초록 ▼

○ 3 톤/일급 농업부산물 가스화 시스템 개선 및 성능 평가
○ 3 톤/일급 농업부산물 가스화 시스템 운전최적화
○ 20 톤/일급 농업부산물 가스화 시스템 열 및 물질수지 계산
○ 20 톤/일급 농업부산물 가스화 시스템 설계
- 가스화로 정적 반응해석 및 응축기, 정제설비 열유동 해석
○ 20 톤/일급 농업부산물 가스화 시스템 제작
○ 농업부산물 가스화 시스템에서 생산되는 합성가스 이용 가스엔진 발전 연계시스템 개발 및 성능평가
○ 20 톤/일급 농업부산물 가스화 시스템에서 생산되는 합성가스 정

○ 3 톤/일급 농업부산물 가스화 시스템 개선 및 성능 평가
○ 3 톤/일급 농업부산물 가스화 시스템 운전최적화
○ 20 톤/일급 농업부산물 가스화 시스템 열 및 물질수지 계산
○ 20 톤/일급 농업부산물 가스화 시스템 설계
- 가스화로 정적 반응해석 및 응축기, 정제설비 열유동 해석
○ 20 톤/일급 농업부산물 가스화 시스템 제작
○ 농업부산물 가스화 시스템에서 생산되는 합성가스 이용 가스엔진 발전 연계시스템 개발 및 성능평가
○ 20 톤/일급 농업부산물 가스화 시스템에서 생산되는 합성가스 정제 및 공급시스템 설계 기술 개발
○ 농업부산물 가스화 시스템 설계 및 운전 데이터 DB 프로그램 개발
○ 50톤/일급, 100톤/일급 용량별 가스화 시스템 기본 설계
○ 탄화물 이용 바이오 고형연료 제조 기술 개발 및 연소특성 파악

목차 Contents

• 제출문 ... 1
• 기술개발사업 최종보고서 초록 ... 2
• 기술개발사업 주요 연구성과 ... 6
• 목차 ... 15
• 제 1 장 서론 ... 30
• 제 1 절 개발기술의 중요성 및 필요성 ... 30
• 제 2 절 국내외 관련 기술의 현황 ... 32
• 1. 국외 기술현황 ... 32
• 가. 바이오매스 가스화 기술 현황 ... 32
• 2. 국외 바이오매스 가스화 기술 현황 ... 36
• 가. 고정층 가스화로 이용 현황 ... 36
• 1) Novel 바이오매스 가스화 CHP 시스템 (Kokemäki 발전소) ... 36
• 2) Saraburi 바이오매스 가스화 플랜트 ... 36
• 3) Gosaba 바이오매스 가스화 플랜트 ... 37
• 4) Supreme 바이오매스 가스화 플랜트 ... 38
• 5) CAS 바이오매스 가스화 플랜트 ... 39
• 나. 유동층 가스화로 이용 현황 ... 39
• 1) Güssing 순환유동층 가스화 시스템 ... 39
• 2) Skive Bubbling 유동층 가스화 시스템 ... 40
• 다. 분류층 가스화로 이용 현황 ... 40
• 1) Choren 가스화로 ... 40
• 라. 바이오매스 가스화 발전 이용 현황 ... 42
• 3. 국내 바이오매스 가스화 기술현황 ... 45
• 가. 바이오매스의 에너지변환 기술 개발 ... 46
• 나. 바이오매스 가스화에 의한 분산형 발전기술개발 ... 46
• 다. 바이오매스로부터 가스화에 의한 합성가스제조기술개발 ... 46
• 제 3 절 기술개발시 예상되는 기술적경제적 파급 효과 ... 50
• 1. 기술적 파급효과 ... 50
• 2. 경제ㆍ산업적 파급효과 ... 51
• 제 2 장 기술개발 내용 및 방법 ... 53
• 제 1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 53
• 1. 최종목표 ... 53
• 2. 개발기술의 평가방법 및 평가항목 ... 53
• 제 2 절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 54
