KR20090047902A - Synthesis gas generating system using synthesis gas - Google Patents

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KR20090047902A KR1020070113990A KR20070113990A KR20090047902A KR 20090047902 A KR20090047902 A KR 20090047902A KR 1020070113990 A KR1020070113990 A KR 1020070113990A KR 20070113990 A KR20070113990 A KR 20070113990A KR 20090047902 A KR20090047902 A KR 20090047902A
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Abstract

본 발명은 공기와 연료의 최적 공급 비율을 조정하여 우드 칩(wood chip), 쌀겨, 생활 폐기물, 의료 폐기물, 산업 폐기물 등과 같은 폐기물의 용융가스를 연료로 사용하여 발전하는 합성가스 발전 시스템의 효율을 최대로 높이기 위한 합성가스 발전 시스템에 관한 것이다.The present invention adjusts the optimal supply ratio of air and fuel to improve the efficiency of the syngas power generation system that generates power by using molten gas of waste such as wood chips, rice bran, household waste, medical waste, industrial waste, etc. as fuel. The present invention relates to a syngas power generation system for maximum height.

상기와 같은 목적 달성을 위하여, 본 발명에 따른 합성가스를 사용하는 발전기의 엔진부는 동력을 발생시키는 엔진, 상기 엔진에서 발생한 동력을 이용하여 전력을 생산하는 발전기, 합성가스를 공급 및 차단하기 위한 가스 차단 밸브(shut off valve), 상기 엔진으로 유입되는 공기 흡입라인의 압력변화에 따라 공급되는 합성가스의 유량을 변화시켜 압력을 일정하게 유지시켜주는 압력 조정기(Regulator), 공급된 합성가스에 공기를 공급하는 공기 공급관, 상기 발전기의 부하 증감에 따라 합성가스의 공급량을 제어하며 연소에 필요한 공기대 연료의 혼합비를 조정하고 공기와 합성가스를 혼합하는 가스 비율 조정 및 혼합 장치(Carburetor), 상기 엔진에 공급되는 혼합된 공기와 합성가스의 양을 조절하는 트로틀, 발전기 엔진의 회전수에 따라 상기 트로틀을 조절하는 트로틀 제어 장치, 혼합된 공기와 합성가스를 점화시키는 스파크 코일 및 상기 스파크 코일을 제어하는 점화 제어 유닛(Ignition Control Unit)을 포함하고, 상기 공기 공급관에는 가스 비율 조정 및 혼합 장치에 유입되는 공기의 양을 조정하여 공기대 연료의 혼합비를 조절하는 공기 흐름 차단판이 설치되어 있는 것을 구성적 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the engine unit of the generator using the synthesis gas according to the present invention, the engine for generating power, the generator for generating power using the power generated in the engine, the gas for supplying and blocking the synthesis gas Shut off valve, Pressure regulator to keep the pressure constant by changing the flow rate of the syngas supplied according to the pressure change of the air inlet line flowing into the engine, Air to the supplied syngas Air supply pipe for supplying, controlling the supply amount of the synthesis gas in accordance with the load increase and decrease of the generator, the gas ratio adjustment and mixing device (Carburetor) to adjust the mixing ratio of air to fuel required for combustion, the air and the synthesis gas (Carburetor), the engine The throttle controls the amount of mixed air and syngas supplied, and adjusts the throttle according to the rotational speed of the generator engine. A throttle control device, a spark coil for igniting the mixed air and syngas, and an ignition control unit for controlling the spark coil, wherein the air supply pipe includes a gas ratio adjusting and It is characterized by the fact that the air flow blocking plate is installed to adjust the amount to adjust the mixing ratio of air to fuel.

합성가스, 점화 제어 유닛, 압력 조정기, 배기가스, 공기 흐름 차단판 Syngas, Ignition Control Unit, Pressure Regulator, Exhaust Gas, Air Flow Blocker

Description

합성가스를 연료로 사용하는 합성가스 발전 시스템{synthesis gas generating system using synthesis gas}Synthesis gas generating system using synthesis gas

본 발명은 합성가스를 연료로 사용하는 합성가스 발전 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 공기와 연료의 최적 공급 비율을 조정하여 우드 칩(wood chip), 쌀겨, 생활 폐기물, 의료 폐기물, 산업 폐기물 등과 같은 폐기물의 용융가스를 연료로 사용하여 발전하는 합성가스 발전 시스템의 효율을 최대로 높이기 위한 합성가스 발전 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a syngas power generation system using syngas as fuel. More specifically, wood chip, rice bran, household waste, medical waste, industrial waste by adjusting an optimal supply ratio of air and fuel The present invention relates to a syngas power generation system for maximizing the efficiency of a syngas power generation system that generates power using molten gas of a waste such as a fuel.

