KR20220159796A - Biomass gasification power plant - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 목재열분해 가스화 발전 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 목재열분해를 통해 획득한 고농도의 인화가스를 내연기관의 연료로 사용하여 전기를 생산하는 목재열분해 가스화 발전시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a wood pyrolysis gasification power generation technology, and more particularly, to a wood pyrolysis gasification power generation system that generates electricity by using high-concentration inflammable gas obtained through wood pyrolysis as a fuel for an internal combustion engine.
산림녹화 사업의 성공적인 실행으로 국내 임목축적은 날로 증가하고 있으나 이를 산업적으로 활용하고 목재를 더욱 가치 있게 이용할 수 있는 산업의 성장은 기대에 미치지 못하고 있다. 이는 국내산 임목이 제재목으로써 가치가 낮기 때문이며, 국내산 임목에 대해 다른 활용이 필요한 상황이다.Due to the successful implementation of the forest reclamation project, the accumulation of domestic trees is increasing day by day, but the growth of industries that can utilize them industrially and use timber more valuable is not meeting expectations. This is because domestic trees are of low value as lumber, and there is a need for other utilization of domestic trees.
대한민국은 중화학공업이 전체산업에 큰 비중을 차지하고 있어 막대한 이산화탄소 배출국에 해당하며, 이산화탄소 발생량을 줄이면서 에너지를 생산할 필요가 있다.In Korea, the heavy chemical industry accounts for a large portion of the entire industry, making it a country with enormous carbon dioxide emissions, and it is necessary to produce energy while reducing carbon dioxide emissions.
한편, 인류가 오래전부터 사용해왔던 목재는 보다 강한 화력과 대량의 채취가 용이한 석탄이나 석유 및 천연가스와 함께 중요한 에너지 공급원이 되어 왔다. 하지만, 목재와 달리 화석연료는 각종 환경오염의 원인이 되는 것뿐만 아니라 소정의 기간 내에 자원의 고갈이 예상되고 있다는 점에서 목재와 같이 기존의 자원을 활용할 필요가 증가하고 있다.On the other hand, wood, which has been used by mankind for a long time, has been an important energy supply source along with coal, oil, and natural gas, which are more powerful and easy to collect in large quantities. However, unlike wood, fossil fuels not only cause various environmental pollution, but also the need to utilize existing resources such as wood is increasing in that resources are expected to be depleted within a predetermined period of time.
목재를 열분해하여 발생한 인화가스로 전기 발전을 함과 동시에 부산물인 숯을 토양으로 환원하면, 나무가 광합성으로 공기중에서 고정한 탄소의 3분의 1가량을 숯으로 장기간(100 ~ 1000년) 고정하면서 전기에너지를 생산할 수 있다.When electricity is generated with inflammable gas generated by pyrolysis of wood and charcoal, a by-product, is returned to the soil at the same time, about 1/3 of the carbon that trees have fixed in the air through photosynthesis is fixed as charcoal for a long period of time (100 to 1000 years), generating electricity can produce energy.
본 발명의 일 실시예는 목재열분해를 통해 획득한 고농도의 인화가스를 내연기관의 연료로 사용하여 전기를 생산하는 목재열분해 가스화 발전시스템을 제공하고자 한다.One embodiment of the present invention is to provide a wood pyrolysis gasification power generation system that produces electricity by using a high-concentration inflammable gas obtained through wood pyrolysis as a fuel for an internal combustion engine.
본 발명의 일 실시예는 열에너지로만 사용하던 목재를 내연기관 연료로 사용할 수 있고, 수증기와 타르를 고온의 탄소와 반응시켜 목재가스의 연료가치를 높이고 내연기관의 수명을 늘릴 수 있는 목재열분해 가스화 발전시스템을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention can use wood, which was used only as thermal energy, as fuel for an internal combustion engine, and reacts steam and tar with high-temperature carbon to increase the fuel value of wood gas and extend the lifespan of the internal combustion engine. Wood pyrolysis gasification power generation We want to provide a system.
본 발명의 일 실시예는 목재가스를 압축점화방식의 가솔린 기관 및 압축 착화방식의 디젤기관 모두에 적용할 수 있고, 발전된 전기를 전력망에 안전하게 공급할 수 있으며, 공기중의 이산화탄소를 목재에서 숯으로 변환시켜 장기적으로 고정할 수 있는 목재열분해 가스화 발전시스템을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention can apply wood gas to both a compression ignition type gasoline engine and a compression ignition type diesel engine, safely supply generated electricity to the power grid, and convert carbon dioxide in the air from wood to charcoal It is intended to provide a wood pyrolysis gasification power generation system that can be fixed in the long term.
실시예들 중에서, 목재열분해 가스화 발전시스템은 목재를 열분해하여 인화가스를 생성하는 인화가스 생성부; 상기 인화가스를 이용하여 전기 발전을 위한 동력을 공급하는 동력 공급부; 상기 동력 공급부와 배관으로 연결되어 상기 인화가스에 있는 수중기와 타르를 수신하고 특정 온도의 제1 탄소 기체를 통해 수중기와 타르를 제거하는 인화가스 정제부; 상기 배관에 배치되고 온도 센서를 통해 상기 제1 탄소 기체의 온도를 측정하며 상기 제1 탄소 기체의 온도가 상기 특정 온도 이하이면 상기 제1 탄소 기체의 유입을 차단하는 탄소 공급 밸브; 상기 동력을 이용하여 전력을 생산하는 전기 발전부; 및 라비린스 구조를 기초로 상기 생산된 전력의 일부를 이용하여 상기 특정 온도 이상으로 가열하고 제2 탄소 기체가 상기 라비린스 구조를 통과하는 속도를 제어하여 상기 제2 탄소 기체를 상기 인화가스 정제부에 상기 제1 탄소 기체로서 제공하는 전기 가열부를 포함한다.Among the embodiments, the wood pyrolysis gasification power generation system includes a pyrolysis gas generating unit for generating ignitable gas by pyrolyzing wood; a power supply unit supplying power for electricity generation using the inflammable gas; a flammable gas purifying unit connected to the power supply unit through a pipe to receive water vapor and tar from the ignitable gas and to remove the water vapor and tar through the first carbon gas having a specific temperature; a carbon supply valve disposed in the pipe, measuring a temperature of the first carbon gas through a temperature sensor, and blocking an inflow of the first carbon gas when the temperature of the first carbon gas is equal to or less than the specific temperature; an electricity generating unit generating electric power using the power; and heating the second carbon gas to the specific temperature or higher by using a part of the generated electric power based on the labyrinth structure and controlling the speed at which the second carbon gas passes through the labyrinth structure to transfer the second carbon gas to the phosphorus gas purification unit. It includes an electric heating unit serving as the first carbon gas.
