KR20110131183A - 가스화를 위한 자가-발전형 파워 통합설비 - Google Patents

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Abstract

가스화 설비는 공기 분리기 및 설비의 가스화 장치에서 생성된 가스 생성물을 냉각하기 위한 고온 가스 냉각기를 포함한다. 적어도 공기 분리기에서의 전력 수요를 충족시키기 위해서 증기 터빈 내에서 전력을 생산하는데 이용되는 과열 증기를 생산하기 위해서 고온 가스 냉각기가 구성되고 그리고 방법이 제공된다. 고온 가스 냉각기는 공기 분리기를 포함하는 가스화 설비로 전력을 공급하기 위해서 증기 터빈이 필요로 하는 과열 증기의 양만을 생성하도록, 또는 공기 분리기를 포함하는 가스화 설비로 전력을 공급하기에 그리고 다른 사용 장치로 전력 또는 과열 증기를 제공하기에 적합한 과열 증기의 양을 생성할 수 있도록 추가로 구성된다.

Description

가스화를 위한 자가-발전형 파워 통합설비{SELF-GENERATED POWER INTEGRATION FOR GASIFICATION}
본 발명은 전체적으로 가스화 설비(gasification facility)에 관한 것으로, 그리고 특히 고온 가스 냉각기 및 공기 분리 유닛을 포함하는 가스화 설비에 관한 것이다.
여러 가지 타입의 가스화 플랜트 또는 설비가 공지되어 있다. 그러한 플랜트나 설비의 공통된 특징은 폐쇄된 가압 반응기와 같은 가스화 장치에 있으며, 그러한 가스화 장치 내에서 증기 및 제어된 양의 공기나 산소가 존재하는 상태의 가압하에서 공급원료(feedstock) 또는 연료로 열을 인가함으로써 탄화수소 공급원료 또는 연료가 "합성 가스(syngas)"라고도 지칭되는 가스 생성물으로 변환된다. 채용될 수 있는 통상적인 탄화수소 공급원료 또는 연료는 예를 들어 석탄, 석유 및 바이오매스(biomass)이다.
비교적 적은 부분의 공급원료 또는 연료만이 완전히 연소되도록 가스화 장치 내로 공기나 산소를 도입하는 것이 제어된다. 이러한 연료의 부분적인 연소는 프로세스가 필요로 하는 열의 적어도 일부를 제공한다. 탄화수소 공급원료 또는 연료의 나머지는 가스화 장치 내의 열과 압력하에서 화학적으로 분해되어, 가스 제품을 생산하는 화학적 반응을 초래한다. 생산되는 특별한 가스 제품은 사용되는 공급원료의 타입과 가스화 장치 내에서 가해지는 조건들에 따라서 부분적으로 달라진다. 통상적으로 생산되는 가스 생성물의 예는 일산화탄소 및 수소를 포함한다.
가스화 플랜트나 설비에서 공기 대신에 산소를 이용하는 것이 종종 바람직한데, 이는 공기의 이용이 많은 양의 질소를 핸들링하게 만들기 때문이고 그리고 그러한 핸들링에는 비용이 많이 소요될 수 있기 때문이다. 또한, 질소는 생산되는 가스 제품을 바람직하지 못하게 희석할 수 있기 때문이다. 결과적으로, 가스화 플랜트가 종종 공기 내의 산소를 질소로부터 분리하여 가스화 장치의 작동에 필요한 양 만큼의 산소만을 가스화 장치로 전달하는 공기 분리장치를 포함할 것이다.
가스화 프로세스에서 생산된 가스 생성물이 다양하게 적용될 수 있을 것이다. 그러나, 통상적으로, 가스 생성물이 먼저 냉각되고 미립자 물질 및 황 화합물을 제거하게 된다. 냉각 프로세스는 복사(radiant) 합성 가스(합성가스) 냉각기와 같은 고온 냉각기 및 저온 냉각기 모두의 이용을 포함할 수 있으며, 고온 냉각기에서는 가스 제품으로부터 고온 열이 회수될 수 있을 것이고 저온 냉각기에서는 보다 낮은 온도의 열이 가스 제품으로부터 회수될 수 있을 것이다. 그 대신에, 냉각 프로세스가 고온 합성가스의 급냉(quenching)을 제공할 수 있을 것이며, 그러한 급냉의 경우에 가스 제품으로부터 낮은 온도의 열 만이 회수된다. 냉각되고 청정처리된 후에, 가스 제품은 연료로 변환되거나 연료로 직접 사용될 수 있을 것이고, 또는 플라스틱 및 화학 비료(fertilizer)와 같은 화학 제품을 위한 빌딩 블록(building blocks)으로서의 역할을 할 수 있을 것이다. 그 대신에, 또는 추가적으로, 냉각 및 청정처리 후의 가스 제품이 분리될 수 있고 그리고 분리된 수소가 예를 들어 파워링 연료 셀(powering fuel cell) 및 정제(refinery) 작업과 같은 다양한 곳에서 적용될 수 있을 것이다.
