[국내논문]고정층 가스화 용융로에서의 고상폐기물 가스화 합성가스 생산 및 가스엔진 발전 연구 Studies on syngas production and gas engine generation of soild waste gasification in the fixed bed gasification melting furnace원문보기
The 3 ton/day-scale pilot plant consists of compressor, feed channel, fixed bed type gasification & melting furnace, quench scrubber, demister, flare stack and gas engine. Syngas composition of gasification using the 35.50(waste I), 4.34%(wasteII) moisture-containing solid waste showed waste I CO 25...
The 3 ton/day-scale pilot plant consists of compressor, feed channel, fixed bed type gasification & melting furnace, quench scrubber, demister, flare stack and gas engine. Syngas composition of gasification using the 35.50(waste I), 4.34%(wasteII) moisture-containing solid waste showed waste I CO 25-35%, 20-40% hydrogen, waste II 25-35%, 20-30% hydrogen. Gasification melting furnace was operated $1,500{\sim}1,600^{\cdot}C$. Gas engine was generated $35{\sim}40$ kW as waste gasification syngas.
The 3 ton/day-scale pilot plant consists of compressor, feed channel, fixed bed type gasification & melting furnace, quench scrubber, demister, flare stack and gas engine. Syngas composition of gasification using the 35.50(waste I), 4.34%(wasteII) moisture-containing solid waste showed waste I CO 25-35%, 20-40% hydrogen, waste II 25-35%, 20-30% hydrogen. Gasification melting furnace was operated $1,500{\sim}1,600^{\cdot}C$. Gas engine was generated $35{\sim}40$ kW as waste gasification syngas.
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문제 정의
본 연구에서는 고정충 폐기물 가스화 용융로에서의 가스화 합성가스의 생산 및 합성가스를 이용한 합성가스 엔진 발천 특성에 대해 고찰하였다
본 연구에서는 폐기물 가스화 합성가스 생산특성과 폐기물로부터 생산된 합성가스를 이용하여 가스엔진의 발전 특성을 고찰하였다. 폐기물 가스화 합성가스의 생산에 의한 합성가스 조성은 Fig.
제안 방법
예열단계는 폐기물 투입 없이 LPG를 사용하여 가스화용융로 내의 내부 온도를 l, 400℃까지 가열하는 단계이며, 가스화 용융단계는 예열이 완료된 후 폐기물을 투입하여 보조연료와 산소량을 조정하여 폐기물 내의 가연물은 합성가스로 전환하고 불연물을 용융하는 단계이다. 폐기물의 불연물을 안정적으로 용융시키는 조건에서 가연분의 가스화 특성을 파악하기 위해 가스화 용융로 운전온도를 1, 30(广 l, 600℃ 범위로 운전하였다. 정량공급 상태에서 산업폐기물 열분해 가스화 용융 조건이 정상상태에서 도달한 조건에서 합성가스 조성, 합성가스중 오염물질 측정, 슬래그 시료 채취, 급속냉각폐수 시료채취 등을 진행하여 운전상태 및 분석결과를 도출하였다.
폐기물의 불연물을 안정적으로 용융시키는 조건에서 가연분의 가스화 특성을 파악하기 위해 가스화 용융로 운전온도를 1, 30(广 l, 600℃ 범위로 운전하였다. 정량공급 상태에서 산업폐기물 열분해 가스화 용융 조건이 정상상태에서 도달한 조건에서 합성가스 조성, 합성가스중 오염물질 측정, 슬래그 시료 채취, 급속냉각폐수 시료채취 등을 진행하여 운전상태 및 분석결과를 도출하였다. 폐기물 가스화용융로 운전은 고상 사업장폐기물 단독 운전 및 폐유 혼합운전의 두 가지 경우에 대해 수행하였다.
정량공급 상태에서 산업폐기물 열분해 가스화 용융 조건이 정상상태에서 도달한 조건에서 합성가스 조성, 합성가스중 오염물질 측정, 슬래그 시료 채취, 급속냉각폐수 시료채취 등을 진행하여 운전상태 및 분석결과를 도출하였다. 폐기물 가스화용융로 운전은 고상 사업장폐기물 단독 운전 및 폐유 혼합운전의 두 가지 경우에 대해 수행하였다.
대상폐기물의 가스화 용융조건에서 발생하는 합성가스 중에 포함된 대기오염물질 멏 슬래그에 함유된 중금속, 급속냉각세정폐수 특성을 분석하였다. Oxygen/Waste Ratio는 무게비로 0.
가스화용융로 내부 반응온도는 1, 300~ 1, 600c 를 유지하여 가스화 반응과 동시에 용융 슬래그 배출이 용이하도록 하였다. 가스화 용융로 출구 온도는 폐기물관리법상 고온용융로의 기준인 1, 200c이상이 유지되도록 운전하였다.
대상 데이터
본 연구에서 사용한 폐기물 가스화 용융시스템의 구성은 크게 폐기물 압축 공급을 동시에 진행하는 폐기물 압축기, 폐기물 중 가연물은 가스화하고 불연물은 용융시키는 가스화 용융로와 가스화에 의해 합성된 합성가스 냉각세정설비로 구성되어 었다. 본 실험에 사용한 폐기물 가스화 용융시스템 공정흐름도를 Fig.
2에서 나타낸 바와 같이 waste I 의 경우 수소 함량이 20~40%, 일산화탄소 함량 25~35% 로 생산되었으며, waste Ⅱ의 경우는 수소 함량이 20~30%, 일산화탄소 함량 25~35%로 생산로생산되는 특성을 나타냈다. Waste I 과 waste II2가지 가스화 합성가스 생산 특성은 모두 수소 및 일산화탄화의 조성 합계가 약 45~60% 정도로 생산되었으며 폐기물중 수분함량이 높은 waste I 이 waste II보다 수소 생산율이 높게 유지됨을 알 수 있었다.
2에서 나타낸 바와 같이 waste I 의 경우 수소 함량이 20~40%, 일산화탄소 함량 25~35% 로 생산되었으며, waste Ⅱ의 경우는 수소 함량이 20~30%, 일산화탄소 함량 25~35%로 생산로생산되는 특성을 나타냈다. Waste I 과 waste U2가지 가스화 합성가스 생산 특성은 모두 수소 및 일산화탄화의 조성 합계가 약 45~60% 정도로 생산되었으며 폐기물중 수분함량이 높은 waste I 이 waste II보다 수소 생산율이 높게 유지됨을 알 수 있었다
4에 나타냈다. 본 가스엔진은 3톤/일급 폐기물 가스화 용융을 통해 생산된 합성가스를 이용하여 개발된 가스엔진 발전를 이용해 연계 운전한 결과로서 35-40 kW 발전 생산량을 얻을 수 있었다.
3톤/일급 폐기물 가스화 합성가스의 합성가스 운전 온도는 waste I 과 waste"에 대해 실험한 결과 가스화용융로 출구온도는 1, 200*0이상을 유지하였으며 , 로 내부 온도는 waste I 의 경우에는 l, 50(rC 부근에서 운전되었고, waste Ⅱ의 경우에는 L600 정도로 운전되었다.
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