KR20120032123A - Process and apparatus for regenerating low energy for separation of acidic gas - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: Low energy regenerating method and apparatus for separating acidic gas are provided to overcome weather related problems by reducing greenhouse gas. CONSTITUTION: A low energy regenerating method includes the following: carbon dioxide for absorbing and separating carbon dioxide is collected; steam is generated from a boiler based on fuel consumption; condensed steam is heated using a water feeding heater and is supplied to the boiler; and the steam used for collecting the carbon dioxide is transferred to the water feeding side or the heating source side of the water feeding heater according to the condition of water. The water feeding heater is composed of a plurality of low pressure water feeding heaters(30, 31, 32, 33) and a plurality of high pressure water feeding heaters(24, 25, 26).

Description

산성가스 분리용 저 에너지 재생공정 및 장치{Process and apparatus for regenerating low energy for separation of acidic gas}Process and apparatus for regenerating low energy for separation of acidic gas

본 발명은 산성가스 분리용 저 에너지 재생공정 및 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 산성가스가 혼합물 상태로 대량 존재하는 가스 중에서 산성가스만을 분리시 활용하는 흡수분리공정에서의 에너지 공급원으로 활용된 폐스팀을 재활용하는 산성가스 분리용 저 에너지 재생공정 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a low energy regeneration process and apparatus for separating acid gas, and more particularly, a waste used as an energy source in an absorption separation process utilizing only acid gas in a gas in which a large amount of acid gas exists in a mixture state. A low energy regeneration process and apparatus for acid gas separation for recycling steam.

산업화가 시작된 19세기 초반부터 에너지 산업에서 사용되는 석탄, 석유, LNG 등의 화석연료의 사용 증가로 인하여 대기 중에 CO2, H2S, COS 등의 산성 가스 농도가 급격하게 증가하였다. 이러한 산성 가스, 특히 이산화탄소는 지구를 온난화시킨다는 것이 밝혀지면서, 세계적으로 배출 및 처리에 대한 규제가 엄격해지고 있다. 1992년 6월 브라질 리우에서 열린 환경과 개발에 관한 UN 회의를 통하여 지구온난화에 대한 국제적 관심을 불러 일으켰고, 미국과 일본을 포함한 선진국들은 지구온실가스 배출량을 1990년 대비 5.2% 감축하기로 합의하는 등 산성가스 저감방안에 대한 국제적 합의가 이루어지고 있는 실정이다.Since the early 19th century, when industrialization began, the concentration of fossil fuels such as coal, petroleum, and LNG used in the energy industry increased rapidly, and the concentration of acidic gases such as CO 2 , H 2 S, and COS increased rapidly. As these acid gases, especially carbon dioxide, have been found to warm the earth, regulations on emissions and disposal are becoming more stringent worldwide. In June 1992, the United Nations Conference on Environment and Development in Rio, Brazil, raised international attention to global warming, and developed countries including the United States and Japan agreed to reduce global greenhouse gas emissions by 5.2% compared to 1990. There is international agreement on how to reduce acid gas.

이산화탄소 배출 증가를 억제하기 위한 기술로서는, 이산화탄소 배출감소를 위한 에너지절약기술, 이산화탄소의 포집 및 저장 기술(Carbon dioxide capture and storage: CCS), 이산화탄소를 이용하거나 고정화시키는 기술, 이산화탄소를 배출하지 않는 대체에너지기술 등이 있다.As a technology to suppress the increase of carbon dioxide emission, energy saving technology for reducing carbon dioxide emission, carbon dioxide capture and storage (CCS) technology, using or immobilizing carbon dioxide, alternative energy that does not emit carbon dioxide Technology.

그러나 이 중에서 CCS 기술은 발전소 및 산업시설에서 대량으로 나오는 온실 가스를 가장 효과적으로 처리할 수 있는 기술로 인식되어 G-8과 IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change) 및 IEA(International Energy Agency)등 국제 유력기구에서 기술개발 및 활용을 적극적으로 독려하고 있다.However, among these, CCS technology is recognized as the most effective technology for dealing with the large amount of greenhouse gases emitted from power plants and industrial facilities. Is actively encouraging technology development and utilization.

CCS 기술 중 포집기술이 전체 비용의 상당 부분을 차지하고 있으며, 지금까지 연구되고 있는 기술로는 흡수법, 흡착법, 막분리법, 심냉법 등이 있으며 이 중 흡수법은 상용화를 바로 앞두고 있어 매우 활발하게 연구되고 있다.The capture technology accounts for a large part of the total cost among the CCS technologies, and the technologies that have been studied so far include absorption, adsorption, membrane separation, and deep cooling. Among these, absorption is very active as it is just commercialized. It is becoming.