특별한 적용분야에서, 가스화 설비가 전력을 공급하기 위한 통합형 가스화 조합 사이클, 또는 IGCC, 파워 플랜트(발전소)로 공지된 것으로 통합될 수 있을 것이다. IGCC 파워 플랜트에서, 냉각 및 청정처리에 이어서, 가스 제품들이 조합 사이클(combined cycle) 파워 플랜트로 전달되고, 그곳에서 가스 제품들이 가스 터빈 발전기에서 연소되어 전력을 생성하고 그리고 가스 터빈으로부터의 배기 열을 이용하여 증기를 생성하고, 그러한 증기는 추가적인 전력 생성을 위한 증기 터빈 발전기로 전력을 공급하는데 이용된다.
본 발명은, 적어도 공기 분리 유닛에서의 전력 수요를 충족시키도록 증기 이용 장치 내에서 전력을 발생하는데 이용되는 과열 증기를 생성할 수 있는 고온 가스 냉각기를 포함하는 가스화 설비를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이하의 내용은 본 발명의 일부 예시적인 측면들의 기본적인 이해를 돕기 위해서 본 발명을 간단히 요약한 설명을 제공한 것이다. 이러한 요약은 본 발명의 광범위한 개요(overview)라 할 수 없을 것이다. 또한, 이러한 요약은 본 발명의 임계적 요소들을 규정한 것도 아니고 그리고 본 발명의 경계를 규정하는 것도 아니다. 이러한 요약의 목적은 단지 추후에 전개되는 보다 구체적인 설명에 대한 서두로서 간단한 형태로 본 발명의 일부 개념을 제공하기 위한 것이다.
하나의 측면에 따르면, 본 발명은 가스화 장치 및 그러한 가스화 장치와 유체 소통하는 고온 가스 냉각기를 포함하는 가스화 설비를 제공한다. 고온 가스 냉각기는 가스화 장치에서 발생된 하나 이상의 가스들을 수용하여 냉각하고, 하나 이상의 가스의 냉각에 의해서 생성된 열을 회수하고 그리고 회수된 열을 이용하여 과열된 증기를 생성하도록 구성된다. 가스화 설비는 고온 가스 냉각기와 유체 소통되고 가스화 설비와 관련된 증기 이용 장치를 포함한다. 가스 냉각기는 과열된 증기의 적어도 일부를 증기 이용 장치로 전달한다. 증기 이용 장치는 과열 증기에 의해서 작동되어 가스화 설비 내에서 이용되는 출력(output)을 제공한다. 가스화 설비는 증기 이용 장치의 출력부로부터의 출력에 의해서 적어도 부분적으로 작동되는 공기 분리 유닛을 포함한다.
하나의 측면에 따르면, 본 발명은 가스화 장치, 고온 가스 냉각기 및 공기 분리 유닛을 포함하는 가스화 설비 작동 방법을 제공한다. 그러한 방법은 가스화 장치에서 하나 이상의 가스를 생성하는 단계와, 가스화 장치에서 생성된 하나 이상의 가스를 고온 가스 냉각기로 전달하는 단계를 포함한다. 이러한 방법은 가스화 장치로부터 고온 가스 냉각기로 전달된 하나 이상의 가스를 고온 가스 냉각기에서 냉각하는 단계 그리고 하나 또는 둘 이상의 가스의 그러한 냉각에 의해서 생성된 열을 회수하는 단계를 포함한다. 그러한 방법은 과열 증기를 생성하기 위해서 고온 가스 냉각기에서의 하나 이상의 가스의 냉각에 의해서 생성된 회수 열을 이용하는 단계를 포함한다. 그러한 방법은 가스화 설비와 관련된 증기 이용 장치로 과열 증기의 적어도 일부를 전달하는 단계를 포함한다. 그러한 방법은 가스화 설비 내에서 이용되는 출력을 제공하기 위해서 과열 증기를 이용하여 증기 이용 장치를 작동시키는 단계를 포함한다.
첨부 도면을 참조한 이하의 설명으로부터, 소위 당업자는 본 발명의 전술한 측면들 및 기타 측면들을 보다 명확하게 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 특정의 예시적 실시예를 도시한 흐름도.