• 1. 1차년도 ... 54
• 가. 개발목표 ... 54
• 나. 개발내용 및 범위 ... 54
• 2. 2차년도 ... 54
• 가. 개발목표 ... 54
• 나. 개발내용 및 범위 ... 54
• 3. 3차년도 ... 55
• 가. 개발목표 ... 55
• 나. 개발내용 및 범위 ... 55
• 제 3 장 결과 및 사업화 계획 ... 57
• 제 1 절 연구개발 최종 결과 ... 57
• 1. 3 톤/일급 농업부산물 가스화 시스템 ... 57
• 가. 3 톤/일급 가스화 시스템 설계 및 제작 ... 57
• 1) 설계기준 및 설계 고려사항 ... 57
• 2) 3 톤/일급 농업부산물 가스화 발전시스템 공정 구성 ... 61
• 3) 3 톤/일급 농업부산물 가스화 시스템 물질수지 및 열수지 ... 62
• 4) 3 톤/일급 농업부산물 가스화 시스템 계통별 사양 및 설계 ... 66
• 5) 3 톤/일급 농업부산물 가스화 시스템 문제점 ... 75
• 나. 3 톤/일급 농업부산물 가스화 합성가스 생산 및 발전특성 ... 82
• 1) 합성가스 생산 특성 ... 82
• 2) 합성가스 정제 특성 ... 86
• 3) 100 Nm3/hr급 합성가스 공급장치 운전 특성 ... 91
• 4) 합성가스 이용 가스엔진 발전 특성 ... 91
• 다. 농업부산물 가스화 시스템 전산해석 ... 92
• 1) 합성가스 생산특성 해석결과 ... 92
• 2) 3 톤/일급 열유동 특성 해석결과 (CFD) ... 98
• 3) 가스화로 열유동 해석결과 ... 98
• 4) 합성가스 응축기 및 무연화로 열유동 해석결과 ... 102
• 5) 흡착세정탑 유동 해석결과 ... 106
• 6) 습식세정탑 유동해석 결과 ... 110
• 2. 20 톤/일급 농업부산물 가스화 시스템 ... 113
• 가. 20 톤/일급 가스화 시스템 설계 및 제작 ... 113
• 1) 20 톤/일급 농업부산물 가스화 시스템 설계기준 및 설계 고려사항 ... 113
• 2) 전체 가스화 발전시스템 공정구성 ... 115
• 3) 물질수지 및 열수지 ... 117
• 4) 계통별 설계 ... 119
• 나. 20 톤/일급 가스화 합성가스 생산 및 발전특성 ... 149
• 1) 합성가스 생산 특성 ... 149
• 2) 20 톤/일급 농업부산물 가스화 시스템 합성가스 정제 특성 ... 153
• 3) 합성가스 공급장치 운전 특성 ... 158
• 4) 합성가스 이용 가스엔진 발전 특성 ... 159
• 다. 20 톤/일급 농업부산물 가스화 시스템 전산해석 ... 160
• 1) 20 톤/일급 농업부산물 가스화 시스템 가스화로 열유동 해석결과 ... 160
• 2) 20 톤/일급 농업부산물 가스화 시스템 합성가스 응축기 열유동 해석결과 ... 163
• 3) 흡착세정탑 열유동 해석결과 ... 172
• 4) 20 톤/일급 농업부산물 가스화 시스템 1st cyclone 및 2nd cyclone 열유동 해석결과 ... 175
• 5) 20 톤/일급 농업부산물 가스화 시스템 습식세정탑 열유동 해석결과 ... 181
• 6) 20 톤/일급 농업부산물 가스화 시스템 합성가스 연소로 및 연돌 열유동 해석결과 ... 184
• 3. 50 톤/일급 및 100 톤/일급 농업부산물 가스화 시스템 기본설계 ... 188
• 가. 50 톤/일급, 100 톤/일급 농업부산물 가스화 시스템 설계 기준 ... 188
• 나. 50톤/일, 100톤/일급 농업부산물 가스화 시스템 물질 수지 및 열 수지 ... 188
