가스화 시스템으로부터의 열 회수{HEAT RECOVERY FROM A GASIFICATION SYSTEM}

여기에 개시된 주제는 전반적으로 가스화 시스템에 관한 것이며, 보다 구체적으로는, 가스화 시스템으로부터 낮은 등급, 중간 등급, 및/또는 기타 등급들의 열을 회수하는 시스템에 관한 것이다.

가스화 시스템들은 전력 생성(예컨대, 가스화 복합 발전소 등), 화학 합성(예컨대, 에탄올, 메탄올, 암모니아, 대체 천연 가스(Substitute Natural Gas: SNU), 피셔-트로프슈(Fischer-Tropsch: FT) 액체들 등), 또는 그 밖의 목적에 사용될 수 있는 합성 가스를 생성한다. 예를 들어, 가스화 복합(integrated gasification combined cycle: IGCC) 발전소들은, 석탄 또는 천연가스와 같은 다양한 탄소질 공급 원료들(carbonaceous feedstocks)로부터 비교적 깨끗하고 효율적으로 에너지를 생성할 수 있다. 가스화 시스템들은, 기화 장치에서 산소 및 증기와의 반응에 의해, 탄소질 공급 원료 또는 다른 연료를 일산화탄소(CO)와 수소(H2)의 가스체 혼합물로, 즉 합성 가스로 변환할 수도 있다. 그러나, 가스화 시스템에 의해 생성된 합성 가스는, 흔히, 냉각될 필요가 있고, 특정 구성들에서는, 그것이 사용되기 전에 클리닝될 필요가 있다. 클리닝 및/또는 냉각 프로세스 동안, 일부 열에너지는 사용되지 않아, 에너지 낭비를 초래할 수도 있다. 마찬가지로, 클리닝된 합성 가스의 연소는 이용되지 않는 열에너지를 발생시킬 수도 있다. 따라서, 열에너지를 추출하고, 그에 의해 낭비되는 열에너지의 양을 감소시키는 시스템이 요망될 수도 있다.

본래 청구되는 발명의 범주에 어울리는 특정 실시형태들이 하기에서 약술된다. 이들 실시형태들은 청구되는 발명의 범주를 제한하고자 하는 것이 아니며, 오히려 이들 실시형태들은 본 발명의 가능한 형태들의 약식 개요를 제공하고자 할 뿐이다. 게다가, 본 발명은, 하기에서 설명되는 실시형태들과 유사할 수도 있고, 또는 그와는 상이할 수도 있는 다양한 형태들을 포괄할 수도 있다.

제 1 실시형태에서, 시스템은, 연료를 수용하고 합성 가스를 생성하도록 구성된 기화 장치, 및 기화 장치에 커플링되고 기화 장치로부터의 합성 가스를 냉각시키도록 구성된 가스 냉각 시스템을 갖는 복수의 콤포넌트들을 포함한다. 또한, 복수의 콤포넌트들은, 가스 냉각 시스템에 커플링되고 가스 냉각 시스템으로부터의 합성 가스를 클리닝하도록 구성된 가스 클리닝 시스템, 및 가스 클리닝 시스템에 커플링되고 가스 클리닝 시스템으로부터의 합성 가스를 연소시키도록 구성된 가스 터빈을 포함한다. 또한, 시스템은, 복수의 콤포넌트들에 커플링되고 복수의 콤포넌트들로부터의 열을 변환하여 전력을 생성하도록 구성된 유기 랜킨 사이클 시스템을 포함한다.

제 2 실시형태에서, 시스템은, 가스화 복합 발전(integrated gasification combined cycle: IGCC) 시스템 및 IGCC 시스템에 커플링된 유기 랜킨 사이클 시스템을 포함한다. 유기 랜킨 사이클 시스템은, IGCC 시스템으로부터의 가열된 보일러 급수를 수용하고 냉각된 보일러 급수를 IGCC 시스템에 전달하도록 구성된다. 유기 랜킨 사이클 시스템은, 가열된 보일러 급수에서의 열에너지를 전기적 에너지로 변환하여 전력을 생성하도록 구성된다.

제 3 실시형태에서, 유기 랜킨 사이클 시스템은, 가스화 시스템으로부터의 가열된 유체를 수용하고 냉각된 유체를 가스화 시스템에 전달하도록 구성된 증발기를 포함한다. 또한, 유기 랜킨 사이클 시스템은 증발기로부터의 냉매 증기를 수용하도록 구성된 터보 발생기를 포함한다. 터보 발생기를 냉매 증기에 의해 구동되어 전력을 생성한다. 유기 랜킨 시스템은, 터보 발생기로부터의 냉매 증기를 수용하고 냉매 증기를 응축하여 액체 냉매를 생성하도록 구성된 응축기를 포함한다. 또한, 유기 랜킨 사이클 시스템은, 응축기로부터의 액체 냉매를 수용하고, 액체 냉매의 압력을 증가시키며, 가압된 액체 냉매를 증발기에 전달하도록 구성된 펌프를 포함한다.

본 발명의 이들 특징들, 양태들, 및 이점들과 그 밖의 특징들, 양태들, 및 이점들은, 첨부한 도면을 참조하여 하기의 상세한 설명을 판도하면 더욱 잘 이해될 것이다. 도면에서, 동일한 참조부호들은 도면 전반에 걸쳐서 동일한 부분들을 나타낸다.
도 1은 유기 랜킨 사이클(organic Rankine cycle: ORC)들이 시스템에 의해 생성된 열을 활용하는 가스화 복합 발전(IGCC)의 실시형태의 블록도이다;
도 2는 도 1의 IGCC 시스템과 같은 가스화 시스템에 사용될 수도 있는 유기 랜킨 사이클(ORC)의 실시형태의 프로세스 흐름도이다;
도 3은 유기 랜킨 사이클 시스템에 사용될 수도 있는, 도 1의 저온 가스 냉각(LTGC) 유닛의 실시형태의 프로세스 흐름도이다;
도 4는 유기 랜킨 사이클 시스템에 사용될 수도 있는, 도 1의 황 회수 유닛의 실시형태의 프로세스 흐름도이다;
도 5는 유기 랜킨 사이클 시스템에 사용될 수도 있는, 도 1의 추출 공기(EA) 냉각 시스템의 실시형태의 프로세스 흐름도이다;
도 6은 유기 랜킨 사이클 시스템이 시스템에 의해 생성된 열을 활용하는 가스화 시스템의 실시형태의 프로세스 흐름도이다.

본 발명의 하나 이상의 구체적인 실시형태들이 하기에서 설명될 것이다. 이들 실시형태들의 정확한 설명을 제공하기 위한 노력으로, 실제 구현예의 모든 특징들이 명세서에 설명되지 않을 수도 있다. 임의의 공학 또는 설계 프로젝트에서와 같이, 임의의 그러한 실제 구현예의 개발 시, 수많은 구현예-특정 결정들은, 구현예에 따라 변할 수도 있는 시스템 관련 및 사업 관련 제약들의 준수와 같은 개발자들의 특정 목적들을 성취하도록 이루어져야 한다는 것이 인지되어야 한다. 또한, 이러한 개발 노력은, 복잡하고 시간 소모적일 수도 있으나, 이 개시물의 이득을 얻는 당업자들에게 일상적인 설계, 제작, 및 제조 업무일 것이라는 것이 인지되어야 한다.

본 발명의 다양한 실시형태들의 엘리먼트들을 소개할 때, 특정 지칭어(일, 하나, 그, 상기)는 그 엘리먼트들 중 하나 이상이 존재한다는 것을 의미하는 것으로 의도된다. "포함하다"("comprising" "including") 및 "갖다"("having")"라는 용어들은 포괄적이며, 열거된 엘리먼트들 이외의 추가 엘리먼트들이 존재할 수도 있다는 것을 의미하는 것으로 의도된다.

개시된 실시형태들은 유기 랜킨 사이클 시스템에서의 사용을 위한 가스화 시스템으로부터 생성된 열을 활용하는 것에 관련된다. 특정 실시형태들에서, 가스화 복합(IGCC) 시스템은 다양한 열원들과 보일러 급수(boiler feedwater) 사이에서 열을 교환하도록 하는 열 교환기들을 이용하여, 가열된 보일러 급수를 생성한다. 예를 들어, IGCC 시스템에서의 다양한 열원들은 저온 가스 냉각부, 황 회수 유닛, 및 추출 공기 냉각 시스템을 포함할 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 가스화 시스템으로부터의 고온 원시 합성 가스는 직접적으로 유기 랜킨 사이클 시스템에 의해 이용된다. 유기 랜킨 사이클 시스템은 가열된 유체(예컨대, 가열된 보일러 급수, 고온 원시 합성 가스 등)로부터 열을 추출하여 전력을 발생시킨다. 냉각된 유체는 가스화 시스템으로 되돌려진다.

도 1은 유기 랜킨 사이클 시스템들이 시스템에 의해 생성된 열을 활용하는 발전소의 실시형태를 도시한 개략적인 블록도이다. 예시된 발전소는 합성 가스(synthetic gas, syngas)를 생성할 수도 있고 태울 수도 있는 IGCC 시스템(10)일 수도 있다. IGCC 시스템(10)의 엘리먼트들은, IGCC 시스템(10)의 에너지원으로서 활용될 수도 있는, 고형 공급물질과 같은 연료원(12)을 포함할 수도 있다. 연료원(12)은 석탄, 석유 코크스, 생물질, 합판, 농업 폐기물, 타르, 코크스로 가스, 아스팔트, 정제소로부터의 중잔사물들, 또는 다른 탄소 함유 물품들을 포함할 수도 있다.