상기 동력 공급부는 상기 인화가스를 기초로 압축점화 방식의 가솔린 기관 및 압축착화 방식의 디젤 기관을 포함하는 내연기관을 가동시켜 상기 동력을 생산할 수 있다.The power supply unit may produce the power by operating an internal combustion engine including a compression ignition type gasoline engine and a compression ignition type diesel engine based on the inflammable gas.
상기 인화가스 정제부는 상기 제1 탄소 기체를 통해 상기 수증기의 물분자를 분해하여 일산화탄소(CO) 및 메탄(CH4)으로 환원시킬 수 있다.The phosphorus gas purification unit may decompose water molecules of the steam through the first carbon gas and reduce them to carbon monoxide (CO) and methane (CH 4 ).
상기 전기 발전부는 상기 생산된 전력의 교류 전기를 직류 전기로 변환하고 범용 그리드 타이(grid-tie) 인버터를 통해 외부 전력망에 공급할 수 있다.The electricity generating unit may convert AC electricity of the generated power into DC electricity and supply it to an external power grid through a general-purpose grid-tie inverter.
상기 전기 가열부는 상기 라비린스 구조를 형성하고 상기 제2 탄소 기체를 가열하기 위한 가열관; 상기 가열관의 외부를 따라 형성되는 인덕션코일; 상기 가열관을 통과하는 상기 제2 탄소 기체의 속도를 측정하는 풍속계; 및 상기 제2 탄소 기체의 속도를 기초로 상기 인덕션코일에 대한 전력 공급을 제어하는 전류제어기를 포함할 수 있다.The electric heating unit includes a heating tube for forming the labyrinth structure and heating the second carbon gas; an induction coil formed along the outside of the heating pipe; an anemometer for measuring the speed of the second carbon gas passing through the heating pipe; and a current controller controlling power supply to the induction coil based on the speed of the second carbon gas.
상기 가열관은 상기 라비린스 구조를 형성하는 복수개의 부분관들로 구성되고, 상기 전류제어기의 제어 신호에 따라 상기 복수개의 부분관들 중 적어도 하나가 수평 또는 수직 방향으로 회전됨으로써 상기 라비린스 구조의 동적 변경이 가능하도록 구현될 수 있다.The heating tube is composed of a plurality of subtubes forming the labyrinth structure, and at least one of the plurality of subtubes is rotated in a horizontal or vertical direction according to a control signal of the current controller, thereby dynamically changing the labyrinth structure. It can be implemented to make this possible.
상기 전류제어기는 상기 제2 탄소 기체의 속도 및 상기 가열관 내부의 탄소 밀도에 따라 상기 전력 공급을 조절할 수 있다.The current controller may adjust the power supply according to the speed of the second carbon gas and the carbon density inside the heating tube.
상기 전기 가열부는 탄소 기체를 적어도 1000도의 온도로 유지시킬 수 있다.The electric heating unit may maintain the carbon gas at a temperature of at least 1000 degrees.
개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.The disclosed technology may have the following effects. However, it does not mean that a specific embodiment must include all of the following effects or only the following effects, so it should not be understood that the scope of rights of the disclosed technology is limited thereby.
본 발명의 일 실시예에 따른 목재열분해 가스화 발전시스템은 목재열분해를 통해 획득한 고농도의 인화가스를 내연기관의 연료로 사용하여 전기를 생산할 수 있다.A wood pyrolysis gasification power generation system according to an embodiment of the present invention can generate electricity by using high-concentration inflammable gas obtained through wood pyrolysis as a fuel for an internal combustion engine.
본 발명의 일 실시예에 따른 목재열분해 가스화 발전시스템은 열에너지로만 사용하던 목재를 내연기관 연료로 사용할 수 있고, 수증기와 타르를 고온의 탄소와 반응시켜 목재가스의 연료가치를 높이고 내연기관의 수명을 늘릴 수 있다.The wood pyrolysis gasification power generation system according to an embodiment of the present invention can use wood, which has been used only as thermal energy, as a fuel for an internal combustion engine, and increases the fuel value of wood gas by reacting water vapor and tar with high-temperature carbon to increase the lifespan of an internal combustion engine. can be increased
본 발명의 일 실시예에 따른 목재열분해 가스화 발전시스템은 목재가스를 압축점화방식의 가솔린 기관 및 압축 착화방식의 디젤기관 모두에 적용할 수 있고, 발전된 전기를 전력망에 안전하게 공급할 수 있으며, 공기중의 이산화탄소를 목재에서 숯으로 변환시켜 장기적으로 고정할 수 있다.The wood pyrolysis gasification power generation system according to an embodiment of the present invention can apply wood gas to both a compression ignition type gasoline engine and a compression ignition type diesel engine, can safely supply the generated electricity to the power grid, and can Carbon dioxide can be converted from wood to charcoal for long-term fixation.
도 1은 목재열분해 가스화 발전시스템의 기본 구성을 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 목재열분해 가스화 발전시스템을 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 목재열분해 가스화 발전시스템의 동작을 설명하는 순서도이다.
도 4는 본 발명에 따른 통합 발전시스템을 설명하는 도면이다.1 is a diagram explaining the basic configuration of a wood pyrolysis gasification power generation system.
2 is a diagram illustrating a wood pyrolysis gasification power generation system according to the present invention.
3 is a flowchart illustrating the operation of the wood pyrolysis gasification power generation system according to the present invention.
4 is a diagram illustrating an integrated power generation system according to the present invention.
