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고효율 석탄가스화 복합 사이클 발전소

전문가 제언: ○ 본 발명은 재래식 석탄 가스화 복합 사이클(IGCC)에 이미 나온 다른 최신 기술을 조합하여 매우 효율적이고 성능이 우수하다고 주장하는 사이클을 구성한 것이다. 따라서 세부 기술에서 독창적인 기술의 제시는 없다. 그러나 타인의 다른 특허를 조합하여 새로운 시스템을 구성하는 것도 독립된 특허의 대상이 된다는 자동차에 대한 특허 소송에서 나온 유명한 판결을 생각하게 한다.

○ 현재 IGCC의 명목 효율은 석탄의 고발열량(HHV) 기준으로 38에서 42%까지 달성이 가능한 것으로 알려졌다. 미국의 전기동력연구소(EPRI: Electric Power Research Institute)의 연구 결과에 의하면 배기가스에서 CO2 분리를 시행하면 석탄 소비가 25%에서 35% 더 증가하고 그에 따른 전력비용의 증가를 초래한다고 한다. 이에 비하면 CO2 분리를 포함한 값인지는 분명치 않으나 본 발명이 주장하는 효율 51.1%는 매우 높은 값임에 틀림없다. 다만 본 발명에 포함된 수학적 모사에 의한 이 결과가 실제 상업적 공장의 가동에서 그대로 실현될 것인지는 의문이다.

○ 본 발명이 이 높은 효율을 얻을 수 있다고 주장하는 재래식 IGCC의 추가 그리고 개선은 다음과 같다. 우선 공기 중의 산소의 분리는 막 분리 기술을 이용한다. 생성된 합성가스에서 수소의 분리도 역시 막을 사용한다. 그리고 10%가 넘는 연료가 닥트 버너에서 연소시켜 제2 합성가스 팽창기는 낮은 압력까지 팽창이 가능하며 아울러 팽창기 입구와 출구의 온도가 재래식보다 현저히 높아 효율이 높다는 주장이다. 재래식 IGCC는 그 공정용 수증기는 전기를 생산하지 못하나 본 발명에서는 이 공정용 수증기를 ST의 적당한 부분에서 추출하고 팽창과 재가열을 거치기 때문에 이 수증기 이용 방법은 효율을 높인다고 한다.

○ 그 밖에도 수증기-가스 전환 반응에 필요한 수증기를 “점진적 합성가스 가열 및 수분 첨가” 방법을 사용하여 이미 생산된 수증기의 공정상 소비를 최소화한 점도 눈에 띈다. 본 발명에서 거의 모든 잉여 열을 회수하기 위한 열교환기의 다량 이용은 열효율을 개선하는 것은 사실이나 투자비를 증가시키기 때문에 경제적 타당성이 있는지는 확신할 수 없다. 특허상의 청구 범위를 확보하려는 법률적 이유로 이해된다.

저자: ROLLINS, William, S., III
자료유형: 특허정보