본 발명의 하나 이상의 특징들을 포함하는 예시적인 실시예가 도면에 도시되어 있고 또 설명된다. 이러한 도시된 예는 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 예를 들어, 본 발명의 하나 이상의 측면이 다른 실시예 및 다른 타입의 장치에서 이용될 수 있다. 또한, 편의상 특정 용어를 사용하였지만 이는 본 발명을 제한하는 것이 아니다. 또한, 도면에서, 동일한 요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하였다.
도 1에서, 가스화 설비 또는 플랜트가 탄화수소 공급원료를 이용하는 임의 타입일 수 있는 반응 용기(vessel)와 같은 가스화 장치(10)를 포함하는 것으로 도시되어 있다. 그러한 가스화 장치는 소위 당업자에게 잘 알려져 있으며 그에 따라 여기에서는 구체적으로 설명하지 않는다. 또한, 공기 중의 산소를 질소 및 기타 가스로부터 분리하고 가스화 장치에서의 가스화 반응의 실행에 필요한 정도의 양으로 산소를 가스화 장치(10)로 전달하는 공기 분리 유닛(12)이 가스화 플랜트에 포함된다.
가스화 설비는 또한 가스화 장치와 유체 소통하는 고온 가스 냉각기(14)를 포함한다. 냉각기(14)는 가스화 장치(10)로부터 생성된 하나 이상의 가스("합성 가스"라고도 통칭된다)를 수용 및 냉각하고 그리고 하나 이상의 가스의 냉각에 의해서 생성된 열을 회수하도록 구성된다. 또한, 냉각기(14)는 회수된 열을 이용하여 과열된 증기를 생성하도록 구성된다. '22'에서 고체 미립자 물질이 냉각기(14)에서 합성 가스로부터 제거된다. 이용될 수 있는 고온 가스 냉각기의 예를 들면 당업자에게 익숙한 소위 복사 합성 가스, 또는 합성 가스 냉각기가 있으나, 다른 타입의 고온 가스 냉각기도 이용될 수 있을 것이다.
가스화 설비는 또한 고온 가스 냉각기(14)와 유체 소통하는 저온 가스 냉각기(16)를 포함한다. 냉각기(16)는 고온 가스 냉각기에서 초기에 냉각된 하나 이상의 가스를 수용하고 그리고 추가로 냉각하며 냉각기(16)에서 하나 이상의 가스로부터 열을 회수하도록 구성된다. 그 후에, 가스가 황 화합물을 제거하는 황 제거 유닛(18)으로 이송된다. 이어서, 가스는, 예를 들어 도 1에서 '20'으로 표시된 바와 같이, 화학 제품을 위한 빌딩 블록 또는 발전소용 연료와 같은 여러 방식으로 이용될 수 있는 상태가 된다.
발전을 위한 증기 터빈 발전기로 인가하기에 적합하지 않은 특성을 통상적으로 가지는 증기를 생성하도록 디자인되고 구성된 고온 가스 냉각기가 공지되어 있다. 그러나, 본 발명의 일 측면에 따라서, 복사 합성 가스 냉각기 등일 수 있는 고온 가스 냉각기(14)가 가스화 장치(10)에서 생성된 하나 이상의 가스로부터 열을 회수하도록 구성되고 그리고 그러한 회수 열을 이용하여 증기 터빈 발전기에 적용하기에 특히 적합한 과열 증기를 생성한다. 냉각기(14)가 어떻게 과열 증기를 생성하도록 구성될 수 있는지에 관한 구체적인 내용에 대해서는 구체적으로 설명하지 않는데, 이는 그러한 방식이 당업자에게 널리 알려져 있기 때문이다.
생성된 과열 증기가 어떻게 이용되는지에 대해서 설명하면, 도 1에 도시된 가스화 설비가 '24'에서 고온 가스 냉각기(14)와 유체 소통하는 증기 터빈(26)을 포함한다는 것을 주목하여야 할 것이다. 증기 터빈은 냉각기(14)에서 냉각된 하나 이상의 고온 가스로부터 회수된 열을 이용하여 냉각기(14)에서 생성된 과열 증기의 적어도 일부를 이용하여 전력을 생산하도록 구성된다. 이와 관련하여, '28'에 개략적으로 도시된 바와 같이, 공기 분리 유닛(12)이 증기 터빈(26)에 전기적으로 연결되고 그리고 증기 터빈(26)에서 생산된 전력을 이용하여 작동되도록 구성된다. 추가적으로 또는 대안적으로, 공기 분리 유닛(12)에 포함될 수 있는 압축기 유닛이 '30'에 도시된 바와 같이 고온 가스 냉각기(14)와 유체 소통하고, 그리고 가스화 장치(10)에서 발생된 하나 이상의 가스의 냉각에 의해서 생성된 회수 열을 이용하여 생성된 과열 증기의 적어도 일부를 수용하도록 구성되고, 그에 따라 과열 증기가 압축기 유닛을 구동한다. 과열 증기가 공기 분리 유닛의 압축기를 구동하는 방식은 당업자에게 널리 알려져 있으며 그에 따라 여기에서 구체적으로 설명하지 않는다. 따라서, 증기 터빈(26), 공기 분리 유닛(12)의 압축기 유닛, 또는 양(both) 증기 터빈 및 압축기 유닛은 고온 가스 냉각기와 유체 소통하고 그리고 가스화 설비와 관련된 증기 이용 유닛의 예가 된다.