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.Since the description of the present invention is only an embodiment for structural or functional description, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described in the text. That is, since the embodiment can be changed in various ways and can have various forms, it should be understood that the scope of the present invention includes equivalents capable of realizing the technical idea. In addition, since the object or effect presented in the present invention does not mean that a specific embodiment should include all of them or only such effects, the scope of the present invention should not be construed as being limited thereto.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.Meanwhile, the meaning of terms described in this application should be understood as follows.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.Terms such as "first" and "second" are used to distinguish one component from another, and the scope of rights should not be limited by these terms. For example, a first element may be termed a second element, and similarly, a second element may be termed a first element.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.It should be understood that when an element is referred to as being “connected” to another element, it may be directly connected to the other element, but other elements may exist in the middle. On the other hand, when an element is referred to as being “directly connected” to another element, it should be understood that no intervening elements exist. Meanwhile, other expressions describing the relationship between components, such as “between” and “immediately between” or “adjacent to” and “directly adjacent to” should be interpreted similarly.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Expressions in the singular number should be understood to include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise, and terms such as “comprise” or “having” refer to an embodied feature, number, step, operation, component, part, or these. It should be understood that it is intended to indicate that a combination exists, and does not preclude the possibility of the presence or addition of one or more other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.In each step, the identification code (eg, a, b, c, etc.) is used for convenience of explanation, and the identification code does not describe the order of each step, and each step clearly follows a specific order in context. Unless otherwise specified, it may occur in a different order than specified. That is, each step may occur in the same order as specified, may be performed substantially simultaneously, or may be performed in the reverse order.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless defined otherwise. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as consistent with meanings in the context of the related art, and cannot be interpreted as having ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined in the present application.
목재의 열분해 과정은 목재의 탄화과정에 해당할 수 있다. 구체적으로, 나무에 열을 가하면 먼저 수분이 증발하고, 이어서 헤미셀룰로오스, 셀룰로오스, 리그닌의 순으로 열분해가 일어날 수 있다. 300 ~ 400도에서 나무는 검게 변할 수 있고, 탄소화가 진행될 수 있다. 이 때, 목탄은 외관상으로는 순수한 탄소로 보일 수 있으나, 탄소 이외에도 다양한 원소들을 포함할 수 있다. 따라서, 탄소함량이 많은 목탄에 해당할 수 있지만 100% 완전한 탄소체에 해당하지는 않을 수 있다. 한편, 열분해 온도가 1,000 ~ 1,500도까지는 화학적 변화가 활발히 일어나게 되며, 해당 과정은 탄소화 과정에 해당할 수 있다. 또한, 1,800 ~ 2,000도 이상이 되면 탄소원자의 배열 정리와 결정 성장에 주요한 변화가 일어나게 되며, 해당 과정은 흑연화 과정에 해당할 수 있다.The pyrolysis process of wood may correspond to the carbonization process of wood. Specifically, when heat is applied to wood, first, moisture evaporates, and then thermal decomposition may occur in the order of hemicellulose, cellulose, and lignin. At 300 to 400 degrees, wood can turn black and carbonization can proceed. At this time, charcoal may appear to be pure carbon, but may include various elements other than carbon. Therefore, it may correspond to charcoal having a high carbon content, but may not correspond to a 100% perfect carbon body. On the other hand, chemical changes occur actively up to a thermal decomposition temperature of 1,000 to 1,500 degrees, and the corresponding process may correspond to a carbonization process. In addition, when the temperature exceeds 1,800 to 2,000 degrees, major changes occur in arrangement arrangement of carbon atoms and crystal growth, and the corresponding process may correspond to a graphitization process.
본 발명에 따른 목재열분해 가스화 발전시스템은 이러한 목재의 열분해 과정에서 발생하는 가스를 연료로 사용하여 발전기를 통해 전기를 생산할 수 있으며, 이하 본 발명의 구성 및 동작을 보다 구체적으로 설명한다.The wood pyrolysis gasification power generation system according to the present invention can produce electricity through a generator using gas generated during the pyrolysis of wood as fuel, and the configuration and operation of the present invention will be described in more detail below.
도 1은 목재열분해 가스화 발전시스템의 기본 구성을 설명하는 도면이다.1 is a diagram explaining the basic configuration of a wood pyrolysis gasification power generation system.
도 1을 참조하면, 목재열분해 가스화 발전시스템은 인화가스 생성부, 동력 공급부 및 전기 발전부를 포함하여 구현될 수 있다.Referring to FIG. 1 , a wood pyrolysis gasification power generation system may be implemented including an inflammable gas generator, a power supply unit, and an electricity generation unit.
인화가스 생성부는 목재를 가열하여 열분해하고 그 결과로서 인화가스를 생성하는 장치에 해당할 수 있다. 인화가스 생성부의 구체적 구성 및 동작 방법은 다양한 구현을 통해 실시될 수 있다. 또한, 인화가스 생성부는 동력 공급부 및 전기 발전부 간의 상호 작용에 따라 다양한 구조가 채택될 수 있다.The inflammable gas generator may correspond to a device that heats and pyrolyzes wood and generates inflammable gas as a result. The specific configuration and operating method of the inflammable gas generator may be implemented through various implementations. In addition, the inflammable gas generating unit may adopt various structures depending on the interaction between the power supply unit and the electricity generating unit.
동력 공급부는 전기 발전을 위한 동력을 생산할 수 있다. 이를 위해, 동력 공급부는 인화가스 생성부로부터 인화가스를 공급받을 수 있다. 또한, 동력 공급부는 인화가스 생성부 및 전기 발전부의 구조 및 결합 방식에 따라 다양한 구조로 구현될 수 있다.The power supply unit may produce power for electricity generation. To this end, the power supply unit may receive the inflammable gas from the inflammable gas generating unit. In addition, the power supply unit may be implemented in various structures depending on the structure and coupling method of the inflammable gas generator unit and the electricity generator unit.
전기 발전부는 동력 공급부에 의해 공급되는 동력을 이용하여 전기 발전을 수행할 수 있다. 전기 발전부에 의해 생산된 전기는 전력선을 통해 외부로 전송될 수 있다. 동력 공급부의 동력 생산 및 전달 방식에 대응하는 구조로 구현될 수 있으며, 전기 발전 방식에 따라 구체적 구성 및 동작이 달라질 수 있다.The electricity generating unit may generate electricity using power supplied by the power supply unit. Electricity generated by the electricity generating unit may be transmitted to the outside through a power line. It may be implemented in a structure corresponding to the power production and transmission method of the power supply unit, and specific configuration and operation may vary according to the electricity generation method.