특히, 흡수법은 대용량의 가스를 처리하는데 용이하며, 저 농도의 가스분리에 적합하기 때문에 대부분의 산업체 및 발전소에의 적용이 용이하여 에이비비 러머스 크레스트(ABB lummus Crest)사의 공정이 트로나(Trona, CA, USA) 및 쉐디 포인트(Shady Point, Oklahoma, USA)에서 운전되고 있다.In particular, the absorption method is easy to process a large amount of gas, and is suitable for low concentration gas separation, so that it is easy to be applied to most industrial and power plants, and the process of ABB lummus Crest company is carried out in Trona ( Trona, CA, USA) and Shady Point, Oklahoma, USA.

상술한 흡수법에 있어서 종래의 기술은 에너지가 다량 소모되는 가운데 전기 공급보다는 에너지 효율이 좋은 스팀 공급 방식으로 활발히 연구되고 있다. 그러나, 사용된 스팀의 재활용에 대해서는 효과적인 대안을 제시하고 있지 못하고 있다.In the absorption method described above, the prior art has been actively studied as a method of supplying steam which is more energy efficient than electricity supply while a large amount of energy is consumed. However, there is no effective alternative to recycling used steam.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 흡수분리장치에서 다량으로 활용된 폐 스팀을 다시 발전소 급수가열기에 유입시키도록 하여 에너지의 활용을 극대화하고 소모를 최소화하는 것을 목적으로 한다. Therefore, an object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, by maximizing the utilization of energy and the consumption by allowing the waste steam utilized in a large amount in the absorption separator to flow back into the power plant feed water heater. It aims to minimize.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems not mentioned above will be clearly understood by those skilled in the art from the following description. Could be.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 이산화탄소를 흡수 분리하는 이산화탄소 포집공정과; 보일러에서 연료 연소를 통해 증기를 발생시키고, 응축된 증기를 급수 가열기를 통해 가열시켜 상기 보일러에 공급시키는 화력발전 공정과; 상기 이산화탄소 포집공정에서 사용된 스팀을 수질 조건에 따라 상기 화력발전 공정의 급수 가열기의 급수 측 또는 가열원 측으로 보내는 보일러 급수기 공급 공정을 포함한다.According to a feature of the present invention for achieving the object as described above, the present invention includes a carbon dioxide capture process for absorbing and separating carbon dioxide; A thermal power generation process for generating steam through fuel combustion in a boiler and heating the condensed steam through a feed water heater to supply the boiler to the boiler; It includes a boiler water feeder supply process for sending the steam used in the carbon dioxide collection process to the water supply side or the heating source side of the feed water heater of the thermal power generation process according to the water quality conditions.

상기 급수 가열기는 다수개의 저압급수 가열기 및 고압급수 가열기로 구성되는데, 상기 스팀은 온도차이가 -10℃ 내지 +10℃ 이내인 급수 가열기 측으로 보내짐을 특징으로 한다.The feed water heater is composed of a plurality of low pressure feed water heater and high pressure feed water heater, wherein the steam is characterized in that the temperature difference is sent to the feed water heater side within -10 ℃ to +10 ℃.

상기 이산화탄소 포집공정에서 사용된 스팀의 양이온전도도(CC: cation conductivity)가 0.2 ㎲/㎝ 미만인 경우에는 급수 가열기의 급수 측으로 보내지고, 상기 스팀의 양이온전도도(CC: cation conductivity)가 0.2 ㎲/㎝ 이상인 경우에는 급수 가열기의 가열원 측으로 보내짐을 특징으로 한다.When the cation conductivity (CC) of steam used in the carbon dioxide collection process is less than 0.2 kW / cm, it is sent to the water supply side of the feed water heater, and the cation conductivity (CC: cation conductivity) of the steam is 0.2 kW / cm or more. The case is characterized in that it is sent to the heating source side of the feed water heater.

상기 스팀이 급수 가열기로 유입되기 전에 수질 감시기에 의해 스팀의 수질을 점검하는 공정을 더 포함한다.The step of checking the water quality of the steam by the water quality monitor before the steam is introduced into the feed water heater.

