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바이오가스 마이크로 터빈 발전용 전처리시스템 전산유동해석

Computational Fluid Dynamics Analysis of the Pretreatment System for Livestock BIO-GAS MGT Power Generation

한국전산유체공학회 2008년도 춘계학술대회논문집, 2008 Mar. 26, 2008년, pp.260 - 263  

허광범 (한국전력공사 전력연구원) ,  박정극 (한국전력공사 전력연구원) ,  임상규 (한국전력공사 전력연구원) ,  김재훈 (BK21 Mechatronics Group, 충남대학교 기계설계공학과)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

KEPCO(Korea Electric Power Corporation) is performing the nation's first biogas-MGT project as an effort to encourage the utilization of wasted biogas which contains useful CH4. The goals of this project are to develop the Pretreatment system of Livestock bio-gas and set up the biogas-MGT co-generat...

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문제 정의

  • 본 논문에서는 축산 바이오가스 마이크로 가스터빈 발전시스템의 핵심 전처리 시스템의 설계 제작을 위하여 실험으로 파악하기 힘든 건식탈황탑 내부 흡착제 주위의 유동현상을 전산유동해석 연구를 통하여 수행하였다. 전산유동해석에 의해서 건식탈황탑 내부 흡착제 주위의 유동벡터 및 압력분포와 같은 유동 현상을 파악함으로써, 탈황효율을 저하시키는 원인과 탈황효율을 향상시킬 수 있는 방안에 대한 개념을 구할 수 있고, 유량의 변화에 따른 탈황탑 내부 각 부분에서의 압력변화를 파악함으로써, 실험없이도 흡착제 및 탈황탑에 의한 압력손실을 예측하고자 한다.
  • 본 논문에서는 축산 바이오가스 마이크로 가스터빈 발전시스템의 핵심 전처리 시스템의 설계 제작을 위하여 실험으로 파악하기 힘든 건식탈황탑 내부 흡착제 주위의 유동현상을 전산유동해석 연구를 통하여 수행하였다. 전산유동해석에 의해서 건식탈황탑 내부 흡착제 주위의 유동벡터 및 압력분포와 같은 유동 현상을 파악함으로써, 탈황효율을 저하시키는 원인과 탈황효율을 향상시킬 수 있는 방안에 대한 개념을 구할 수 있고, 유량의 변화에 따른 탈황탑 내부 각 부분에서의 압력변화를 파악함으로써, 실험없이도 흡착제 및 탈황탑에 의한 압력손실을 예측하고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
바이오가스의 열량은? 5~40Nm3/hr의 가스 유량 범위내에서 마이크로 가스터빈에 연료를 공급하게 되는데 가스 유량은 CH4의 함량과 밀접한 관계를 가지고 있다. 이론상 바이오가스는 CH4의 함량이 100%일 때 열량이 8,500Kcal이며, 마이크로 가스터빈의 연소에 필요한 열량은 106,000Kcal이므로 가스 내에 CH4의 함량이 63.95%일 때 전처리 시스템에서 필요한 유량은 19.
바이오 가스 내 CH4의 함량과 가스터빈에서 필요로 하는 유량의 상관관계는? 즉, 바이오 가스 내 CH4의 함량이 높으면 높을수록 마이크로 가스터빈에서 필요로 하는 유량은 줄어들게 되는 것이다. CH4의 함량에 따른 유량 조절은 마이크로 가스터빈의 연료 조정밸브에서 연소온도를 체크하여 마이크로 가스터빈에서 요구하는 106,000Kcal에 맞춰 열량이 부족할 경우 조정밸브를 열어 유량을 크게 하고, 과다할 경우 조정밸브를 닫아 유량을 적게 함으로써 마이크로 가스터빈의 운전조건을 맞추게 된다.
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