도 2는 본 발명에 따른 목재열분해 가스화 발전시스템을 설명하는 도면이다.2 is a diagram illustrating a wood pyrolysis gasification power generation system according to the present invention.
도 2를 참조하면, 목재열분해 가스화 발전시스템(200)은 인화가스 생성부(210), 동력 공급부(220), 인화가스 정제부(230), 탄소 공급 밸브(240), 전기 발전부(250), 전기 가열부(260) 및 제어부(도 1에 미도시함)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the wood pyrolysis gasification
인화가스 생성부(210)는 목재를 열분해하여 고농도의 인화가스를 생성할 수 있다. 이를 위해, 인화가스 생성부(210)는 목재를 열분해하는 열분해 장치를 포함하여 구현될 수 있다. 열분해 장치는 목재를 가열하여 가스화함으로써 고농도의 인화가스를 생성할 수 있다. 열분해 장치는 목재를 수용하는 용기와 이를 가열하기 위한 가열장치를 포함할 수 있다. 인화가스 생성부(210)는 열분해 장치에 의해 생성된 인화가스를 소정의 공간에 포집하는 포집 장치와 포집된 인화가스를 다른 공간으로 수송하기 위한 수송관을 포함할 수 있다.The inflammable
예를 들어, 포집 장치에 의해 포집된 인화가스는 목재의 열분해로 인해 생성되는 메탄, 일산화탄소, 이산화탄소, 수소, 물, 타르 등을 포함할 수 있다. 인화가스 생성부(210)에 의해 생성된 인화가스는 동력 공급부(220)에 전달되어 동력 생산을 위한 내연기관을 가동하는데 사용될 수 있다.For example, the inflammable gas collected by the collecting device may include methane, carbon monoxide, carbon dioxide, hydrogen, water, tar, and the like generated by thermal decomposition of wood. The ignition gas generated by the
일 실시예에서, 인화가스 생성부(210)는 목재의 특성에 따라 특정 함수율을 가진 상태로 건조된 목재를 사용할 수 있다. 예를 들어, 인화가스 생성부(210)는 함수율(moisture content)이 2.5 ~ 5.6 %인 건조된 목재를 사용할 수 있다. 이 경우, 인화가스 생성부(210)는 열분해 장치를 다음과 같이 제어하여 목재를 열분해할 수 있다. 즉, 인화가스 생성부(210)는 열분해 장치에 질소가스 유량 74 ~ 105 ml/min으로 주입하고, 질소가스 압력이 0.05 ~ 0.95 MPa가 유지되도록 하며, 가열 온도가 10 ~ 15 도에서 시작하여 최종적으로 430 ~ 575 도까지 상승시켜 열분해 과정을 진행할 수 있다. 또한, 인화가스 생성부(210)는 온도상승 속도 5 ~ 14 도/분으로 조절할 수 있고, 최종 온도에서 45 ~ 65분 동안 유지시켜 열분해 과정을 진행할 수 있다. 한편, 인화가스 생성부(210)는 상기의 구체적 설정을 필요에 따라 다양한 조합으로 변경하여 열분해할 수 있음은 물론이다.In one embodiment, the
동력 공급부(220)는 인화가스를 이용하여 전기 발전을 위한 동력을 생산할 수 있다. 이를 위해, 동력 공급부(220)는 인화가스를 이용하여 동력을 생성하는 동력 장치를 포함하여 구현될 수 있다. 이때, 동력 장치는 내연기관에 해당할 수 있으며, 가스엔진, 가솔린엔진, 디젤엔진, 가스터빈 등을 포함할 수 있다.The
일 실시예에서, 내연기관은 전기 발전부(250)와 물리적으로 연결되는 회전부재와 회전부재를 회전시키는 구동축을 포함할 수 있다. 즉, 내연기관은 인화가스를 연소시켜 구동축을 구동시킬 수 있고, 구동축의 구동에 의해 회전부재가 회전함으로써 전기 발전부(250)에 동력을 제공할 수 있다.In one embodiment, the internal combustion engine may include a rotating member physically connected to the
또한, 동력 공급부(220)는 인화가스 생성부(210)로부터 전달된 인화가스를 그대로 사용하는 대신 별도의 정제 단계를 거쳐 정제된 인화가스를 사용함으로써 내연기관의 내구성과 효율성을 개선시킬 수 있고, 인화가스의 연소성을 향상시켜 에너지 효율을 높일 수 있다.In addition, the
일 실시예에서, 동력 공급부(220)는 인화가스를 기초로 압축점화 방식의 가솔린 기관 및 압축착화 방식의 디젤 기관을 포함하는 내연기관을 가동시켜 동력을 생산할 수 있다. 한편, 동력 공급부(220)는 복수의 내연기관들을 포함하여 구현될 수 있으며, 이때 복수의 내연기관들 각각은 인화가스를 수송하는 수송관과 독립적으로 연결되어 동작할 수 있다.In one embodiment, the
인화가스 정제부(230)는 동력 공급부(220)와 배관으로 연결되어 인화가스에 있는 수중기와 타르를 수신하고 특정 온도의 제1 탄소 기체를 통해 수중기와 타르를 제거할 수 있다. 즉, 인화가스 정제부(230)는 인화가스의 수중기와 타르를 고온의 탄소와 반응시킬 수 있으며, 이때, 타르는 고온의 탄소 덩어리에 닿으면 메탄, 에탄 등 더 작은 탄화물로 분해될 수 있어 인화가스의 연소성을 향상시킬 수 있다. 한편, 인화가스 정제부(230)는 인화가스를 수신하기 위해 동력 공급부(220)와 배관을 통해 직접 연결될 수 있다. 예를 들어, 인화가스 정제부(230)는 동력 공급부(220)의 상부에 위치할 수 있고, 인화가스의 대류 현상을 이용하여 배관을 통한 가스 수신을 보다 원활하게 처리할 수 있다.The ignition
일 실시예에서, 인화가스 정제부(230)는 제1 탄소 기체를 통해 수증기의 물분자를 분해하여 일산화탄소(CO) 및 메탄(CH4)으로 환원시킬 수 있다. 이때, 제1 탄소 기체는 특정 온도 이상의 고온을 유지하여 높은 정제 효과를 제공할 수 있다. 보다 구체적으로, 1000도 이상 가열된 탄소는 강한 결합력으로 물분자의 수소와 결합함으로써 물분자를 효과적으로 분해할 수 있다. 탄소에 의해 열분해된 일산화탄소와 메탄은 가연성 기체로서 인화가스의 연소성을 향상시킬 수 있다.In one embodiment, the phosphorus
탄소 공급 밸브(240)는 동력 공급부(220)와 인화가스 정제부(230) 사이를 연결하는 배관에 배치될 수 있고, 온도 센서를 통해 배관을 통과하는 제1 탄소 기체의 온도를 측정할 수 있다. 탄소 공급 밸브(240)는 제1 탄소 기체의 온도가 특정 온도 이하이면 제1 탄소 기체의 유입을 차단할 수 있다. 일 실시예에서, 탄소 공급 밸브(240)는 전기 가열부(260)에 의해 가열된 제2 탄소가 통과하는 배관과 연결될 수 있다. 이 경우, 탄소 공급 밸브(240)는 제2 탄소 기체의 온도가 특정 온도 이하이면 제2 탄소 기체의 유입을 차단할 수 있다.The