상기 급수 가열기의 가열원 측으로 보내진 스팀을 응축수 정수장치에서 수처리한 후 다시 급수 가열기로 보내는 공정을 더 포함한다.The method further includes the step of sending the steam sent to the heating source side of the feedwater heater after the water treatment in the condensate water purifier and sending it back to the feedwater heater.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명은 이산화탄소 포집공정에서 회수된 스팀을 화력발전 공정의 급수 가열기 측으로 보내기 위한 보일러 급수기 공급장치에 있어서, 상기 급수 가열기의 급수 측과 연결되어 있는 제 1솔레노이드 밸브와; 상기 급수 가열기의 가열원 측과 각각 연결되어 있는 제 2솔레노이드 밸브와; 상기 스팀의 수질을 점검하여, 양이온전도도(CC: cation conductivity)가 0.2 ㎲/㎝ 미만인 경우에는 상기 제 1솔레노이드 밸브를 개방시키고, 양이온전도도(CC: cation conductivity)가 0.2 ㎲/㎝ 이상인 경우에는 상기 제 2솔레노이드 밸브를 개방시키는 수질 감시기를 포함한다.According to another feature of the invention, the present invention is a boiler water supply device for sending the steam recovered in the carbon dioxide collection process to the water heater side of the thermal power generation process, the first solenoid valve connected to the water supply side of the water heater ; A second solenoid valve connected to a heating source side of the water heater; When the water quality of the steam is checked, the first solenoid valve is opened when the cation conductivity (CC) is less than 0.2 mW / cm, and when the cation conductivity (CC) is 0.2 mW / cm or more. And a water quality monitor to open the second solenoid valve.

상기 급수 가열기는 다수개의 저압급수 가열기 및 고압급수 가열기를 포함하고, 상기 스팀은 온도차이가 -10℃ 내지 +10℃ 이내인 급수 가열기 측으로 보내짐을 특징으로 한다.The feed water heater includes a plurality of low pressure feed water heaters and a high pressure feed water heater, wherein the steam is characterized in that the temperature difference is sent to the feed water heater side within -10 ℃ to +10 ℃.

본 발명에 의하면, 잔열과 우수한 특성의 수질을 가지는 폐 스팀을 효율적으로 활용하게 됨으로써 산성가스(이산화탄소 등) 포집설비의 전체 소비 에너지를 크게 낮추게 됨으로써 활발한 활용을 기대할 수 있고, 궁극적으로는 온실가스 저감에 이바지하게 됨으로써 환경문제 중 기후변화 문제를 해결하는 데 획기적으로 기여 할 수 있다.According to the present invention, by effectively utilizing the waste steam having the residual heat and water quality of excellent characteristics, it can be expected to actively use by significantly lowering the total energy consumption of the acid gas (carbon dioxide, etc.) collection equipment, ultimately reducing greenhouse gases It can contribute significantly to solving climate change problem among environmental problems.

도 1은 본 발명에 의한 산성가스 분리용 저 에너지 재생장치의 공정도.1 is a process diagram of a low energy regeneration device for acid gas separation according to the present invention.

이하 본 발명에 의한 산성가스 분리용 저 에너지 재생공정 및 장치의 일 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, an embodiment of a low energy regeneration process and apparatus for acid gas separation according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 의한 산성가스 분리용 저 에너지 재생장치의 공정도이다.1 is a process chart of a low energy regeneration device for acid gas separation according to the present invention.

이에 도시된 바에 따르면, 본 발명에 의한 산성가스 분리용 저 에너지 재생공정은 크게 3부분으로 구성된다. 즉, 도 1에 도시된 이산화탄소 포집공정(A공정)과, 화력발전 공정(B공정)과, 폐 스팀의 보일러 급수기 공급 공정(C부분)을 포함한다. 이하에서는 각각의 공정에 대해 상세하게 설명하도록 한다.As shown in the figure, the low energy regeneration process for acid gas separation according to the present invention consists of three parts. That is, it includes a carbon dioxide collection step (A step), a thermal power generation step (B step), and a boiler water feeder supply step (C portion) of waste steam shown in FIG. Hereinafter, each process will be described in detail.

먼저, 이산화탄소 포집공정(A공정)을 살펴보면, 발전소 배가스(1)는 흡수탑(3) 내부로 유입된다. 상기 발전소 배가스(1)는 상기 흡수탑(3)의 상단으로 공급된 흡수제와 반응한 후에 이산화탄소가 제거되고 발전소 배가스(1)는 2번 방향으로 배출된다. First, looking at the carbon dioxide capture process (A process), the power plant exhaust gas (1) is introduced into the absorption tower (3). After the power plant exhaust gas 1 reacts with the absorbent supplied to the upper end of the absorption tower 3, carbon dioxide is removed and the power plant exhaust gas 1 is discharged in the second direction.

한편, 이산화탄소를 회수한 흡수제(eg. 리치 아민(Rich amine))는 펌프(4)를 통해 탈거탑(6) 상단으로 유입된다. 여기에서, 이산화탄소를 회수한 흡수제는 농후(Rich)한 상태가 되고, 상기 탈거탑(6)으로 유입되기 전에 열교환기(5)에서 이산화탄소를 탈거(희박(lean)한 상태)시킨 흡수제(eg. 린 아민(lean amine))와 열교환을 한다. On the other hand, the absorbent (eg, rich amine) recovering the carbon dioxide is introduced to the stripping column 6 through the pump (4). Here, the absorbent which recovers carbon dioxide becomes a rich state, and the absorbent which removed (lean state) carbon dioxide from the heat exchanger 5 before flowing into the stripping column 6 (eg. Heat exchange with lean amine.

