KR101372239B1

KR101372239B1 - 복합 발전 시스템

Info

Publication number: KR101372239B1
Application number: KR1020120099161A
Authority: KR
Inventors: 이종민; 박경일; 김동원; 이태희; 임희천; 김재성
Original assignee: 한국전력공사
Priority date: 2011-10-28
Filing date: 2012-09-07
Publication date: 2014-03-25
Anticipated expiration: 2032-09-07
Also published as: KR20130047570A

Abstract

복합 발전 시스템이 제공된다. 복합 발전 시스템은 연료를 연소시켜 스팀을 생성하는 순산소 순환유동층 보일러, 순산소 순환유동층 보일러에서 생성된 스팀을 공급받아 구동되는 스팀 터빈, 화석연료와, 순산소 순환유동층 보일러로부터 배출되는 고온의 이산화탄소를 공급받아 열분해 및 가스화 반응을 통해 생성된 가스를 배출하는 유동층 열분해 가스화기, 유동층 열분해 가스화기에서 배출되는 가스를 공급받아 구동되는 가스 터빈, 스팀 터빈의 회전에 의해 발전하는 제1 발전기 및 가스 터빈의 회전에 의해 발전하는 제2 발전기와, 순산소 순환유동층 보일러에서 배출되는 배가스를 정제하는 제1 가스 정제 장치 및 제1 가스 정제 장치에서 정제된 배가스에 포함된 이산화탄소를 순산소 순환유동층 보일러로 재순환시키는 재순환 장치를 포함한다.

Description

복합 발전 시스템{COGENERATION SYSTEM}

본 발명은 복합 발전 시스템에 관한 것이다.

순산소 순환유동층 공정은 순환유동층 내에 산소부유가스(O2-rich gas balanced by CO2)를 주입하고 이의 연소 제어를 통해 배가스 내에 이산화탄소만을 생성하게 하여 이산화탄소를 포집하여 처리 및 저장하는 공정이다. 이러한 개념에 대한 운전 방식은 대부분 산소 생성을 위한 공기 분리 장치(Air Separation Unit)의 가동으로 인한 효율 저하 및 발생된 이산화탄소 포집 처리 등으로 인해 그 실효성 및 경제성에 많은 제약을 가지고 있는 형편이다.

한편, 이와는 별도로 열분해/가스화기와 가압유동층 장치의 복합발전 토핑 사이클은 효율 및 경제성에서 우수한 것으로 판단되나 환경적 측면의 이산화탄소 문제의 접근에는 별도의 처리 시설을 갖추어야 하는 문제점이 있다.

대한민국 특허출원번호 제10-2009-7024606호 (2010.01.06공개)

상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 순산소 연소 반응을 통해 스팀 터빈을 구동하고 유동층 열분해 및 가스화 반응을 통해 가스 터빈을 구동하는 복합 발전 시스템을 제공한다.

또한, 본 발명은 복합 발전을 구현하여 고효율 발전을 도모하고 열분해 및 가스화 반응에 필요한 열 및 가스화제를 순산소 순환유동층 연소에서 발생하는 이산화탄소로 대체할 수 있는 복합 발전 시스템을 제공한다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 복합 발전 시스템은 연료를 연소시켜 스팀을 생성하는 순산소 순환유동층 보일러, 순산소 순환유동층 보일러에서 생성된 스팀을 공급받아 구동되는 스팀 터빈, 화석연료와, 순산소 순환유동층 보일러로부터 배출되는 고온의 이산화탄소를 공급받아 열분해 및 가스화 반응을 통해 생성된 가스를 배출하는 유동층 열분해 가스화기, 유동층 열분해 가스화기에서 배출되는 가스를 공급받아 구동되는 가스 터빈, 스팀 터빈의 회전에 의해 발전하는 제1 발전기 및 가스 터빈의 회전에 의해 발전하는 제2 발전기와, 순산소 순환유동층 보일러에서 배출되는 배가스를 정제하는 제1 가스 정제 장치 및 제1 가스 정제 장치에서 정제된 배가스에 포함된 이산화탄소를 순산소 순환유동층 보일러로 재순환시키는 재순환 장치를 포함할 수 있다.

