| 초록 |
한전전력연구원에서 대량생산된 새로운 산소공여입자인 OCN-650 입자에 대해 열중량분석기(TGA)를 이용한 연료별 환원반응특성과 부반응에 대한 측정 및 해석에 이어, 매체순환식 가스연소기의 주된 연료로 고려하고 있는 천연가스에 대한 연소특성을 해석하였다.열중량분석기를 이용한 반응특성 해석은 주로 고체전환율에 대해 고려하므로 매체순환식 가스연소기의 가장 큰 장점인 CO2의 고농도 원천분리 여부와 NOx-free 연소 가능 여부를 확인할 수 없다.또한 열중량분석기는 고체입자에 비해 기체연료가 많은 gas-rich 조건인 반면 실제 반응조건인 유동층 조건은 기체연료에 비해 고체연료가 많은 solid-rich 조건이므로 서로 다른 반응성을 나타낼 수 있다.본 연구에서는 실제 조업조건인 유동층 공정을 모사하기 위해 회분식 유동층을 이용하여 OCN-650 입자에 대해 환원반응기체(연료)로 천연가스를 사용하였을 때 환원반응 동안의 연료전환율, CO2 선택도, CO, H2, CH4 배출특성과 산화반응 동안의 NO 배출특성을 측정 및 해석하였으며, OCN-650 입자의 재생성을 확인하기 위해 환원-산화반응을 13회까지 반복하여 수행하였다.OCN-650 입자의 경우 초기 3회 반복실험 동안에는 낮은 환원반응성을 나타낸 후 다소 반응성이 증가하였으며 6회 반복실험 이후에는 거의 일정한 값을 나타내었다.하지만 연료전환율, CO2 선택도, CH4, CO, H2 배출농도 면에서는 기존 산소공여입자에 비해 낮은 성능을 나타내었다. |