상기 탈거탑(6)의 상단으로 유입된 흡수제(농후한 상태)는 리보일러(10)에서 스팀을 가해 이산화탄소를 탈거시키고, 이산화탄소가 탈거된 흡수제는 펌프(9)를 통해 열교환기(5)를 거쳐 흡수탑(3) 상단으로 유입된다. The absorbent (rich state) introduced to the upper end of the stripping column 6 applies steam from the reboiler 10 to remove carbon dioxide, and the absorbent from which the carbon dioxide is removed is transferred to the heat exchanger 5 through the pump 9. Pass through the absorption tower (3).

또한, 상기 리보일러(10)에서 가열되어 증발되는 이산화탄소와 증기는 콘덴서(7)에서 냉각을 통해 증기를 응축시키고, 응축된 복수는 다시 탈거탑(6)으로 유입되고, 이산화탄소(8)는 회수된다.In addition, the carbon dioxide and steam, which are heated and evaporated in the reboiler 10, condense the vapor through cooling in the condenser 7, and the condensed plural flows back into the stripping column 6, and the carbon dioxide 8 is recovered. do.

이상에서 살펴본 바와 같이, 이산화탄소 포집공정에서는 발전소 배가스(1)가 흡수탑(3), 탈거탑(6) 및 콘덴서(7) 등을 거치면서 흡수제에 의해 회수될 수 있다.
As described above, in the carbon dioxide capture process, the power plant exhaust gas 1 may be recovered by the absorbent while passing through the absorption tower 3, the stripping column 6, the condenser 7, and the like.

다음으로, 화력발전 공정(B공정)을 살펴보면, 보일러(11)에서 연료 연소를 통해 증기가 발생하고, 재열기(12)와 절탄기(13, economizer)는 보일러(11)의 잔열 등을 이용하여 열효율을 높이는 역할을 한다. Next, look at the thermal power generation process (B process), the steam is generated through the combustion of the fuel in the boiler 11, the reheater 12 and the economizer (13, economizer) uses the residual heat of the boiler 11, etc. To increase the thermal efficiency.

상기 보일러(11)에서 발생된 고압 증기는 고압터빈(14)에 공급되고, 고압터빈(14)에서 구동 후 보일러(11)에 재순환되어 재열기(12)에서 재차 가열된다. 그리고, 상기 재열기(12)에서 재차 가열된 증기는 중압터빈(15) 및 한 쌍으로 구성된 저압터빈(16,17)을 거쳐 제너레이터(18)에서 전기를 생산하게 된다. The high pressure steam generated by the boiler 11 is supplied to the high pressure turbine 14, is driven in the high pressure turbine 14, recycled to the boiler 11, and heated again in the reheater 12. The steam heated again in the reheater 12 generates electricity in the generator 18 via the medium pressure turbine 15 and the pair of low pressure turbines 16 and 17.

또한, 상기 저압터빈(17)을 거친 증기는 콘덴서(20)로 방출된다. 상기 콘덴서(20)에서 응축된 복수는 복수펌프(22)에 의해 도 1의 하단부에 차례로 도시된 급수 가열기(24,25,26,30,31,32,33)를 지나 다시 보일러(11)로 공급된다. 여기에서, 상기 급수 가열기(24,25,26,30,31,32,33)는 저압급수 가열기(30,31,32,33)와 고압급수 가열기(24,25,26)로 구성되는데, 상기 저압급수 가열기(30,31,32,33)에서 나온 급수는 급수펌프(27)에 의해 고압으로 승압되며 고압급수 가열기(24,25,26)를 거친 급수는 보일로(11)로 공급된다. 여기에서, 상기 저압급수 가열기(30,31,32,33)는 도면부호 순서에 따라 제 1저압급수 가열기(30), 제 2저압급수 가열기(31), 제 3저압급수 가열기(32) 및 제 4저압급수 가열기(33)로 명명하고, 이와 마찬가지로 고압급수 가열기(24,25,26)도 도면부호 순서에 따라 제 1고압급수 가열기(24), 제 2고압급수 가열기(25) 및 제 3고압급수 가열기(26)로 명명한다.In addition, the steam passed through the low-pressure turbine 17 is discharged to the condenser 20. The plurality of condensed in the condenser 20 passes through the feedwater heaters 24, 25, 26, 30, 31, 32, and 33 shown in turn at the lower end of FIG. 1 by the plurality of pumps 22 to the boiler 11. Supplied. Here, the water heater 24, 25, 26, 30, 31, 32, 33 is composed of a low pressure water heater (30, 31, 32, 33) and a high pressure water heater (24, 25, 26), Water supplied from the low pressure water heater (30, 31, 32, 33) is boosted to a high pressure by the water supply pump 27 and the water supplied through the high pressure water heater (24, 25, 26) is supplied to the boiler (11). Here, the low pressure water heater 30, 31, 32, 33 is the first low pressure water heater 30, the second low pressure water heater 31, the third low pressure water heater 32 and the third 4, the high pressure water heater 24, 25, and 26 are similarly referred to as the first high pressure water heater 24, the second high pressure water heater 25, and the third high pressure. It is named water feed heater 26.

