고민할시간도아껴요
장시간 공부에 필수 – 시디즈 의자
기술사 답안지 규격 태블릿 – 갤럭시 탭 S9 울트라
부드러운 필기감 일제 볼펜 – 파일롯 G2-Pro(리필)
스프링제본 노트 5부
석탄 가스화 복합 발전(IGCC, Integrated Coal Gasification Combined Cycle)은 석탄을 가스화하여 가연성 가스로 변환한 후, 이를 연료로 사용하는 복합 발전 방식입니다. IGCC는 석탄을 단순히 연소하는 것이 아니라, 고온·고압에서 가스화하는 과정을 거쳐 효율을 높이고 오염 물질 배출을 줄이는 친환경 발전 방식으로 주목받고 있습니다. 이 글에서는 IGCC의 정의와 원리, 그리고 주요 특징에 대해 설명합니다.
1. 석탄 가스화 복합 발전(IGCC)의 정의
IGCC(Integrated Coal Gasification Combined Cycle)는 석탄을 가스화하여 가연성 가스로 전환한 후, 이 가스를 연료로 가스터빈(GT)을 구동하여 1차 전력을 생산하고, 배기가스를 활용하여 증기터빈(ST)을 구동하여 2차 전력을 생산하는 2단계 발전 시스템입니다.
1) 석탄 가스화 복합 발전(IGCC)의 발전 효율
(1) 서부 발전 IGCC (발전 효율 42%):
IGCC의 상업화 연구는 2006년부터 시작되었으며, 2011년 단양에 IGCC가 착공되었고, 2016년에는 상업 운전을 개시하였습니다. 20MW급 가동률 86(%)를 목표로 하며, 발전 용량은 약 350MW에 달합니다.
2. 석탄 가스화 복합 발전의 구성 원리
IGCC의 구성은 석탄을 가스화하는 공정과 복합 사이클 발전 공정으로 이루어집니다. 석탄을 오리멀전트와 같은 저질 연료로 가스화하고, 이를 통해 발생한 가스를 연소기에서 연소하여 가스터빈을 구동합니다. 이후 배출된 고온 배기가스를 증기터빈으로 보내 복합 발전 사이클을 완성합니다.
1) 주요 구성 요소
- 가스화 장치: 석탄을 고온·고압 상태에서 가스화하여 가연성 가스를 생성합니다.
- 정제 공정: 생성된 가스를 정제하여 불순물을 제거한 후, 발전 연료로 사용합니다.
- 복합 사이클 장치: 가스터빈(GT)과 증기터빈(ST)을 이용하여 2단계로 전력을 생산합니다.
3. 석탄 가스화 복합 발전의 특징
1) 발전 효율의 우수성
(1) 고온의 가스터빈: IGCC의 가스터빈은 약 1300℃에서 작동하여 고효율을 유지합니다.
(2) 고효율 복합 발전 사이클: 신형 대형 화력 발전의 연료 효율이 39~40%인 데 반해, 복합 사이클 발전의 연료 효율은 43%에 이릅니다.
석탄 가스화 복합 발전을 통한 연료 효율은 약 48~50%에 달합니다.
2) 환경 친화성
(1) 배출 감소: IGCC는 SOx, NOx 배출량을 획기적으로 줄이며, 온실가스 배출 역시 약 30% 감소시킵니다. 이러한 환경적 이점으로 인해 환경 규제가 강화된 발전소에서 유리합니다.
3) 다양한 연료 사용 가능성
(1) 다양한 저질 연료 사용: 석탄 이외에도 중질유, 천연 아스팔트, 석유 코크스와 같은 저질 연료를 연료로 사용할 수 있어 경제성과 안정성이 뛰어납니다.
(2) 환경 장비 불필요: 가스화 과정에서 오염물질이 제거되므로 별도의 탈황·탈질 장비가 필요하지 않아 설비가 단순합니다.
4) 연료 전지와의 조합
IGCC는 연료 전지와의 결합이 가능하여 발전 성능을 더욱 향상할 수 있으며, 응용 면에서 발전성과 유연성이 큽니다. 또한, 이러한 조합을 통해 최적의 전력 공급을 유도할 수 있습니다.
결론
IGCC는 석탄을 가스화하여 고온·고압의 가스를 사용해 높은 효율을 얻고, 오염 물질 배출을 최소화하는 복합 발전 방식입니다. 발전 효율이 높고 환경 친화적이며 다양한 저질 연료를 사용할 수 있어, 경제성과 안정성이 동시에 요구되는 발전소에서 점차 주목받고 있습니다. IGCC의 이러한 특징을 이해함으로써 차세대 에너지 발전소의 방향성을 파악할 수 있을 것입니다.
장시간 공부에 필수 – 시디즈 의자
기술사 답안지 규격 태블릿 – 갤럭시 탭 S9 울트라
부드러운 필기감 일제 볼펜 – 파일롯 G2-Pro(리필)
스프링제본 노트 5부