• 1) 50톤/일급 농업부산물 가스화 시스템 열 및 물질 수지 (탄화물 + 초액 생산조건) ... 188
• 2) 100톤/일급 농업부산물 가스화 시스템 열 및 물질 수지 (탄화물 + 초액 생산조건) ... 189
• 다. 50톤/일급, 100톤/일급 공정 계산 공통 조건 ... 189
• 라. 장치 설계 ... 190
• 1) 농업부산물 가스화로 ... 190
• 2) 가스화용 산화제 공급 송풍기 ... 190
• 3) 1st Cyclone ... 191
• 4) 합성가스 응축기 ... 191
• 5) 습식세정탑 ... 192
• 6) 2nd cyclone ... 192
• 7) 흡착세정탑 ... 193
• 8) 합성가스 공급장치 ... 193
• 9) 합성가스 연소로 ... 193
• 마. 50톤/일급 및 100톤/일급 농업부산물 가스화 시스템 주요설계 도면 ... 194
• 1) 50톤/일급 가스화 시스템 설계도면 ... 194
• 2) 100톤/일급 가스화 시스템 설계도면 ... 195
• 4. 농업부산물 가스화 설계 프로그램 ... 196
• 가. 로그인 ... 198
• 나. 설계 Case 관리 ... 198
• 다. 가스화 설계 ... 199
• 라. 설계 데이터 조회 ... 199
• 5. 농업부산물 가스화 운전 데이터베이스 ... 200
• 가. 농업부산물 가스화 운전 데이터베이스 구축 ... 200
• 나. 농업부산물 가스화 운전 데이터 전송 프로그램 ... 201
• 다. 농업부산물 가스화 운전 데이터베이스 관리 프로그램 ... 202
• 1) 로그인 ... 202
• 2) 실험/실험세부 관리 ... 203
• 3) 태그관리 ... 203
• 4) 운전데이터 Trend ... 205
• 6. 탄화물이용 바이오 고형연료 제조 및 연소특성 ... 206
• 가. 바이오 고형연료 제조 특성 ... 206
• 1) 바이오 고형연료 제조 공정 및 혼합율 ... 206
• 2) 탄화물 생성 조건별 특성 분석 결과 ... 207
• 3) 타르 특성 분석 결과 ... 208
• 나. 바이오 고형연료 연소 특성 ... 209
• 1) 바이오 고형연료 특성 분석 결과 ... 209
• 2) 열중량 (TGA) 분석 결과 ... 209
• 3) 바이오 고형연료 연소특성 실험 ... 210
• 4) 바이오 고형연료의 사용처 다양화 방안 ... 211
• 7. 초액 생산 및 정제특성 ... 212
• 8. 경제성 분석 ... 215
• 가. 경제성 분석 방법 ... 215
• 1) 순현재가치법 ... 215
• 2) 내부수익율법 ... 215
• 3) 비용편익분석 (Benefit/Cost Ratio : B/C Ratio) ... 216
• 4) 회수기간법 (Payback Period Method : PPM) ... 216
• 5) 투자수익율법 (Return on Investment : ROI) ... 217
• 나. 경제성 분석 방법 ... 217
• 다. 경제성 분석 결과 ... 219
• 제 2 절 연구개발 추진 체계 ... 221
• 1. 기술개발 추진체계 ... 221
• 제 3 절 시장 현황 및 사업화 전망 ... 223
• 1. 국내외 시장현황 ... 223
• 2. 국내ㆍ외 주요 수요처 현황 ... 223
• 3. 사업화 전망 ... 224
• 4. 사업화 계획 ... 224
• 가. 생산 계획 ... 224
• 나. 투자 계획 ... 225
• 다. 사업화 전략 - 제품홍보, 판로확보, 판매전략 등의 사업화 추진전략 ... 225