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Kafe 바로가기주관연구기관 | 한국기계연구원 Korea Institute of Machinery and Materials |
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연구책임자 | 김창기 |
참여연구자 | 강건용 , 오승묵 , 정동수 , 이장희 , 김창업 , 조규백 , 김홍석 , 김영민 , 신동길 , 이용규 , 최영 , 김용래 , 이석환 , 박철웅 , 최교남 , 우세종 |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2012-01 |
과제시작연도 | 2011 |
주관부처 | 미래창조과학부 KA |
사업 관리 기관 | 한국기계연구원 Korea Institute of Machinery and Materials |
등록번호 | TRKO201300021615 |
과제고유번호 | 1415118442 |
DB 구축일자 | 2013-10-05 |
키워드 | 합성가스,혼소엔진,온실가스,신재생에너지,발전시스템,폐열이용 발전Syngas,Dual Fuel Engine,GHG(Green House Gas),Renewable Energy,PowerGeneration System,ORC (Organic Rankine Cycle),Co-genration System |
Ⅲ. 연구개발의 내용 및 범위
▸합성가스 혼소엔진 개발
◦합성가스 혼소엔진 개조용 베이스디젤엔진 설치 및 성능 시험평가 장치 구축
◦혼소엔진용 디젤연료 분사제어기 개발
◦분사제어기 제어성능 평가 및 검증
◦합성가스 연료공급 및 제어 장치구성
◦혼소엔진 및 연료시스템 상호 매칭, 최적화
◦엔진 Mapping 실험
◦엔진 성능향상 실험
▸합성가스 전소엔진 개발
◦합성가스 전소엔진 개조용 베이스엔진 설치 및 성능 시험평가 장치 구축
◦합성가스 공급량제어 Logic 및 장치구성
Ⅲ. 연구개발의 내용 및 범위
▸합성가스 혼소엔진 개발
◦합성가스 혼소엔진 개조용 베이스디젤엔진 설치 및 성능 시험평가 장치 구축
◦혼소엔진용 디젤연료 분사제어기 개발
◦분사제어기 제어성능 평가 및 검증
◦합성가스 연료공급 및 제어 장치구성
◦혼소엔진 및 연료시스템 상호 매칭, 최적화
◦엔진 Mapping 실험
◦엔진 성능향상 실험
▸합성가스 전소엔진 개발
◦합성가스 전소엔진 개조용 베이스엔진 설치 및 성능 시험평가 장치 구축
◦합성가스 공급량제어 Logic 및 장치구성
◦전기 (spark) 점화장치 구성
◦전소엔진 및 연료시스템 상호 매칭, 최적화
◦엔진 Mapping 실험
◦엔진 성능향상 실험
▸합성가스 엔진 고효율화 및 성능 극대화
◦합성가스 조성 변화에 따른 엔진 성능 평가
◦배기재순환을 이용한 성능 개선
◦압축비 변경, 점화시스템 개선을 통한 효율 극대화
◦희박연소 기법 적용을 통한 고효율화
◦합성가스 엔진 Start-up 및 Idle 성능 확보
◦가스화 시설과의 시스템 통합, 발전 시연
▸폐열회수 ORC 발전시스템 개발
◦ORC 발전시스템 설계
◦핵심부품 구매 및 제작
◦ORC 발전시스템 구성 및 최적화
◦ORC 발전시스템 제어장치 제작
◦ORC 발전시스템 벤치 테스트
◦ORC 발전시스템 성능 개발
◦ORC 발전시스템과 합성가스 엔진의 시스템 매칭
◦ORC 발전시스템 성능 개선 및 평가
▸저밀도 가스연료용 믹서시스템 개발 (위탁연구과제)
◦믹서시스템 프로토타입 유동특성 실험 장치 구축 및 성능 시험
◦믹서 프로토타입 유동특성 전산해석
◦믹서 프로토타입 수정 모델 개발 및 유동특성 전산해석
◦Ejector형 믹서 설계 및 개발, 유동특성 전산예측
◦Ejector형 믹서 유량측정 시험
◦KIMM 믹서 개선 모델 개발
◦압력 손실 및 공기/혼합 성능 개선 믹서 개발
◦동축형 믹서 시스템 혼합특성 개선 방안 개발
◦2,600cc 엔진용 믹서 시스템 개발 프로토타입 제작 및 성능 평가
Along with the world's efforts on reducing GHG as well as improving efficiency, attention has been paid to syngas as one of the promising renewable fuels. Among its several applications, one of the most effective ways to utilize this gas fuel is to generate electric power by IC engine. Therefore, in
Along with the world's efforts on reducing GHG as well as improving efficiency, attention has been paid to syngas as one of the promising renewable fuels. Among its several applications, one of the most effective ways to utilize this gas fuel is to generate electric power by IC engine. Therefore, in this report, our efforts to develop 60 kW dual fuel (syngas-diesel) IC engine were presented in terms of combustion stability inside the cylinder and diesel replacement rate (which is defined as ratio of diesel consumption in diesel alone mode to dual fuel mode). First, a diesel-syngas dual fuel engine was built by modifying a 6 cylinder diesel dedicated engine with universal ECU and injector drivers which allows an accurate control of both injection timing and amount of diesel fuel. In addition, a simulated syngas supply system with ETS (electric throttle system) modified with ISA (Idle speed actuator)was designed and installed to adjust the amount of simulated syngas.
Results indicate that the dual fuel engine can achieve maximum 31% of thermal efficiency when it was operated at 60 kW and as low as 80% of heating value of designed syngas conditions. They also show that the engine can be operated in as high as 90% of diesel replacement rate at 60 kW power, accomplishing over 30% of thermal efficiency. Moreover, these results demonstrate a potential to overcome the disadvantages of renewable gas fuels such as biogas and syngas which are represented by their varying gas compositions and low heating values through applying the dual fuel engine.
과제명(ProjectTitle) : | - |
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연구책임자(Manager) : | - |
과제기간(DetailSeriesProject) : | - |
총연구비 (DetailSeriesProject) : | - |
키워드(keyword) : | - |
과제수행기간(LeadAgency) : | - |
연구목표(Goal) : | - |
연구내용(Abstract) : | - |
기대효과(Effect) : | - |
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