현재 국내의 폐기물 처리방법 중 매립 방법 다음으로 많은 비중을 차지하고 있는 것이 소각 방법인데, 소각은 폐기물의 부피 감소를 위한 불가피한 선택이었다. 그러나 폐기물 소각 과정에서 SOx, NOx 등의 유해가스와 함께 환경호르몬의 일종인 다이옥신류가 생성된다는 사실이 알려져 소각로 설치가 벽에 부딪히게 되었다. Incineration is one of the largest waste disposal methods in Korea after landfill, and incineration was an inevitable option for reducing the volume of waste. However, the incinerator installation hit the wall because it was known that dioxin, a kind of environmental hormone, was produced along with harmful gases such as SOx and NOx during the waste incineration process.

이러한 문제점을 해결할 수 있는 공법으로, 폐기물 내의 탄소 및 수소 성분 을 가스화하여 CO, H2가 주성분인 합성가스(synthesis gas 또는 syngas)를 얻어, 이 합성가스로 가스엔진을 가동하고자 하는 노력이 꾸준히 있어 왔다.As a method to solve this problem, the carbon and hydrogen components in the waste are gasified to obtain a synthesis gas (synthesis gas or syngas) composed mainly of CO and H 2 , and there is a continuous effort to operate the gas engine with the synthesis gas. come.

일반적으로 가스를 이용한 발전 시스템은 천연가스를 연료로 사용하여 가스 엔진을 가동함으로써 발전(發電)하는데, 도1은 천연 가스를 이용한 종래의 엔진 가동에 대한 개략도이다. 통상적으로 천연가스를 연료로 사용할 경우 천연 가스 발전기의 이론적인 공기대 연료의 혼합비는 10.56 : 1 정도이며 이때 천연가스 연료의 발열량은 9500kcal/Nm3 정도이다. In general, a power generation system using gas generates power by operating a gas engine using natural gas as a fuel. FIG. 1 is a schematic diagram of a conventional engine operation using natural gas. In general, when natural gas is used as fuel, the theoretical air-to-fuel mixing ratio of a natural gas generator is about 10.56: 1, and the calorific value of natural gas fuel is about 9500kcal / Nm 3 .

그러나, 합성가스의 발열량은 천연가스의 발열량의 20% 수준에도 미치지 못하는 1600kcal/Nm3 정도이고, 연료 성분도 천연 가스와 상이하여 발화를 위한 이론적인 공기대 연료의 혼합비를 충족시키지 못해 발화를 하는데 어려움이 있어 연료로 사용하기 어렵다. 즉, 천연가스는 메탄 90%, 에탄 7%, 프로판 3%로 이루어져 있으나, 폐기물에 의한 합성가스는 H2 30%, CO 30%, CO2 30%, N2 10%로 이루어져 있어, 발전을 위한 연료로 합성가스를 사용하는 데에는 어려움이 따른다.However, the heating value of synthesis gas is difficult to ignition can not not satisfy the mixing ratio of the theoretical air-to-fuel for a 20% even falls short 1600kcal / Nm 3 level of the heating value, and different from the fuel ingredients of natural gas ignition of the natural gas This makes it difficult to use as fuel. In other words, natural gas is composed of 90% methane, 7% ethane and 3% propane, but the synthesis gas from waste is composed of H 2 30%, CO 30%, CO 2 30% and N 2 10%. Difficulties arise from using syngas as a fuel for this purpose.

또한 합성가스는 수소연료를 다량 함유하고 있는바, 수소연료의 연소 특성을 고려한 녹(knock) 방지 대책이 필요하다.In addition, since the synthesis gas contains a large amount of hydrogen fuel, it is necessary to take a knock prevention measure in consideration of the combustion characteristics of the hydrogen fuel.