삭제

본 발명의 일 측면에서, 재순환 장치를 통해 공급받은 이산화탄소를 저장하는 이산화탄소 저장 장치를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 측면에서, 순산소 순환유동층 보일러에 순산소를 공급하는 공기 분리 장치를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 측면에서, 순산소 순환유동층 보일러는 재순환 장치로부터 이산화탄소를 공급받고, 공기 분리 장치로부터 순산소를 공급받아 연료를 연소시킬 수 있다.

본 발명의 일 측면에서, 이산화탄소와 순산소를 혼합한 산소 부유 가스를 순산소 순환유동층 보일러로 공급하는 믹서를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 측면에서, 순산소 순환유동층 보일러는 유동층 열분해 가스화기에서 열분해 및 가스화가 진행되고 남은 잔여 촤를 공급받아 연료로 사용할 수 있다.

본 발명의 일 측면에서, 상기 유동층 열분해 가스화기는 상기 순환 유동층 보일러에서 배출되는 고온의 이산화탄소를 상기 유동층 열분해 가스화기의 측면과 하단에서 2단으로 공급받을 수 있다.

본 발명의 일 측면에서, 상기 복합 발전 시스템은 상기 가스 터빈 전단에 상기 공기 분리 장치로부터 분리되는 산소가 유입되어 순산소 연소 반응이 일어나는 연소기를 더 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명의 일 측면에서, 상기 연소기는 순산소 연소로 인한 고온의 온도조건의 발생을 방지하기 위해 상기 순산소 순환 유동층 보일러에서 배출되는 이산화탄소가 유입되어 상기 연소기 내부 온도가 조절될 수 있다.

본 발명의 일 측면에서, 상기 가스터빈에서 배출되는 이산화탄소가 상기 이산화탄소 저장 장치에 저장될 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 구체적인 사항들은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술된 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 하나에 의하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 발전 시스템은 순산소 순환유동층과 유동층 열분해/가스화기의 공정 통합(integration)을 통해 스팀터빈과 가스터빈을 이용한 복합발전을 구현함으로써 고효율 발전을 도모할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 발전 시스템은 열분해 가스화기에서 필요한 열 및 가스화제(gasification reactant)를 순산소 순환유동층 보일러에서 발생하는 이산화탄소로 활용함으로써, 별도의 열 및 가스화제 공급원이 필요 없는 장치 및 공정을 구성할 수 있고, 더불어 공정 내 이산화탄소의 활용을 최적화 하여 공정 효율성 향상을 도모할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 발전 시스템은 열분해/가스화 반응 이후 발생하는 고체 촤(Char)는 휘발분이 없어 화염을 생성하여 연소하기 어려운 고체로, 이를 연소 할 수 있는 순산소 순환유동층 보일러를 후단에 구성하여 공정의 편리성과 효율성을 극대화할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 발전 시스템은 고온의 이산환탄소를 이용한 열분해/가스화 생성가스는 가스터빈을 가동하거나 또는 화학반응 전환기를 거쳐 화학종의 원료로 활용할 수 있도록 하여 이산화탄소를 재활용할 수 있다.

5 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 발전 시스템은 저휘발분 연료 및 고수분 연료, 저발열량 연료 등과 같이 단순 연소 공정이나 단순 가스화 공정에 적용하기 어려운 다양한 연료를 단계적으로 가스화-연소시킴으로써 에너지 전환율을 높일 수 있으며, 이를 통해 연료 사용 범주를 확대할 수 있다.

6본 발명의 일 실시예에 따른 복합 발전 시스템은 궁극적으로 유동층 가스화-순산소 복합발전 종합 공정 개발을 통해 온실가스 배출에 대한 해결책과 이산화탄소의 재활용, 더불어 연료 다양화와 효율 극대화를 꾀함으로써 에너지 환경성 및 경제성 그리고 연료 수급의 안정성을 달성할 수 있으며, 관련 기술 분야에 그 파급 효과를 기대할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 발전 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시에에 따른 복합 발전 시스템을 나타내는 도면이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 발전 시스템을 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 발전 시스템은 순산소 순환유동층 보일러(10), 제1 가스 정제 장치(70), 재순환 장치(80), 이산화탄소 저장 장치(90), 공기 분리 장치(air separation unit)(60), 믹서(mixer)(85), 스팀 터빈(130), 제1 발전기(150), 유동층 열분해 가스화기(50), 제2 가스 정제 장치(75), 가스 터빈(110) 및 제2 발전기(155)를 포함한다.