참고로, 미설명 부호인 도면부호 19는 터빈 구동형 급수펌프(Boiler feed water pump-turbine), 도면부호 21은 밀봉증기 조정기(Steam seal regulator), 도면부호 23은 응축수 정수장치(CCP; Compensated polishing plant), 도면부호 28은 급수 부스터 펌프(Boiler feed water booster pump), 도면부호 29는 탈기기(Deaerator), 도면부호 34는 응축수 가압펌프 (CBP; Condenser booster pump)이다.
For reference, reference numeral 19 denotes a turbine feed water pump-turbine, 21 denotes a steam seal regulator, and 23 denotes a condensed water purification device (CCP). plant, 28 is a boiler feed water booster pump, 29 is a deaerator, and 34 is a condenser booster pump (CBP).

다음으로, 폐 스팀의 보일러 급수기 공급 공정(C공정)을 살펴보면, 상기 리보일러(10)에서 회수된 스팀은 솔레노이드 밸브(36)의 개폐에 의해 제 3저압급수 가열기(32)의 가열원 측 또는 제 4저압급수 가열기(33)의 급수 측으로 공급된다. 물론, 회수된 스팀의 온도 조건에 따라 고압급수 가열기 측으로 공급될 수도 있다. 상기 솔레노이드 밸브(36)는 전단에 설치된 수질 감시기(35)에서 감시하는 수질에 따라 연동하여 개폐되도록 제어된다. Next, referring to the boiler water feeder supply process (step C) of the waste steam, the steam recovered from the reboiler 10 is heated on the heating source side of the third low pressure water supply heater 32 by opening and closing of the solenoid valve 36. The water supply side of the fourth low pressure water heater 33 is supplied. Of course, it may be supplied to the high-pressure water heater according to the temperature conditions of the recovered steam. The solenoid valve 36 is controlled to open and close in conjunction with the water quality monitored by the water quality monitor 35 installed in the front end.

일반적으로 급수 가열기 측으로 공급되는 스팀의 수질은 일정한 온도를 비롯하여 엄격한 조건이 요구되는데, 본 발명에서의 폐 스팀은 적절한 특성을 보유하고 있어 급수 가열기 측으로 공급이 가능하다. 이와 같이 이산화탄소 포집공정(A공정)에서 회수된 스팀은 수질 상태에 따라 급수 가열기의 가열원 측 또는 급수 측으로 공급될 수 있다. In general, the water quality of the steam supplied to the feed water heater side is required to be strict conditions, including a constant temperature, the waste steam in the present invention has the appropriate characteristics can be supplied to the feed water heater side. In this way, the steam recovered in the carbon dioxide collection step (Step A) may be supplied to the heating source side or the water supply side of the water heater according to the water quality.

구체적으로 설명하면, 회수된 스팀의 수질이 양호한 경우 급수 가열기의 급수 측으로 보내진다. 본 실시예에서는 제 4저압급수 가열기(33)의 급수 측으로 공급된다. 이와 같이 수질이 양호한 경우에는 제 1솔레노이드 밸브(36a)가 개방되고 제 2솔레노이드 밸브(36b)는 폐쇄되어 스팀이 제 4저압급수 가열기(33)의 급수 측으로 공급될 수 있도록 한다. 하기 표는 보일러 급수의 수질 조건을 도시한 것인데, 수질의 양호 여부는 하기 표에 따라 양이온전도도에 의해 결정된다. 즉, 양이온전도도(CC: cation conductivity)가 0.2 ㎲/㎝ 미만이면 수질이 양호한 것으로 판단한다.Specifically, if the water quality of the recovered steam is good, it is sent to the water supply side of the feed water heater. In this embodiment, it is supplied to the water supply side of the 4th low pressure water supply heater 33. When the water quality is good as described above, the first solenoid valve 36a is opened and the second solenoid valve 36b is closed so that steam can be supplied to the water supply side of the fourth low pressure water heater 33. The following table shows the water quality conditions of the boiler feed water, the good quality of water is determined by the cation conductivity according to the following table. That is, when the cation conductivity (CC) is less than 0.2 kPa / cm, it is determined that the water quality is good.