이러한 문제점 이외에도, 폐기물 합성가스의 경우 합성가스의 양과 질이 수시로 변동하므로 운전조건을 유지하는 것이 더욱 어려워진다. 따라서, 안정적인 상업적 운전을 보장하기 위해 발열량이 낮은 합성가스를 사용하는 경우 디젤, LPG 또 는 천연가스를 사용하여 합성가스의 공기대 연료의 혼합비를 일정하게 제어함으로써, 가스 엔진을 가동하여 발전을 하는 방법을 사용하여 왔다.In addition to these problems, in the case of waste syngas, the quantity and quality of syngas fluctuate frequently, making it more difficult to maintain operating conditions. Therefore, when syngas with low calorific value is used to ensure stable commercial operation, diesel, LPG, or natural gas is used to control the mixing ratio of air to fuel of syngas to generate power by operating a gas engine. Method has been used.

그 중에서, 공개 특허 제2001-0112168호는 "혐기성 소화와 바이오가스를 이용한 열병합발전이 결합된 에너지 회수 시스템"에 관한 것인데, 도1을 참조하여 간단히 설명하면, 유기물의 혐기성 분해에 의해 발생되는 바이오가스를 이용한 열병합발전 시스템은 축산 폐수로부터 바이오가스를 발생시키기 위한 혐기성 소화부와 혐기성 소화부에서 발생된 바이오가스를 가스 연료로서 사용할 수 있도록 이에 포함되어 있는 수분, 황화합물, 미량 유해물질 등을 제거하는 전처리부, 바이오가스와 경유를 겸용하여 동력을 생산할 수 있도록 된 엔진부, 엔진부의 동력을 이용하여 전력을 생산하기 위한 발전부, 엔진부의 냉각수와 배기열을 이용하여 온수를 생산하기 위한 열교환부를 포함하며, Among them, Published Patent No. 2001-0112168 relates to "energy recovery system combined with anaerobic digestion and cogeneration using biogas". Briefly described with reference to FIG. 1, bio-generated by anaerobic decomposition of organic matter The cogeneration system using gas removes moisture, sulfur compounds and trace harmful substances contained in the anaerobic digestion unit for generating biogas from the livestock wastewater and the biogas generated in the anaerobic digestion unit as gas fuel. It includes a pre-treatment unit, an engine unit capable of producing power by combining biogas and diesel, a power generation unit for producing electric power using the engine unit's power, and a heat exchanger unit for producing hot water using the cooling water and exhaust heat of the engine unit. ,

엔진부는 전처리부(1)를 거친 바이오 가스가 일정한 압력을 유지하도록 하는 가스 부스터(2), 엔진의 운전에 따라 바이오 가스를 공급/차단시키기 위한 가스 솔레노이드 밸브(3), 엔진으로 유입되는 공기흡입구의 압력 변화에 따라 공급가스의 유량을 변화시켜 일정하게 유지해주는 압력 조정기(4), 발전기의 부하 증감에 따라 가스의 공급량을 제어하며 연소에 필요한 공기와 가스를 혼합시키기 위한 가스 조절 및 혼합 장치(6), 배기가스의 온도와 엔진 오일의 압력을 감지하여 비상시 엔진의 정지 및 바이오가스와 경유가 최적의 형태로 공급될 수 있도록 가스량을 제어하고 생산된 전력을 상용 또는 비상용으로 전환시키기 위한 컨트롤러(7)를 포함하여 구성되는데, 연소실에 공급되는 경유는 최소한의 양으로 점화 역할을 하게 되며, 엔진의 부하가 증가하면 경유 대신 바이오가스의 공급이 증가하여 경유만으로 운전할 때와 대비하여 최대 경유 소모량의 약 95%까지 바이오가스로 대체되게 한다.The engine unit includes a gas booster (2) for maintaining a constant pressure of the biogas passed through the pretreatment unit (1), a gas solenoid valve (3) for supplying / blocking the biogas according to the operation of the engine, and an air inlet opening to the engine Pressure regulator (4) to change the flow rate of the supply gas in accordance with the pressure change of the gas to maintain a constant, gas control and mixing device for controlling the supply of gas in accordance with the load increase and decrease of the generator and to mix the air and gas required for combustion ( 6) A controller for sensing the temperature of the exhaust gas and the pressure of the engine oil to control the amount of gas so that the engine can be stopped in case of emergency and the biogas and diesel oil can be supplied in an optimal form, and convert the generated power into commercial or emergency ( 7), the light oil supplied to the combustion chamber plays the role of ignition with a minimum amount, and the load of the engine increases. This increases the supply of biogas instead of diesel so that up to 95% of the maximum diesel consumption is replaced by biogas as compared to driving on diesel alone.

