Abstract
In order to estimate the combustion characteristics and the gas interchangeability for natural gas with various compositions per each production area, equivalent gas are using to replace natural gas. It is known that an equivalent gas has the same the heating value, the compression factor, the relative density, CO emission and the burning velocity as the original natural gas. However, it is not reported that the flame shape and thermal efficiency and NOx emission by real gas appliance. In this study, equivalent gas was examined the validation to replace natural gas. The CO emission the burning velocity and the flame temperature were reconfirmed, and the flame shape, the NOx emission and the thermal efficiency were numerically and experimentally investigated. As results, there was not a large difference between natural gas and equivalent gas. This result demonstrated that there was no problem using equivalent gas to replace natural gas.
산지마다 상이한 성분을 갖는 천연가스의 가스호환성 및 연소특성을 판정하기 위해서는 많은 시간과 비용이 소비되고 그 범위도 넓어 어려움이 있어, 천연가스를 모사하는 등가가스를 대체하여 사용하는 방법이 사용되고 있다. 등가가스는 천연가스와 발열량, 압축계수, 상대밀도, CO 배출농도 및 연소속도에 차이가 거의 없다고 알려져 있지만, 실제 가스기기에 대한 화염형상, NOx 배출농도 및 효율에 대한 연구는 아직 보고되고 있지 않다. 본 연구에서는 천연가스를 모사하는 등가가스를 대상으로 기존에 보고된 CO 배출농도, 연소속도 및 화염온도 등을 재확인하고, 화염형상, NOx 배출농도 및 효율에 대해서 수치해석 및 실험을 통해 비교 검토함으로써 등가가스의 유효성을 검토하였다. 그 결과 천연가스와 등가가스의 차이는 미세하였으며, 등가가스를 이용하여 천연가스의 연소특성 및 호환성 범위를 검토하는데 문제가 없을 것으로 판단되었다.