연료원(12)의 고형 연료는 공급 원료 준비 유닛(14)으로 전달될 수도 있다. 공급 원료 준비 유닛(14)은, 예를 들어 연료원(12)을 초핑(chopping), 밀링(milling), 그라인딩(grinding), 슈레딩(shredding), 미분탄화(pulverizing), 단광화(briquetting), 또는 팔렛타이징(palletizing)하여 연료원(12)을 크기 재조정 또는 재형상화할 수도 있다. 또한, 물 또는 그 밖의 적합한 액체들이 공급 원료 준비 유닛(14)에서 연료원(12)에 추가되어, 슬러리 공급 원료를 생성하도록 할 수도 있다. 다른 실시형태들에서는, 어떠한 액체도 연료원에 추가되지 않아, 건식 공급 원료를 산출하게 한다.

공급 원료 준비 유닛(14)에 의해 준비된 공급 원료는 기화 장치(16)에 전달될 수도 있다. 기화 장치(16)는 공급 원료를 합성 가스(예컨대, 일산화탄소와 수소의 결합물)로 변환할 수도 있다. 이 변환은, 이용되는 기화 장치(16)의 타입에 따라서, 공급 원료로 하여금 제어된 양의 임의의 감속재(moderator)(예컨대, 증기, 액체 수, 이산화탄소, 질소 등) 및 산소에 (예컨대, 대략 20 bar의 절대 압력들로부터 대략 85 bar의 절대 압력으로의) 상승시킨 압력 및 (예컨대, 대략 700 ℃로부터 대략 1600 ℃로의) 상승시킨 온도로 처리되게 하여 달성될 수도 있다. 열분해 프로세스 동안의 공급 원료 가열은 고체(예컨대, 차(char)) 및 잔사 가스들(예컨대, 일산화탄소 및 질소)을 생성할 수도 있다. 특정 실시형태들에서, 기화 장치에서 차 또는 변환되지 않은 탄소는 생성된 가스로부터 분리되어, 직접적으로 또는 간접적으로 기화 장치 내로 다시 순화될 수도 있다.

기화 장치(16)에서의 연소 반응은 산소를 차 및 잔사 가스들에 도입하는 것을 포함할 수도 있다. 차 및 잔사 가스들은 산소와 반응하여, 후속 가스화 반응에 열을 제공하는 이산화탄소(CO2) 및 일산화탄소(CO)를 형성할 수도 있다. 연소 프로세스 동안의 온도들은 대략 700 ℃ 내지 대략 1600 ℃의 범위에 이를 수도 있다. 또한, 증기가 기화 장치(16) 내에 도입될 수도 있다. 기화 장치(16)는 증기 및 제한된 산소를 이용하여, 태워질 공급 원료 중 일부가, 공급 원료를 수소 및 추가의 이산화탄소로 추가로 변환하는 제 2 반응을 구동할 수도 있는 에너지 및 일산화탄소를 생성하게 한다.

이 방식으로, 생성된 가스는 기화 장치(16)에 의해 제조될 수도 있다. 생성된 가스는, 공급 원료의 황 함량에 따라, 대략 85 퍼센트의 일산화탄소 및 수소뿐 아니라 CO ₂ , CH ₄ , HCl, COS, NH ₃ , HCN, 및 H ₂ S를 포함할 수도 있다. 이 생성된 가스는 "원시 합성가스"로 명명될 수도 있다. 기화 장치(16)는 또한 습식 애시 물질(wet ash material)일 수도 있는 슬래그(18)와 같은 쓰레기를 생성할 수도 있다.

그 후, 기화 장치(16)로부터의 고온 원시 합성 가스는, 고온 원시 합성가스를 냉각시키도록 구성된 저온 가스 냉각(LTGC) 유닛(20)으로 향하게 될 수도 있다. 하기에서 설명되는 바와 같이, 특정 실시형태들에서, LTGC 유닛(20)은 고온 원시 합성가스로부터의 열을, 보일러 급수 시스템, 응축수(steam condensate), 및 유기 랜킨 사이클 시스템(22)으로부터의 보일러 급수와 같은 다른 매질로 이송하도록 구성된 하나 이상의 열 교환기들을 포함할 수도 있다. 유기 랜킨 사이클 시스템(22)은 LTGC 유닛(20)으로부터의 낮은 등급 열을 이용하여, 도 2 및 도 3과 관련하여 하기에서 설명되는 바와 같이, 터빈 발생기를 동작시킬 수도 있다.

그 후, LTGC 유닛(20)으로부터 냉각된 원시 합성 가스는 가스 클리닝 유닛(24)에서 클리닝될 수도 있다. 가스 클리닝 유닛(24)은 원시 합성 가스를 스크럽하여, 산성 가스 제거 프로세스에 의한 H ₂ S의 분리를 포함할 수도 있는, 원시 합성 가스로부터 HCl, HF, COS, HCN, 및 H ₂ S를 제거하도록 할 수도 있다. 원소 황(26)은 황 회수 유닛(SRU)(28)에 의해 H ₂ S로부터 회수될 수도 있다. 하기에서 설명되는 바와 같이, 특정 실시형태들에서, 황 회수 유닛(28)은 열을 유기 랜킨 사이클 시스템(30)으로 이송하도록 구성된 하나 이상의 열 교환기들을 포함할 수도 있다. 유기 랜킨 사이클 시스템(30)은 황 회수 유닛(28)으로부터의 낮은 등급 열을 이용하여, 도 2 및 도 4와 관련하여 하기에서 설명되는 바와 같이 터빈 발생기를 동작시킬 수도 있다. IGCC 시스템(10)은, 예를 들어 액화 증류(cryogenic distillation) 기법들을 이용하여 공기를 콤포넌트 가스들로 분리하도록 하는 공기 분리 유닛(ASU)(32)을 포함할 수도 있다. ASU(32)은 산소를 황 회수 유닛(28)에 공급할 수도 있다. 특정 실시형태들에서, 가스 클리닝 유닛(24)은, 그것이 클린 합성가스로서 가스 터빈 엔진(44)으로 보내지기 전에, 1차적으로 원시 합성 가스로부터 황 성분을 제거한다.

가스 프로세서(38)는, 클린 합성 가스로부터 암모니아 및 메탄 뿐 아니라 메탄올 또는 다른 잔사 화학물질들과 같은 잔사 가스 성분들(40)을 제거하도록 이용될 수도 있다. 그러나, 클린 합성가스로부터 잔사 가스 성분들(40)의 제거는 선택적인데, 이는 클린 합성가스가 잔사 가스 성분들(40)(예컨대, 테일 가스)을 함유하고 있을 때에도 연료로서 이용될 수도 있기 때문이다. 이 때, 클린 합성 가스는 대략 3 내지 40 퍼센트의 CO, 대략 60 퍼센트에 달하는 H ₂ , 및 대략 10 내지 40 퍼센트의 CO ₂ 를 포함할 수도 있고, 실질적으로 H ₂ S로부터 스트립될 수도 있다. 이 클린 합성 가스는 가연성 연료로서 가스 터빈 엔진(44)의 연소기(42)(예컨대, 연소 챔버) 내로 향하게 될 수도 있다.

ASU(32)는 주 공기 압축기(MAC)(46)로부터 그에게로 공급된 공기 중에서 산소를 분리할 수도 있고, 분리된 산소를 기화 장치(16) 및 SRU(28)에게로 이송할 수도 있다. 또한, ASU(32)는 분리된 질소를 희석 질소 (DGAN) 압축기(48)로 향하게 할 수도 있다. DGAN 압축기(48)는 ASU(32)로부터 수용된 질소를 연소기(42)에서 그들과 적어도 동등한 압력 레벨로 압축하여, 연소기(42) 내로의 주입을 가능하게 한다. 따라서, 일단 DGAN 압축기(48)가 질소를 적절한 레벨로 압축하였으면, DGAN 압축기(48)는 압축된 질소를 가스 터빈 엔진(44)의 연소기(42)로 향하게 할 수도 있다.

예시된 가스 터빈 엔진(44)은 터빈(50), 구동 샤프트(52), 및 압축기(54) 뿐 아니라, 연소기(42)를 포함한다. 연소기(42)는, 연료 노즐들로부터의 압력 하에 주입될 수도 있는, 합성 가스와 같은 연료를 수용한다. 이 연료는, DGAN 압축기(48)로부터 압축 공기뿐 아니라 압축 질소와 혼합될 수도 있으며, 연소기(42) 내에서 연소될 수도 있다. 이 연소는 고온 가압 배기가스들을 생성한다. 연소기(42)는 배기가스들을 터빈(50)으로 향하게 할 수도 있다. 연소기(42)로부터의 배기가스들이 터빈(50)을 통과할 때, 배기가스들은 터빈(50) 내의 터빈 블레이드들이 가스 터빈 엔진(44)의 축을 따라서 구동 샤프트(52)를 회전하게 한다. 예시된 바와 같이, 구동 샤프트(52)는, 압축기(54)를 포함한 가스 터빈 엔진(44)의 다양한 콤포넌트들에 접속될 수도 있다.

구동 샤프트(52)는 터빈(50)을 압축기(54)에 접속시켜, 로터를 형성할 수도 있다. 압축기(54)는 구동 샤프트(52)에 커플링된 블레이드들을 포함할 수도 있다. 따라서, 터빈(50)에서의 터빈 블레이드들의 회전은 터빈(50)을 압축기(54)에 접속시키는 구동 샤프트(52)로 하여금, 압축기(54) 내의 블레이드들을 회전시키게 할 수도 있다. 압축기(54) 내의 블레이드들의 회전은 압축기(54)로 하여금 압축기(54)에서의 에어 인탱크(air intank)를 통해 수용된 공기를 압축하게 한다. 그 후, 압축 공기는 압축기(42)로 공급되고, 연료 및 압축 질소와 혼합되어 더 높은 효율의 연소를 허용할 수도 있다. 구동 샤프트(52)는, 전기 발생기와 같은 정지 부하일 수도 있는 부하(56)에 접속되어, 발전소에서 전기 전력을 생성하게 할 수도 있다. 또한, 부하(56)는 가스 터빈 엔진(44)의 회전 출력에 의해 에너지를 공급받는 임의의 적합한 디바이스일 수도 있다.