그러나, 상기와 같은 혐기성 소화와 바이오가스를 이용한 열병합발전 방법은 바이오가스의 낮은 열량과 구성비 때문에 바이오 가스만을 이용하여 착화하지 못하고 경유나 디젤 등의 다른 추가 연료를 이용하여 착화를 하고, 바이오 가스 이외의 다른 연료를 사용하여서만 천연가스와 유사한 발열량을 얻을 수 있으며, 바이오 가스 이외의 다른 연료를 제공하기 위한 설비를 구축해야 한다는 문제를 갖는다.However, the cogeneration method using anaerobic digestion and biogas as described above does not ignite using only biogas due to the low calorific value and composition ratio of biogas, and ignites using other additional fuels such as diesel or diesel, and other than biogas. Only with other fuels, the calorific value similar to natural gas can be obtained, and there is a problem that a facility for providing fuels other than biogas must be constructed.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 합성가스의 공기 대 연료의 혼합비를 조정하여 용이하게 점화를 하고 천연 가스 발전과 유사한 출력을 얻는 합성가스를 사용하는 발전기의 공기/연료 공급 비율 조정장치를 갖는 합성가스 발전 시스템을 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to adjust the mixing ratio of air to fuel of the synthesis gas is easily ignited generator using a syngas to obtain output similar to natural gas power generation It is to provide a syngas power generation system having an air / fuel supply ratio adjusting device.

본 발명의 또 다른 목적은, 합성가스를 이용한 발전을 가능하게 하여 생활 폐기물을 좀 더 효율적으로 처리 및 활용하고자 하는 것이다.Still another object of the present invention is to enable power generation using syngas to more efficiently treat and utilize household waste.

상기와 같은 목적 달성을 위하여 본 발명에 따른 합성가스를 연료로 사용하합성가스 발전 시스템의 엔진부는, 동력을 발생시키는 엔진, 상기 엔진에서 발생한 동력을 이용하여 전력을 생산하는 발전기, 합성가스를 공급 및 차단하기 위한 가스 차단 밸브(shut off valve), 상기 엔진으로 유입되는 공기 흡입라인의 압력변화에 따라 공급되는 합성가스의 유량을 변화시켜 압력을 일정하게 유지시켜주는 압력 조정기(Regulator), 공급된 합성가스에 공기를 공급하는 공기 공급관, 상기 발전기의 부하 증감에 따라 합성가스의 공급량을 제어하며 연소에 필요한 공기대 연료의 혼합비를 조정하고 공기와 합성가스를 혼합하는 가스 비율 조정 및 혼합 장치(Carburetor), 상기 엔진에 공급되는 혼합된 공기와 합성가스의 양을 조절하는 트로틀, 발전기 엔진의 회전수에 따라 상기 트로틀을 조절하는 트로틀 제어 장치, 혼합된 공기와 합성가스를 점화시키는 스파크 코일 및 상기 스파크 코일을 제어하는 점화 제어 유닛(Ignition Control Unit)을 포함하고, In order to achieve the above object, the engine unit of a synthesis gas power generation system using syngas as a fuel according to the present invention supplies an engine for generating power, a generator for generating electric power using power generated from the engine, and supplies syngas. And a shut off valve for shutting off, a regulator for maintaining a constant pressure by changing a flow rate of the syngas supplied according to a change in pressure of an air inlet line flowing into the engine, Air supply pipe for supplying air to syngas, controlling the amount of syngas according to the increase or decrease of the load of the generator, adjusting the mixing ratio of air to fuel required for combustion, gas ratio adjusting and mixing device (carburetor) ), According to the rotational speed of the throttle, generator engine to control the amount of mixed air and syngas supplied to the engine Includes a lighting control unit (Ignition Control Unit) for controlling the throttle control device, mixing the air and a spark coil and the spark ignition coil for the synthesis gas to control the throttle,

상기 공기 공급관에는 가스 비율 조정 및 혼합 장치에 유입되는 공기의 양을 조정하여 공기대 연료의 혼합비를 조절하는 공기 흐름 차단판이 설치되어 있는 것을 구성적 특징으로 한다.The air supply pipe is characterized in that the air flow blocking plate for adjusting the ratio of air to fuel by adjusting the gas ratio and the amount of air flowing into the mixing device is installed.