전기 발전부(250)는 동력공급부(220)에 의해 제공되는 동력을 이용하여 전력을 생산할 수 있다. 이를 위해, 전기 발전부(250)는 별도의 발전기를 포함하여 구현될 수 있으며, 발전기는 다양한 형태로 구현될 수 있다. 전기 발전부(250)는 동력 공급부(220)의 내연기관에 연결되어 내연기관으로부터 동력을 직접 전달받도록 구현될 수 있다.The
일 실시예에서, 전기 발전부(250)는 생산된 전력의 교류 전기를 직류 전기로 변환하고 범용 그리드 타이(grid-tie) 인버터를 통해 외부 전력망에 공급할 수 있다. 여기에서, 그리드 타이(grid-tie) 인버터는 일반적으로 태양 전지판이나 풍력 터빈에서 직류(DC)를 취해 교류(AC)로 변환하는 일종의 전력 인버터에 해당할 수 있다. 계통 연계형 인버터가 다른 유형의 전력 인버터와 다른 점은 계통에 묶여 과도한 AC 전류를 계통으로 다시 공급함으로써 전력 회사에 판매할 수 있다는 것이며, 그리드 인터랙티브 인버터 또는 비동기 인버터에 해당할 수 있다.In one embodiment, the
전기 가열부(260)는 라비린스 구조를 기초로 전기 발전부(250)에 의해 생산된 전력의 일부를 이용하여 탄소 기체를 특정 온도 이상으로 가열할 수 있다. 전기 가열부(260)는 인화가스 정제부(230) 및 탄소 공급 밸브(340)와 각각 배관으로 연결될 수 있으며, 인화가스 정제부(230)로부터 저온의 탄소 기체를 수신하고 특정 온도 이상으로 가열된 탄소 기체를 탄소 공급 밸브(340) 방향으로 전달할 수 있다.The
또한, 전기 가열부(260)는 제2 탄소 기체가 라비린스 구조를 통과하는 속도를 제어하여 제2 탄소 기체를 인화가스 정제부(230)에 제1 탄소 기체로서 제공할 수 있다. 이때, 전기 가열부(360)에 의해 가열된 제2 탄소 기체는 배관을 통해 연결된 탄소 공급 밸브(240)를 통과하여 인화가스 정제부(230)로 되돌아 갈 수 있다. 한편, 전기 가열부(260)는 탄소 기체를 독립적으로 제공하는 별도의 공급 장치와 연결되어 탄소 기체를 수신할 수 있다. 외부에서 공급된 탄소 기체와 인화가스 정제부(230)를 통해 수신한 탄소 기체는 라비린스 구조를 통과하면서 함께 가열될 수 있다.In addition, the
일 실시예에서, 전기 가열부(260)는 탄소 기체를 적어도 1000도의 온도로 유지시킬 수 있다. 즉, 인화가스에서 수증기와 타르를 제거하기 위해서는 고온의 탄소가 필요할 수 있고, 이 경우 탄소의 온도는 적어도 1000도 이상으로 유지될 필요가 있다. 특히, 탄소와 물 분자 간의 결합은 열을 흡수하는 흡열 반응이기 때문에 탄소의 온도는 특정 온도 이상으로 항상 유지되어야 하며, 전기 가열부(260)는 인화가스 정제 과정에서 온도가 떨어진 탄소 기체들을 전기적인 방식으로 가열하여 탄소 기체의 온도를 설정된 온도 이상으로 강제적으로 높일 수 있다.In one embodiment, the
일 실시예에서, 전기 가열부(260)는 라비린스 구조를 형성하고 제2 탄소 기체를 가열하기 위한 가열관, 가열관의 외부를 따라 형성되는 인덕션코일, 가열관을 통과하는 제2 탄소 기체의 속도를 측정하는 풍속계 및 제2 탄소 기체의 속도를 기초로 인덕션코일에 대한 전력 공급을 제어하는 전류제어기를 포함할 수 있다. 즉, 전기 가열부(260)는 탄소가 전도체인 성질을 이용하여 전기적 방식으로 탄소를 가열할 수 있도록 구현될 수 있다.In one embodiment, the
보다 구체적으로, 가열관은 전기 가열부(260)의 내부에서 라비린스 구조를 형성하도록 구현될 수 있다. 가열관은 탄소 기체가 통과하는 배관 형태로 구현될 수 있고, 미로처럼 복잡하게 얽힌 배관을 통과하는 과정에서 전달된 열이 효과적으로 흡수되도록 설계될 수 있다.More specifically, the heating tube may be implemented to form a labyrinth structure inside the
일 실시예에서, 가열관은 라비린스 구조를 형성하는 복수개의 부분관들로 구성되고, 전류제어기의 제어 신호에 따라 복수개의 부분관들 중 적어도 하나가 수평 또는 수직 방향으로 회전됨으로써 라비린스 구조의 동적 변경이 가능하도록 구현될 수 있다. 즉, 가열관은 복수의 부분관들과 부분관들 사이를 연결하는 복수의 연결관들로 구성될 수 있다. 특히, 복수의 부분관들 각각은 수직 또는 수평 방향으로 회전할 수 있으며, 각 회전에 따라 수직 또는 수평 방향으로 서로 다른 연결관들과 연결될 수 있다. 전류제어기는 다양한 조건들을 고려하여 가열관에 의해 형성되는 라비린스 구조를 동적으로 변경할 수 있다. 변경 동작은 복수의 부분관들 각각의 회전 방향을 결정하고 해당 방향으로 회전시킴으로써 이루어질 수 있으며, 연결관들은 변경 동작에 따라 인접한 부분관들과의 분리 및 결합 동작을 자동 수행하도록 구현될 수 있다.In one embodiment, the heating tube is composed of a plurality of subtubes forming a labyrinth structure, and at least one of the plurality of subtubes is rotated in a horizontal or vertical direction according to a control signal from a current controller, thereby dynamically changing the labyrinth structure. It can be implemented to make this possible. That is, the heating tube may be composed of a plurality of partial tubes and a plurality of connecting tubes connecting the partial tubes. In particular, each of the plurality of partial tubes may rotate in a vertical or horizontal direction, and may be connected to different connectors in a vertical or horizontal direction according to each rotation. The current controller can dynamically change the labyrinth structure formed by the heating tube in consideration of various conditions. The change operation may be performed by determining the rotation direction of each of the plurality of subpipes and rotating them in the corresponding direction, and the connecting pipes may be implemented to automatically perform separation and coupling operations with adjacent subpipes according to the change operation.