Figure pat00001
Figure pat00001

*1 AVT: All volatile treatment, *2 OT: Oxygen treatment* 1 AVT: All volatile treatment, * 2 OT: Oxygen treatment

이와 같이 회수된 스팀의 수질이 양호한 경우에 급수 가열기 측으로 보내지는 이유는 이산화탄소 포집공정(A공정)에서 회수된 스팀의 온도가 약 100℃ 정도로 예측되고, 상기 제 4저압급수 가열기(33)의 급수 측 온도가 약 100℃ 이기 때문이다. 결국, 이산화탄소 포집공정(A공정)에서 회수된 스팀은 근접한 온도, 바람직하게는 스팀온도와 -10℃ 내지 +10℃ 이내의 온도차이가 나는 급수 측의 급수 가열기로 공급되면 되는 것이다.The reason for being sent to the feed water heater when the quality of the recovered steam is good is that the temperature of the steam recovered in the carbon dioxide collection process (Step A) is estimated to be about 100 ° C., and the water supply of the fourth low pressure water heater 33 is This is because the side temperature is about 100 ° C. As a result, the steam recovered in the carbon dioxide collection step (Step A) is to be supplied to the water supply heater on the water supply side that is close to the temperature, preferably the temperature difference within -10 ℃ to +10 ℃.

반면에, 회수된 스팀의 수질이 조건에 적합하지 않은 경우에는 급수 가열기의 가열원 측으로 보내진다. 본 실시예에서는 제 3저압급수 가열기(32)의 가열원 측으로 공급된다. 이와 같이 수질이 조건에 적합하지 않은 경우에는 제 1솔레노이드 밸브(36a)가 폐쇄되고 제 2솔레노이드 밸브(36b)가 개방되어 스팀이 제 3저압급수 가열기(32)의 가열원 측으로 공급될 수 있도록 한다.On the other hand, if the water quality of the recovered steam is not suitable for the condition, it is sent to the heating source side of the feed water heater. In this embodiment, the third low pressure water heater 32 is supplied to the heating source side. In this case, when the water quality is not suitable for the condition, the first solenoid valve 36a is closed and the second solenoid valve 36b is opened so that steam can be supplied to the heating source side of the third low pressure water heater 32. .

이와 같이 회수된 스팀의 수질이 조건에 적합하지 않은 경우에는 급수 가열기의 가열원 측으로 공급되는데, 이는 가열원 측의 경우 콘덴서(20)의 후단에 위치한 응축수 정수장치(23)를 통해 정수처리를 한 후 다시 급수 가열기로 보내기 위함이다. 즉, 가열원 측으로 공급된 스팀은 콘덴서(20)에 모여 정화된 후 급수 가열기의 본 흐름에 합류된다. 본 실시예에서 상기 제 3저압급수 가열기(32)로 보내진 이유는 온도 조건 및 밸브에 의한 유로 형성이 용이하기 때문이다.When the water quality of the steam thus recovered is not suitable for the conditions, it is supplied to the heating source side of the water supply heater. To send it back to the feed water heater. That is, the steam supplied to the heating source side is collected in the condenser 20, purified, and then joined to the main flow of the feed water heater. The reason why it is sent to the third low pressure water heater 32 in the present embodiment is because the temperature conditions and the formation of the flow path by the valve are easy.

한편, 이상에서 설명한 본 발명은 이산화탄소뿐만 아니라 H2S, SO2, NO2, COS 등의 산성가스에도 적용될 수 있다.On the other hand, the present invention described above can be applied to not only carbon dioxide but also acidic gases such as H 2 S, SO 2 , NO 2 , COS.

본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.The scope of the present invention is not limited to the embodiments described above, but is defined by the claims, and various changes and modifications can be made by those skilled in the art within the scope of the claims. It is self evident.

1 : 발전소 배가스 3 : 흡수탑
4 : 펌프 5 : 열교환기
6 : 탈거탑 7 : 콘덴서
8 : 이산화탄소 9 : 펌프
10 : 리보일러 11 : 보일러
12 : 재열기 13 : 절탄기
14 : 고압터빈 15 : 중압터빈
16,17 : 저압터빈 18 : 제너레이터
20 : 콘덴서 22 : 복수펌프
23 : 응축수 정수장치 24,25,26 고압급수 가열기
30,31,32,33 : 저압급수 가열기 34 : 응축수 가압펌프
35 : 수질 감시기 36a : 제 1솔레노이드 밸브
36b : 제 2솔레노이드 밸브1: power plant flue gas 3: absorption tower
4: pump 5: heat exchanger
6: stripping column 7: condenser
8: carbon dioxide 9: pump
10 reboiler 11: boiler
12: reheater 13: cutter
14 high pressure turbine 15 medium pressure turbine
16,17: low-pressure turbine 18: generator
20: condenser 22: multiple pump
23: condensate water purifier 24,25,26 high pressure water heater
30,31,32,33: low pressure water heater 34: condensate water pressure pump
35: water quality monitor 36a: first solenoid valve
36b: second solenoid valve

