[발송배전기술사] IGCC(Integrated Coal Gasification Combined Cycle : 석탄가스화 복합발전)!

다음은 발송배전기술사 발전공학 문제 중 IGCC(Integrated Coal Gasification Combined Cycle : 석탄가스화 복합발전)에 대한 설명입니다.

IGCC의 개요, 특징, 석탄가스화에 의한 대체천연가스 제조법, 석탄가스화 반응로, 적용 순으로 서술하겠습니다.

[문제] IGCC(Integrated Coal Gasification Combined Cycle : 석탄가스화 복합발전)에 대하여 설명하시오.(제66회 2교시, 제122회 4교시)

[답]

1. IGCC(Integrated Coal Gasification Combined Cycle)의 개요

  1) 석탄을 가스화한 대체천연가스를 연료로 사용하여 복합발전하는 방식

  2) IGCC의 구성도

     (1) 복합발전구조에 석탄을 가스화하는 공정이 추가된 방식

     (2) 저질연료를 고온으로 열분해하여 석탄가스(CO, $H_{2} $)를 생산

     (3) 가스정제장치에서 분진, 유황 등을 제거후 복합발전한다.

     (4) 가스터빈 구동후 배기가스를 HRSG(배열회수 보일러)에 유도해 증기발생, 증기터빈 구동하는 복합발전

 

2. IGCC의 특징

  1) 연료공급 및 가격의 안전성

    · 저질탄 및 사용 가능한 탄종 확대

  2) 열효율 향상 및 원가 절감

    · 열효율이 40~45[%] 정도로 높다. 석탄가격 저렴

  3) 환경적 조건 유리

    · $SO_{x} $, $NO_{x} $ 및 분진 등을 억제할 수 있다.

 

3. 석탄가스화에 의한 대체천연가스(SNG : Substitute Natural Gas) 제조법

  1) 석탄 부분산화 + 메탄화법

    · 석탄을 산소와 수증기로 가스화해서 발생한 수소($H_{2}$)와 일산화탄소(CO)로 부터 메탄을 합성하는 방법

  2) 석탄 수소첨가 가스화법

     (1) 석탄을 고온, 고압의 수소로 가스화해서 직접 메탄을 제조

     (2) 열효율이 약 77[%] 정도로 높다.

     (3) 운전조건에 따라 부가가치가 높은 가스(벤젠, 톨루엔, 카실렌) 생산

 

4. 석탄가스화 가스 반응로

  1) 고정상 가스화로

     (1) 일찍부터 실용화되어 신뢰성이 높다.

     (2) 이용 탄종의 제약과 환경문제가 있다.

  2) 유동상 가스화로

    · 대용량화에 어려움

  3) 분류상 가스화로

     (1) 고온으로 가스화할 수 있다.

     (2) 적용가능 탄종범위가 넓고, 환경성이 우수하다.

     (3) 기술개발이 적극 추진되고 있다.

  4) 용융상 가스화로

    · 재용량화 및 가스화가 곤란하다.

 

4. 적용

  · 태안 300[MW]급(2010~2017) : 석탄발전소 대체

 

 

 

오늘은 발송배전기술사 발전공학 문제로 나올 법한 IGCC에 대하여 알아 보았습니다.