특정 실시형태들에서, 압축기(54)는 또한 공기의 흐름을 ASU(32)에 제공하여, MAC(46)를 보완한다. 구체적으로, 공기는 압축기(54)의 마지막 스테이지로부터 추출되고, 추출 공기 라인 또는 도관(58)을 거쳐서 ASU(32)에 전달될 수도 있다. 특정 구성들에서, 가스 터빈 압축기(54)로부터 대략 5 내지 50, 10 내지 40, 10 내지 35, 또는 약 10 내지 30 퍼센트의 총 공기 흐름이 ASU(32)에서의 사용을 위해 추출될 수도 있다. 또한, 압축기(54)로부터 ASU(32)로의 공기 흐름의 부분은 도관(60)을 거쳐서 황 회수 유닛(28)으로 전달될 수도 있다. 특정 실시형태들에서, 압축기-ASU 도관(58)을 통한 대략 2 내지 13, 3 내지 12, 4 내지 11, 또는 약 5 내지 10 퍼센트의 공기 흐름이 도관(60)을 통해 황 회수 유닛(28)으로 전달될 수도 있다. 다른 실시형태들에서, 별도의 도관이 압축기(54)로부터 황 회수 유닛(28)으로 공기 흐름을 직접적으로 전달할 수도 있다.

추출 공기(EA) 냉각 시스템(62)은 추출 공기 도관(58)과 ASU(32) 사이에서, 그리고 ASU(32)와 DGAN 압축기(48) 사이에서 커플링될 수도 있다. EA 냉각 시스템(62)은, 추출된 공기를 ASU(32)에 제공되기 전에 냉각시킬 수도 있다. 또한, 특정 실시형태들에서, EA 냉각 시스템(62)은 유기 랜킨 사이클 시스템(64)에 커플링되어, 추출 공기로부터의 열을 전달하여 에너지를 생성할 수도 있다. 유기 랜킨 사이클 시스템(64)은 EA 냉각 시스템(62)으로부터의 낮은 등급 열을 이용하여, 도 2 및 도 5와 관련하여 하기에서 설명되는 터빈 발생기를 동작시킬 수도 있다. EA 냉각 시스템(62)으로부터의 냉각된 추출 공기는 도관(66)을 통해 ASU(32)로 흐른다.

IGCC 시스템(10)은 또한 증기 터빈 엔진(68) 및 열 회수 증기 생성(HRSG) 시스템(70)을 포함할 수도 있다. 증기 터빈 엔진(68)은, 전기 전력을 생성하기 위한 전기 발생기와 같은 제 2 부하(72)를 구동할 수도 있다. 그러나, 제 1 및 제 2 부하들(56, 72)은, 가스 터빈 엔진(44) 및 증기 터빈 엔진(68)에 의해 각각 구동될 수 있는 다른 타입들의 부하들일 수도 있다. 또한, 가스 터빈 엔진(44) 및 증기 터빈 엔진(68)은 개별적인 부하들(56, 72)을 구동할 수도 있고, 특정 실시형태들에서, 가스 터빈 엔진(44) 및 증기 터빈 엔진(68)은 또한 동시에 이용되어, 싱글 샤프트를 거쳐서 싱글 부하를 구동할 수도 있다. 증기 터빈 엔진(68)뿐 아니라 가스 터빈 엔진(44)의 특정 구성은 구현-특정적일 수도 있고, 섹션들의 임의의 조합을 포함할 수도 있다.

가스 터빈 엔진(44)으로부터의 가열된 배기가스는 HRSG(70) 내로 향하게 되어, 증기 터빈 엔진(70)에 전력을 공급하는 데 사용되는 물을 가열하고 증기를 생성하는 데 이용될 수도 있다. 증기 터빈 엔진(68)으로부터의 배기가스는 응축기(74) 내로 향하게 될 수도 있다. 응축기(74)는 냉각 타워(76)를 이용하여, 증기 터빈 방전부로부터의 증기를 완전히 응축할 수도 있다. 구체적으로, 냉각 타워(76)는 냉각수를 응축기(74)에 제공하여, 증기 터빈 엔진(68)으로부터 응축기(74) 내로 향하는 증기를 응축시키는 데 도움이 될 수도 있다. 응축기(74)로부터의 응축물은, 이어서, HRSG(70) 내로 향할 수도 있다. 다시, 가스 터빈 엔진(44)으로부터의 배기가스는 또한 HRSG(70) 내로 향하여, 응축기(74)로부터의 물을 가열하고, 증기를 생성할 수도 있다. 이와 같이, IGCC 시스템(10)과 같은 복합 사이클 시스템들에서, 고온 배기가스는 가스 터빈 엔진(44)으로부터, 그 배기가스를 고압 고온 증기를 생성하는 데 이용할 수도 있는 HRSG(70)로 흐를 수도 있다. 그 후, HRSG(70)에 의해 생성된 증기는 전력 생성을 위해 증기 터빈 엔진(68)을 통과할 수도 있다.

도 2는 도 1의 IGCC 시스템(10)과 같은 임의의 가스화 시스템에 사용될 수도 있는 유기 랜킨 사이클(ORC) 시스템(90)의 실시형태의 프로세스 흐름도이다. ORC 시스템(90)은, 가열된 유체(94)(예컨대, 가열된 보일러 급수, 고온 원시 합성 가스 등)로부터의 열을 전달하고, 냉각된 유체(96)(예컨대, 냉각된 보일러 급수, 냉각된 원시 합성 가스 등)를 되돌리는 유기 랜킨 사이클(ORC)(92)을 포함할 수도 있다. 예시된 바와 같이, ORC(92)는 증발기(98), 터보 발생기(100), 응축기(102), 및 펌프(104)를 포함한다. 가열된 유체(94)는, 주입 튜브(106)를 통해 진입하고, 열 교환기(108)를 통과하여 흐르며, 배출 튜브(110)를 통해 배출됨으로써 증발기(98)를 통과하여 흐른다. 증발기(98)에서, 열은 가열된 유체(94)로부터 증발기(98) 내의 액체 냉매(112)로 전달된다. 따라서, 냉각된 유체(96)는 튜브(110)를 통과하여 증발기(98)를 벗어난다. 가열된 유체(94)는, 그것이 증발기(98) 내로 흐를 때에는 대략 70 ℃ 내지 175 ℃, 100 ℃ 내지 150 ℃, 또는 125 ℃ 내지 300 ℃일 수도 있고, 그 반면에, 냉각된 유체(96)는, 그것이 증발기(98) 외부로 흐를 때에는, 대략 50 ℃ 내지 100 ℃, 65 ℃ 내지 85 ℃, 또는 70 ℃ 내지 75 ℃일 수도 있다.

액체 냉매(112)는, 특히 R-134, 펜탄, 암모니아, i-펜탄, 부탄, 또는 이소부탄과 같은 임의의 적합한 냉매일 수도 있다. 예를 들어, 특정 실시형태들에서, 이소부탄은, 그것이 팽창 프로세스 동안에 건성 상태를 유지하여, 익스펜더의 마모를 제한하기 때문에 이용될 수도 있다. 또한, 이소부탄은 비부식성이고, 자체가 윤활유로서 기능할 수도 있다. 액체 냉매(112)는, 그것이 열 교환기(108) 내의 가열된 유체(94)에 걸쳐서 흐르는 동안 증발한다. 예를 들어, 액체 냉매(112)는 대략 70 ℃ 내지 85 ℃에서 증발할 수도 있다. 특정 실시형태들에서, 액체 냉매(112)는 대략 100 ℃ 내지 300 ℃로 가열될 수도 있다. 증발기(98)는 냉매 증기가 액체 냉매(112)로부터 증발기(98)의 상부 근처의 증발 섹션(114)으로 분리되게 한다. 증발기(98)로부터, 냉매 증기는 튜브(116)를 거쳐 터보 발생기(100)로 흐른다. 냉매 증기가 터보 발생기(100)에 진입할 때, 냉매 증기는 대략 10 bar에서 가압될 수도 있다. 특정 실시형태들에서, 냉매 증기압은 대략 7 bar 내지 120 bar의 압력 범위 내에 있을 수도 있다. 특정 실시형태들에서, 터보 발생기(100)는 터빈(118) 및 전기 발생기(120)를 포함한다. 터빈(118)은 냉매 증기에 의해 구동되며, 이어서, 터빈(118)은 발생기(120)를 구동하여, 전기 전력을 생성한다.

