초록 ▼

본 연구는 3년간의 연구개발을 통해 최종적으로 C0₂ 재순환/포집형 축열식 순산소 환원연소 가열시스템 (1 MWth/hr) 기술개발을 목표로 하며, 당해 연도 (1차년도)에는 축열식 순산소 연소시스템 개발 (0.5 MWth/hr)을 목표로 다음과 같은 연구를 수행하였다. 고온 순산소 (초저 과잉산소: ~ Stoichiometry) 기초 연소특성 실험 및 분석, 연료-산소 동시 예열용 저압손 축열실 (축열체/축열구조/기밀성) 최적화, 고온 연료-산소 직접분사식 연소노즐구조 최적화 (연소특성 최적화) 및 축열식 순산

본 연구는 3년간의 연구개발을 통해 최종적으로 C0₂ 재순환/포집형 축열식 순산소 환원연소 가열시스템 (1 MWth/hr) 기술개발을 목표로 하며, 당해 연도 (1차년도)에는 축열식 순산소 연소시스템 개발 (0.5 MWth/hr)을 목표로 다음과 같은 연구를 수행하였다. 고온 순산소 (초저 과잉산소: ~ Stoichiometry) 기초 연소특성 실험 및 분석, 연료-산소 동시 예열용 저압손 축열실 (축열체/축열구조/기밀성) 최적화, 고온 연료-산소 직접분사식 연소노즐구조 최적화 (연소특성 최적화) 및 축열식 순산소 연소시스템 설계제작 (0.5 MWth/hr)을 완료하였다.

또한 20만 kcal/h급 목재 펠릿 보일러 개발을 위하여 당해 연도 (2차년도) 연구를 수행하였으며 그 주요 내용은 다음과 같다. 목재펠릿 연소용 이동 화격자 셜계·제작, 이동 화격자 연소실험장치 제작 설치 및 목재펠릿용 전열실험장치 시스템설계(보일러 성능시험, 보일러 배기특성 평가, 연소 특성 실험)이다.

( 출처 : 초록 )

Abstract ▼

The objective of the current study is to develop the oxy-fuel combustion system (1 MWth/hr) with a C0₂ EGR facilities and regenerator over the 3-year study. In the first year (2011), we targeted the development of a 0.5 MWth/hr regenerative oxy-fuel furnace. The list of detailed subjects

The objective of the current study is to develop the oxy-fuel combustion system (1 MWth/hr) with a C0₂ EGR facilities and regenerator over the 3-year study. In the first year (2011), we targeted the development of a 0.5 MWth/hr regenerative oxy-fuel furnace. The list of detailed subjects is as follows: combustion dynamics of the oxy-fuel flames as a fundamental study, development of a regenerative oxy-fuel preheating system, optimized burner design with a parametric study, and manufacturing a 0.5 MWth/hr regenerative oxy-fuel furnace.

In developing of a wood pellet boiler system, we design and install a 200,000 kcal/h class wood pellet combustor and boiler system. The wood pellet combustor is kind of a moving stoker and the boiler is for hot water and steam generation. Thermal efficiency test has been performed and flue gas measurement also has been tested.


( 출처 : ABSTRACT )

목차 Contents

• 표지 ... 1제출문 ... 3요약문 ... 4SUMMARY ... 8CONTENTS ... 12목차 ... 16그림목차 ... 20표목차 ... 27I. CO2 포집형 축열식 순산소 환원연소 응용기술 개발 ... 29 제1장 서론 ... 31 제1절 개요 ... 31 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 33 제1절 산소연소기술의 특성 ... 33 1. 산소연소기술의 개요 ... 33 2. 순산소 연소가열시스템의 핵심 요소기술 ... 36 3. 순산소 연소기술의 적용분야 ... 37 4. 에너지절약성 및 CO2 회수 경제성 ... 38 제2절 국내 기술개발 현황 ... 53 제3절 국외 기술개발 현황 ... 55 1. 철강분야 ... 55 2. 유리공업 ... 57 3. 발전용 미분탄 보일러 ... 58 4. 열병합 발전시스템 ... 59 5. 복합 열병합 발전시스템 ... 60 제3장 순산소 연소 특성 ... 64 제1절 메탄-산소 층류화염전파속도 측정 ... 64 1. 연구방법 ... 65 2. 연구결과 ... 68 제2절 삼중 슬롯 버너에서의 메탄-순산소 화염 연소해석 ... 77 1. 연구방법 ... 81 2. 연구결과 ... 84 제3절 평행 슬롯 제트 메탄-산소 확산화염 특성 ... 90 1. 연구방법 ... 91 2. 연구결과 ... 93 제4장 순산소 축열 및 재생 특성 ... 105 제1절 실험장치 ... 105 제2절 실험방법 ... 108 제3절 실험결과 및 분석 ... 112 1. 축열체 입출구 온도변동 특성 ... 112 2. 과량 재생산소에 따른 특성 ... 120 3. 축열체 직경 변화에 따른 특성 ... 123 4. 온도효율 무차원화 특성 ... 127 5 . 차압 특성 ... 129 제5장 순산소 축열연소시스템 ... 131 제1절 연소 가열로 ... 131 1. 가열로 본체 ... 131 2. 연료/산소공급시스템 ... 133 제2절 연소기 ... 134 1. 연소기 헤드 설계 ... 134 2. 축열실 설계 ... 135 3. 시스템 제어 ... 137 제6장 결론 ... 139 참고문헌 ... 141Ⅱ. 200,000 kcal급 목재펠릿 보일러기술개발 ... 143 제1장 서론 ... 145 제2장 특허 분석 ... 147 제1절 전체 특허동향 및 개요 ... 147 제2절 기술분류별 특허동향 ... 154 1. 연소 기술 ... 154 2. 보일러 기술 ... 157 3 . 열병합발전 기술 ... 159 제3장 20만 kcal/h급 목재 펠릿보일러 1차 시제품 ... 161 제1절 1차 시제품의 개요 및 1차 실험 결과 ... 161 1. 1차 시제품의 개요 ... 161 2. 1차 시험 결과 ... 164 제2절 시제품의 수정보완 및 2차 실험 결과 ... 167 1. 1차 시제품의 수정보완 개요 ... 167 2. 시제품 2차 성능시험 결과 ... 179 3. 2차년도 달성내용 ... 182 제3절 시작품의 시뮬레이션 ... 183 1. 수치해석 기법 ... 183 2 . 시뮬레이션 결과 ... 186 제4장 20만 kcal/h급 목재 펠릿보일러 2차 시제품 ... 190 제1절 2차 시제품의 설계 및 제작 ... 190 1. 연소장치의 설계 및 제작 ... 190 2. 전열부의 설계 및 제작 ... 196 3 . 2차 시제품의 시스템 구성도 ... 199 제2절 2차 시제품의 실험 및 결과 ... 200 1. 측정장치 ... 200 2. 2차 시제품의 최대 연소용량 시험 ... 205 3. 2차 시제품의 부하 변화에 따른 특성실험 ... 221 4. 2차 시제품의 공기비 변화에 따른 특성실험 ... 226 5. 1차 시제품과 2차 시제품의 연소성능 비교 ... 238 제5장 결론 ... 241서지정보양식 ... 242BIBLlOGRAPHIC INFORMATlON SHEET ... 243끝페이지 ... 245