초록 ▼

(1) 3 톤/일급 이하 석탄가스화기 시스템을 이용한 양질의 합성가스 제조 신뢰성 확보 연속운전 수행
${\bullet}$ 8 기압 조건에서 고온집진장치 연계 석탄가스화기 hot test 11회 실시
${\bullet}$ CO $38{\sim}45%$, $H_2\;14{\sim}18%$, $CO_2\;5{\sim}7%$ 조성의 합성가스 $100{\sim}120\;Nm^3/h$ 안정적으로 생산 성공
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(1) 3 톤/일급 이하 석탄가스화기 시스템을 이용한 양질의 합성가스 제조 신뢰성 확보 연속운전 수행
${\bullet}$ 8 기압 조건에서 고온집진장치 연계 석탄가스화기 hot test 11회 실시
${\bullet}$ CO $38{\sim}45%$, $H_2\;14{\sim}18%$, $CO_2\;5{\sim}7%$ 조성의 합성가스 $100{\sim}120\;Nm^3/h$ 안정적으로 생산 성공
${\bullet}$ 정량적 목표인 5 기압 이상 운전조건에서 탄소전환율 95% 이상, 냉가스효율 60% 이상 달성
${\bullet}$ 2006년 $4/24{\sim}5/9$일까지 석탄가스화기, 고온 집진/탈황, 가스엔진 발전시스템 등 전체시스템 연계하여 2주간 연속운전 완료
(2) 고온 가스정제 공정 연계시스템 신뢰성 향상 연속운전 수행
${\bullet}$ 합성가스 full stream을 적용하여 3 종류의 고온/고압 집진필터 연속운전 특성 시험을 통하여 과제 목표인 집진효율 99.5% 이상 달성
${\bullet}$ 국산 성형탈황제 확보 및 탈황제 성능평가를 위한 가스화기 연계 연속운전 시험을 통하여 과제 목표인 합성가스 중 $H_2S$ 제거효율 95% 이상인 99% 달성
(3) 가스화기 시스템의 안정적인 연속운전을 위한 설비개선/운전기술 개발
${\bullet}$ 안정적인 미분탄 공급을 위한 고압 미분탄공급장치 및 제어로직 개선
${\bullet}$ 석탄가스화기 시스템의 각 설비별 제어/운전상황 감시를 위한 모니터링시스템 개선 및 통합 제어시스템 구현
${\bullet}$ 슬랙 및 촤의 노즐 끝단 부착방지를 위하여 개선된 석탄주입노즐 제작/시험
(4) 100 kW급 이하 가스엔진 발전시스템의 가스화기 연계 운전특성 시험 수행
${\bullet}$ Prototype 소형 가스엔진 발전시스템 연계 운전결과를 바탕으로 합성가스 full stream 적용이 가능한 100 kW급 이하 가스엔진 발전시스템 구축 및 운전특성 시험 수행 (전기생산 실증시험에서 40 kWe 발전)
${\bullet}$ 석탄가스화기 연계 가스엔진 발전시스템의 운전특성 전산해석 수행
(5) 석탄가스화기 회분의 fouling 점착특성 해석을 통한 최적의 운전 parameter 도출 및 IGCC 합성가스용 가스엔진/가스터빈 연소기 특성 전산해석 수행