바람직하게는, 상기 가스 비율 조정 및 혼합 장치 하나를 추가로 직렬 연결하여 공급되는 연료의 양을 두 배로 증가시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.Preferably, the gas ratio adjusting and mixing device can be further connected in series to double the amount of fuel supplied.

바람직하게는, 상기 점화 제어 유닛은 점화 시간을 증가시켜 공기와 혼합된 합성가스를 점화시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.Preferably, the ignition control unit is characterized in that it is possible to ignite the synthesis gas mixed with air by increasing the ignition time.

이상과 같은 본 발명에 따른 합성가스를 이용하는 합성가스 발전 시스템은 합성가스의 공기 대 연료의 혼합비를 천연가스와 유사하게 조정하여 용이하게 점화를 할 수 있도록 하고, 천연 가스 발전과 유사한 정도의 출력을 얻을 수 있다. 또한, 합성가스를 이용한 발전을 가능하게 함으로써, 생활 폐기물을 좀 더 효율적으로 활용할 수 있다.Syngas power generation system using the synthesis gas according to the present invention as described above to adjust the mixing ratio of the air to fuel of the synthesis gas similar to natural gas so that it can be easily ignited, and output similar to the natural gas power generation You can get it. In addition, by enabling power generation using syngas, it is possible to utilize household waste more efficiently.

H2 30%, CO 30%, CO2 30%, N2 10%로 이루어져 있고, 발열량은 천연가스의 발열량의 20% 수준에도 미치지 못하는 1600kcal/Nm3 정도인 합성가스를 사용하는 가스 엔진을 발화시키기 위해서는 천연가스를 사용하는 정도의 발열량을 공급하기 위해 합성가스를 5배 이상 공급해주는 방안과 천연 가스의 공기대 연료의 혼합비와 유사하게 합성가스의 공기대 연료의 혼합비를 조절하는 방안이 있다. 그러나, 공급되는 합성가스의 양을 5배 이상 증가시키는 방안은 현실적으로 장치의 크기 및 비용면에서 어려움이 있으므로, 본 발명에 따른 합성가스를 사용하는 발전시스템의 제1 실시예에서, 엔진부는 동력을 발전시키는 엔진(101), 엔진의 동력을 이용하여 전력을 생산하기 위한 발전기(102), 합성가스를 공급 및 차단하기 위한 가스 차단 밸브(shut off valve, 103), 엔진으로 유입되는 공기 흡입라인의 압력변화에 따라 공급되는 합성가스의 유량을 변화시켜 압력을 일정하게 유지시켜주는 압력 조정기(Regulator, 104), 공급된 합성가스에 공기를 공급하는 공기 공급관(105), 발전기의 부하 증감에 따라 합성가스의 공급량을 제어하며, 연소에 필요한 공기대 연료 의 혼합비를 조정하고, 공기와 합성가스를 혼합하는 가스 비율 조정 및 혼합 장치(Carburetor, 106), 상기 엔진에 공급되는 혼합된 공기와 합성가스의 양을 조절하는 트로틀(107), 발전기 엔진의 회전 수에 따라 상기 트로틀을 조절하는 트로틀 제어 장치(108), 혼합된 합성가스와 공기를 착화시키는 스파크 코일(109) 및 상기 스파크 코일(109)을 제어하는 점화 제어 유닛(Ignition Control Unit, 110)으로 구성된다. H 2 30%, CO 30% , consisting of a CO 2 30%, N 2 10 %, calorific value is ignited the gas engine using the synthesis gas 20%, even falls short 1600kcal / Nm 3 level of the heating value of natural gas In order to provide a calorific value of using natural gas, there is a method of supplying syngas more than five times and controlling the mixing ratio of air to fuel of syngas similarly to the mixing ratio of air to fuel of natural gas. However, the method of increasing the amount of syngas supplied by more than five times is difficult in terms of the size and cost of the apparatus in reality, so in the first embodiment of the power generation system using the syngas according to the present invention, the engine unit is powered. The engine 101 for power generation, the generator 102 for producing electric power using the power of the engine, the gas shut-off valve 103 for supplying and blocking the syngas, and the air intake line flowing into the engine. Pressure regulator (Regulator 104) to maintain a constant pressure by changing the flow rate of the synthesis gas supplied in accordance with the pressure change, air supply pipe 105 for supplying air to the supplied synthesis gas, synthesis according to the load increase or decrease of the generator A gas ratio adjusting and mixing device (Carburetor 106), which controls the amount of gas supplied, adjusts the mixing ratio of air to fuel required for combustion, and mixes air and syngas; A throttle 107 for adjusting the amount of mixed air and syngas supplied to the engine, a throttle control unit 108 for adjusting the throttle according to the number of revolutions of the generator engine, and a spark coil for igniting the mixed syngas and air 109 and an ignition control unit 110 for controlling the spark coil 109.