또한, 냉매 증기의 일부분은 터보 발생기(100)로부터 튜브(122)를 통해서 응축기(102)로 흐른다. 응축기(102)는 냉매를 이용하여 냉매 증기가 응축되게 하고, 그에 따라 냉매 증기는 전반적으로 액체 냉매로 변환되어 응축기(102)를 벗어난다. 액체 냉매(112)가 응축기(102)를 벗어나면, 액체 냉매(112)는 대략 0.1 bar로 가압될 수도 있다. 특정 실시형태들에서, 액체 냉매(112)의 압력은 대략 0.07 bar 내지 17.0 bar의 압력 범위에서 응축기(102)를 벗어날 수도 있다. 응축기(102)로부터의 액체 냉매(112)는 호스 또는 도관(124)을 통해 펌프(104)로 흐른다. 펌프(104)는 ORC(92)를 통해서 액체 냉매(112)를 펌핑하여, 액체 냉매(112)의 압력을 증가시킨다. 펌프(114)로부터의 액체 냉매(112)는 호스 또는 도관(126)을 통과하여, 사이클이 반복되는 증발기(98)로 되돌아간다. 특정 실시형태들에서, 복열기(128)는 액체 냉매(112)가 증발기(98)로 흐르기 전에 그 액체 냉매(112)를 가열하는 데 이용된다. 복열기(128)는 임의의 가용 소스로부터의 열을 이용하여 액체 냉매(112)를 가열할 수도 있다. 예를 들어, 복열기(128)는 가스화 시스템 또는 일부의 다른 시스템으로부터의 열을 이용하여, 액체 냉매(112)를 가열할 수도 있다. 또한, 특정 실시형태들에서, 익스펜더(130)는 증발기(98)와 터보 발생기(100) 사이에서 사용될 수도 있다. 익스펜더(130)는 증발기(98)로부터의 냉매 증기를 팽창시켜, 증기 압력을 감소시킨다.

도 3, 도 4 및 도 5는, (도 1의 ORC들(22, 30, 64)과 같은) 도 2의 ORC(92)에서의 사용을 위해, 가열된 유체(94)를 생성하는 데 사용될 수도 있는 IGCC 시스템(10)의 3개의 예시적인 콤포넌트들을 예시한다. 도 3은, 도 2의 유기 랜킨 사이클 시스템(90)(즉, 도 1의 ORC(22))에 사용될 수도 있는, 도 1의 LTGC 유닛(20)의 실시형태의 프로세스 흐름도이다. 예시된 바와 같이, 특정 실시형태들에서, LTGC 유닛(20)은 3개의 열 교환기들(150, 152, 154)을 포함할 수도 있다. 3개의 열 교환기들(150, 152, 154)은, (예컨대, 도 1의 기화 장치(16)로부터의) 합성 가스로부터 열을, 물 또는 응축수와 같은 냉각수로 전달할 수 있는 임의의 타입의 열 교환기들일 수도 있다. 구체적으로, LTGC 유닛(20)은, 도 1의 기화 장치(16)로부터 고온 원시 합성 가스(156)를 수용하고, 보일러 급수(158)로 고온 원시 합성 가스(156)를 냉각시키도록 구성된 제 1 열 교환기(150)(예컨대, 낮은 저압(low, low pressure: LLP) 증기 발생기를 포함할 수도 있다. 보다 구체적으로, 고온 원시 합성 가스(156)로부터의 열은 보일러 급수(158)로 전달되어, LLP 증기(160)(예컨대, 대략 1.38 bar과 대략 2.76 bar 사이의 압력 범위에 있는 증기)를 생성할 수도 있다.

예를 들어, 특정 실시형태들에서, 고온 원시 합성 가스(156)는 대략 157 ℃의 온도에서 제 1 열 교환기(150)에 진입할 수도 있고, 보일러 급수(158)는 대략 35 ℃의 온도에서 제 1 열 교환기(150)에 진입할 수도 있다. 그러나, 다른 실시형태들에서, 고온 원시 합성 가스(156)는 대략 120 ℃내지 대략 205 ℃의 범위의 온도에서 제 1 열 교환기(150)에 진입할 수도 있다. 보다 구체적으로, 특정 실시형태들에서, 고온 원시 합성 가스(156)는 대략 144 ℃, 146 ℃, 149 ℃, 152 ℃, 154 ℃, 157 ℃, 160 ℃, 163 ℃, 166 ℃, 168 ℃, 172 ℃ 등의 온도에서 제 1 열 교환기(150)에 진입할 수도 있다. 또한, 보일러 급수(158)는 대략 21 ℃ 내지 대략 144 ℃의 범위의 온도에서 제 1 열 교환기(150)에 진입할 수도 있다. 보다 구체적으로, 특정 실시형태들에서, 보일러 급수(158)는 대략 27 ℃, 29 ℃, 32 ℃, 35 ℃, 38 ℃, 41 ℃, 44 ℃의 온도에서 제 1 열 교환기(150)에 진입할 수도 있다.

특정 실시형태들에서, 생성된 LLP 증기(160)는 대략 121 ℃의 온도에서 제 1 열 교환기(150)를 벗어날 수도 있으며, 원시 합성 가스(156)는 대략 124 ℃의 온도에서 제 1 열 교환기(150)를 벗어날 수도 있다. 그러나, 다른 실시형태들에서, 생성된 LLP 증기(160)는 대략 94 ℃ 내지 대략 149 ℃의 범위의 온도에서 제 1 열 교환기(150)를 벗어날 수도 있다. 보다 구체적으로, 특정 실시형태들에서, 생성된 LLP 증기(160)는 대략 107 ℃, 110 ℃, 113 ℃, 116 ℃, 118 ℃, 121 ℃, 124 ℃, 127 ℃, 129 ℃, 132 ℃, 135 ℃ 등의 온도에서 제 1 열 교환기(150)를 벗어날 수도 있다. 또한, 원시 합성 가스(156)는 대략 94 ℃ 내지 대략 149℃의 범위의 온도에서 제 1 열 교환기(150)를 벗어날 수도 있다. 보다 구체적으로, 특정 실시형태들에서, 원시 합성 가스(156)는 대략 110 ℃, 113 ℃, 116 ℃, 118 ℃, 121 ℃, 124 ℃, 127 ℃, 130 ℃, 132 ℃, 135 ℃, 138 ℃ 등의 온도에서 제 1 열 교환기(150)를 벗어날 수도 있다. 또한, 특정 실시형태들에서, 생성된 LLP 증기(160)는 대략 2.07 bar에서 제 1 열 교환기(150)를 벗어날 수도 있고, 또는, 다른 실시형태들에서, 대략 1.38 bar 내지 대략 2.76 bar의 범위 내에서 제 1 열 교환기(150)를 벗어날 수도 있다. 생성된 LLP 증기(160)는 IGCC 시스템(10) 전반에서 다양한 애플리케이션들에 이용될 수도 있다.

도 3에 예시된 바와 같이, 또한, LTGC 유닛(20)은, 제 1 열 교환기(150)로부터 원시 합성 가스(156)를 수용하고 응축수(162)로 원시 합성 가스(156)를 냉각시키도록 구성된 제 2 열 교환기(152)를 포함할 수도 있다. 보다 구체적으로, 원시 합성 가스(156)로부터의 열은 응축수(162)로 전달되어, 가열된 응축수(164)를 생성할 수도 있다. 예를 들어, 특정 실시형태들에서, 원시 합성 가스(156)는 대략 124 ℃의 온도에서 제 2 열 교환기(152)에 진입할 수도 있고, 응축수(162)는 대략 38 ℃의 온도에서 제 2 열 교환기(152)에 진입할 수도 있다. 그러나, 다른 실시형태들에서, 원시 합성 가스(156)는 대략 94 ℃ 내지 대략 149 ℃ 범위의 온도에서 제 2 열 교환기(152)에 진입할 수도 있다. 보다 구체적으로, 특정 실시형태들에서, 원시 합성 가스(156)는 대략 110 ℃, 113 ℃, 116 ℃, 118 ℃, 121 ℃, 124 ℃, 127 ℃, 129 ℃, 132 ℃, 135 ℃, 138 ℃ 등의 온도에서 제 2 열 교환기(152)에 진입할 수도 있다. 또한, 응축수(162)는 대략 10 ℃ 내지 대략 66 ℃의 범위의 온도에서 제 2 열 교환기(152)에 진입할 수도 있다. 보다 구체적으로, 특정 실시형태들에서, 응축수(162)는 대략 29 ℃, 32 ℃, 35 ℃, 38 ℃, 41 ℃, 43 ℃, 46 ℃의 온도에서 제 2 열 교환기(152)에 진입할 수도 있다.

특정 실시형태들에서, 가열된 응축수(164)는 대략 93 ℃의 온도에서 제 2 열 교환기(152)를 벗어날 수도 있으며, 원시 합성 가스(156)는 대략 89 ℃의 온도에서 제 2 열 교환기(152)를 벗어날 수도 있다. 그러나, 다른 실시형태들에서, 가열된 응축수(164)는 대략 75 ℃ 내지 대략 121 ℃의 범위의 온도에서 제 2 열 교환기(152)를 벗어날 수도 있다. 보다 구체적으로, 특정 실시형태들에서, 가열된 응축수(164)는 대략 79 ℃, 82 ℃, 85 ℃, 88 ℃, 91 ℃, 93 ℃, 96 ℃, 99 ℃, 102 ℃, 104 ℃, 107 ℃ 등의 온도에서 제 2 열 교환기(152)를 벗어날 수도 있다. 또한, 원시 합성 가스(156)는 대략 72 ℃ 내지 대략 95 ℃의 범위의의 온도에서 제 2 열 교환기(152)를 벗어날 수도 있다. 보다 구체적으로, 특정 실시형태들에서, 원시 합성 가스(156)는 대략 75 ℃, 78 ℃, 81 ℃, 84 ℃, 86 ℃, 89 ℃, 92 ℃의 온도에서 제 2 열 교환기(152)를 벗어날 수도 있다.