인덕션코일은 가열관 외부를 둘러싼 형태로 구현될 수 있고, 가열관 내부의 탄소 기체에 전기적 방식으로 열을 직접 전달하는 역할을 수행할 수 있다. 일 실시예에서, 인덕션코일은 복수개로 형성될 수 있으며, 가열관의 형태와 구조에 따라 인덕션코일 간의 배치 구조를 다양하게 적용할 수 있다. 예를 들어, 가열관이 원통형으로 형성된 경우 인덕션코일은 가열관의 내부와 외부에 각각 형성되어 동작할 수 있다. 또한, 가열관이 하나의 원통형 관으로 형성된 경우 인덕션코일들이 나란히 정렬되어 배치된 형태로 구현될 수도 있다.The induction coil may be implemented in a form surrounding the outside of the heating tube, and may serve to directly transfer heat to the carbon gas inside the heating tube in an electrical manner. In one embodiment, a plurality of induction coils may be formed, and various arrangement structures between induction coils may be applied according to the shape and structure of the heating tube. For example, when the heating tube is formed in a cylindrical shape, the induction coil may be formed inside and outside the heating tube and operated. In addition, when the heating tube is formed as a single cylindrical tube, induction coils may be arranged side by side.
또한, 풍속계는 가열관에 결합되어 동작할 수 있으며, 가열관 내부를 통과하는 탄소 기체의 속도를 측정하도록 구현될 수 있다. 풍속계는 가열관의 특정 위치에 설치될 수 있으며, 경우에 따라 복수개로 형성될 수 있다. 전류제어기는 인덕션코일에 제공되는 전력량을 조절하여 가열되는 탄소 기체의 온도를 제어할 수 있다. 예를 들어, 전류제어기는 가열관을 통과하는 탄소 기체의 속도가 빠를수록 인덕션코일에 공급되는 전력량을 높일 수 있으며, 이와 반대로 탄소 기체의 속도가 느릴수록 인덕션코일에 공급되는 전력량을 줄일 수 있다.In addition, the anemometer may operate while being coupled to the heating tube, and may be implemented to measure the velocity of carbon gas passing through the inside of the heating tube. The anemometer may be installed at a specific location of the heating tube, and may be formed in plurality in some cases. The current controller may control the temperature of the heated carbon gas by adjusting the amount of power provided to the induction coil. For example, the current controller can increase the amount of power supplied to the induction coil as the speed of the carbon gas passing through the heating tube increases, and conversely, it can reduce the amount of power supplied to the induction coil as the speed of the carbon gas decreases.
일 실시예에서, 전류제어기는 제2 탄소 기체의 속도 및 가열관 내부의 탄소 밀도에 따라 전력 공급을 조절할 수 있다. 예를 들어, 전류제어기는 동일한 속도인 경우에도 탄소 밀도가 높은 경우 인덕션코일에 공급되는 전력량을 줄일 수 있고, 동일한 속도인 경우에도 탄소 밀도가 낮은 경우 인덕션코일에 공급되는 전력량을 높일 수 있다. 또한, 전류제어기는 동일한 탄소 밀도인 경우에도 탄소 기체의 속도가 빠른 경우 인덕션코일에 공급되는 전력량을 높일 수 있고, 동일한 탄소 밀도인 경우에도 탄소 기체의 속도가 느린 경우 인덕션코일에 공급되는 전력량을 줄일 수 있다.In one embodiment, the current controller may adjust the power supply according to the speed of the second carbon gas and the carbon density inside the heating tube. For example, the current controller can reduce the amount of power supplied to the induction coil when the carbon density is high even at the same speed, and increase the amount of power supplied to the induction coil when the carbon density is low even at the same speed. In addition, the current controller can increase the amount of power supplied to the induction coil when the speed of the carbon gas is high even in the case of the same carbon density, and reduce the amount of power supplied to the induction coil when the speed of the carbon gas is low even in the case of the same carbon density. can
일 실시예에서, 전류제어기는 제2 탄소 기체의 속도와 현재 온도, 가열관 내부의 탄소 밀도에 따라 인덕션코일의 주파수 및 전력 공급을 조절할 수 있다. 예를 들어, 전류제어기는 탄소 기체의 현재 온도가 높을수록 인덕션코일의 주파수를 낮출 수 있으며, 탄소 기체의 현재 온도가 낮을수록 인덕션코일의 주파수를 높일 수 있다.In one embodiment, the current controller may adjust the frequency and power supply of the induction coil according to the speed of the second carbon gas, the current temperature, and the carbon density inside the heating tube. For example, the current controller may lower the frequency of the induction coil as the current temperature of the carbon gas increases, and increase the frequency of the induction coil as the current temperature of the carbon gas decreases.