천연가스에 비해 발열량이 작고, 천연 가스와 성분비가 상이한 합성가스를 발전 연료로 사용할 수 있도록 하기 위해 공기대 연료의 혼합비를 조정하는 제1 실시예는 , 도2와 같이 공기 공급부에 공기 흐름 차단판(111)을 설치하여 상기 가스 비율 조정 및 혼합 장치(106)에 공급되는 공기의 양을 1/5 내지 1/10로 줄임으로써 과소한 연료의 비율을 증대시키는 것이다.The first embodiment in which the mixing ratio of air to fuel is adjusted so that synthetic gas having a lower calorific value than natural gas and having a different component ratio from natural gas can be used as a power generation fuel, an air flow blocking plate as shown in FIG. By installing 111, the ratio of the excessive fuel is increased by reducing the amount of air supplied to the gas ratio adjusting and mixing device 106 to 1/5 to 1/10.

제2 실시예는, 도3과 같이 공급되는 공기의 양은 일정하게 하면서 공급되는 합성가스의 양을 500% 내지 1000% 까지 늘리기 위해 가스 비율 조정 및 혼합 장치(106)의 용량을 증대시키거나, 동일한 용량의 가스 비율 조정 및 혼합 장치(106) 2개를 동시에 직렬 연결하는 것이다.The second embodiment is to increase the capacity of the gas ratio adjusting and mixing device 106 or to increase the amount of syngas supplied to 500% to 1000% while keeping the amount of air supplied as shown in FIG. It is to connect two gas ratio adjusting and mixing devices 106 in series at the same time.

또한, 합성가스의 성분비로 인해 초기 점화가 어려운 점을 극복하기 위해 점화 제어 유닛(110)을 사용하여 점화 시간을 늘림으로써 합성가스를 발전연료로 사용할 수 있다. In addition, the synthetic gas may be used as a power generation fuel by increasing the ignition time by using the ignition control unit 110 to overcome the difficulty of initial ignition due to the composition ratio of the synthesis gas.

또한, 이러한 방안은 단독으로 또는 동시에 함께 발전시스템에 적용할 수 있어, 합성가스를 연료로 사용할 경우에 문제가 되는 초기 점화를 용이하게 하고, 천 연가스와 동일한 정도의 발열량을 얻을 수 있게 하여, 생활 폐기물의 활용을 좀 더 효율적으로 할 수 있도록 한다.In addition, this approach can be applied to the power generation system alone or together, thereby facilitating initial ignition, which is a problem when syngas is used as fuel, and obtaining a calorific value equivalent to that of natural gas. Make waste more efficient.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사항을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이런 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical details of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

도1은 종래의 천연가스를 이용한 엔진 가동에 대한 개략도이다.1 is a schematic diagram of an engine operation using a conventional natural gas.

도2는 본 발명에 따르는 실시예의 엔진 가동에 대한 개략도이다.2 is a schematic diagram of engine operation of an embodiment according to the present invention.

