IGCC 가스화기 산소 공급 압력 안정화를 위한 ASU 공정 제어 방식 개선에 관한 연구 = A Study on the Improvement of ASU Process Control Method for Stabilization of Oxygen Supply Pressure in IGCC Gasifier

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

IGCC (Integrated Gasification Combined Cycle) is an environmentally friendly and highly efficient energy source; however, it has high construction and maintenance costs, as well as operational complexity, leading to lower reliability. Since its completion in 2016, IGCC has improved its utilization rate to around 78% through efforts to stabilize its facilities. However, in order to achieve the target utilization rate of 85% set for IGCC, it is necessary to eliminate potential failure factors and minimize sudden shutdowns of the power plant. Currently, the potential issue with IGCC lies in the instability of gasifier load tracking, which is caused by the unstable oxygen supply pressure in ASU(Air Separation Unit), and it can lead to combustion instability, refractory material damage, and shortened equipment lifespan. Therefore, in order to address these problems, the causes of pressure instability and the drawbacks of existing control methods have been analyzed, and improvement measures have been proposed. These measures have been applied to the actual control system to validate their stabilization effects.

국문 초록 (Abstract)

IGCC(석탄가스화 복합발전)은 친환경, 고효율 에너지이지만, 건설비 및 유지비가 높고 설비 복잡성으로 인해 운영 신뢰도가 낮다. 국내 IGCC는 2016년 준공 이후 설비 안정화 노력을 통해 이용률을 78% 수준까지 향상시켰으나, IGCC가 목표로 하는 85% 이용률을 달성하기 위해서는 잠재적 고장요인을 제거하여, 돌발고장을 최소화해야 한다. 현재 IGCC의 잠재적 문제점은 가스화기 부하 추종 불안정이다. 이는 ASU(공기 분리 장치) 산소 공급 압력 불안정에 의해 발생되고 있으며, 연소 불안정, 내화재 손상, 기계 수명 단축 등을 유발할 수 있다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위해, 압력 불안정 원인과 기존 제어방식의 문제점을 분석하고, 개선방안을 제시하였으며, 실제 제어시스템에 적용하여 안정화 효과를 검증하였다.

참고문헌 (Reference)

1 "https://blog.naver.com/iamkowepo/222224202943"

2 "http://www.epj.co.kr/news/articleView.html?idxno=24816"

3 Hyo-Jin Lee, "[The Emerging Researcher Column] Control strategy for a gasifier in IGCC power plant" 35 (35): 534-540, 2017

4 Dong-Gyun Seo, "Integrated gasification combined cycle(IGCC)technology for eco-friendly coal use" 67 (67): 26-29, 2018

5 KOREA ELECTRIC ASSOCIATION, "Integrated gasification combined cycle(IGCC)" 452 : 29-34, 2014

6 유정현 ; 방기철 ; 조현우 ; 손영득, "IGCC 가스화기 피드포워드 방식의 열부하 자동제어 로직 개발에 관한 연구" 사단법인 한국융합기술연구학회 8 (8): 13-22, 2022

7 Jaeho-Kim, "IGCC technology trends, domestic distribution conditions and policy review" 15 (15): 54-71, 2018

8 KDI researchers, "Feasibility Study Report(Development of Korean-style 300MW-class IGCC Demonstration Plant Technology" KDI