KR20190136244A - Harmful gases monitoring and safety management system for integrated gasification combined cycle power plant - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 석탄가스화 복합발전소의 유해가스 감시 및 안전 관리 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 많은 유해가스들이 발생하고 고온/고압에 노출되어 있는 석탄가스화 복합발전소에서 발생할 수 있는 위험상황에 즉각적이고 효율적으로 대처할 수 있도록 하는 석탄가스화 복합발전소의 유해가스 감시 및 안전 관리 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a harmful gas monitoring and safety management system of a coal gasification combined cycle power plant. More specifically, the present invention provides a hazardous gas monitoring and safety management of a coal gasification combined cycle power plant that can promptly and efficiently cope with a dangerous situation that may occur in a coal gasification combined cycle power plant is exposed to a high temperature / high pressure and a lot of harmful gases are generated. It is about the system.
석탄가스화 복합발전소는 고온/고압 하에서 석탄을 산소 및 수증기와 반응시켜 합성가스(CO+H2)를 생산하고, 이를 가스터빈과 증기터빈으로 구동하는 복합 발전시스템으로서, 가스화 과정 중에서 탄소(C)의 일부분만이 완전 연소하여 이산화탄소(CO2)로 전환되며, 이때 발생된 열에너지는 석탄 중의 화학결합을 해리하고, 생성물의 온도를 높이며, 흡열반응에 필요한 에너지를 제공하고 있다.The coal gasification combined cycle power plant is a complex power generation system that reacts coal with oxygen and steam at high temperature / high pressure to produce syngas (CO + H 2 ) and drives it with gas turbines and steam turbines. Only part of is completely burned and converted into carbon dioxide (CO 2 ), where the heat energy dissociates the chemical bonds in coal, increases the temperature of the product, and provides the energy necessary for the endothermic reaction.
이 과정에서 온도가 상승함에 따라 휘발화가 일어나서 약한 화학결합들이 해리되어 타르, 오일, 페놀 및 탄화수소 가스가 생성되고, 휘발화 과정 이후에 남은 고정탄소는 산소(O2), 증기(H2O), 이산화탄소(CO2) 및 수소(H2)와 반응하여 가스화 되고, 가스들은 상호간에 반응하여 가스 혼합물을 생성하여 인체에 접촉했을 매우 위험하다.As the temperature rises in this process, volatilization occurs and weak chemical bonds dissociate to produce tar, oil, phenol, and hydrocarbon gas, and the fixed carbon remaining after volatilization is oxygen (O 2 ), steam (H 2 O). , Gasification by reacting with carbon dioxide (CO 2 ) and hydrogen (H 2 ), the gases react with each other to form a gas mixture is very dangerous to contact the human body.
위와 같이 석탄가스화 복합발전소에서는 많은 유해가스들이 발생하고 고온/고압에 노출되어 있어 작업자들에게 위험하고 피해를 초래할 수가 있는 위험 시설이라 할 수 있다.As described above, in the coal gasification combined cycle power plant, many harmful gases are generated and exposed to high temperature / high pressure, which is dangerous and can cause damage to workers.
이러한 위험에 대처하기 위하여, 국내에는 일부 거치식 온도센서 등을 장착하여 오프라인으로 유해가스 감지를 시도하고 있으나 유해가스 누출에 대한 모니터링은 정밀도가 매우 낮다는 문제점이 있다.In order to cope with such a risk, in Korea, some stationary temperature sensors are installed to try to detect harmful gases off-line, but there is a problem that the monitoring of harmful gas leakage is very low accuracy.
석탄가스화 복합발전소의 위험 상황에 대처하기 위하여, 해외에서는, 고가의 광학식 센서를 사용하여 온도를 모니터링하고, 내구성 있는 고압 센서를 사용하여 압력을 모니터링하고 있으나, IoT와 연계한 실시간 대처 기술은 미흡하기 때문에, 석탄가스화 복합발전소의 위험상황에 효과적으로 대처할 수 없다는 문제점이 있다.In order to cope with the dangerous situation of the coal gasification combined cycle power plant, overseas countries monitor the temperature using expensive optical sensors and the pressure using durable high pressure sensors, but the real-time response technology associated with IoT is insufficient. However, there is a problem in that it cannot effectively cope with the dangerous situation of a coal gasification combined cycle power plant.
