• 제목/요약/키워드: 저발열량 천연가스

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저발열량 천연가스가 엔진 성능 및 배기특성에 미치는 영향 (Effect of Low Calorific Natural Gas on Performance and Emission Characteristics of Engine)

  • 이성원;임기훈;박철웅;최영;김창기
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제37권12호
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    • pp.1129-1135
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    • 2013
  • 본 연구에서는 저발열량 천연가스가 현재 상용되고 있는 대형 천연가스 엔진에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 3종류의 연료를 적용하였다. 전부하 운전조건과 WHSC 및 WHTC 모드 테스트를 수행하여 엔진성능 및 배기특성을 분석하였다. 실험결과 전부하 실험에서 토크성능이 $9,800kcal/Nm^3$의 발열량을 갖는 저발열량 가스의 경우 현행 천연가스($10,400kcal/Nm^3$)를 사용한 결과에 비해 4.4% 감소하였다. 저발열량 연료를 사용하였을 때 일산화탄소, 이산화탄소 및 질소산화물의 배출량은 감소하였지만, 탄화수소의 배출량은 증가하였다. WHSC 및 WHTC 실험결과 저발열량 연료에서 열효율이 증가하였으며 배기특성은 전부하 실험결과와 유사한 경향을 보였다. 저발열량 천연가스를 사용할 경우 제원상의 출력을 만족하기 어렵고, 탄화수소의 배출이 증가하는 문제점을 확인하였다.

저 발열량 석탄가스 연료의 화염 안정성 및 NOx 발생 특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Flame Stability and the NOx Emission Characteristics of Low-Btu Coal Gas Fuel)

  • 이찬;김용철
    • 에너지공학
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    • 제9권2호
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    • pp.109-116
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    • 2000
  • 저발열량 석탄가스의 thermal/fuel NOx 생성특성과 화염 안정성을 규명하기 위한 실험적 연구를 수행하였다. 저발열량 합성 연료 가스는 일산화탄소, 수소, 질소 및 암모니아를 천연가스 연료와 동일한 입열량을 가지도록 혼합하여 만들었고 , 합성가스는 평면 화염 버너를 공급하여 태웠다. 특정한 합성가스에 대해 당량비를 변화시켜 가며, 비화 또는 역화에 의한 화염안정성을 규명하였고 안정된 화염 영역을 정의하였다. 저발열향 합성가스의 연소시 발생하는 thermal 및 fuel NOx를 측정하여 천연가스 연소시의 경우와 비교하였다.

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석탄 및 중잔사유 가스의 가스터빈 연소/NOx 배출 특성 (Gas Turbine Combustion and NOx Characteristics of Coal and Heavy Residue Oil Gases)

  • 이찬;서제영
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 2003년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.503-508
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    • 2003
  • IGCC 가스터빈의 연료로는 주로 CO와 H$_2$ 가연성분이 대부분인 석탄과 중사유 가스를 사용하며, 발열량은 천연가스의 1/5~1/10정도이다[1]. 이러한 증발열량 가스연료는 기존의 천연가스나 석유를 연소연료로 사용한 발전시스템에 그대로 적용되어 사용하는데는 무리가 따른다. 이는 천연가스나 석유에 비해 중, 저발열량의 연소특성이 매우 다를 수 있기 때문이다.(중략)

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중 발열량 대체연료 가스터빈 연소기의 설계를 위한 전산역학적 해석 (CFD Analysis for the Design of the Gas Tubine Combustor Using Medium-Btu Alternative Gas Fuel)

  • 서제영;이찬
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 2002년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.73-78
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    • 2002
  • 대부분의 산업용 가스터빈은 고발열량의 액체 및 가스연료를 사용하도록 설계되었다. 그러나 이러한 고발열량 에너지원인 석유나 천연가스등은 자원의 고갈, 가격문제 및 환경문제 등으로 인해 점차적으로 사용량이 줄어들 전망이다. 그러므로, 최근 들어 석유 및 천연가스를 대체할 수 있는 대체연료에 대한 맡은 연구가 이루어지고 있으며, 그 중에서도 중발열량 또는 저발열량 연료인 석탄가스 및 중잔사유 가스의 활용성에 대한 연구가 활발히 진행되고있다.(중략)

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발전용 합성가스 엔진의 수소 혼합 비율에 따른 연소 특성 연구 (A Study on the Combustion Characteristics of a Generator Engine Running on a Mixture of Syngas and Hydrogen)

  • 박승현;박철웅;이선엽;김창기
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권7호
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    • pp.693-699
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    • 2011
  • 바이오매스나 기타 유기성 폐기물로부터 가스화공정을 거쳐 얻을 수 있는 합성가스는 환경보호와 화석연료고갈 방지 측면에서 유망한 대체연료 중 하나로 여겨지고 있다. 그러나 가스화로부터 얻어지는 합성가스는 일반적인 천연가스와 같은 가스연료에 비해 발열량이 낮고 연료조성이 불균일하여 내연기관에 적용시 안정적이고 지속적인 운전이 어렵다는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 저발열량과 불균일한 가스 조성의 특징을 가진 합성가스가 연소에 미치는 영향을 파악하여 고효율의 엔진을 개발하고자 연구를 수행하였다. 저발열량의 합성가스를 모사하기 위하여 천연가스에 질소를 희석한 연료를 사용하였다. 또한 체적당 발열량을 유지하면서 동일유량조건으로 합성가스에 수소 혼합비율을 10 ~ 30%로 변화시키면서 연소 특성 변화를 살펴보았다.

분산형 발전설비 병열운전 에너지 품질평가 (An Evaluation of Energy Quality for Distributed Powersystem)

  • 허광범;박정극;윤기갑;임상규;최인규
    • 에너지공학
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    • 제19권1호
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    • pp.8-15
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    • 2010
  • 새로운 발전설비의 건설부지 확보의 어려움을 극복하고 친환경적인 에너지시스템으로 분산형 초소형 가스터빈이 주목받고 있다. 분산형 초소형 가스터빈 발전시스템은 다음과 같은 장점을 가지고 있다. 첫째는 친환경성으로서 NOx < 9 ppm, 소음 < 65 dB, 둘째는 다양한 연료를 사용할 수 있으며 천연가스 뿐만 아니라, 디젤, 저발열량 신재생에너지원료, 등유이다. 셋째는 작은 면적대비 높은 출력을 얻을 수 있고 컴팩트한 건설이 가능하다. 1998년부터 미국에서 개발되어 캘리포니아 및 일본등에서 활발히 적용되고 있다. 기존의 대용량 발전시스템이 주로 바닷가 근처에 건설되었다면 본 시스템은 수요자 인근에 설치되어 열과 전기를 동시에 공급하고 있으며 다양한 적용처에 에너지를 공급한다. 최근들어 국내에서는 신재생에너지의 개발, 보급이 아주 중요한 이슈로 떠오르고 있는 가운데, 이러한 소형 분산전원의 적용성이 많이 요구되고 있다. 따라서, 본 논문에서는 분산형 가스터빈의 최적 현장 적용을 위하여 필수적인 계통연계를 통한 병열운전 모델링과 실증시험 및 평가과정을 분석하여 에너지 품질을 정립하고자 한다.