제어부(도 1에 미도시함)는 목재열분해 가스화 발전시스템(200)의 전체적인 동작을 제어하고, 인화가스 생성부(210), 동력 공급부(220), 인화가스 정제부(230), 탄소 공급 밸브(240), 전기 발전부(250) 및 전기 가열부(260) 간의 제어 흐름 및 데이터 흐름을 관리할 수 있다.The control unit (not shown in FIG. 1) controls the overall operation of the wood pyrolysis gasification
도 3은 본 발명에 따른 목재열분해 가스화 발전시스템의 동작을 설명하는 순서도이다.3 is a flowchart illustrating the operation of the wood pyrolysis gasification power generation system according to the present invention.
목재열분해 가스화 발전시스템(200)은 인화가스 생성부(210)를 통해 목재를 열분해하여 고농도의 인화가스를 생성할 수 있다(단계 S310). 목재열분해 가스화 발전시스템(200)은 인화가스 정제부(230)를 통해 인화가스를 정제하여 내연기관에서 사용되는 연료의 효율성을 높일 수 있다(단계 S330).The wood pyrolysis gasification
또한, 목재열분해 가스화 발전시스템(200)은 동력 공급부(220)를 통해 인화가스를 내연기관의 연료로 사용하여 가동시킴으로써 전기 발전을 위한 동력을 생성할 수 있다(단계 S350).In addition, the wood pyrolysis gasification
또한, 목재열분해 가스화 발전시스템(200)은 전기 발전부(250)를 통해 내연기관에 의해 생성된 동력을 기초로 발전기를 가동시켜 전기를 생산할 수 있으며(단계 S370), 생산된 전류를 직류로 변환하고 범용 인버터를 통해 전력망의 파형에 맞춰 공급할 수 있다.In addition, the wood pyrolysis gasification
도 4는 본 발명에 따른 통합 발전시스템을 설명하는 도면이다.4 is a diagram illustrating an integrated power generation system according to the present invention.
도 4를 참조하면, 통합 발전 시스템은 본 발명에 따른 목재열분해 가스화 발전시스템(200) 및 이와 연동하는 제어 서버(410), 그리고 데이터베이스(430)를 포함하여 구현될 수 있다.Referring to FIG. 4 , the integrated power generation system may be implemented including a wood pyrolysis gasification
제어 서버(410)는 목재열분해 가스화 발전시스템(200)과 연동하는 외부 시스템에 해당할 수 있다. 즉, 관리자는 제어 서버(410)를 통해 목재열분해 가스화 발전시스템(200)의 동작을 원격으로 제어할 수 있다. 제어 서버(410)는 목재열분해 가스화 발전시스템(200)과 네트워크를 통해 상호 연결될 수 있으며, 데이터 통신을 통해 목재열분해 가스화 발전시스템(200)의 전체 동작에 대한 모니터링을 수행할 수 있다. 즉, 제어 서버(410)는 목재열분해 가스화 발전시스템(200)과 연동하여 통합된 발전시스템을 구축할 수 있다.The
데이터베이스(430)는 제어 서버(410)와 연결되어 제어 서버(410)의 동작 과정에서 다양한 형태로 수집 및 가공된 정보들을 저장 및 관리할 수 있다. 데이터베이스(430)는 기능에 따라 독립적인 하위 데이터베이스들로 구분될 수 있고, 각 하위 데이터베이스들과 제어 서버(410) 간의 선택적인 연동을 제공할 수 있다.The
일 실시예에서, 제어 서버(410)는 목재열분해 가스화 발전시스템(200)의 모니터링 동작을 수행하는 과정에서 이상 진단 및 단계별 알림을 제공할 수 있다. 이를 위해, 제어 서버(410)는 이상 진단을 위한 전용 프로그램을 설치하여 실행할 수 있다. 또한, 제어 서버(410)는 모니터링 과정에서 수집된 목재열분해 가스화 발전시스템(200)의 동작 데이터를 학습하여 인공지능 모델을 구축할 수 있다. 제어 서버(410)는 인공지능에 기반하여 모니터링 및 이상 진단 동작을 수행할 수 있다.In one embodiment, the
예를 들어, 제어 서버(410)는 모니터링 과정에서 수집된 정보를 기초로 인공지능 모델을 통해 이상상황 발생을 검출할 수 있다. 인공지능 모델은 전체적인 모니터링 과정에서 이상상황 발생 위치, 위험 등급에 관한 구체적인 정보를 생성할 수 있다. 제어 서버(410)는 해당 정보들을 분석하여 다양한 알림 수단을 통해 알림 정보를 제공할 수 있다.For example, the
일 실시예에서, 제어 서버(410)는 모니터링을 위해 IoT 센서 모듈을 포함하여 구현될 수 있다. IoT 센서 모듈은 목재열분해 가스화 발전시스템(200)에 설치되어 동작할 수 있다. 이 경우, IoT 센서 모듈은 목재열분해 가스화 발전시스템(200)의 전기를 공급받아 동작할 수 있다. 보다 구체적으로, IoT 센서 모듈은 목재열분해 가스화 발전시스템(200)의 전기 발전부(250)와 연결되어 전기를 공급받을 수 있다.In one embodiment, the
한편, IoT 센서 모듈은 인화가스 생성부(210), 동력 공급부(220), 인화가스 정제부(230), 탄소 공급 밸브(240), 전기 발전부(250) 및 전기 가열부(260)에 각각 설치되어 동작할 수 있으며, 각 구성의 동작 과정에서 발생하는 데이터를 센싱할 수 있다. 예를 들어, 인화가스 생성부(210) 또는 인화가스 정제부(230)에는 가스 센서가 설치되어 생성된 인화가스를 검출하고 각 성분별 비율에 관한 정보를 검출할 수 있다.On the other hand, the IoT sensor module is connected to the
또한, 동력 공급부(220)에는 가속도 센서 및 진동 센서가 설치되어 내연기관의 동작과 연관된 구동축의 회전속도, 진동을 검출할 수 있다. 탄소 공급 밸브(240) 또는 전기 가열부(260)에는 온도 센서가 설치되어 인화가스의 온도를 측정하고 온도에 따른 동작을 제어할 수 있다. 전기 발전부(250)에는 전류 또는 전압 센서가 설치되어 발전된 전력량을 검출할 수 있다.In addition, an acceleration sensor and a vibration sensor are installed in the
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will variously modify and change the present invention within the scope not departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. You will understand that it can be done.