순산소 순환유동층 보일러(10)는 연료를 연소시켜 스팀을 생성한다. 여기서 순산소 순환유동층 보일러(10)는 연소로(20), 싸이클론(30) 및 백패스(Backpass)(40)를 포함할 수 있다.

연소로(20)는 공급받은 연료를 연소시킨다. 또한, 연소로(20)는 연료의 연소를 통해 발생되는 배가스를 이용하여 내부에 수납된 석탄 회 또는 모래 등을 비산시킬 수 있다.

싸이클론(30)은 연소로(20)로부터 비산하는 입자들과 배가스를 다시 연소로(20)로 보내 입자들을 순환시킬 수 있다. 또한, 싸이클론(30)은 연소로(20)로부터 공급받은 배가스의 일부를 추기하여 유동층 열분해 가스화기(50)로 공급할 수 있다.

백패스(40)는 잔여 배가스량에 부합하는 열교환을 수행할 수 있다. 예를 들면, 백패스(40)는 배가스에 의한 열을 이용하여 스팀을 생성할 수 있다. 그리고 백패스(40)는 생성된 스팀을 스팀 터빈(130)으로 공급할 수 있다. 또한, 백패스(40)는 연소에 의해 발생된 배가스를 제1 가스 정제 장치(70)로 배출할 수 있다. 이때, 백패스(40)는 온도가 낮아진 이산화탄소를 제1 가스 정제 장치(70)로 배출할 수 있다.

여기서 순산소 순환유동층 보일러(10)는 유동층 열분해 가스화기(50)에서 남은 잔여 촤(char)를 공급받아 연료로 사용할 수 있다.

제1 가스 정제 장치(70)는 순산소 순환유동층 보일러(10)에서 배출되는 배가스를 정제한다. 여기서 제1 가스 정제 장치(70)는 백패스(40)와 연결되어 백패스(40)에서 배출되는 배가스를 공급받을 수 있다. 그리고 제1 가스 정제 장치(70)는 정제된 배가스(저온의 이산화탄소)를 재순환 장치(80)로 공급할 수 있다.

재순환 장치(80)는 제1 가스 정제 장치(70)에서 정제된 배가스에 포함된 이산화탄소를 순산소 순환유동층 보일러(10)로 재순환시킨다. 이때, 재순환 장치(80)는 이산화탄소를 공급할 수 있다.

이산화탄소 저장 장치(90)는 재순환 장치(80)를 통해 공급받은 이산화탄소를 저장한다.

공기 분리 장치(60)는 공기 내의 산소를 분리하여 순산소 순환유동층 보일러(10)에 순산소를 공급한다. 이때, 공기 분리 장치(60)는 순산소를 공급할 수 있다.

믹서(85)는 재순환 장치(80)로부터 이산화탄소를 공급받고 공기 분리 장치(60)로부터 순산소를 공급받아 이산화탄소와 순산소의 혼합 가스를 순산소 순환유동층 보일러(10)에 공급한다. 여기서, 믹서(85)는 이산화탄소와 순산소를 혼합하여 산소 부유 가스(O2 rich gas)를 순산소 순환유동층 보일러(10)에 공급할 수 있다.

스팀 터빈(130)은 스팀을 공급받아 구동된다. 여기서 스팀 터빈(130)은 순산소 순환유동층 보일러(10)로부터 스팀을 공급받을 수 있다. 그리고 스팀 터빈(130)은 제1 발전기(150)와 연결되어 제1 발전기(150)의 발전을 도울 수 있다.

제1 발전기(150)는 스팀 터빈(130)의 회전에 의해 발전을 수행한다. 이를 통해 제1 발전기(150)는 전기를 생성한다.