본 발명은 많은 유해가스들이 발생하고 고온/고압에 노출되어 있는 석탄가스화 복합발전소에서 발생할 수 있는 위험상황에 즉각적이고 효율적으로 대처할 수 있도록 하는 석탄가스화 복합발전소의 유해가스 감시 및 안전 관리 시스템을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.The present invention provides a hazardous gas monitoring and safety management system of a coal gasification combined cycle power plant that can immediately and efficiently cope with the dangerous situation that can occur in a coal gasification combined cycle power plant is exposed to a high temperature / high pressure generated many harmful gases. Let it be technical problem.
이러한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 석탄가스화 복합발전소의 유해가스 감시 및 안전 관리 시스템은 석탄가스화 복합발전소에서 발생하는 일산화탄소(CO), 수소(H2), 이산화탄소(CO2), 산소(O2), 수증기(H2O), 유해물질 타르(벤츠 a 피렌), 페놀을 온도(T), 압력(P)과 연계하여 감지하는 감지부 및 상기 감지부로부터 잔달받은 감지 데이터에 기계학습 알고리즘을 적용하여 상기 석탄가스화 복합발전소의 현재 상황을 판단하여 외부로 전파하는 통합 관리부를 포함한다.Hazardous gas monitoring and safety management system of the coal gasification combined cycle power plant according to the present invention for solving the technical problem is carbon monoxide (CO), hydrogen (H 2 ), carbon dioxide (CO 2 ), oxygen ( O 2 ), water vapor (H 2 O), harmful substances tar (benz a pyrene), the sensing unit for detecting phenol in connection with the temperature (T), pressure (P) and machine learning on the detection data received from the detection unit It includes an integrated management unit for applying the algorithm to determine the current situation of the coal gasification combined cycle power plant to propagate to the outside.
본 발명에 따르면, 많은 유해가스들이 발생하고 고온/고압에 노출되어 있는 석탄가스화 복합발전소에서 발생할 수 있는 위험상황에 즉각적이고 효율적으로 대처할 수 있도록 하는 석탄가스화 복합발전소의 유해가스 감시 및 안전 관리 시스템이 제공되는 효과가 있다.According to the present invention, there is provided a hazardous gas monitoring and safety management system of a coal gasification combined cycle power plant that can respond promptly and efficiently to a dangerous situation that may occur in a coal gasification combined cycle power plant that generates many harmful gases and is exposed to high temperature / high pressure. There is an effect provided.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 석탄가스화 복합발전소의 유해가스 감시 및 안전 관리 시스템을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a harmful gas monitoring and safety management system of a coal gasification combined cycle power plant according to an embodiment of the present invention.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.Specific structural or functional descriptions of the embodiments according to the inventive concept disclosed herein are provided only for the purpose of describing the embodiments according to the inventive concept. It may be embodied in various forms and is not limited to the embodiments described herein.
본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.Embodiments according to the inventive concept may be variously modified and have various forms, so embodiments are illustrated in the drawings and described in detail herein. However, this is not intended to limit the embodiments in accordance with the concept of the invention to the specific forms disclosed, it includes all changes, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않은 채, 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고 유사하게 제2구성 요소는 제1구성 요소로도 명명될 수 있다.Terms such as first or second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another, for example without departing from the scope of the rights according to the inventive concept, and the first component may be called a second component and similarly the second component. The component may also be referred to as the first component.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.When a component is said to be "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may exist in the middle. Should be. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that no other component exists in the middle. Other expressions describing the relationship between components, such as "between" and "immediately between" or "neighboring to" and "directly neighboring", should be interpreted as well.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described herein, but one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 나타낸다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art, and are not construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined herein. Do not.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 석탄가스화 복합발전소의 유해가스 감시 및 안전 관리 시스템을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a harmful gas monitoring and safety management system of a coal gasification combined cycle power plant according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 석탄가스화 복합발전소의 유해가스 감시 및 안전 관리 시스템은 감지부 및 통합 관리부를 포함한다.Referring to FIG. 1, a noxious gas monitoring and safety management system of a coal gasification combined cycle power plant according to an embodiment of the present invention includes a detection unit and an integrated management unit.
