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3MWth급 순환유동층 바이오매스 가스화기의 운전에서 Equivalence ratio 영향
Effect of equivalence ratio on operation of 3MWth circulating fluidized bed for biomass gasification 원문보기

한국유화학회지 = Journal of oil & applied science, v.34 no.1, 2017년, pp.58 - 65  

박성범 (한솔신텍(주)) ,  이정우 (한솔신텍(주)) ,  송재헌 (한솔신텍(주)) ,  박대원 (서울과학기술대학교 에너지환경대학원 에너지환경공학과)

초록
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유동층가스화기는 경제적으로 기술적으로 입증된 기술로서 가장 상용화에 가까운 가능성을 보여주고 있다. 그러나 한국에서는 설계, 현장문제 해결뿐 아니라 파일럿 규모의 설비 운전 등이 부족하여 상용화에 이르지 못하고 있다. 본 연구에서는 바이오매스의 가스화를 위하여 3 MWth 급 순환유동층(CFB) 반응기를 개발하여 운전하였다. 유동층반응기는 순환유동층 반응기와 기포유동층 반응기로 구성되었으며 타르와 산성가스를 제거하기 위하여 세라믹필터, 급속냉각, 습식스크러버를 사용하였다. 3MWth 급 바이오매스 가스화기의 최적 운전조건을 도출하기 위하여 equivalence ratio에 따른 영향을 조사하였다

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Fluidized bed gasification is technically and economically proven technology, which shows the high possibility of realization and commercialization. However, in Korea, development of FBG to the commercial scale for power generation and industry is mainly blocked by the fact that there is no experien...

주제어

#바이오 매스 가스화   #합성 가스 발전  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 3 MWth 급 순환유동층 바이오매스 가스화기의 연속 운전을 통해 최적 운전조건을 도출하기 위하여 equivalence ratio에 따른 영향을 조사하여 다음과 같은 결과를 도출하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
냉가스효율은 어떻게 표현되는가? 가스화 시스템의 성능 평가 시 중요한 인자 중 하나인 냉가스효율(Cold gas efficiency, CGE)은 투입연료의 총 발열량에 대해 현열을 제외한 합성가스의 총 발열량의 비로 표현되며 냉가스효율 계산을 위해 식 (2)가 사용 되었다. 탄소전환율은(Carbon conversion efficiency, CCE)는 가스화기로 공급되는 연료 중 carbon의 양에 대한 생성 가스에 포함 된 carbon의 양으로 표현 될 수 있으며 식(3)을 사용하였다.
바이오매스는 무엇인가? 바이오매스는 재생가능하고 탄소 중립적인 에너지원으로서 연소, 열분해, 가스화 등의 열화학적 공정, 발효 및 혐기성 소화 등의 생물학적 공정을 통해 전기 및 열 생산뿐만 아니라 바이오에탄올, 바이오디젤 및 바이오가스 등의 다양한 에너지원으로 활용되고 있다[1,2].
국내의 경우 유동층 바이오매스 가스화기술은 아직까지 발전 및 산업용으로 활용할 수 있는 상용급 수준의 기술확보가 이루어 지지 않은 주요 요인은 무엇인가? 국내의 경우 유동층 바이오매스 가스화기술은 지속적인 연구개발이 이루어지고 있으나 아직까지 발전 및 산업용으로 활용할 수 있는 상용급 수준의 기술확보가 이루어지지 않고있다[12-15]. 그 주요 요인은 대용량 유동층 가스화기에 대한 설계, 제작 및 운전기술에 대한 know-how 가 축적되어 있지 않은 점을 들 수 있으며 특히, 바이오매스의 경우 석탄과 비교할 때 에너지밀도, 성상 및 수분 함량 등에 현격한 차이가 있기 때문에 석탄 유동층 연소기 또는 가스화기와는 설계 및 운전이 서로 상이하다는 점을 들 수 있다. 본 연구에서는 목질계 바이오매스를 대상으로 한 대용량 순환유동층 가스화기의 운전에서 Equivalence ratio 에 따른 영향을 연구하였다.
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참고문헌 (15)

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  14. W.J. Jo, S.H. Jeong, S.J. Park, Y.T. Choi, D.H. Lee, Effects of Biomass Gasification by Addition of Steam and Calcined Dolomite in Bubbling Fluidized Beds, Korean Chem.Eng.Res., 53(6), 783(2015) 

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  15. H.Sun, B.H. Song, Y.W. Jang, S.D. Kim, H. Li, J. Chang, The characteristics of steam gasification of biomass and waste filter carbon, Korean J. Chem. Eng., 24(2), 341(2007) 

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