도 1의 '32'에서 도시된 바와 같이, 고온 가스 냉각기(14)가 또한 증기 터빈(26) 대신에 과열 증기의 사용 장치, 및/또는 공기 분리 유닛(12)에서의 압축기와(가스화 설비 자체에서의 다른 사용 장치 및 가스화 설비와 분리된 다른 사용 장치를 포함) 유체소통할 수 있고, 그에 따라 고온 가스 냉각기(14)에서 생산된 과열 증기의 적어도 일부가 그러한 사용 장치로 전달될 수 있을 것이다. 예를 들어, 고압 증기가 하류 정제 플랜트 또는 화학적 프로세싱 플랜트에서 또는 가스화 플랜트로부터 분리된 발전 플랜트에서 이용될 수 있을 것이다.
유사하게, 도 1의 '34'로 개략적으로 도시된 바와 같이, 증기 터빈(26)은 또한 공기 분리 유닛(12) 이외의 전력 사용 장치(가스화 설비 자체에서의 다른 사용 장치 및 가스화 설비와 분리된 다른 사용 장치를 포함)에 전기적으로 연결될 수 있으며, 그에 따라 증기 터빈(26)에서 생산된 전력의 적어도 일부가 선택적인 이출(export) 전력으로서 가스화 설비로부터 분리된 해당 전력 사용장치로 전달될 수 있을 것이고, 그에 따라 터빈(26)에서 발생된 전력의 적어도 일부가 가스화 설비로부터 분리된 전력의 해당 사용 장치로 전달될 수 있다. 터빈(26)에서 발생된 전력의 일부가 또한 '34'에서 가스화 플랜트 자체 내의 다른 위치로 이송될 수 있을 것이다.
그에 따라, 전기 및/또는 압축력인 증기 이용 장치(들)(예를 들어, 증기 터빈(26), 공기 분리 유닛(12)의 압축기 유닛, 또는 증기 터빈 및 압축기 유닛 양자 모두)의 출력(들)이 가스화 설비 내에서 이용된다.
전술한 바와 같이, 저온 가스 냉각기(16)에 대해서 다시 설명하면, 그 냉각기는 고온 가스 냉각기(14)에서 초기에 냉각된 하나 이상의 가스를 수용하고 추가적으로 냉각하고 그리고 하나 이상의 가스로부터 열을 회수하도록 구성된다. 고온 가스 냉각기(14)에서 사용하기 위한, 튜빙(tubing)과 같은, 도 1의 이송 수단(50)으로 표시된 바와 같이, 적어도 부분적으로 보일러 공급수를 가열하기 위해서 저온 가스 냉각기(16)에서 냉각된 하나 이상의 가스로부터 회수된 열을 인가하도록 저온 가스 냉각기(16)가 구성된다. 그러한 장치에 의해서 부가적인 증기를 생성할 수 있고 그리고 시스템 효율을 높일 수 있다.
증기 터빈(26)을 다시 한번 더 참조하면, 증기 터빈은 저온 가스 냉각기(16)와 유체 소통할 수 있고, 그에 따라 증기 터빈으로부터의 증기 응축물이, 도 1의 '40'으로 표시한 바와 같이, 저온 가스 냉각기로 전달될 수 있다. 이어서, 바로 앞 문단에서 설명한 바와 같이, 증기 응축물이 고온 가스 냉각기(14)에서 사용되는 보일러 공급수의 일부가 된다.
특별한 예시적인 실시예에서, 가스화 설비의 전체 에너지 수요만을 만족시키기에 충분한 전력만을 증기 터빈(26)에서 생산하기 위해서 요구되는 과열 증기의 양만을 생성하도록 고온 가스 냉각기(14)가 구성될 수 있다. 다른 특별한 예시적 실시예에서, 가스화 설비의 전체 에너지 수요만을 만족시키는데 필요한 것을 초과하는 열이 다양한 방식으로 처리될 수 있을 것이다. 예를 들어, 그 열을 이용하여 프로세싱 작업으로의 이출을 위한 저압 증기를 생산할 수 있을 것이고 또는 냉각수 또는 냉각 팬을 이용하여 그 열을 발산시킬 수도 있을 것이다.