유동층 열분해 가스화기(50)는 화석 연료와, 순산소 순환유동층 보일러(10)로부터 배출되는 고온(약 900℃ 내외)의 이산화탄소를 공급받아 열분해 및 가스화 반응을 통해 가스를 생성한다. 여기서 유동층 열분해 가스화기(50)는 연료 공급 장치(55)로부터 화석 연료를 공급받을 수 있다. 또한, 유동층 열분해 가스화기(50)는 생성된 가스를 제2 가스 정제 장치(75)로 배출할 수 있다.

구체적으로 유동층 열분해 가스화기(50)는 화석 연료와 고온의 이상화탄소를 반응시켜 탈휘발 및 부다(boudouard) 가스화 반응을 발생시킨다. 이때, 유동층 열분해 가스화기(50)는 아래의 화학 반응식과 같은 반응을 발생시킬 수 있다.

[반응식 1]

연료(s) + 열(탈휘발) → 탄화수소(g) + H2, CO, CO2(g) + 차(char)(s)

[반응식 2]

C(s), 차(char)(s) + CO2 → 2CO(g): 부다 반응(흡열 반응)

이때, 유동층 열분해 가스화기(50)는 잔여 촤를 연료로 순산소 순환유동층 보일러(10)에 공급할 수 있다. 그리고 유동층 열분해 가스화기(50)는 수소, 일산화탄소 또는 이산화탄소 등이 생성 가스와, 탄화 수소를 제2 가스 정제 장치(75)로 공급할 수 있다.

제2 가스 정제 장치(75)는 유동층 열분해 가스화기(50)로부터 공급받은 가스와 탄화 수소를 정제하여 가스 터빈(110)으로 공급한다.

가스 터빈(110)은 제2 가스 정제 장치(75)로부터 공급받은 가스와 탄화 수소를 연소 가스로 사용하여 구동된다. 그리고 가스 터빈(110)은 제2 발전기(155)와 연결되어 제2 발전기(155)의 발전을 도울 수 있다.

제2 발전기(155)는 가스 터빈(110)의 회전에 의해 발전을 수행한다. 이를 통해 제2 발전기(155)는 전기를 생성한다.

한편, 제2 가스 정제 장치(75)에서 정제된 가스와 탄화수소는 화학 반응 전환기(100)를 거쳐 화학종원료 생성부(280)에서 화학종원료를 생산할 수 있다.

그리고 복합 발전 시스템은 가스 터빈(110)의 열을 이용하여 스팀 터빈(130)의 스팀을 가열하는 열교환 장치(120)와 가스, 스팀 등을 배출하는 굴뚝(140)을 더 포함할 수 있다.

그리고, 도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 복합 발전 시스템에서 상기 유동층 열분해 가스화기(50)는 상기 순환유동층 보일러(10)에서 배출되는 고온의 이산화탄소를 상기 유동층 열분해 가스화기(50)의 측면과 하단에서 2단으로 공급받도록 구비될 수 있다.

먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 발전 시스템은 상기 순산소 순환유동층 보일러(10)에서 생성되는 고온의 이산화탄소를 유동층 열분해 가스화기(50)로 재순환시켜 이를 가스화 반응을 일으키는 열원으로 사용하거나 반응 기체로 사용한다.

그런데, 이러한 이산화탄소를 순환유동층 보일러(10)에 다량 주입할 때에는 유동층 하부의 고체입자 유동 특성이 변화될 수 있어, 상기 가스화기(50)의 하단과 측면에서 2단으로 주입하여 이러한 유동 특성의 변화를 최소화시키는 것이 바람직하다.

또한, 상기 복합 발전 시스템에는 상기 가스 터빈 전단에 상기 공기 분리 장치로부터 분리되는 산소가 유입되어 순산소 연소 반응이 일어나는 연소기가 구비될 수 있다.

상기 연소기(115)로 주입되는 산소는 앞서 상기 순환유동층 보일러(10)에 주입되도록 상기 공기 분리 장치에서 생성되는 산소 중 일부이다.

