| 초록 |
본 연구에서는 매체순환식 가스연소기의 장기연속운전 가능성을 확인하고 연료(천연가스, 합성가스)와 산소공여입자(NiO/bentonite, CoxOy/CoAl2O4, OCN703-1100)의 변화에 따른 반응성 및 조업특성의 변화를 살펴보고자 하였다.두 가지 연료와 두 종류의 산소공여입자 조건에 대해 각각 50시간 이상씩 총 200시간 이상의 연속운전 실증이 이루어졌으며, 연속운전 동안의 온도분포, 압력분포, 배출기체의 농도분포, 연속운전 동안의 입자마모량 등을 측정하였다.산화반응기와 환원반응기에서 배출되는 기체의 농도분석을 통해 연료전환율, CO2 선택도, 산화율, 부반응 여부, NOx 배출농도 등을 측정하였으며 이를 위해 CO2, CO, CH4, H2, O2, NO, NO2, N2O 농도를 측정할 수 있는 온라인 기체분석기를 이용하였다.모든 실험조건에 대해 연속운전기간 동안 산화반응기와 환원반응기의 내부온도는 거의 일정하게 유지되었고 두 반응기 사이의 안정적인 고체순환에 의해 환원반응기, 산화반응기 및 재순환관의 압력강하가 일정하게 유지되어 정상상태 운전이 가능하였다.모든 조건에 대해 연료전환율의 경우 99.4% 이상, CO2 선택도의 경우 98.0% 이상의 높은 값을 나타내어 CO2 원천분리가 가능함을 확인하였으며, NOx 배출농도는 최대 1.6 ppm을 나타내어 저 NOx 연소가 가능한 것을 확인하였다.또한 모든 조건에 대해 입자의 마모손실량은 0.065%/시간 이하로 나타났다. |
