초록
정유공장으로부터 발생하는 중잔사유를 이용하는 가스화 복합발전 플랜트에 대한 공정모사를 수행하였다. 가스화 복합사이클의 발전계통을 모델링하기 위해 본 연구는 MS7001FA 가스터빈이 공기분리장치와 연계되어 있고, 공기분리장치를 위한 공기 추출과 공기분리장치로 부터의 질소희석이 이루어진다고 가정하였다 가스터빈의 폐열은 삼중압력의 페열회수 증기발생장치로부터 회수하였다. 가스터빈의 합성가스 연료는 중잔사유가 Shell 가스화 및 Sulfinol-SCOT-Claus 공정을 거쳐 발생되는 것으로 가정하였다. 공정 최적화 결과로부터, 가스화 복합사이클의 효율이, 질소 희석이 없는 경우와 있는 경우에 대해, 공기추출비 20% 또는 40∼60%에서 가장 우수했다. 그리고, 연소지의 질소희석은 NOx 저감에 매우 바람직하고 현저한 효과를 가져오나, 반면에 가스터빈의 운전조건을 써지 조건에 가깝게 이동시킴을 알 수 있었다.
The process simulations are made on the IGCC power plant using heavy residue oil from refinery process. In order to model combined power block of IGCC, the present study employs the gas turbine of MS7001FA model integrated with ASU (Air Separation Unit), and considers the air extraction from gas turbine and the combustor dilution by returned nitrogen from ASU. The exhaust gas energy of gas turbine is recovered through the bottoming cycle with triple pressure HRSG (Heat Recovery Steam Generator). Clean syngas fuel of the gas turbine is assumed to be produced through Shell gasification of Visbreaker residue oil and Sulfinol-SCOT-Claus gas cleanup processes. The process optimization results show that the best efficiency of IGCC plant is achieved at 20% air extraction condition in the case without nitrogen dilution of gas turbine combustor find at the 40% with nitrogen dilution. Nitrogen dilution of combustor has very favorable and remarkable effect in reducing NOx emission level, while shifting the operation point of gas turbine to near surge point.