그런데, 순산소 연소시에는 순수한 산소의 사용에 따른 고온이 발생되고, 이로 인해 상기 연소기(115)가 훼손되는 것을 방지하기 위해 이산화탄소가 혼합되어 온도가 조절된다.

그리고, 이때 사용되는 이산화탄소는 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 가스화기(50)에서 생성되는 이산화탄소가 상기 연소기(115)로 공급된다.

그런데, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 순환유동층 보일러(10)의 구동시 발생되는 이산화탄소가 상기 연소기(115)에 직접 주입되는 경우에는 2개의 경로에 의한 이산화탄소 유입량 조절이 가능하여 보다 안정적으로 온도조절이 가능한 순산소 연소가 이루어질 수 있다.

그리고, 도 2에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 순산소 연소에 따른 연소공정에 의해 배기가스가 모두 이산화탄소로 배출될 수 있다.

그래서, 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예와 같이 상기 가스 터빈(10)의 열을 이용하여 스팀 터빈(130)의 스팀을 가열하는 열교환장치에서 배출되는 배기가스는 굴뚝(140)을 통해 배출되는 것과는 달리, 도 2에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 의한 복합 발전 시스템에는 이산화탄소 이외의 배기가스가 배출되지 않는바 상기 굴뚝(140)은 구비되지 않고, 배출되는 이산화탄소는 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 복합 발전 시스템의 이산화탄소 저장 장치(90)에 저장될 수 있다.

그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 발전 시스템의 효과를 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 발전 시스템은 순산소 순환유동층과 유동층 열분해/가스화기의 공정 통합(integration)을 통해 스팀터빈과 가스터빈을 이용한 복합발전을 구현함으로써 고효율 발전을 도모할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 발전 시스템은 저휘발분 연료 및 고수분 연료, 저발열량 연료 등과 같이 단순 연소 공정이나 단순 가스화 공정에 적용하기 어려운 다양한 연료를 단계적으로 가스화-연소시킴으로써 에너지 전환율을 높일 수 있으며, 이를 통해 연료 사용 범주를 확대할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 복합 발전 시스템은 궁극적으로 유동층 가스화-순산소 복합발전 종합 공정 개발을 통해 온실가스 배출에 대한 해결책과 이산화탄소의 재활용, 더불어 연료 다양화와 효율 극대화를 꾀함으로써 에너지 환경성 및 경제성 그리고 연료 수급의 안정성을 달성할 수 있으며, 관련 기술 분야에 그 파급 효과를 기대할 수 있다.

그리고, 본 발명의 다른 실시예에 따른 복합 발전 시스템은 상기 순환 유동층 보일러에서 생성되는 이산화탄소를 상기 유동층 열분해 가스화기에 하단 뿐만 아니라 측면에서 2단으로 주입하여 상기 가스화기에 다량의 이산화탄소를 주입시에 가스화기 내부의 유동특성을 크게 변화시키지 않고 이산화탄소를 주입할 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 의한 복합 발전 시스템은 상기 가스터빈에 공기 대신 순산소가 주입되어 연소되는 수산소 연소 공정으로 구비되어 가스터빈 구동시 배출되는 배기가스가 모두 이산화탄소로 배출된다.

그리고, 배출되는 이산화탄소는 이산화탄소 저장 장치에 저장 처리된다.

그리고 본 발명의 다른 실시에에 다른 복합 발전 시스템은 상기 가스화기에서 생성되는 이산화탄소가 상기 연소기에 주입될 뿐만 아니라 상기 순환 유동층 보일러에서 생성되는 이산화탄소가 상기 연소기에 주입될 수 있어 이산화탄소가 주입되는 경로가 다양하여 보다 안정적인 순산소 연소가 가능하다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 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 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 순산소 순환유동층 보일러 20: 연소로
30: 싸이클론 40: 백패스
50: 유동층 열분해 가스화기 60: 공기 분리 장치
70: 제1 가스 정제 장치 75: 제2 가스 정제 장치
80: 재순환 장치 85: 믹서
90: 이산화탄소 저장 장치 100: 화학 반응 전환기
110: 가스 터빈 115 :연소기
120: 열교환 장치 130: 스팀 터빈
140: 굴뚝 150: 제1 발전기
155: 제2 발전기