Claims (11)

이산화탄소를 흡수 분리하는 이산화탄소 포집공정과;
보일러에서 연료 연소를 통해 증기를 발생시키고, 응축된 증기를 급수 가열기를 통해 가열시켜 상기 보일러에 공급시키는 화력발전 공정과;
상기 이산화탄소 포집공정에서 사용된 스팀을 수질 조건에 따라 상기 화력발전 공정의 급수 가열기의 급수 측 또는 가열원 측으로 보내는 보일러 급수기 공급 공정을 포함하는 산성가스 분리용 저 에너지 재생공정.A carbon dioxide capture process for absorbing and separating carbon dioxide;
A thermal power generation process for generating steam through fuel combustion in a boiler and heating the condensed steam through a feed water heater to supply the boiler to the boiler;
The low energy regeneration process for acid gas separation comprising a boiler water heater supplying process for sending the steam used in the carbon dioxide capture process to the water supply side or the heating source side of the feed water heater of the thermal power generation process according to the water quality conditions. 제 1 항에 있어서,
상기 급수 가열기는 다수개의 저압급수 가열기 및 고압급수 가열기로 구성되는데, 상기 스팀은 온도차이가 -10℃ 내지 +10℃ 이내인 급수 가열기 측으로 보내짐을 특징으로 하는 산성가스 분리용 저 에너지 재생공정.The method of claim 1,
The water heater is composed of a plurality of low pressure water heater and high pressure water heater, wherein the steam is sent to the water heater side temperature difference is within -10 ° C to +10 ° C low energy regeneration process for acid gas separation. 제 1 항에 있어서,
상기 이산화탄소 포집공정에서 사용된 스팀의 양이온전도도(CC: cation conductivity)가 0.2 ㎲/㎝ 미만인 경우에는 급수 가열기의 급수 측으로 보내지고, 상기 스팀의 양이온전도도(CC: cation conductivity)가 0.2 ㎲/㎝ 이상인 경우에는 급수 가열기의 가열원 측으로 보내짐을 특징으로 하는 산성가스 분리용 저 에너지 재생공정.The method of claim 1,
When the cation conductivity (CC) of steam used in the carbon dioxide collection process is less than 0.2 kW / cm, it is sent to the water supply side of the feed water heater, and the cation conductivity (CC: cation conductivity) of the steam is 0.2 kW / cm or more. Low energy regeneration process for acid gas separation, characterized in that it is sent to the heating source side of the feedwater heater. 제 1 항에 있어서,
상기 스팀이 급수 가열기로 유입되기 전에 수질 감시기에 의해 스팀의 수질을 점검하는 공정을 더 포함하는 산성가스 분리용 저 에너지 재생공정.The method of claim 1,
And a step of checking the water quality of the steam by a water quality monitor before the steam enters the feed water heater. 제 4 항에 있어서,
상기 급수 가열기의 가열원 측으로 보내진 스팀을 응축수 정수장치에서 수처리한 후 다시 급수 가열기로 보내는 공정을 더 포함하는 산성가스 분리용 저 에너지 재생공정.The method of claim 4, wherein
The low-energy regeneration process for acidic gas separation further comprising the step of sending the steam sent to the heating source side of the feed water heater in the condensate water purifier and then sent back to the feed water heater. 이산화탄소를 흡수 분리하는 이산화탄소 포집장치와;
보일러에서 연료 연소를 통해 증기를 발생시키고, 응축된 증기를 급수 가열기를 통해 가열시켜 상기 보일러에 공급시키는 화력발전 장치와;
상기 이산화탄소 포집장치에서 사용된 스팀을 수질 조건에 따라 상기 화력발전 장치의 급수 가열기의 급수 측 또는 가열원 측으로 보내는 보일러 급수기 공급 장치를 포함하는 산성가스 분리용 저 에너지 재생장치.A carbon dioxide capture device for absorbing and separating carbon dioxide;
A thermal power generation apparatus generating steam through fuel combustion in a boiler and heating the condensed steam through a water supply heater to supply the boiler to the boiler;
And a boiler water heater supply device for sending steam used in the carbon dioxide collecting device to a water supply side or a heating source side of a water heater of the thermal power plant according to water quality conditions. 제 6 항에 있어서, 상기 보일러 급수기 공급장치는,
상기 급수 가열기의 급수 측과 연결되어 있는 제 1솔레노이드 밸브와;
상기 급수 가열기의 가열원 측과 각각 연결되어 있는 제 2솔레노이드 밸브와;
상기 스팀의 수질을 점검하여, 양이온전도도(CC: cation conductivity)가 0.2 ㎲/㎝ 미만인 경우에는 상기 제 1솔레노이드 밸브를 개방시키고, 양이온전도도(CC: cation conductivity)가 0.2 ㎲/㎝ 이상인 경우에는 상기 제 2솔레노이드 밸브를 개방시키는 수질 감시기를 포함하는 산성가스 분리용 저 에너지 재생장치.According to claim 6, The boiler water supply device,
A first solenoid valve connected to a water supply side of the water heater;