200: 목재열분해 가스화 발전시스템
210: 인화가스 생성부
220: 동력 공급부
230: 인화가스 정제부
240: 탄소 공급 밸브
250: 전기 발전부
260: 전기 가열부
410: 제어 서버
430: 데이터베이스200: Wood pyrolysis gasification power generation system
210: ignition gas generator 220: power supply
230: inflammable gas purification unit 240: carbon supply valve
250: electricity generation unit 260: electric heating unit
410: control server 430: database
Claims (8)
상기 인화가스를 이용하여 전기 발전을 위한 동력을 공급하는 동력 공급부;
상기 동력 공급부와 배관으로 연결되어 상기 인화가스에 있는 수중기와 타르를 수신하고 특정 온도의 제1 탄소 기체를 통해 수중기와 타르를 제거하는 인화가스 정제부;
상기 배관에 배치되고 온도 센서를 통해 상기 제1 탄소 기체의 온도를 측정하며 상기 제1 탄소 기체의 온도가 상기 특정 온도 이하이면 상기 제1 탄소 기체의 유입을 차단하는 탄소 공급 밸브;
상기 동력을 이용하여 전력을 생산하는 전기 발전부; 및
라비린스 구조를 기초로 상기 생산된 전력의 일부를 이용하여 상기 특정 온도 이상으로 가열하고 제2 탄소 기체가 상기 라비린스 구조를 통과하는 속도를 제어하여 상기 제2 탄소 기체를 상기 인화가스 정제부에 상기 제1 탄소 기체로서 제공하는 전기 가열부를 포함하는 목재열분해 가스화 발전시스템.
An inflammable gas generating unit for generating inflammable gas by thermally decomposing wood;
a power supply unit supplying power for electricity generation using the inflammable gas;
a flammable gas purifier connected to the power supply unit through a pipe to receive water vapor and tar from the ignitable gas and to remove the water vapor and tar through the first carbon gas having a specific temperature;
a carbon supply valve disposed in the pipe, measuring a temperature of the first carbon gas through a temperature sensor, and blocking an inflow of the first carbon gas when the temperature of the first carbon gas is equal to or less than the specific temperature;
an electricity generating unit generating electric power using the power; and
Based on the labyrinth structure, a portion of the generated electric power is used to heat the specific temperature or higher, and the speed at which the second carbon gas passes through the labyrinth structure is controlled to transfer the second carbon gas to the phosphorus gas purifier. 1 A wood pyrolysis gasification power generation system including an electric heating unit providing carbon gas.
상기 인화가스를 기초로 압축점화 방식의 가솔린 기관 및 압축착화 방식의 디젤 기관을 포함하는 내연기관을 가동시켜 상기 동력을 생산하는 것을 특징으로 하는 목재열분해 가스화 발전시스템.
The method of claim 1, wherein the power supply unit
Wood pyrolysis gasification power generation system, characterized in that for producing the power by operating an internal combustion engine including a compression ignition type gasoline engine and a compression ignition type diesel engine based on the inflammable gas.
상기 제1 탄소 기체를 통해 상기 수증기의 물분자를 분해하여 일산화탄소(CO) 및 메탄(CH4)으로 환원시키는 것을 특징으로 하는 목재열분해 가스화 발전시스템.
The method of claim 1, wherein the inflammable gas purification unit
Wood pyrolysis gasification power generation system, characterized in that by decomposing water molecules of the water vapor through the first carbon gas to reduce to carbon monoxide (CO) and methane (CH 4 ).
상기 생산된 전력의 교류 전기를 직류 전기로 변환하고 범용 그리드 타이(grid-tie) 인버터를 통해 외부 전력망에 공급하는 것을 특징으로 하는 목재열분해 가스화 발전시스템.
The method of claim 1, wherein the electricity generating unit
Wood pyrolysis gasification power generation system, characterized in that for converting the AC electricity of the produced power into DC electricity and supplying it to an external power grid through a general-purpose grid-tie inverter.
상기 라비린스 구조를 형성하고 상기 제2 탄소 기체를 가열하기 위한 가열관;
상기 가열관의 외부를 따라 형성되는 인덕션코일;
상기 가열관을 통과하는 상기 제2 탄소 기체의 속도를 측정하는 풍속계; 및
상기 제2 탄소 기체의 속도를 기초로 상기 인덕션코일에 대한 전력 공급을 제어하는 전류제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 목재열분해 가스화 발전시스템.
The method of claim 1, wherein the electric heating unit
a heating tube for forming the labyrinth structure and heating the second carbon gas;
an induction coil formed along the outside of the heating pipe;
an anemometer for measuring the speed of the second carbon gas passing through the heating pipe; and
Wood pyrolysis gasification power generation system comprising a current controller for controlling the supply of power to the induction coil based on the speed of the second carbon gas.
상기 라비린스 구조를 형성하는 복수개의 부분관들로 구성되고, 상기 전류제어기의 제어 신호에 따라 상기 복수개의 부분관들 중 적어도 하나가 수평 또는 수직 방향으로 회전됨으로써 상기 라비린스 구조의 동적 변경이 가능하도록 구현되는 것을 특징으로 하는 목재열분해 가스화 발전시스템.
The method of claim 5, wherein the heating tube
Consists of a plurality of sub-tubes forming the labyrinth structure, and at least one of the plurality of sub-tubes is rotated in a horizontal or vertical direction according to a control signal of the current controller, so that the labyrinth structure can be dynamically changed. Wood pyrolysis gasification power generation system, characterized in that being.
상기 제2 탄소 기체의 속도 및 상기 가열관 내부의 탄소 밀도에 따라 상기 전력 공급을 조절하는 것을 특징으로 하는 목재열분해 가스화 발전시스템.
The method of claim 5, wherein the current controller
Wood pyrolysis gasification power generation system, characterized in that the power supply is adjusted according to the speed of the second carbon gas and the carbon density inside the heating tube.
탄소 기체를 적어도 1000도의 온도로 유지시키는 것을 특징으로 하는 목재열분해 가스화 발전시스템.
The method of claim 1, wherein the electric heating unit
A wood pyrolysis gasification power generation system, characterized in that for maintaining the carbon gas at a temperature of at least 1000 degrees.
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