Claims

삭제
연료를 연소시켜 스팀을 생성하는 순산소 순환유동층 보일러;
상기 순산소 순환유동층 보일러에서 생성된 스팀을 공급받아 구동되는 스팀 터빈;
화석연료와, 상기 순산소 순환유동층 보일러로부터 배출되는 고온의 이산화탄소를 공급받아 열분해 및 가스화 반응을 통해 생성된 가스를 배출하는 유동층 열분해 가스화기;
상기 유동층 열분해 가스화기에서 배출되는 가스를 공급받아 구동되는 가스 터빈;
상기 스팀 터빈의 회전에 의해 발전하는 제1 발전기;
상기 가스 터빈의 회전에 의해 발전하는 제2 발전기;
상기 순산소 순환유동층 보일러에서 배출되는 배가스를 정제하는 제1 가스 정제 장치; 및
상기 제1 가스 정제 장치에서 정제된 배가스에 포함된 이산화탄소를 상기 순산소 순환유동층 보일러로 재순환시키는 재순환 장치를 포함하는 복합 발전 시스템.
제2 항에 있어서,
상기 재순환 장치를 통해 공급받은 이산화탄소를 저장하는 이산화탄소 저장 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 발전 시스템.
제2 항에 있어서,
상기 순산소 순환유동층 보일러에 순산소를 공급하는 공기 분리 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 발전 시스템.
제4 항에 있어서,
상기 순산소 순환유동층 보일러는 상기 재순환 장치로부터 이산화탄소를 공급받고, 공기 분리 장치로부터 순산소를 공급받아 연료를 연소시키는 것을 특징으로 하는 복합 발전 시스템.
제5 항에 있어서,
상기 이산화탄소와 상기 순산소를 혼합한 산소 부유 가스를 상기 순산소 순환유동층 보일러로 공급하는 믹서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 발전 시스템.
제2 항에 있어서,
상기 순산소 순환유동층 보일러는 상기 유동층 열분해 가스화기에서 열분해 및 가스화가 진행되고 남은 잔여 촤를 공급받아 연료로 사용하는 것을 특징으로 하는 복합 발전 시스템.
연료를 연소시켜 스팀을 생성하는 순산소 순환유동층 보일러;
상기 순산소 순환유동층 보일러에서 생성된 스팀을 공급받아 구동되는 스팀 터빈;
화석연료와, 상기 순산소 순환유동층 보일러로부터 배출되는 고온의 이산화탄소를 공급받아 열분해 및 가스화 반응을 통해 생성된 가스를 배출하는 유동층 열분해 가스화기;
상기 유동층 열분해 가스화기에서 배출되는 가스를 공급받아 구동되는 가스 터빈;
상기 스팀 터빈의 회전에 의해 발전하는 제1 발전기; 및
상기 가스 터빈의 회전에 의해 발전하는 제2 발전기를 포함하고,
상기 유동층 열분해 가스화기는 상기 순환 유동층 보일러에서 배출되는 고온의 이산화탄소를 상기 유동층 열분해 가스화기의 측면과 하단에서 2단으로 공급받는 것을 특징으로 하는 복합 발전 시스템.
제4항에 있어서,
상기 가스 터빈 전단에 상기 공기 분리 장치로부터 분리되는 산소가 유입되어 순산소 연소 반응이 일어나는 연소기를 더 포함하여 구성되는 복합 발전 시스템
제9항에 있어서,
상기 연소기는 순산소 연소로 인한 고온의 온도조건의 발생을 방지하기 위해 상기 순산소 순환 유동층 보일러에서 배출되는 이산화탄소가 유입되어 상기 연소기 내부 온도가 조절되는 것을 특징으로 하는 복합 발전 시스템.
제3항에 있어서,
상기 가스터빈에서 배출되는 이산화탄소가 상기 이산화탄소 저장 장치에 저장되는 것을 특징으로 하는 복합 발전 시스템.