사업화 유망기술

저발열량 합성가스이용 발전기 엔진기술

발전기 엔진기술

본 기술은 저발열량 합성가스이용 발전기 엔진기술이다.

보유기관 : 한국에너지기술연구원       거래조건 : 협의 후 결정

기술개요

본 기술은 석탄, 폐기물, 바이오매스 등의 에너지 효율화를 위한 가스화를 통해 생산되거나 버려지는 저발열량 합성가스연료(오프가스, Off-gas)를 이용하여 발전하는 기술

특허정보

특허명 특허번호 특허명세서
석탄가스화 및 FT반응 오프가스를 활용한 발전시스템 10-2051849
석탄가스화 합성가스 및 FT반응 오프가스화를 활용한 발전시스템 10-2168472
석탄가스화 공정에서의 FT반응 오프가스를 활용한 발전 10-2018-0144577

기술완성도

TRL01

기초 이론/
실험

  • 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계
TRL02

실용 목적의 아이디어/
특허 등 개념 정립

  • 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
TRL03

연구실 규모의
성능 검증

  • 연구실/실험실 규모의 환경에서 기본 성능이 검증될 수 있는 단계
  • 개발하려는 시스템/부품의 기본 설계도면을 확보하는 단계
  • 모델링/설계기술 확보
TRL04

연구실 규모의
부품/시스템 성능평가

  • 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
  • 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
TRL05

시제품 제작/
성능평가

  • 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
  • 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
TRL06

Pilot 단계 시작품
성능 평가

  • 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
  • 시작품 성능평가
TRL07

Pilot 단계 시작품
신뢰성 평가

  • 시작품의 신뢰성 평가
  • 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
TRL08

시작품 인증/
표준화

  • 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
    - 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
TRL09

사업화

  • 본격적인 양산 및 사업화 단계

기술개요

- 석탄, 폐기물, 바이오매스 등의 에너지 효율화를 위한 가스화를 통해 생산되거나 버려지는 저발열량 합성가스연료(오프가스, Off-gas)를 이용하여 발전하는 기술

- 다량의 비활성가스(CO2, N2)를 포함하며 발열량이 낮아 가스화를 통해 생산되는 합성가스를 전기점화엔진에 활용함으로써 엔진발전 효율을 증대하고 신재생에너지의 경제성을 향상시키며 유해배기가스의 배출을 현저하게 감소시킬 수 있는 기술임

대표도면

[오프가스 활용 발전기 엔진 3D 모델]

기술의 우수성

- 버려지거나 활용이 어려운 합성가스(오프가스)로부터 전기에너지 생성으로 전체 시스템 효율 증가 및 신재생에너지 경제성 향상

- 디젤 연료를 사용하지 않고 발열량이 매우 낮은 합성가스를 단독으로 사용함으로써 발전 효율 개선

- 저압연료사용으로 정밀 연로제어가 가능하여 일산화탄소 및 탄화수소의 배출 제로화와 질소산화물 배출량을 환경규제 기준 1/4로 감소

- 저급석탄에서 배출되는 오프가스 감소 및 활용이 가능하고 에너지 생산 비용의 감소에 따른 경제성 증가

기술의 차별성

- 태양광을 이용한 물 전기분해로 안정적인 수소, 산소공급을 통한 FT반응과 FT반응 후 오프가스를 이용한 발전유닛 적용

- 저열량가스 (1,000 kcal/m3)와 중열량가스 (3,000 kcal/m3)의 활용이 가능하게 함으로써 다양한 가스를 이용한 발전시스템에 적용 가능

- 기존 경유나 가스연료 대비 1/5, 1/10 수준의 에너지 효율을 갖는 오프가스의 에너지 효율을 37%까지 증가

- 공기유입량을 조절하여 가스연료량을 줄이고 산소량을 많아지게 하여 배기가스 중의 일산화탄소 농도 및 탄화수소 농도 감소

활용분야

- 합성가스

- 폐플라스틱

- 가스연료

- 도서지역 발전분야
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