감지부(10)는 석탄가스화 복합발전소의 지정된 위치에 설치되어 있으며, 석탄가스화 복합발전소에서 발생하는 일산화탄소(CO), 수소(H2), 이산화탄소(CO2), 산소(O2), 수증기(H2O), 유해물질 타르(벤츠 a 피렌), 페놀을 온도(T), 압력(P)과 연계하여 감지하고, 감지 데이터를 통합 관리부로 실시간 전송하는 기능을 수행한다.The
예를 들어, 감지부(10)는 일산화탄소 감지부(110), 수소 감지부(120), 이산화탄소 감지부(130), 산소 감지부(140), 수증기 감지부(150), 유해물질 타르 감지부(160), 페놀 감지부(170), 온도 감지부(180) 및 압력 감지부(190)를 포함하여 구성될 수 있으나, 감지부(10)의 구성이 이에 한정되지는 않는다.For example, the
통합 관리부(20)는 감지부(10)로부터 잔달받은 감지 데이터에 기계학습 알고리즘을 적용하여 석탄가스화 복합발전소의 현재 상황을 판단하고, 판단 결과를 외부로 전파하는 기능을 수행한다.The
발명의 배경이 되는 기술에 대한 설명 부분에서 설명한 바 있지만, 석탄가스화 복합발전소에서는 많은 유해가스들이 발생하고 고온/고압에 노출되어 있어 작업자들에게 위험하고 피해를 초래할 수가 있다.Although described in the description of the technology that is the background of the invention, in the coal gasification combined cycle power plant many harmful gases are generated and exposed to high temperature / high pressure can be dangerous and damage to workers.
본 발명의 일 실시 예는 이러한 문제를 해결하기 위한 도출된 것으로서, 본 발명의 일 실시 예는 4차 산업과 연계하여 유해가스 센서 모듈에 무선통신 기능을 탑재하여 사물인터넷(IoT)으로 연결하여 실시간 감시하고, 위험시 경보, 화재안전 및 차단조치를 취하고, 관리자의 스마트기기로 알려주어 사후 조치를 취하게 하는 효율적인 안전관리시스템에 관한 기술이다.One embodiment of the present invention is derived to solve such a problem, an embodiment of the present invention is connected to the 4th industry in real time by connecting to the Internet of Things (IoT) equipped with a wireless communication function in the harmful gas sensor module It is an efficient safety management system that monitors, takes alarm, fire safety and blocking measures in case of danger, and informs the administrator's smart device to take follow-up measures.
종래 기술은 석탄가스화 발전소에서 발생하는 일산화탄소(CO) 및 수소(H2) 등 주요 가스나 유해 물질만 감시하거나 온도측정은 단순 지시계를 이용하여 데이터를 확인하는 단순한 수준의 기술이었기 때문에, 석탄가스화 복합발전소의 위험 상황에 적절하게 대처할 수 없었다.Since the prior art is a simple technology that monitors only major gases or harmful substances such as carbon monoxide (CO) and hydrogen (H 2 ) generated from coal gasification power plants, or measures temperature using a simple indicator, the coal gasification complex It was not possible to adequately cope with the hazardous situation of the power plant.
반면, 본 발명은 석탄가스화 발전소에서 발생하는 일산화탄소(CO), 수소(H2), 이산화탄소(CO2), 산소(O2), 온도(T), 고압(P) 및 수증기(H2O)와 유해물질 타르(벤츠 a 피렌)와 페놀 감지기를 설치하고 무선통신 모듈을 장착하고, 사물인터넷으로 연결하여 실시간 빅데이터(Big Data)를 수집하여 위험상황을 인지하는 알고리즘을 통하여 위험과 안전상황을 알려주고, 위험시 의사를 결정을 통해 경보, 화재안전 및 차단조치를 취할 수 있는 통합안전관리 시스템을 구축하는 기술이기 때문에, 석탄가스화 복합발전소에서 발생할 수 있는 위험상황에 즉각적이고 효율적으로 대처할 수 있다.On the other hand, the present invention is carbon monoxide (CO), hydrogen (H 2 ), carbon dioxide (CO 2 ), oxygen (O 2 ), temperature (T), high pressure (P) and water vapor (H 2 O) generated in coal gasification power plant And hazardous materials tar (benz a pyrene) and phenol detectors are installed, wireless communication modules are installed, and real-time big data is collected by connecting to the Internet of Things to identify risks and safety situations through algorithms. It is a technology that establishes an integrated safety management system that informs and makes decisions in case of danger and takes alarm, fire safety and blocking measures, so that it can respond immediately and efficiently to the risks that may occur in the coal gasification combined cycle power plant.