도3은 본 발명에 따른 다른 실시예의 엔진 가동에 대한 개략도이다.3 is a schematic diagram of an engine operation of another embodiment according to the present invention.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 **** Explanation of symbols on the main parts of the drawing **

101 : 엔진 102 : 발전기101: engine 102: generator

103 : 가스 차단 밸브 104 : 압력 조정기103 gas shutoff valve 104 pressure regulator

105 : 공기 공급관 106 : 가스 비율 조정 및 혼합 장치105: air supply line 106: gas ratio adjusting and mixing device

107 : 트로틀 108 : 트로틀 제어 장치107: throttle 108: throttle control device

109 : 스파크 코일 110 : 점화 제어 유닛109: spark coil 110: ignition control unit

111 : 공기 흐름 차단판111: airflow blocker

Claims (4)

합성가스 발생부, 합성가스 전처리부, 엔진부, 발전부 및 열교환부를 포함하는 합성가스를 이용하는 합성가스 발전시스템에 있어서,In a syngas power generation system using a syngas including a syngas generating unit, a syngas pretreatment unit, an engine unit, a power generation unit, and a heat exchange unit, 상기 엔진부는, 동력을 발생시키는 엔진, 상기 엔진에서 발생한 동력을 이용하여 전력을 생산하는 발전기, 합성가스를 공급 및 차단하기 위한 가스 차단 밸브(shut off valve), 상기 엔진으로 유입되는 공기 흡입라인의 압력변화에 따라 공급되는 합성가스의 유량을 변화시켜 압력을 일정하게 유지시켜주는 압력 조정기(Regulator), 공급된 합성가스에 공기를 공급하는 공기 공급관, 상기 발전기의 부하 증감에 따라 합성가스의 공급량을 제어하며 연소에 필요한 공기대 연료의 혼합비를 조정하고 공기와 합성가스를 혼합하는 가스 비율 조정 및 혼합 장치(Carburetor), 상기 엔진에 공급되는 혼합된 공기와 합성가스의 양을 조절하는 트로틀, 발전기 엔진의 회전수에 따라 상기 트로틀을 조절하는 트로틀 제어 장치, 혼합된 공기와 합성가스를 점화시키는 스파크 코일 및 상기 스파크 코일을 제어하는 점화 제어 유닛(Ignition Control Unit)을 포함하고, The engine unit may include an engine for generating power, a generator for generating electric power using the power generated from the engine, a gas shutoff valve for supplying and blocking syngas, and an air inlet line flowing into the engine. Pressure regulator (regulator) to maintain a constant pressure by changing the flow rate of the syngas supplied according to the pressure change, an air supply pipe for supplying air to the supplied syngas, the supply amount of the syngas according to the load increase and decrease of the generator Control and adjust the mixing ratio of air to fuel required for combustion, gas ratio and mixing device (Carburetor) to mix air and syngas, throttle to control the amount of mixed air and syngas supplied to the engine, generator engine The throttle control device to adjust the throttle according to the number of revolutions of the spark, the spark nose to ignite the mixed air and syngas And a lighting control unit (Ignition Control Unit) for controlling the spark coil, 상기 공기 공급관에는 가스 비율 조정 및 혼합 장치에 유입되는 공기의 양을 조정하여 공기대 연료의 혼합비를 조절하는 공기 흐름 차단판이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 합성가스를 연료로 사용하는 합성 가스 발전 시스템.The air supply pipe is a synthesis gas power generation system using a synthesis gas as fuel, characterized in that the air flow blocking plate for adjusting the gas ratio adjustment and the amount of air flowing into the mixing device to adjust the mixing ratio of air to fuel. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 가스 비율 조정 및 혼합 장치는 두 개가 직렬로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 합성가스를 연료로 사용하는 합성 가스 발전 시스템.Syngas power generation system using syngas as fuel, characterized in that the two gas ratio adjusting and mixing device is connected in series. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 공기 흐름 차단판은 상기 공기 공급관으로 유입되는 공기의 양을 1/5 내지 1/10로 줄여 상기 가스 비율 조정 및 혼합 장치로 공급하는 것을 특징으로 하는 합성가스를 연료로 사용하는 합성 가스 발전 시스템.The air flow blocking plate is a synthesis gas power generation system using syngas as fuel, characterized in that to reduce the amount of air flowing into the air supply pipe to 1/5 to 1/10 to supply to the gas ratio adjusting and mixing device . 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 점화 제어 유닛은 점화 시간을 증가시켜 공기와 혼합된 합성가스를 점화시킬 수 있는 것을 특징으로 합성가스를 연료로 사용하는 합성 가스 발전 시스템.The ignition control unit may increase the ignition time to ignite the synthesis gas mixed with the air, characterized in that the syngas as fuel.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2020144395A1 (en) * 2019-01-11 2020-07-16 Volter Oy A method and a combined heat and power plant for producing heat energy and electricity

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