도 3에 예시된 바와 같이, 또한, LTGC 유닛(20)은, 제 2 열 교환기(152)로부터 원시 합성 가스(156)를 수용하고 도 1의 ORC(22)로부터의 냉각된 보일러 급수(166)로 원시 합성 가스(156)를 냉각시키도록 구성된 제 3 열 교환기(154)를 포함할 수도 있다. 보다 구체적으로, 원시 합성 가스(156)로부터의 열은 냉각된 보일러 급수(166)로 전달되어, 도 1의 ORC(22)로 되돌려질 수도 있는 가열된 보일러 급수(168)를 생성한다. 도 1의 ORC(22)는 도 2의 ORC(92)와 유사하게 기능한다. 보다 구체적으로, LTGC 유닛(20)의 제 3 열 교환기(154)로부터의 가열된 보일러 급수(168)는 도 2의 ORC(92)에 진입하는 가열된 유체(94)와 동일하며, LTGC 유닛(20)의 제 3 열 교환기(154)에 진입하는 냉각된 보일러 급수(166)는 도 2의 ORC(92)로부터의 냉각된 유체(96)와 동일하다. 제 3 열 교환기(154)로부터의 냉각된 원시 합성 가스(170)는 도 1의 가스 클리닝 유닛(24)으로 향하게 될 수도 있다.

예를 들어, 특정 실시형태들에서, 원시 합성 가스(156)는 대략 89 ℃의 온도에서 제 3 열 교환기(154)에 진입할 수도 있고, 대략 60 ℃의 온도에서 제 3 열 교환기(154)를 벗어날 수도 있다. 그러나, 다른 실시형태들에서, 원시 합성 가스(156)는 대략 72 ℃ 내지 대략 95 ℃의 범위의 온도에서 제 3 열 교환기(154)에 진입할 수도 있다. 보다 구체적으로, 특정 실시형태들에서, 원시 합성 가스(156)는 대략 75 ℃, 78 ℃, 81 ℃, 84 ℃, 86 ℃, 89 ℃, 92 ℃ 등의 온도에서 제 3 열 교환기(154)에 진입할 수도 있다. 또한, 냉각된 원시 합성 가스(170)는 대략 50 ℃ 내지 대략 75 ℃의 온도의 범위에서 제 3 열 교환기(154)를 벗어날 수도 있다. 보다 구체적으로, 특정 실시형태들에서, 냉각된 원시 합성 가스(170)는 대략 55 ℃, 58 ℃, 61 ℃, 64 ℃, 66 ℃, 69 ℃, 72 ℃ 등의 온도에서 제 3 열 교환기(154)를 벗어날 수도 있다. 다시 말해, LTGC 유닛(20)에 진입하는 고온 원시 합성 가스(156)에서의 상당한 양의 열에너지가 제 1 및 제 2 열 교환기들(150, 152)에서 LLP 증기(160) 및 가열된 응축수(164)에 각각 전달될 수도 있으므로, 비교적 적은 양의 열이 원시 합성 가스(156)로부터 냉각된 보일러 급수(166)로 방산될 수도 있다.

특정 실시형태들에서, 냉각된 보일러 급수(166)는 대략 50 ℃ 내지 대략 100 ℃의 범위, 대략 65 ℃ 내지 대략 85 ℃의 범위, 또는 대략 70 ℃ 내지 대략 75 ℃의 범위의 온도에서 제 3 열 교환기(154)에 진입할 수도 있다. 보다 구체적으로, 특정 실시형태들에서, 냉각된 보일러 급수(166)는 대략 62 ℃, 65 ℃, 69 ℃, 71 ℃, 74 ℃, 77 ℃, 80 ℃ 등의 온도에서 제 3 열 교환기(154)에 진입할 수도 있다. 또한, 가열된 보일러 급수(168)는 대략 80 ℃ 의 온도에서 제 3 가열 교환기(154)를 벗어날 수도 있다. 그러나, 다른 실시형태들에서, 가열된 보일러 급수(168)는 대략 70 ℃ 내지 대략 100 ℃의 범위의 온도에서 제 3 열 교환기(154)를 벗어날 수도 있다. 보다 구체적으로, 특정 실시형태들에서, 가열된 보일러 급수(168)는 대략 72 ℃, 75 ℃, 78 ℃, 80 ℃, 83 ℃, 86 ℃, 89 ℃, 92 ℃, 95 ℃, 98 ℃ 등의 온도에서 제 3 열 교환기(154)를 벗어날 수도 있다.

인지될 수도 있는 바와 같이, 특정 실시형태들에서, 고온 원시 합성 가스(156)는, 제 1 및 제 2 열 교환기들(150, 152)에 앞서서 제 3 열 교환기(154)를 통과할 수도 있다. 또한, 일부 실시형태들에서, 고온 원시 합성 가스(156)는 제 3 열 교환기(154) 만을 통과할 수도 있다.

도 4는 도 2의 유기 랜킨 사이클 시스템(90)(즉, 도 1의 ORC(30))에 사용될 수도 있는 도 1의 황 회수 유닛(28)의 실시형태의 프로세스 흐름도이다. 예시된 바와 같이, 특정 실시형태들에서, 황 회수 유닛(28)은 열 반응기(190), 열 응축기(192), 중간 촉매 스테이지(194), 및 최종 촉매 스테이지(196)를 포함할 수도 있다. 최종 촉매 스테이지(196)에서, 열은 보일러 급수를 가열하도록 보일 급수와 교환되어, 도 1의 ORC(30)와 같은 ORC(92)에서 사용될 수도 있게 한다.

도 1의 가스 클리닝 유닛(24)으로부터의 산성 가스(198)와 도 1의 ASU(32)로부터의 옥시던트(200)가 열 반응기(190)에서 결합하여, 황 추출을 가능하게 한다. 그 후, 산성 가스(198)는 열 응축기(192)로 흐른다. 산성 가스(198)가 열 응축기(192)에 진입할 때, 산성 가스(198)는 대략 1175 ℃의 온도에 있을 수도 있다. 특정 실시형태들에서, 산성 가스(198)는 대략 980 ℃ 내지 대략 1370 ℃의 범위, 대략 1100 ℃ 내지 1250 ℃의 범위, 또는 대략 1220 ℃ 내지 대략 1300 ℃의 범위에서 열 응축기(192)에 진입할 수도 있다. 보다 구체적으로, 특정 실시형태들에서, 산성 가스(198)는 대략 1010 ℃, 1065 ℃, 1090 ℃, 1105 ℃, 1130 ℃, 1175 ℃, 1250 ℃ 등의 온도에서 열 응축기(192)에 진입할 수도 있다. 보일러 급수(202)가 열 응축기(192)를 통과하여 산성 가스(198)를 냉각시키고, 그에 의해 보일러 급수(202)가 가열되어 증기(204)를 생성한다.

산성 가스(198)는 열 응축기(192)를 벗어나며, 황(206)은 산성 가스(198)로부터 분리될 수도 있다. 산성 가스(198)가 열 응축기(192)를 벗어날 때, 산성 가스(198)는 대략 175 ℃의 온도에 있을 수도 있다. 특정 실시형태들에서, 산성 가스(198)는 대략 150 ℃ 내지 대략 200 ℃의 범위, 대략 165 ℃ 내지 대략 195 ℃의 범위, 또는 대략 175 ℃ 내지 대략 185 ℃의 범위의 온도에서 열 응축기(192)를 벗어날 수도 있다. 보다 구체적으로, 특정 실시형태들에서, 산성 가스(198)는 대략 165 ℃, 168 ℃, 171 ℃, 173 ℃, 176 ℃, 179 ℃, 181 ℃ 등의 온도에서 열 응축기(192)를 벗어날 수도 있다. 특정 실시형태들에서, 열 응축기(192)는 2개의 스테이지들을 가질 수도 있다. 제 1 스테이지는 응축기(192)의 제 1 단부에서 열 낭비 보일러를 포함하여, 증기의 압력을 증가시킬 수도 있으며, 제 2 스테이지는 열 교환기를 포함하여, 보다 낮은 등급 증기를 생성하고 황을 응축할 수도 있다.

산성 가스(198)는 열 응축기(192)로부터 중간 촉매 스테이지(194)로 흐른다. 오직 하나의 중간 촉매 스테이지(194)만이 도시되어 있지만, 3개의 중간 스테이지들(194) 중 2개와 같은 하나 이상의 촉매 스테이지들이 포함될 수도 있다. 예시된 바와 같이, 중간 촉매 스테이지(194)는 리히터(reheater)(208), 촉매 반응기(210), 및 열 교환기(212)를 포함한다. 산성 가스(198)가 리히터(208)에 진입할 때, 산성 가스(198)는 대략 175 ℃의 온도에 있을 수도 있다. 특정 실시형태들에서, 산성 가스(198)는 대략 150 ℃ 내지 대략 200 ℃의 온도 범위, 대략 165 ℃ 내지 대략 195 ℃의 온도 범위, 또는 175 ℃ 내지 대략 185 ℃의 온도 범위에서 리히터(208)에 진입할 수도 있다. 보다 구체적으로, 특정 실시형태들에서, 산성 가스(198)는 대략 165 ℃, 168 ℃, 171 ℃, 173 ℃, 176 ℃, 179 ℃, 181 ℃ 등의 온도에서 리히터(208)에 진입할 수도 있다. 증기(214)가 리히터(208)를 통과하여 산성 가스(198)를 가열하고, 그에 의해 증기(214)가 냉각되어, 응축된 보일러 급수(216)를 생성한다.

산성 가스(198)는 리히터(208)를 벗어나 촉매 반응기(210)로 흐른다. 산성 가스(198)가 리히터(208)를 벗어나서 촉매 반응기(210)에 진입할 때, 산성 가스(198)는 대략 232 ℃의 온도에 있을 수도 있다. 특정 실시형태들에서, 산성 가스(198)는 대략 200 ℃ 내지 대략 250 ℃의 온도 범위, 대략 215 ℃ 내지 대략 245 ℃의 온도 범위, 또는 대략 225 ℃ 내지 대략 235 ℃의 온도 범위에서 리히터(208)를 벗어날 수도 있다. 보다 구체적으로, 특정 실시형태들에서, 산성 가스(198)는 대략 215 ℃, 218 ℃, 221 ℃, 223 ℃, 226 ℃, 229 ℃, 231 ℃의 온도에서 리히터(208)를 벗어날 수도 있다.