본 발명의 전술한 설명을 기초로, 가스화 장치(10), 예를 들어 복사 합성 가스 냉각기와 같은 고온 가스 냉각기(14), 그리고 공기 분리 유닛(12)을 포함하는 가스화 설비를 작동하는 방법이 제공될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 일 측면에서, 그러한 방법은 가스화 장치(10)에서 하나 이상의 가스를 생성하는 단계, 가스화 장치에서 생성된 하나 이상의 가스를 고온 가스 냉각기로 전달하는 단계, 가스화 장치로부터 고온 가스 냉각기로 전달되는 하나 이상의 가스를 고온 가스 냉각기에서 냉각하는 단계 그리고 하나 이상의 가스의 그러한 냉각에 의해서 생성된 열을 회수하는 단계를 포함한다. 그러한 방법은 또한 과열 증기를 생산하기 위해서 고온 가스 냉각기(14)에서의 하나 이상의 가스의 냉각에 의해서 생성된 회수 열을 이용하는 단계, 고온 가스 냉각기에서의 하나 이상의 가스의 냉각으로부터 회수된 열에 의해서 생성된 과열 증기의 적어도 일부를 증기 터빈(26)으로 전달하는 단계, 증기 터빈으로 전달된 과열 증기를 이용하여 증기 터빈에서 전력을 생산하는 단계 그리고 증기 터빈에서 생산된 전력의 적어도 일부를 공기 분리 유닛(12)으로 전달하는 단계를 포함한다.
다른 예시적인 실시예에서, 본 발명은 가스화 장치(10), 예를 들어 복사 합성 가스 냉각기와 같은 고온 가스 냉각기(14), 그리고 공기 분리 유닛(12)을 포함하는 가스화 설비를 작동하는 방법을 포함하고, 그러한 방법은 가스화 장치에서 하나 이상의 가스를 생성하는 단계, 가스화 장치(10)에서 생성된 하나 이상의 가스를 고온 가스 냉각기로 전달하는 단계, 가스화 장치로부터 고온 가스 냉각기로 전달되는 하나 이상의 가스를 고온 가스 냉각기(14)에서 냉각하는 단계 그리고 하나 이상의 가스의 그러한 냉각에 의해서 생성된 열을 회수하는 단계를 포함한다. 그러한 방법은 또한 과열 증기를 생성하기 위해서 고온 가스 냉각기(14)에서의 하나 이상의 가스의 냉각에 의해서 생성된 회수 열을 이용하는 단계, 과열 증기의 적어도 일부를 공기 분리 유닛(12)의 압축기로 전달하는 단계 그리고 압축기로 전달된 과열 증기를 이용하여 공기 분리 유닛의 압축기를 구동하는 단계를 추가로 포함한다.
본 발명의 측면은 또한 예시적인 방법을 제공하고, 여기에서 앞의 두 문단에서 설명한 방법에서 생산된 과열 증기의 적어도 일부가 가스화 설비로부터 분리된 과열 증기의 이용 장치 또는 이용 장치들로 전달된다. 본 발명의 다른 측면은 예시적인 방법을 제공하며, 그러한 방법에서는 앞의 두 문장의 방법에 기재된 바와 같이 과열 증기에 의해서 증기 터빈(26)에서 생산된 전력의 적어도 일부가 가스화 설비로부터 분리된 전력의 사용 장치 또는 사용 장치들로 전달된다.