A second solenoid valve connected to a heating source side of the water heater;
When the water quality of the steam is checked, the first solenoid valve is opened when the cation conductivity (CC) is less than 0.2 mW / cm, and when the cation conductivity (CC) is 0.2 mW / cm or more. A low energy regeneration device for acid gas separation comprising a water quality monitor for opening the second solenoid valve. 제 6 항에 있어서,
상기 급수 가열기는 다수개의 저압급수 가열기 및 고압급수 가열기를 포함하고, 상기 스팀은 온도차이가 -10℃ 내지 +10℃ 이내인 급수 가열기 측으로 보내짐을 특징으로 하는 산성가스 분리용 저 에너지 재생장치.The method according to claim 6,
The water heater includes a plurality of low pressure water heater and high pressure water heater, wherein the steam is sent to the water heater side temperature difference is within -10 ℃ to +10 ℃ side, the low energy regeneration device for acid gas separation. 제 6 항에 있어서,
상기 급수 가열기의 가열원 측으로 보내진 스팀을 정수처리하여 다시 급수 가열기 측으로 보내기 위한 응축수 정수장치를 더 포함하는 산성가스 분리용 저 에너지 재생장치.The method according to claim 6,
And a condensate water purifying apparatus for purifying steam sent to the heating source side of the feedwater heater and sending it back to the feedwater heater. 이산화탄소 포집공정에서 회수된 스팀을 화력발전 공정의 급수 가열기 측으로 보내기 위한 보일러 급수기 공급장치에 있어서,
상기 급수 가열기의 급수 측과 연결되어 있는 제 1솔레노이드 밸브와;
상기 급수 가열기의 가열원 측과 각각 연결되어 있는 제 2솔레노이드 밸브와;
상기 스팀의 수질을 점검하여, 양이온전도도(CC: cation conductivity)가 0.2 ㎲/㎝ 미만인 경우에는 상기 제 1솔레노이드 밸브를 개방시키고, 양이온전도도(CC: cation conductivity)가 0.2 ㎲/㎝ 이상인 경우에는 상기 제 2솔레노이드 밸브를 개방시키는 수질 감시기를 포함하는 보일러 급수기 공급장치.In the boiler water feeder supply device for sending the steam recovered in the carbon dioxide capture process to the water heater side of the thermal power generation process,
A first solenoid valve connected to a water supply side of the water heater;
A second solenoid valve connected to a heating source side of the water heater;
When the water quality of the steam is checked, the first solenoid valve is opened when the cation conductivity (CC) is less than 0.2 mW / cm, and when the cation conductivity (CC) is 0.2 mW / cm or more. A boiler feeder feeder comprising a water quality monitor for opening the second solenoid valve. 제 10 항에 있어서,
상기 급수 가열기는 다수개의 저압급수 가열기 및 고압급수 가열기를 포함하고, 상기 스팀은 온도차이가 -10℃ 내지 +10℃ 이내인 급수 가열기 측으로 보내짐을 특징으로 하는 보일러 급수기 공급장치.The method of claim 10,
The water heater includes a plurality of low pressure water heater and high pressure water heater, wherein the steam is sent to the water heater side temperature difference is within -10 ℃ to +10 ℃.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101416546B1 (en) * 2012-07-25 2014-07-09 서강대학교산학협력단 System for capturing gas using absorbent or adsorbent and method thereof
KR101491521B1 (en) * 2013-11-21 2015-02-11 한국에너지기술연구원 Acidic gas Capture System and Method for Energy Saving Using Condensed Water
KR20150024190A (en) 2013-08-26 2015-03-06 한국전력공사 System for solvent scrubbing acid gas by improvement of stripper process flow and method for solvent scrubbing acid gas using thereof

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100892257B1 (en) 2007-08-20 2009-04-09 (주)우리텍 A Process Steam Condensate Recycling Apparatus
KR100983677B1 (en) 2009-06-30 2010-09-24 한국전력공사 System and method for absorbent seperation of acid gas

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101416546B1 (en) * 2012-07-25 2014-07-09 서강대학교산학협력단 System for capturing gas using absorbent or adsorbent and method thereof
KR20150024190A (en) 2013-08-26 2015-03-06 한국전력공사 System for solvent scrubbing acid gas by improvement of stripper process flow and method for solvent scrubbing acid gas using thereof
KR101491521B1 (en) * 2013-11-21 2015-02-11 한국에너지기술연구원 Acidic gas Capture System and Method for Energy Saving Using Condensed Water

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