목차 Contents

• 제 1 장 서론...33
• 1. 기술의 개요...33
• 2. 기술연구의 배경 및 필요성...35
• 3. 국내외 기술개발 현황...36
• 4. 기술개발시 기대효과 및 활용방안...61
• 5. 연도별 사업내용 및 추진체계...62
• 제 2 장 석탄가스화 합성가스 제조공정 및 발전시스템 기술 개발...72
• 제 1 절 서론...72
• 1. 연구의 배경...72
• 2. 연구의 목적...74
• 제 2 절 파일롯 석탄가스화기 시스템의 연속운전 시험...78
• 1. 파일롯 석탄가스화기 시스템의 개선 및 구성...78
• 2. 석탄가스화기 시험결과...86
• 3. 고온 집진/탈황 연계 전체시스템의 장시간 연속운전...120
• 제 3 절 가스화기 및 연계시스템 발생 시료 분석...131
• 1. 석탄 및 슬랙 분석...131
• 2. 합성 가스 분석...152
• 3. 공정별 시료 분석...156
• 제 4 절 가스화기 연계 고온 집진/탈황 시스템 운전특성 시험...165
• 1. 고온 집진/탈황 연계 시스템의 개선...165
• 2. 고온 집진시스템 적용 필터...178
• 3. 고온집진시스템 시험 결과...191
• 제 5 절 가스화기 주변장치 시스템개선 및 시험...198
• 1. 석탄 분쇄 시스템...198
• 2. 고압 coal feeding 시스템 및 미분탄 재충진 제어로직...214
• 3. 석탄 주입노즐(feed lance)...253
• 4. 고압 스팀 공급 시스템...258
• 5. 합성가스 냉각장치 및 습식 스크러버 시스템...270
• 6. 분진농도 측정 시스템...293
• 7. 합성가스 공급배관 압력조절 시스템...298
• 8. 석탄가스 연소특성 실증시스템...309
• 9. 가스화기 운전상황 모니터링 시스템...321
• 제 6 절 석탄 합성가스용 100 kW급 이하 가스엔진 발전시스템 설계 및 운전시험...330
• 1. 시스템 구성 및 특성...331
• 2. 가스엔진 발전 시스템 실증 시험...342
• 3. 석탄 합성가스 적용 가스엔진 발전시스템 운전특성...352
• 제 7 절 소형 발전시스템 성능특성 및 가스화시스템 연계 전산해석 기술개발...359
• 1. 석탄 합성가스 이용 가스엔진 발전시스템 성능특성 해석...359
• 2. 가스화시스템 및 소형 발전시스템 연계공정의 전산해석...366
• 3. 중형급 가스터빈 연계 가스화 발전시스템 전산해석...374
• 제 8 절 결론...389
• 참고문헌...395
• 제 3 장 IGCC용 건식 탈황공정의 가스화 연계에 의한 syngas 탈황기술 개발...398
• 제 1 절 서론...398
• 1. 연구의 배경 및 필요성...398
• 2. 연구의 내용 및 범위...399
• 제 2 절 탈황과 가스화의 연계실험...400
• 1. 고등기술연구원 가스화와 3차년도 장시간 연속운전 연계실험...402
• 2. 고등기술연구원 가스화기에 연계한 2차년도 실험...407
• 3. 고등기술연구원 가스화기에 연계한 1차년도 실험...408
• 제 3 절 국산탈황제 성능실험...411
• 1. 국산탈황제 확보...411
• 2. 국산탈황제 성능 실험...411
• 제 4 절 유동층 탈황반응기 설계...429
• 1. 유동층 탈황반응기 설계...429
• 2. 저유황탄 사용 고온건식 탈황공정 제시...430
• 3. 시동 및 정지에 관한 지침서...431
• 제 5 절 결론...432
• 참고문헌...433
• 제 4 장 석탄 가스화기내 회분 Fouling 점착특성 파악을 통한 최적운전 파라미터 도출...436
• 제 1 절 서 론...436
• 1. 연구배경...436
• 2. 연구목적 및 필요성...437
• 제 2 절 석탄 가스화기내 회분 융착 형상...439
• 1. 서론...439
• 2. 석탄 내 미량원소의 존재...439
• 3. 석탄 내 미량원소의 존재 형태...442
• 4. 가스화조건에서 회분의 융착 현상...444
• 5. 보일러와 가스화기의 융착 현상 비교...446
• 제 3 절 실험...448
• 1. 대상탄의 선정...448
• 2. 실험장치...450
• 3. 가스화반응 실험...452
• 제 4 절 결과...457
• 1. 입자크기에 따른 융착량 비교...457
• 2. 포집 표면온도에 따른 Fouling 융착 경향 비교...459
• 3. 배가스(flue gas)온도에 따른 융착 성향...463
• 4. 융착온도에 따른 미네랄 성분 함량...464
• 5. 융착 온도에 따른 중금속 원소 함량...465
• 제 5 절 융착지수식...467
• 1. 조성을 기반으로 한 일반적인 융착지수...467
• 2. 개선된 두 가지 융착지수식(A Fouling Index)의 개발...468
• 제 6 절 결론...475
• 참고문헌...477
• 제 5 장 IGCC가스연료 연소특성 전산해석 및 BSU급 가스화기 연료와 슬랙 특성 평가...479
• 제 1 절 서 론...479
• 1. 연구의 배경...479
• 2. 연구의 내용...482
• 제 2 절 IGCC 가스연료 연소특성 전산해석...483
• 1. 가스 엔진의 합성가스 연소 해석...483
• 2. 가스 터빈 연소기의 연소 해석...496
• 제 3 절 BSU급 가스화기 연료와 슬랙 특성 평가...511
• 1. 대상탄의 기본 물성치 분석...511
• 2. 가스화기로부터 배출된 회분 및 슬래그의 특성분석...514
• 제 4 절 결론...592
• 참고문헌...594
• 기관별 과제지원 발표물/특허 실적...597