본 발명의 추가적인 측면은 가스화 설비가 저온 가스 냉각기(16)를 포함하는 예시적인 방법을 제공하며, 그러한 방법은 고온 가스 냉각기(14)에서 냉각된 하나 이상의 가스를 저온 가스 냉각기로 전달하는 단계, 고온 가스 냉각기로부터 저온 가스 냉각기로 전달된 하나 이상의 가스를 저온 가스 냉각기에서 냉각하는 단계, 그리고 하나 이상의 가스가 저온 가스 냉각기에서 냉각됨에 따라 고온 가스 냉각기로부터 저온 가스 냉각기로 전달되는 하나 이상의 가스로부터 열을 회수하는 단계를 포함한다. 그러한 방법은 고온 가스 냉각기에서 사용하기 위한 보일러 공급수의 적어도 일부를 가열하기 위해서 고온 가스 냉각기(14)로부터 저온 가스 냉각기(16)에서 냉각된 하나 이상의 가스로부터의 회수 열을 인가하는 단계 그리고 회수된 열에 의해서 적어도 부분적으로 가열된 보일러 공급수를 고온 가스 냉각기로 전달하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 다른 측면은 증기 터빈(26)에서 생성된 증기 응축물을 저온 가스 냉각기(16)로 전달하는 예시적인 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 측면은 고온 가스 냉각기(14)에서 생성된 모든 과열 증기가 증기 터빈(26)으로 전달되고 그리고 가스화 설비의 전체 에너지 수요만을 만족시키기에 충분한 전력만을 증기 터빈(26)에서 생산하기 위해서 요구되는 과열 증기의 양만을 생성하도록 고온 가스 냉각기가 구성될 수 있는 예시적인 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 측면은 고온 가스 냉각기(14)에서 생성된 모든 과열 증기가 증기 터빈(26)으로 전달되고, 그리고 공기 분리 유닛(12)의 전체 에너지 수요만을 만족시키기에 충분한 전력만을 증기 터빈에서 생산하기 위해서 요구되는 과열 증기의 양만을 생성하도록 고온 가스 냉각기가 구성될 수 있는 예시적인 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 측면은 고온 가스 냉각기(14)에서 생성된 모든 과열 증기가 공기 분리 유닛(12)의 압축기로 전달되고 그리고 공기 분리 유닛의 압축기들의 에너지 수요만을 만족시키는데 필요한 과열 증기의 양만을 생성하도록 고온 가스 냉각기가 구성될 수 있는 예시적인 방법을 제공한다.
본 발명은 전술한 예시적인 실시예들을 참조하여 설명하였다. 본 명세서로부터 변경 실시예 및 대체 실시예들도 이해할 수 있을 것이다. 본 발명의 하나 이상의 측면을 포함하는 예시적인 실시예는 특허청구범위의 권리 범위에 있는 모든 변경 실시예 및 대체 실시예들도 포함할 것이다.

Claims (28)

  1. 가스화 설비에 있어서,
    가스화 장치;
    상기 가스화 장치와 유체 연통하는 고온 가스 냉각기로서, 상기 가스화 장치에서 발생된 하나 이상의 가스들을 수용하여 냉각하며, 하나 이상의 가스의 냉각에 의해서 생성된 열을 회수하고 그리고 회수된 열을 이용하여 과열 증기를 생성하도록 구성되는, 상기 고온 가스 냉각기;
    상기 고온 가스 냉각기와 유체 연통하고 상기 가스화 설비와 연관된 증기 이용 장치로서, 상기 가스 냉각기는 과열 증기의 적어도 일부를 증기 이용 장치로 전달하고, 상기 증기 이용 장치는 과열 증기에 의해서 작동되어 상기 가스화 설비 내에서 이용되는 출력을 제공하는, 상기 증기 이용 장치; 및
    상기 증기 이용 장치의 출력부로부터의 출력에 의해서 적어도 부분적으로 작동되는 공기 분리 유닛을 포함하는
    가스화 설비.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 증기 이용 장치는 상기 고온 가스 냉각기와 유체 연통하고 그리고 회수된 열을 이용하여 상기 고온 가스 냉각기에서 생성된 과열 증기의 적어도 일부를 이용하여 전력을 생산하도록 구성된 증기 터빈을 포함하고,
    상기 공기 분리 유닛은 상기 증기 터빈에 전기적으로 연결되고 그리고 상기 증기 터빈에서 생산된 전력을 이용하여 작동되도록 구성되는
    가스화 설비.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 고온 가스 냉각기가 복사 합성 가스 냉각기를 포함하는
    가스화 설비.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 고온 가스 냉각기는 또한 상기 가스화 설비로부터 분리된 과열 증기의 사용 장치와 유체 연통하고, 그에 따라 상기 고온 가스 냉각기에서 생성된 과열 증기의 적어도 일부가 상기 가스화 설비로부터 분리된 과열 증기의 사용 장치로 전달될 수 있는
    가스화 설비.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 증기 터빈은 또한 상기 가스화 설비로부터 분리된 전력의 사용 장치에 전기적으로 연결되고, 그에 따라 상기 증기 터빈에서 생산된 전력의 적어도 일부가 상기 가스화 설비로부터 분리된 전력의 사용 장치로 전달될 수 있는
    가스화 설비.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 고온 가스 냉각기와 유체 연통하는 저온 가스 냉각기로서, 상기 고온 가스 냉각기에서 초기에 냉각된 하나 이상의 가스를 수용하여 냉각하고 상기 저온 가스 냉각기에서 냉각된 하나 이상의 가스로부터 열을 회수하여 상기 고온 가스 냉각기에서 사용하기 위한 보일러 공급수를 적어도 부분적으로 가열하도록 구성되는, 상기 저온 가스 냉각기; 및
    상기 저온 가스 냉각기에서 회수된 열에 의해서 적어도 부분적으로 가열되는 보일러 공급수를 저온 가스 냉각기로부터 고온 가스 냉각기로 전달하도록 구성된 이송 수단을 더 포함하는
    가스화 설비.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 가스화 설비의 전체 에너지 수요만을 만족시키기에 충분한 전력만을 증기 터빈에서 생산하는데 요구되는 과열 증기의 양만을 생성하도록 상기 고온 가스 냉각기가 구성되는
    가스화 설비.