촉매 반응기(210)는 산성 가스(198)가 화학 반응으로 하여금 산성 가스(198)로부터 황을 추출하는 데 도움이 되게 한다. 산성 가스(198)는 촉매 반응기(210)를 벗어나 열 교환기(212)로 흐른다. 산성 가스(198)가 촉매 반응기(210)를 벗어나서 열 교환기(212)에 진입할 때, 산성 가스(198)는 대략 270 ℃의 온도에 있을 수도 있다. 특정 실시형태들에서, 산성 가스(198)는 대략 250 ℃ 내지 대략 300 ℃, 대략 260 ℃ 내지 대략 285 ℃ 또는 대략 265 ℃ 내지 대략 275 ℃의 온도 범위에서 촉매 반응기(210)를 벗어날 수도 있다. 보다 구체적으로, 특정 실시형태들에서, 산성 가스(198)는 대략 265 ℃, 268 ℃, 271 ℃, 273 ℃, 276 ℃, 279 ℃, 281 ℃ 등의 온도에서 촉매 반응기(210)를 벗어날 수도 있다.

보일러 급수(218)는 열 교환기(212)를 통과하여 산성 가스(198)를 냉각시키고, 그에 의해 보일러 급수(218)를 가열하여 증기(220)를 생성한다. 산성 가스(198)는 열 교환기(212)를 벗어나며, 황(222)은 산성 가스(198)로부터 분리될 수도 있다. 그 후, 산성 가스(198)는 최종 촉매 스테이지(196) 내로 흐른다. 산성 가스(198)가 열 교환기(212)를 벗어나서 최종 촉매 스테이지(196)에 진입할 때, 산성 가스(198)는 대략 175 ℃의 온도에 있을 수도 있다. 특정 실시형태들에서, 산성 가스(198)는 대략 150 ℃ 내지 대략 200 ℃의 온도 범위, 대략 165 ℃ 내지 대략 195 ℃의 온도 범위, 또는 대략 175 ℃ 내지 대략 185 ℃의 온도 범위에서 열 교환기(212)를 벗어날 수도 있다. 보다 구체적으로, 특정 실시형태들에서, 산성 가스(198)는 대략 165 ℃, 168 ℃, 171 ℃, 173 ℃, 176 ℃, 179 ℃, 181 ℃ 등의 온도에서 열 교환기(212)를 벗어날 수도 있다.

예시된 바와 같이, 최종 촉매 스테이지(196)는 최종 리히터(224), 최종 촉매 반응기(226), 및 최종 열 교환기(228)를 포함한다. 산성 가스(198)가 최종 리히터(224)에 진입할 때, 산성 가스(198)는 대략 175 ℃의 온도에 있을 수도 있다. 특정 실시형태들에서, 산성 가스(198)는 대략 150 ℃ 내지 대략 200 ℃의 온도 범위, 대략 165 ℃ 내지 대략 195 ℃의 온도 범위, 또는 대략 175 ℃ 내지 대략 185 ℃의 온도 범위에서 최종 리히터(224)에 진입할 수도 있다. 보다 구체적으로, 특정 실시형태들에서, 산성 가스(198)는 대략 165 ℃, 168 ℃, 171 ℃, 173 ℃, 176 ℃, 179 ℃, 181 ℃ 등의 온도에서 최종 리히터(224)에 진입할 수도 있다. 증기(230)는 최종 리히터(224)를 통고하여 산성 가스(198)를 가열하고, 그에 의해 증기(230)가 냉각되어, 응축된 보일러 급수(232)를 생성한다.

산성 가스(198)는 최종 리히터(224)를 벗어나서 최종 촉매 반응기(226) 내로 흐른다. 산성 가스(198)가 최종 리히터(224)를 벗어나서 최종 촉매 반응기(226)에 진입할 때, 산성 가스(198)는 대략 210 ℃의 온도에 있을 수도 있다. 특정 실시형태들에서, 산성 가스(198)는 대략 178 ℃ 내지 대략 228 ℃의 온도 범위, 대략 193 ℃ 내지 대략 223 ℃의 온도 범위, 또는 203 ℃ 내지 대략 213 ℃의 온도 범위에서 최종 리히터(224)를 벗어날 수도 있다. 보다 구체적으로, 특정 실시형태들에서, 산성 가스(198)는 대략 193 ℃, 196 ℃, 199 ℃, 201 ℃, 204 ℃, 207 ℃, 209 ℃ 등의 온도에서 최종 리히터(224)를 벗어날 수도 있다.

최종 촉매 반응기(226)는 산성 가스(198)가 화학 반응으로 하여금 산성 가스(198)로부터 황을 추출하는 데 도움이 되게 한다. 산성 가스(198)는 최종 촉매 반응기(226)를 벗어나서 최종 열 교환기(228) 내로 흐른다. 산성 가스(198)가 최종 촉매 반응기(226)를 벗어나서 최종 열 교환기(228)에 진입할 때, 산성 가스(198)는 대략 215 ℃의 온도에 있을 수도 있다. 특정 실시형태들에서, 산성 가스(198)는 대략 183 ℃ 내지 대략 233 ℃의 온도 범위, 대략 198 ℃ 내지 대략 228 ℃의 온도 범위, 또는 대략 208 ℃ 내지 대략 218 ℃의 온도 범위에서 최종 촉매 반응기(226)를 벗어날 수도 있다. 보다 구체적으로, 특정 실시형태들에서, 산성 가스(198)는 대략 190 ℃, 193 ℃, 196 ℃, 198 ℃, 201 ℃, 204 ℃, 206 ℃의 온도에서 최종 촉매 반응기(226)를 벗어날 수도 있다.

냉각된 보일러 급수(234)는 ORC(92)(즉, 도 1의 ORC(30))로부터 최종 열 교환기(228)를 통과하여 산성 가스(198)를 냉각시키고, 그에 의해 냉각된 보일러 급수(234)가 가열되어, ORC(92)로 되돌려지는 가열된 보일러 급수(236)를 생성한다. 최종 열 교환기(228)는 ORC(92)에서 냉매를 보일링하기에 충분한 낮은 레벨의 열을 보일러 급수(234)에 제공할 수도 있다. 산성 가스(198)는 최종 열 교환기(228)를 벗어나며, 황(238)은 산성 가스(198)로부터 분리될 수도 있다. 냉각된 산성 가스(240)는 최종 열 교환기(240)로부터 도 1의 가스 클리닝 유닛(24)으로 다시 흐른다. 냉각된 산성 가스(240)가 최종 열 교환기(228)를 벗어날 때, 냉각된 산성 가스(240)는 대략 124 ℃의 온도에 있을 수도 있다. 특정 실시형태들에서, 냉각된 산성 가스(240)는 대략 114 ℃ 내지 대략 134 ℃의 온도 범위, 대략 124 ℃ 내지 대략 130 ℃의 온도 범위, 또는 대략 126 ℃ 내지 대략 128 ℃의 온도 범위에서 최종 열 교환기(228)를 벗어날 수도 있다. 보다 구체적으로, 특정 실시형태들에서, 냉각된 산성 가스(240)는 대략 114 ℃, 117 ℃, 120 ℃, 123 ℃, 126 ℃, 129 ℃, 131 ℃ 등의 온도에서 최종 열 교환기(228)를 벗어날 수도 있다.

또한, 냉각된 보일러 급수(234)가 최종 열 교환기(228)에 진입할 때, 냉각된 보일러 급수(234)는 대략 82 ℃의 온도에 있을 수도 있다. 특정 실시형태들에서, 냉각된 보일러 급수(234)는 대략 62 ℃ 내지 대략 102 ℃의 온도 범위, 대략 80 ℃ 내지 대략 95 ℃의 온도 범위, 또는 대략 85 ℃ 내지 대략 90 ℃의 온도 범위에서 최종 열 교환기(28)에 진입할 수도 있다. 보다 구체적으로, 특정 실시형태들에서, 냉각된 보일러 급수(234)는 대략 81 ℃, 84 ℃, 87 ℃, 89 ℃, 92 ℃, 95 ℃, 98 ℃의 온도에서 최종 열 교환기(228)에 진입할 수도 있다. 또한, 가열된 보일러 급수(236)가 최종 열 교환기(228)를 벗어날 때, 가열된 보일러 급수(236)는 대략 124 ℃의 온도에 있을 수도 있다. 특정 실시형태들에서, 가열된 보일러 급수(236)는 대략 110 ℃ 내지 대략 135 ℃의 온도 범위, 대략 115 ℃ 내지 대략 130 ℃의 온도 범위, 또는 대략 118 ℃ 내지 대략 123 ℃의 온도 범위에서 최종 열 교환기(228)를 벗어날 수도 있다. 보다 구체적으로, 특정 실시형태들에서, 가열된 보일러 급수(236)는 대략 111 ℃, 114 ℃, 117 ℃, 119 ℃, 122 ℃, 125 ℃, 128 ℃ 등의 온도에서 최종 열 교환기(228)를 벗어날 수도 있다.

