,
사용자의 입력에 따른 플랜트의 운전 및 조치에 따른 제어값을 지속적으로 저장하고, 저장된 제어값을 운전 이력으로 제공하는 운전기록부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
석탄 가스화플랜트의 운전 가이드 시스템. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 가스화 적합성은
기본 적합성 및 슬래그 거동의 적합성을 포함하며,
상기 연료결정부는
상기 분석 대상 연료가 기본 속성의 기 설정된 기준치 및 슬래그 속성의 기 설정된 기준치를 만족하는지 여부에 따라 기본 적합성 및 슬래그 거동의 적합성을 판정하여 상기 분석 대상 연료의 가스화 적합성을 판단하는 것을 특징으로 하는
석탄 가스화플랜트의 운전 가이드 시스템. - 제5항에 있어서,
상기 기본 속성은 석탄 발열량(MJ/kg, MAF), 휘발분(wt%, MF), Cl+F(wt%, AR), Fe2O3(wt%, Ash), Na2O+K2O(wt%, Ash), S/A Ratio(w/w, Ash) 및 회분(wt%, MF)을 포함하며,
상기 슬래그 속성은 석탄 전환온도(℃), 슬래그 250 점도(Poise) 온도(℃), 총 슬래그 두께(mm), 액상 슬래그 두께(mm), 평균 슬래그 점도(Poise) 및 머플 길이 대 슬래그 두께(%)를 포함하는 것을 특징으로 하는
석탄 가스화플랜트의 운전 가이드 시스템. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 연료결정부는
상기 분석 대상 연료가 석탄과 융제를 포함하는 경우,
사용자가 입력한 융제 투입비율에 따라 가스화 적합성을 판정하는 것을 특징으로 하는
석탄 가스화플랜트의 운전 가이드 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 연료결정부는
상기 사용자가 선정한 주종 석탄과 상기 주종 석탄에 부가되는 적어도 하나의 대상탄을 선정하면, 소정의 비율로 대상탄의 혼합비를 늘려가며 상기 가스화 적합성을 판정하는 것을 특징으로 하는
석탄 가스화플랜트의 운전 가이드 시스템. - 제1항에 있어서,
연료가 선택되면,
슬래그 상한 및 하한 온도와, 가스화기 상한 및 하한 온도를 포함하는 운전 조건을 도출하는 운전조건도출부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
석탄 가스화플랜트의 운전 가이드 시스템. - 제10항에 있어서,
상기 운전조건도출부는
상기 선택된 연료의 슬래그의 결정상 및 고-액 상평형 온도를 분석하여 상기 슬래그 상한 및 하한 온도를 도출하고,
도출된 슬래그 상한 및 하한 온도에 따라 가스화기의 상한 및 하한 온도를 도출하는 것을 특징으로 하는
석탄 가스화플랜트의 운전 가이드 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 플랜트의 기동 시,
버너 기동, 준비 및 부하 상승을 포함하는 스타트업 과정의 각 단계 별 공급 연료 투입량 및 주요 제어 인자 상태 값을 포함하는 스타트업 테이블을 도출하고, 도출된 스타트업 과정의 각 단계 별 공급 연료 투입량 및 제어 인자 상태값을 출력함으로써 플랜트 기동에 따른 가이드를 제공하는 기동가이드부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
석탄 가스화플랜트의 운전 가이드 시스템. - 제12항에 있어서,
상기 기동가이드부는
100% 부하의 공급 연료 투입량을 기준으로 상기 스타트업 과정의 역순으로 스타트업 과정의 각 단계별 공급 연료 투입량 및 제어 인자 상태값을 도출하는 것을 특징으로 하는
석탄 가스화플랜트의 운전 가이드 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 플랜트 운전 중 정지 이벤트가 발생하면, 플랜트 정지의 복수의 단계 별 제어값을 나타내는 정지 가이드를 제공하는 정지가이드부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
석탄 가스화플랜트의 운전 가이드 시스템. - 플랜트의 기동 전, 분석 대상 연료가 선택되면, 선택된 분석 대상 연료의 가스화 적합성을 판단하는 연료결정부;
연료가 선택되면, 슬래그 상한 및 하한 온도와, 가스화기 상한 및 하한 온도를 포함하는 운전 조건을 도출하는 운전조건도출부;
상기 플랜트의 기동에 따른 가이드를 제공하는 기동가이드부;
상기 플랜트 운전 중 가스화기 성능 및 합성가스냉각기 성능을 포함하는 플랜트의 성능 해석을 수행하는 성능해석부; 및
상기 성능 해석을 기초로 플랜트 운전을 위한 제어값을 나타내는 운전 가이드를 제공하는 운전가이드부;를 포함하는 것을 특징으로 하는
석탄 가스화플랜트의 운전 가이드 시스템. - 제15항에 있어서,