  8. 제 2 항에 있어서,
    공기 분리 유닛의 에너지 수요만을 만족시키기에 충분한 전력만을 상기 증기 터빈에서 생산하는데 요구되는 과열 증기의 양만을 생성하도록 상기 고온 가스 냉각기가 구성되는
    가스화 설비.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 증기 이용 장치는 공기 분리 유닛의 압축기 유닛을 포함하고, 상기 압축기 유닛은 상기 고온 가스 냉각기와 유체 연통하고 그리고 상기 압축기 유닛을 구동하기 위해서 과열 증기의 적어도 일부를 수용하도록 구성되는
    가스화 설비.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 고온 가스 냉각기가 복사 합성 가스 냉각기인
    가스화 설비.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 고온 가스 냉각기는 또한 상기 가스화 설비로부터 분리된 과열 증기의 사용 장치와 유체 연통하고, 그에 따라 상기 고온 가스 냉각기에서 생성된 과열 증기의 적어도 일부가 상기 가스화 설비로부터 분리된 과열 증기의 사용 장치로 전달될 수 있는
    가스화 설비.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 고온 가스 냉각기와 유체 연통하는 저온 가스 냉각기로서, 상기 고온 가스 냉각기에서 초기에 냉각된 하나 이상의 가스를 수용하여 냉각하고, 상기 저온 가스 냉각기에서 냉각된 하나 이상의 가스로부터 열을 회수하여 상기 고온 가스 냉각기에서 사용하기 위한 보일러 공급수를 적어도 부분적으로 가열하도록 구성되는, 상기 저온 가스 냉각기; 및
    상기 저온 가스 냉각기에서 회수된 열에 의해서 적어도 부분적으로 가열되는 보일러 공급수를 저온 가스 냉각기로부터 고온 가스 냉각기로 전달하도록 구성된 이송 수단을 더 포함하는
    가스화 설비.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 고온 가스 냉각기와 유체 연통하는 저온 가스 냉각기를 더 포함하며, 상기 저온 가스 냉각기는 상기 고온 가스 냉각기에서 초기에 냉각된 하나 이상의 가스를 수용하여 냉각하고 상기 저온 가스 냉각기에서 냉각된 하나 이상의 가스로부터 열을 회수하도록 구성되며,
    상기 증기 터빈은 상기 저온 가스 냉각기와 유체 연통하고, 그에 따라 상기 증기 터빈으로부터의 증기 응축물이 상기 저온 가스 냉각기로 전달될 수 있는
    가스화 설비.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 고온 가스 냉각기는 상기 공기 분리 유닛에서의 압축기들의 에너지 수요만을 만족시키는데 필요한 양의 과열 증기 만을 생성하도록 구성되는
    가스화 설비.
  15. 가스화 장치, 고온 가스 냉각기 및 공기 분리 유닛을 포함하는 가스화 설비의 작동 방법에 있어서,
    상기 가스화 장치에서 하나 이상의 가스를 생성하는 단계;
    상기 가스화 장치에서 생성된 하나 이상의 가스를 고온 가스 냉각기로 전달하는 단계;
    상기 가스화 장치로부터 고온 가스 냉각기로 전달된 하나 이상의 가스를 고온 가스 냉각기에서 냉각하고 그리고 하나 이상의 가스의 상기 냉각에 의해서 생성된 열을 회수하는 단계;
    상기 고온 가스 냉각기에서의 하나 이상의 가스의 냉각에 의해서 생성된 회수 열을 이용하여 과열 증기를 생성하는 단계;
    상기 가스화 설비와 연관된 증기 이용 장치로 과열 증기의 적어도 일부를 전달하는 단계; 및
    상기 가스화 설비 내에서 이용되는 출력을 제공하기 위해서 과열 증기를 이용하여 증기 이용 장치를 작동시키는 단계를 포함하는
    가스화 설비의 작동 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    증기 이용 장치로 과열 증기의 적어도 일부를 전달하는 상기 단계는 상기 증기 이용 장치로서의 증기 터빈으로 과열 증기의 일부를 전달하는 단계를 포함하고, 상기 증기 이용 장치를 작동시키는 상기 단계는 상기 증기 터빈으로 전달되는 과열 증기를 이용하여 증기 터빈을 작동시켜서 상기 증기 터빈에서 전력을 생산하는 단계, 및 상기 증기 터빈에서 생산된 전력의 적어도 일부를 공기 분리 유닛으로 전달하는 단계를 포함하는
