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상부온도(上部溫度)와 공기비(空氣比) 변화(變化)에 따른 폐목재(廢木材)의 이단(二段) 유동층(流動層)가스화(化)
문태영,김진오,김진원,김주식,Mun, Tae-Young,Kim, Jin-O,Kim, Jin-Won,Kim, Joo-Sik 한국자원리싸이클링학회 2010 資源 리싸이클링 Vol.19 No.2
폐목재의 가스화에서는 타르의 생성을 동반하는 데, 이 때 발생하는 타르는 관막힘, 장치의 fouling 등의 많은 문제를 일으킨다. 본 실험에서는 타르의 저감을 위해 이중 가스화기의 상부반응기에 활성탄을 첨가하였고 상부반응기 온도와 equivalence ratio 변화에 따른 producer gas의 특성(조성, 타르 함량, 저위발열량)을 고찰하였다. 상부반응기의 온도변화에 따른 영향을 고찰하기 위해서 743, 793, $838^{\circ}C$에서 실험을 수행하였으며, equivalence ratio의 영향을 알아보고자 추가적으로 equivalence ratio를 0.17로 변화시켜 비교실험을 하였다. 모든 실험에서 생성된 producer gas 내의 타르함량은 $2mg/Nm^3$ 이하로 매우 적었고, producer gas 의 최대 저위발열량(LHV)은 약 $10MJ/Nm^3$ 이상으로 전형적인 air가스화의 저위발열량($3\sim6MJ/Nm^3$)보다 높은 값을 나타내었다. During the biomass gasification, tar generation is typically accompanied, which causes many problems, such as pipe plugging and equipment fouling. In the experiments, activated carbon was applied to the upper reactor of the two-stage gasifier in order to remove the tar generated during gasification. In addition, the effects of the upper-reactor temperature and equivalence ratio on the producer gas characteristics (composition, tar content and lower heating value) were investigated. To investigate the effect of the upper reactor-temperature, experiments were performed at 743, 793, $838^{\circ}C$, respectively. To examine the influence of the equivalence ratio, a comparison experiment was carried out at a equivalence ratio of 0.17. In all experiments, tar contents in the producer gases were below $2mg/Nm^3$. The maximum LHV of the producer gas was above $10MJ/Nm^3$, which is much higher than the typical LHV($3\sim6MJ/Nm^3$) in the air gasification of biomass.
무탄소 발전을 위한 순환유동층 암모니아 혼소 기술 개발 현황
문태영 ( Tae-young Mun ),김성주 ( Seong-ju Kim ) 한국공업화학회 2024 공업화학전망 Vol.27 No.1
암모니아 혼소(혼합 연소) 기술은 탄소중립 이행 및 석탄화력 발전의 온실가스 감축을 위한 중요한 수단으로 대두되고 있다. 또한, 국내의 재생에너지 부족과 재생에너지의 간헐성에 의해 무탄소 암모니아 발전은 carbon-free energy (CFE) 중 하나로 반드시 필요한 기술이다. 따라서 국내에서는 2027년까지 미분탄 화력발전소 2기(신보령 2호기, 당진 9호기)와 순환유동층 화력발전소 3기(여수 1-2호기, 삼척 1호기)를 대상으로 열량기준 20% 암모니아 혼소실증을 목표로 기술 개발 중이다. 순환유동층 암모니아 혼소 기술 개발 방향에서 중요한 이슈는 기존 설비 변경을 최소화하는 조건으로 최적의 암모니아 공급방식(혹은 위치)을 선정하고 20% 이상 암모니아 혼소 운전에서도 석탄전소와 비슷한 수준으로 보일러 효율을 유지하고 대기오염물질을 제어할 수 있는 것이다. 이에, 본 연구에서는 한국에너지기술연구원(KIER) 순환유동층 암모니아 혼소 시스템을 활용하여 암모니아 공급 위치 및 혼소율 변화에 따른 연소 특성 및 기술 개발 현황에 대해 소개하고자 한다.
미분탄화력발전에서의 바이오매스 혼소 시 플랜트 성능특성 평가
문태영(Tae-Young Mun),Zelalem Tumsa Tefera,이은도(Uendo Lee),이정우(Jeung Woo Lee),양원(Won Yang) 한국연소학회 2014 한국연소학회지 Vol.19 No.3
The aims of this research were to evaluate effects of biomass co-firing to pulverized coal power plants and the variation of co-firing ratios on the plant efficiency related to power consumption of auxiliary system and flue gas characteristics such as production and component by process simulation based on the existing pulverized coal power plant. In this study, four kinds of biomass are selected as renewable fuel candidates for co-firing: wood pellet(WP), palm kernel shell(PKS), empty fruit bunch(EFB) and walnut shell(WS). Process simulation for various biomass fuels and co-firing ratios was performed using a commercial software. Gas side including combustion system and flue gas treatment system was considering with combination of water and steam side which contains turbines, condenser, feed water heaters and pumps. As a result, walnut shell might be the most suitable as co-firing fuel among four biomass since when 10% of walnut shell was co-fired with 90% of coal on thermal basis, flue gas production and power consumption of auxiliary systems were the smallest than those of other biomass co-firing while net plant efficiency was relatively higher than those of other biomass co-firing. However, with increasing walnut shell co-firing ratios, boiler efficiency and net plant efficiency were expected to decrease rather than coal combustion without biomass co-firing.