도 1의 ORC(30)는 도 2의 ORC(92)와 유사하게 기능한다. 보다 구체적으로, 황 회수 유닛(28)의 최종 열 교환기(228)로부터의 가열된 보일러 급수(236)는 도 2의 ORC(92)에 진입하는 가열된 유체(94)와 동일하며, 황 회수 유닛(28)의 최종 열 교환기(228)에 진입하는 냉각된 보일러 급수(234)는 도 2의 ORC(92)로부터의 냉각된 유체(96)와 동일하다. 인지될 수도 있는 바와 같이, 특정 실시형태들에서, 냉각된 보일러 급수(234)는 임의의 열 교환기(192, 212, 228)를 통과하여, 가열된 보일러 급수(236)를 생성할 수도 있다.

도 5는 도 2의 유기 랜킨 사이클 시스템(90)(즉, 도 1의 ORC(64))에 사용될 수도 있는 도 1의 추출 공기(EA) 냉각 시스템(62)의 실시형태의 프로세스 흐름도이다. 예시된 바와 같이, 특정 실시형태들에서, EA 냉각 시스템(62)은 3개의 열 교환기들(260, 262, 264)을 포함할 수도 있다. 3개의 열 교환기들(260, 262, 264)은 가스 터빈 추출 공기로부터의 열을 물 또는 응축수와 같은 냉각수로 전달할 수 있는 임의의 타입의 열 교환기들일 수도 있다. 구체적으로, EA 냉각 시스템(62)은, 도 1의 연소기(42)로부터 가스 터빈 추출 공기(266)를 수용하고 도 1의 ASU(32)로부터의 질소(N ₂ )(268)로 가스 터빈 추출 공기(266)를 냉각시키도록 구성된 제 1 열 교환기(260)(예컨대, N ₂ 를 가열함)를 포함할 수도 있다. 더 구체적으로, 가스 터빈 추출 공기(266)로부터의 열은 질소(268)로 전달되어, 가열된 질소(270)를 생성할 수도 있다.

예를 들어, 특정 실시형태들에서, 가스 터빈 추출 공기(266)는 대략 400 ℃의 온도에서 제 1 열 교환기(260)에 진입할 수도 있고, 질소(268)는 대략 30 ℃ 내지 대략 120 ℃의 온도에서 제 1 열 교환기(260)에 진입할 수도 있다. 그러나, 다른 실시형태들에서, 가스 터빈 추출 공기(266)는 대략 370 ℃ 내지 대략 425 ℃의 범위의 온도에서 제 1 열 교환기(260)에 진입할 수도 있다. 보다 구체적으로, 특정 실시형태들에서, 가스 터빈 추출 공기(266)는 대략 378 ℃, 381 ℃, 384 ℃, 386 ℃, 389 ℃, 392 ℃, 395 ℃, 398 ℃, 400 ℃, 403 ℃, 406 ℃ 등의 온도에서 제 1 열 교환기(260)에 진입할 수도 있다. 또한, 질소(268)는 대략 20 ℃ 내지 대략 120 ℃의 범위의 온도에서 제 1 열 교환기(260)에 진입할 수도 있다. 더 구체적으로, 특정 실시형태들에서, 질소(268)는 대략 30 ℃, 45 ℃, 60 ℃, 75 ℃, 90 ℃, 105 ℃, 120 ℃ 등의 온도에서 제 1 열 교환기(260)에 진입할 수도 있다.

특정 실시형태들에서, 가열된 질소(270)는 대략 100 ℃의 온도에서 제 1 열 교환기(260)를 벗어날 수도 있고, 가스 터빈 추출 공기(266)는 대략 165 ℃의 온도에서 제 1 열 교환기(260)를 벗어날 수도 있다. 그러나, 다른 실시형태들에서, 가열된 질소(270)는 대략 80 ℃ 내지 대략 120 ℃의 범위의 온도에서 제 1 열 교환기(260)를 벗어날 수도 있다. 더 구체적으로, 특정 실시형태들에서, 가열된 질소(270)는 대략 87 ℃, 90 ℃, 93 ℃, 96 ℃, 98 ℃, 101 ℃, 104 ℃, 107 ℃, 109 ℃, 112 ℃, 115 ℃ 등의 온도에서 제 1 열 교환기(260)를 벗어날 수도 있다. 또한, 가스 터빈 추출 공기(266)는 대략 150 ℃ 내지 대략 175 ℃의 범위의 온도에서 제 1 열 교환기(260)를 벗어날 수도 있다. 더 구체적으로, 특정 실시형태들에서, 가스 터빈 추출 공기(266)는 대략 150 ℃, 153 ℃, 156 ℃, 158 ℃, 161 ℃, 164 ℃, 167 ℃, 170 ℃, 172 ℃, 175 ℃ 등의 온도에서 제 1 열 교환기(260)를 벗어날 수도 있다.

도 5에 예시된 바와 같이, 또한, EA 냉각 시스템(62)은, 제 1 열 교환기(260)로부터 가스 터빈 추출 공기(266)를 수용하고, 냉각된 보일러 급수(272)로 가스 터빈 추출 공기(266)를 냉각시키도록 구성된 제 2 열 교환기(262)를 포함할 수도 있다. 더 구체적으로, 가스 터빈 추출 공기(266)로부터의 열은 냉각된 보일러 급수(272)로 전달되어, 도 1의 ORC(64)로 되돌려질 수도 있는 가열된 보일러 급수(274)를 생성할 수도 있다. 예를 들어, 특정 실시형태들에서, 가스 터빈 추출 공기(266)는 대략 165 ℃의 온도에서 제 2 열 교환기(262)에 진입할 수도 있으며, 냉각된 보일러 급수(272)는 대략 87 ℃의 온도에서 제 2 열 교환기(262)에 진입할 수도 있다. 그러나, 다른 실시형태들에서, 가스 터빈 추출 공기(266)는 대략 150 ℃ 내지 대략 175 ℃의 범위의 온도에서 제 2 열 교환기(262)에 진입할 수도 있다. 더 구체적으로, 특정 실시형태들에서, 가스 터빈 추출 공기(266)는 대략 150 ℃, 153 ℃, 156 ℃, 158 ℃, 161 ℃, 164 ℃, 167 ℃, 170 ℃, 172 ℃, 175 ℃ 등의 온도에서 제 2 열 교환기(262)에 진입할 수도 있다. 또한, 냉각된 보일러 급수(272)는 대략 66 ℃ 내지 대략 92 ℃의 범위의 온도에서 제 2 열 교환기(262)에 진입할 수도 있다. 더 구체적으로, 특정 실시형태들에서, 냉각된 보일러 급수(272)는 대략 75 ℃, 78 ℃, 81 ℃, 84 ℃, 86 ℃, 89 ℃, 92 ℃ 등의 온도에서 제 2 열 교환기(262)에 진입할 수도 있다.

특정 실시형태들에서, 가열된 보일러 급수(274)는 대략 135 ℃의 온도에서 제 2 열 교환기(262)를 벗어날 수도 있으며, 가스 터빈 추출 공기(266)는 대략 94 ℃의 온도에서 제 2 열 교환기(262)를 벗어날 수도 있다. 그러나, 다른 실시형태들에서, 가열된 보일러 급수(274)는 대략 122 ℃ 내지 대략 150 ℃의 범위의 온도에서 제 2 열 교환기(262)를 벗어날 수도 있다. 보다 구체적으로, 특정 실시형태들에서, 가열된 보일러 급수(274)는 대략 129 ℃, 132 ℃, 135 ℃, 138 ℃, 141 ℃, 143 ℃, 146 ℃, 149 ℃, 152 ℃, 154 ℃, 157 ℃ 등의 온도에서 제 2 열 교환기(262)를 벗어날 수도 있다. 또한, 가스 터빈 추출 공기(266)는 대략 80 ℃ 내지 대략 110 ℃의 범위의 온도에서 제 2 열 교환기(262)를 벗어날 수도 있다. 더 구체적으로, 특정 실시형태들에서, 가스 터빈 추출 공기(266)는 대략 85 ℃, 88 ℃, 91 ℃, 94 ℃, 96 ℃, 99 ℃, 102 ℃ 등의 온도에서 제 2 열 교환기(262)를 벗어날 수도 있다.

도 1의 ORC(64)는 도 2의 ORC(92)와 유사하게 기능한다. 더 구체적으로, EA 냉각 시스템(62)의 제 2 열 교환기(262)로부터의 가열된 보일러 급수(274)는 도 2의 ORC(92)에 진입하는 가열된 유체(94)와 동일하며, EA 냉각 시스템(62)의 제 2 열 교환기(262)에 진입하는 냉각된 보일러 급수(272)는 도 2의 ORC(92)로부터의 냉각된 유체(96)와 동일하다.

도 5에 예시된 바와 같이, 또한, EA 냉각 시스템(62)은, 제 2 열 교환기(262)로부터 가스 터빈 추출 공기(266)를 수용하고, (예컨대, 도 1의 냉각 타워(76)로부터의) 냉각된 물(276)로 가스 터빈 추출 공기(266)를 냉각시키도록 구성된 제 3 열 교환기(264)를 포함할 수도 있다. 더 구체적으로, 가스 터빈 추출 공기(266)로부터의 열은 냉각된 물(276)로 전달되어, 가열된 물(278)을 생성할 수도 있다. 제 3 열 교환기(264)로부터의 냉각된 가스 터빈 추출 공기(280)는 도 1의 ASU(32)로 향하게 될 수도 있다.