    가스화 설비의 작동 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 고온 가스 냉각기가 복사 합성 가스 냉각기를 포함하는
    가스화 설비의 작동 방법.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 과열 증기의 적어도 일부가 상기 가스화 설비와 분리된 과열 증기의 사용 장치로 전달되는
    가스화 설비의 작동 방법.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 증기 터빈에서 생산된 전력의 적어도 일부가 상기 가스화 설비로부터 분리된 전력의 사용 장치로 전달되는
    가스화 설비의 작동 방법.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 가스화 설비가 저온 가스 냉각기를 포함하며,
    상기 가스화 설비의 작동 방법은,
    상기 고온 가스 냉각기에서 냉각된 하나 이상의 가스를 저온 가스 냉각기로 전달하는 단계;
    상기 고온 가스 냉각기로부터 저온 가스 냉각기로 전달된 하나 이상의 가스를 저온 가스 냉각기에서 냉각하는 단계;
    하나 이상의 가스가 저온 가스 냉각기에서 냉각됨에 따라 고온 가스 냉각기로부터 저온 가스 냉각기로 전달되는 하나 이상의 가스로부터 열을 회수하는 단계;
    고온 가스 냉각기에서 사용하기 위한 보일러 공급수를 적어도 부분적으로 가열하기 위해서 고온 가스 냉각기로부터 수용하여 저온 가스 냉각기에서 냉각된 하나 이상의 가스로부터 회수된 열을 이용하는 단계; 그리고
    상기 저온 가스 냉각기에서 냉각된 하나 이상의 가스로부터 회수된 열에 의해서 적어도 부분적으로 가열된 보일러 공급수를 고온 가스 냉각기로 전달하는 단계를 더 포함하는
    가스화 설비의 작동 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 증기 터빈에서 생성된 증기 응축물을 저온 가스 냉각기로 전달하는 단계를 더 포함하는
    가스화 설비의 작동 방법.
  22. 제 16 항에 있어서,
    상기 가스화 설비가 저온 가스 냉각기를 포함하며,
    상기 가스화 설비의 작동 방법이 상기 증기 터빈에서 생성된 증기 응축물을 저온 가스 냉각기로 전달하는 단계를 더 포함하는
    가스화 설비의 작동 방법.
  23. 제 16 항에 있어서,
    상기 고온 가스 냉각기에서 생성된 모든 과열 증기가 증기 터빈으로 전달되고, 상기 가스화 설비의 전체 에너지 수요만을 만족시키기에 충분한 전력만을 증기 터빈에서 생산하는데 요구되는 과열 증기의 양만을 생성하도록 고온 가스 냉각기가 구성되는
    가스화 설비의 작동 방법.
  24. 제 16 항에 있어서,
    상기 고온 가스 냉각기에서 생성된 모든 과열 증기가 증기 터빈으로 전달되고, 상기 공기 분리 유닛의 전체 에너지 수요만을 만족시키기에 충분한 전력만을 증기 터빈에서 생산하는데 요구되는 과열 증기의 양만을 생성하도록 고온 가스 냉각기가 구성되는
    가스화 설비의 작동 방법.
  25. 제 15 항에 있어서,
    상기 증기 이용 장치로 과열 증기의 적어도 일부를 전달하는 상기 단계는 증기 이용 장치로서의 공기 분리 유닛의 압축기로 과열 증기의 일부를 전달하는 단계를 포함하고, 상기 증기 이용 장치를 작동시키는 상기 단계는 상기 압축기로 전달되는 과열 증기를 이용하여 공기 분리 유닛의 압축기를 구동하는 단계를 포함하는
    가스화 설비의 작동 방법.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 고온 가스 냉각기가 복사 합성 가스 냉각기를 포함하는
    가스화 설비의 작동 방법.
  27. 제 25 항에 있어서,
    상기 과열 증기의 적어도 일부가 상기 가스화 설비와 분리된 과열 증기의 사용 장치로 전달되는
    가스화 설비의 작동 방법.
  28. 제 25 항에 있어서,
    상기 고온 가스 냉각기에서 생성된 모든 과열 증기가 공기 분리 유닛의 압축기로 전달되고, 상기 공기 분리 유닛의 압축기들의 에너지 수요만을 만족시키는데 필요한 과열 증기의 양만을 생성하도록 고온 가스 냉각기가 구성되는
    가스화 설비의 작동 방법.
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