상기 성능 해석에 따라 플랜트에 이상 상황 발생이 예측되는 경우, 상기 예측된 이상 상황이 해소되도록 플랜트를 제어할 수 있는 제어값을 나타내는 조치 가이드를 제공하는 조치가이드부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
석탄 가스화플랜트의 운전 가이드 시스템. - 제15항에 있어서,
상기 플랜트 운전 중 정지 이벤트가 발생하면, 플랜트 정지의 복수의 단계 별 제어값을 나타내는 정지 가이드를 제공하는 정지가이드부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
석탄 가스화플랜트의 운전 가이드 시스템. - 연료결정부가 플랜트의 기동 전, 분석 대상 연료가 선택되면, 상기 분석 대상 연료의 가스화 적합성을 판단하는 단계;
상기 연료결정부가 상기 가스화 적합성의 판단 결과, 상기 분석 대상 연료가 융제나 혼탄 없이 사용 가능한 탄, 융제 투입 시 사용 가능한 탄, 혼탄이 요구되는 탄 혹은 가스화에 부적합한 탄인지 여부를 구분하여 출력하는 단계;
성능해석부가 플랜트 운전 중 가스화기 성능 및 합성가스냉각기 성능을 포함하는 플랜트의 성능 해석을 수행하는 단계; 및
운전가이드부가 상기 성능 해석을 기초로 플랜트 운전을 위한 제어값을 나타내는 운전 가이드를 제공하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는
석탄 가스화플랜트의 운전 가이드 방법. - 제18항에 있어서,
상기 성능 해석을 수행하는 단계 후,
조치가이드부가 상기 성능 해석에 따라 플랜트에 이상 상황 발생이 예측되는 경우, 상기 예측된 이상 상황이 해소되도록 플랜트를 제어할 수 있는 제어값을 나타내는 조치 가이드를 제공하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
석탄 가스화플랜트의 운전 가이드 방법. - 제18항에 있어서,
상기 분석 대상 연료의 가스화 적합성을 판단하는 단계는
상기 분석 대상 연료가 기본 속성의 기 설정된 기준치 및 슬래그 속성의 기 설정된 기준치를 만족하는지 여부에 따라 기본 적합성 및 슬래그 거동의 적합성을 판정하여 상기 분석 대상 연료의 가스화 적합성을 판단하는 것을 특징으로 하는
석탄 가스화플랜트의 운전 가이드 방법. - 제20항에 있어서,
상기 가스화 적합성을 판단하는 단계는
상기 연료결정부가 상기 분석 대상 연료가 석탄과 융제를 포함하는 경우, 사용자가 입력한 융제 투입비율에 따라 가스화 적합성을 판정하는 단계; 또는,
상기 연료결정부가 상기 분석 대상 연료가 상기 사용자가 선정한 주종 석탄과 상기 주종 석탄에 부가되는 적어도 하나의 대상탄을 포함하는 경우, 소정의 비율로 대상탄의 혼합비를 늘려가며 상기 가스화 적합성을 판정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는
석탄 가스화플랜트의 운전 가이드 방법. - 제18항에 있어서,
상기 성능 해석을 수행하는 단계 전,
상기 플랜트에 투입될 연료가 선택되면, 운전조건도출부가 선택된 연료에 따른 슬래그 상한 및 하한 온도와, 가스화기 상한 및 하한 온도를 포함하는 운전 조건을 도출하는 단계;
기동가이드부가 상기 플랜트의 기동 시, 버너 기동, 준비 및 부하 상승을 포함하는 스타트업 과정의 각 단계 별 공급 연료 투입량 및 주요 제어 인자 상태 값을 포함하는 스타트업 테이블을 도출하는 단계; 및
상기 기동가이드부가 상기 스타트업 테이블에 따라 상기 스타트업 과정의 각 단계 별 공급 연료 투입량 및 제어 인자 상태값을 출력함으로써 플랜트 기동에 따른 가이드를 제공하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
석탄 가스화플랜트의 운전 가이드 방법. - 제22항에 있어서,
상기 운전 조건을 도출하는 단계는
상기 운전조건도출부가 상기 선택된 연료의 슬래그의 결정상 및 고-액 상평형 온도를 분석하여 상기 슬래그 상한 및 하한 온도를 도출하고, 도출된 슬래그 상한 및 하한 온도에 따라 가스화기의 상한 및 하한 온도를 도출하는 것을 특징으로 하는
석탄 가스화플랜트의 운전 가이드 방법. - 제22항에 있어서,
상기 스타트업 테이블을 도출하는 단계는
상기 기동가이드부가
100% 부하의 공급 연료 투입량을 기준으로 상기 스타트업 과정의 역순으로 스타트업 과정의 각 단계별 공급 연료 투입량 및 제어 인자 상태값을 도출하는 것을 특징으로 하는
석탄 가스화플랜트의 운전 가이드 방법. - 제18항에 있어서,
상기 운전 가이드를 제공하는 단계 후,
정지가이드부가 상기 플랜트 운전 중 정지 이벤트가 발생하면, 플랜트 정지의 복수의 단계 별제어값을 나타내는 정지 가이드를 제공하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
석탄 가스화플랜트의 운전 가이드 방법.
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