예를 들어, 특정 실시형태들에서, 가스 터빈 추출 공기(266)는 대략 94 ℃의 온도에서 제 3 열 교환기(264)에 진입할 수도 있고, 대략 32 ℃의 온도에서 제 3 열 교환기(264)를 벗어날 수도 있다. 그러나, 다른 실시형태들에서, 가스 터빈 추출 공기(266)는 대략 80 ℃ 내지 대략 110 ℃의 범위의 온도에서 제 3 열 교환기(264)에 진입할 수도 있다. 더 구체적으로, 특정 실시형태들에서, 가스 터빈 추출 공기(266)는 대략 85 ℃, 88 ℃, 91 ℃, 94 ℃, 96 ℃, 99 ℃, 102 ℃ 등의 온도에서 제 3 열 교환기(264)에 진입할 수도 있다. 또한, 냉각된 가스 터빈 추출 공기(280)는 대략 15 ℃ 내지 대략 50 ℃의 범위의 온도에서 제 3 열 교환기(264)를 벗어날 수도 있다. 더 구체적으로, 특정 실시형태들에서, 냉각된 가스 터빈 추출 공기(280)는 대략 25 ℃, 28 ℃, 31 ℃, 34 ℃, 36 ℃, 39 ℃, 42 ℃ 등의 온도에서 제 3 열 교환기(264)를 벗어날 수도 있다.

특정 실시형태들에서, 냉각된 물(276)은 대략 10 ℃ 내지 대략 60 ℃의 범위, 대략 15 ℃ 내지 대략 45 ℃의 범위, 또는 대략 30 ℃ 내지 대략 55 ℃의 범위의 온도에서 제 3 열 교환기(264)에 진입할 수도 있다. 더 구체적으로, 특정 실시형태들에서, 냉각된 물(276)은 대략 22 ℃, 25 ℃, 29 ℃, 31 ℃, 34 ℃, 37 ℃, 40 ℃ 등의 온도에서 제 3 열 교환기(264)에 진입할 수도 있다. 또한, 가열된 물(278)은 대략 70 ℃의 온도에서 제 3 열 교환기(264)를 벗어날 수도 있다. 그러나, 다른 실시형태들에서, 가열된 물(278)은 대략 60 ℃ 내지 대략 90 ℃의 범위의 온도에서 제 3 열 교환기(264)를 벗어날 수도 있다. 더 구체적으로, 특정 실시형태들에서, 가열된 물(278)은 대략 62 ℃, 65 ℃, 68 ℃, 70 ℃, 73 ℃, 76 ℃, 79 ℃, 82 ℃, 85 ℃, 88 ℃ 등의 온도에서 제 3 열 교환기(264)를 벗어날 수도 있다.

인지될 수도 있는 바와 같이, 특정 실시형태들에서, 추출 공기(266)는 제 1 열 교환기(260)에 앞서서 또는 제 3 열 교환기(264) 이후에 제 2 열 교환기(262)를 흐를 수도 있다. 또한, 일부 실시형태들에서, 추출 공기(266)는 제 2 열 교환기(262)만을 통과할 수도 있다.

도 6은 열을 생성하여 유기 랜킨 사이클 시스템이 활용하게 하는 가스화 시스템의 실시형태의 프로세스 흐름도이다. 석탄, 석유 코크스, 생물질, 합판, 농업 폐기물, 타르, 코크스로 가스, 아스팔트, 정제소로부터의 중잔사물들, 또는 다른 탄소 함유 물품들과 같은 연료(302)가 기화 장치(304)에 제공된다. 기화 장치(304)는 도 1과 관련하여 전술된 기화 장치(16)와 매우 유사하게 동작한다. 이와 같이, 기화 장치(304)는 연료(302)를 고온 원시 합성 가스(306)로 변환한다. 고온 원시 합성 가스(306)는 (연료(302)의 황 함량에 따라) 대략 85 퍼센트의 일산화탄소 및 수소뿐 아니라 CO ₂ , CH ₄ , HCl, COS, NH ₃ , HCN, 및 H ₂ S를 포함할 수도 있다. 그 후, 기화 장치(304)로부터의 고온 원시 합성 가스(306)는 도 2에서 설명된 유기 랜킨 사이클 시스템(90)으로 향하게 될 수도 있다. 특정 실시형태들에서, 팽창 디바이스(308)는 고온 원시 합성 가스(306)가 유기 랜킨 사이클 시스템(90)에서 사용되기 전에 고온 원시 합성 가스(306)의 압력을 감소시키는 데 사용된다. 유기 랜킨 사이클 시스템(90)은 고온 원시 합성 가스(306)로부터 열을 추출하여 에너지를 생성한다. 열이 고온 원시 합성 가스(306)로부터 추출된 후, 냉각된 원시 합성 가스(310)가 생성된다. 냉각된 원시 합성 가스(310)는 가스화 시스템(300)에 의해 사용될 수도 있으며, 또는 냉각된 원시 합성 가스(310)는 사용될 다른 시스템으로 전달될 수도 있다. 특정 실시형태들에서, 냉각된 원시 합성 가스(310)는 클린 버닝 연료(clean burning fuel)(302)로부터 생성된 클린 합성 가스이며, 따라서 냉각된 원시 합성 가스(310)는 클리닝을 요구하지 않는다. 다른 실시형태들에서, 냉각된 원시 합성 가스(310)는 불순물들을 제거하도록 클리닝된다. 인지될 수도 있는 바와 같이, 유기 랜킨 사이클 시스템(90)에 직접적으로 고온 원시 합성가스(306)를 사용함으로써, 고온 원시 합성 가스(306)는 전력을 생성하는 데 사용될 열에너지를 효율적으로 전달할 수도 있다.

이제, 도 2로 되돌아가면, 이 명세서에서 설명되는 바와 같은 유기 랜킨 사이클 시스템(90)에서 사용되는 타입의 냉매는 산성 가스 제거 유닛에서 사용되는 타입의 냉매일 수도 있다. 또한, 유기 랜킨 사이클 시스템들(90)(예컨대, 도 1의 ORC들(22, 30, 64))은 새로운 가스화 시스템들에 설치될 수도 있으며, 또는 유기 랜킨 사이클 시스템들(90)은 기존의 가스화 시스템들에 새로 장착될 수도 있다. 마찬가지로, 유기 랜킨 사이클 시스템들(90)이 가스화 시스템의 특정 부분들에서 사용되는 것으로 설명되고 있지만, 유기 랜킨 사이클 시스템들(90)은 낮은 레벨들 또는 다른 레벨들의 열이 이용될 수도 있는 가스화 시스템의 다른 부분들에서 사용될 수도 있다.

본 발명의 기술적 효과들은 가스화 시스템의 다양한 부분들로부터 잠재적으로 낮은 레벨들의 열의 활용을 포함한다. 특정 실시형태들에서, 낮은 레벨들의 열은 대략 70 ℃ 내지 대략 100 ℃일 수도 있으며, 다른 실시형태들에서, 열의 레벨들은 대략 150 ℃ 내지 대략 300 ℃일 수도 있다. 이와 다르게 가스화 시스템으로부터의 미사용 열을 이용하여, 유기 랜킨 사이클 시스템(90)은 전력을 생성할 수도 있고, 그에 의해 가스화 시스템에 의해 소비되는 전력을 감소시킬 수도 있다. 또한, 가스화 시스템에서의 냉각 시스템들에 더 적은 전력이 요구될 수도 있다. 또한, 가스들은 가스 압력을 감소시키는 일 없이 냉각될 수도 있다. 유기 랜킨 사이클 시스템(90)에서, 사용되는 냉매들은 유기 랜킨 사이클 시스템(90)의 콤포넌트들을 다른 시스템들에서 이용될 수도 있는 냉매들보다 부식에 더 적게 노출될 수도 있다. 부식에 대한 노출의 감소는 유기 랜킨 사이클 시스템(90)에 대한 부품들의 생산 비용을 감소시킬 수도 있다.

인지될 수도 있는 바와 같이, 가스화 시스템의 특정 실시형태들은 1개, 2개, 3개 또는 그 이상의 유기 랜킨 사이클 시스템들(22, 30, 64)을 포함할 수도 있다. 다시 말해, 가열된 유체는 가스화 시스템들을 이용하여 생성될 수도 있고, 하나 이상의 유기 랜킨 사이클 시스템들(22, 30, 64)에서 사용될 수도 있다. 예를 들어, 특정 실시형태들은, 고온 원시 합성가스로부터의 열과, 가스 냉각 시스템(예컨대, 저온 가스 냉각 시스템), 황 회수 유닛, 공기 추출 냉각 시스템, 또는 이들의 임의의 조합을 이용하여, 가열된 유체를 생성할 수도 있다. 이러한 실시형태들에서, 가열된 유체는 가스화 시스템의 1개, 2개, 3개 또는 그 이상의 부분들로부터 조합되어, 하나의 유기 랜킨 사이클 시스템(22, 30, 64)으로 흐를 수도 있으며, 가열된 유체는 다수의 유기 랜킨 사이클 시스템들(22, 30 64)로 흐를 수도 있다. 마찬가지로, 냉각된 유체는 하나 이상의 유기 랜킨 사이클 시스템들(22, 30, 64)로부터 가스화 시스템, 가스 냉각 시스템, 황 회수 유닛, 공기 추출 냉각 시스템, 또는 이들의 임의의 조합으로 흐를 수도 있다.

본 설명은, 최선의 모드를 포함하는 실례들을 이용하여 본 발명을 개시하고, 또한 당업자가 임의의 디바이스들 또는 시스템들을 제조하고 이용하며 임의의 포함된 방법들을 수행하는 것을 포함하여 본 발명을 실시하게 한다. 본 발명의 특허 가능한 범주는 청구범위에 의해 정의되며, 당업자가 생각하는 다른 실례들을 포함할 수도 있다. 이러한 다른 실례들은, 그들이 청구범위의 축어적인 언어와 상이하지 않은 구조적 엘리먼트들을 갖는 경우, 또는 그들이 청구범위의 축어적인 언어와 실질적으로 차이가 없는 등가의 구조적 엘리먼트들을 포함하는 경우에 천구범위의 범주 내에 있는 것으로 의도된다.