즉, 석탄가스화 발전소는 유해가스 누출이나 고온/고압의 위험이 항시 존재하는 위험 시설인데, 본 발명에 따르면, 이러한 위험요소를 실시간 상시 모니터링 할 수 있으며, 무선통신을 통하여 원격에서 관리할 수 있으므로 화력발전소는 물론, 복합화력발전소 및 원자력 발전소에도 상시 모니터링 시스템을 구축 및 활용할 수 있으며, 발전소 사고예방을 강화할 수 있다.In other words, coal gasification power plant is a hazardous facility that is always in danger of harmful gas leakage or high temperature / high pressure, according to the present invention, it is possible to monitor these risks in real time at all times, and can be managed remotely through wireless communication In addition to power plants, combined-cycle power plants and nuclear power plants can be built and used at all times to monitor and enhance plant accident prevention.
10: 감지부
20: 통합 관리부
30: 관리자 단말
40: 외부 기관
110: 일산화탄소 감지부
120: 수소 감지부
130: 이산화탄소 감지부
140: 산소 감지부
150: 수증기 감지부
160: 유해물질 타르 감지부
170: 페놀 감지부
180: 온도 감지부
190: 압력 감지부10: detector
20: Integrated Management Department
30: manager terminal
40: external organs
110: carbon monoxide detector
120: hydrogen detection unit
130: carbon dioxide detector
140: oxygen detection unit
150: water vapor detection unit
160: hazardous material tar detection unit
170: phenol detection unit
180: temperature sensing unit
190: pressure sensing unit
Claims (1)
석탄가스화 복합발전소에서 발생하는 일산화탄소(CO), 수소(H2), 이산화탄소(CO2), 산소(O2), 수증기(H2O), 유해물질 타르(벤츠 a 피렌), 페놀을 온도(T), 압력(P)과 연계하여 감지하는 감지부; 및
상기 감지부로부터 잔달받은 감지 데이터에 기계학습 알고리즘을 적용하여 상기 석탄가스화 복합발전소의 현재 상황을 판단하여 지정된 외부로 전파하는 통합 관리부를 포함하는, 석탄가스화 복합발전소의 유해가스 감시 및 안전 관리 시스템.
As a harmful gas monitoring and safety management system of a coal gasification combined cycle power plant,
Carbon monoxide (CO), hydrogen (H 2 ), carbon dioxide (CO 2 ), oxygen (O 2 ), water vapor (H 2 O), toxic substances tar (benz a pyrene) and phenol produced in coal gasification combined cycle T), the sensing unit for detecting in conjunction with the pressure (P); And
And an integrated management unit configured to apply a machine learning algorithm to the sensed data received from the detection unit to determine the current situation of the coal gasification combined cycle power plant and to propagate it to a designated outside.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180061682A KR20190136244A (en) | 2018-05-30 | 2018-05-30 | Harmful gases monitoring and safety management system for integrated gasification combined cycle power plant |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180061682A KR20190136244A (en) | 2018-05-30 | 2018-05-30 | Harmful gases monitoring and safety management system for integrated gasification combined cycle power plant |
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| Publication Number | Publication Date |
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| KR20190136244A true KR20190136244A (en) | 2019-12-10 |
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ID=69002844
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Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101839232B1 (en) | 2016-10-17 | 2018-03-15 | 한국서부발전 주식회사 | Unified Monitoring System for Toxic Gas and Liquid in IGCC Power Plant |
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2018
- 2018-05-30 KR KR1020180061682A patent/KR20190136244A/en unknown
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