• 제목/요약/키워드: Coal Gasification

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석탄가스화 시스템 공정모델에 관한 연구 (Process Model for the Coal Gasification System)

  • 김수완;김형택;이찬
    • 에너지공학
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    • 제4권2호
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    • pp.253-260
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    • 1995
  • 본 연구는 현재 아주대학교 구내에 건설중인 3T/D 석탄가스화 실증실험장치의 엔지니어링 설계자료 및 실험장치 각 부분의 사양을 종합화하여 최적의 설계조건을 도출하고 향후 스케일 업에 따른 장치변화 및 관련변수를 예측할 수 있는 공정모델을 개발하는데 그 목적이 있다. 모델은 3T/D 석탄가스화 장치와 같이 가스화기부분, 산화제 및 연료의 주입부분, 생성가스의 냉각부, 가스화기 예열부분 및 회분처리부로 구성된다. 개발된 모델에 의해 부분별 대체가능성을 평가하여 최적 조합형태를 제시하였고 결과의 타당성을 입증하기 위해 실제 플랜트의 설계자료와 프로그램에 의한 결과를 비교하였다. 또한 스케일 업 결과 변화폭이 가장 큰 부분은 냉각기의 길이가 냉각수 유입량 증대에 따라 급겨히 변화되어 냉각수 유입을 위한 냉각수 분산장치의 교체가 필요한 것으로 판단되었다.

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IGCC 플랜트에서 $CO_2$ 제거가 성능에 미치는 영향 (Influence of $CO_2$ Removal on the Performance of IGCC plant)

  • 차규상;김영식;이종준;김동섭;손정락;주용진
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.242-245
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    • 2008
  • In the power generation industry, various efforts are needed to cope with tightening regulation on carbon dioxide emission. Integrated gasification combined cycle (IGCC) is a relatively environment friendly power generation method using coal. Moreover, pre-combustion $CO_2$ removal is possible in the IGCC system. Therefore, much effort is being made to develop advanced IGCC systems. However, removal of $CO_2$ may affect the system performance and operation through reduction of fuel gas supplied to the gas turbine. This study predicts system performance change due to $CO_2$ capture by pre-combustion process from the normal IGCC performance without $CO_2$ capture and presents results of design parametric analysis.

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내부순환유동층에서의 석탄 가스화 반응 특성 (Coal Gasification characteristics in an Internally Circulating Fluidized bed)

  • 김용전;이종민;김상돈
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 1995년도 추계학술발표회 초록집
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    • pp.15-18
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    • 1995
  • 내경 0.1 m, 높이 0.9 m 의 draft tube 를 갖는 직경 0.3 m, 높이 2.7 m 인 내부순환유동층가스화 반응기에서 생성가스분리대를 설치하여 가스화구역에서 생성된 생성가스를 분리하여 중열량가스를 얻었다. 석탄공급량 4.3 - 8.6 kg/hr, $O_2$/C 의 비 0.25 - 0.35, $H_2O$/C 의 비 0.75 - 1.35 의 조업변수 변화조건에서 생성가스의 조성과 발열량이 측정되었다. 반응 온도가 증가함에따라 H$_2$ 와 CO가 증가하고 $CO_2$$N_2$는 감소하여 생성가스 발열량이 10 - 11.5 MJ/㎥ 으로 증가하였다.

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Numerical Simulation of the Flow Field inside a New 1 Ton/Day Entrained-Flow Gasifier in KIER

  • Li, Xiang-Yang;Choi, Young-Chan;Park, Tae-Jun
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 2000년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.43-50
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    • 2000
  • The flow field of a 1 Ton/Day entrained-flow gasifier constructed in KIER was numerical simulate in this paper. The standard $k-{\varepsilon}$ turbulence model and simple procedure was used with the Primitive-Variable methods during computation. In order to find the influence factors of the flow field which may have great effects on coal gasification process inside gasifier, difference geometry parameters at various operating conditions were studied by simulation methods. The calculation results show that the basic shape of the flow field is still parabolic even the oxygen gas is injected from the off-axis position. There exist an obvious external recirculation zone with a length less than 1.0m and a small internal recirculation region nears the inlet part. The flow field inside the new gasifier is nearly similar as that of the old 0.5T/D gasifier at same position if the design of burner remains unchanged.

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IGCC 합성가스 냉각 시스템의 열전달 특성 연구 (Numerical Analysis on the Heat Transfer Characteristics of Syngas Cooling System of an IGCC Process)

  • 오준호;예인수;박상빈;류창국;박성구
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2013년도 제46회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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    • pp.65-68
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    • 2013
  • In a syngas cooling system of coal gasification process, fly slag carried by syngas deposit on the surface of heat exchanger. The deposited materials form a fouling layer with several millimeters thickness, disturbing heat transfer between steam and syngas. This study investigates flow and heat transfer characteristics of syngas in helical coil heat exchanger using computational fluid dynamics under clean and fouled surface condition. Process model were also designed and its results are in good agreement with CFD results.

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유동층 반응기에서의 석탄 가스화 반응 특성 (The Gasification of Coal in a Fluidized Bed Reactor)

  • 이운재;이종민;김상돈
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 1994년도 추계학술발표회 초록집
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    • pp.80-83
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    • 1994
  • 본 실험에서는 상압 유동층 반응기 (0.1 m-1.D x 1.6 m-high) 에서 호주탄의 가스화반응 특성을 공기와 스팀을 사용하여 살펴보았다. 유동화 속도 (2-5 u$_{mf}$), 공기/석탄비(1.6-3.2), 스팀/석탄비 (0.63-1.26), 그리고 반응 온도 (750 - 90$0^{\circ}C$) 가 생성 가스의 조성, 발열량, 수율 및 탄소 전환율에 미치는 영향을 고찰하였다. 입자 비산속도는 유동화 속도가 증가함에 따라 증가하였으나, 층온도가 증가함에 따라 감소하는 경향을 나타내었다. 생성가스의 발열량 및 탄소 전환율 그리고 가스 수율은 유동화 속도 및 층 온도가 증가함에 따라 증가하였으나, 발열량은 공기/석탄비가 증가함에 따라 감소하는 경향을 나타내었다.

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전산유체역학을 이용한 분류층 석탄가스화기 설계연구 (A Study on the Design of Coal Gasification Unit using Computational Fluid Dynamics)

  • 이선경;나혜령;장동순;정진도;지평심
    • 에너지공학
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    • 제4권1호
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    • pp.23-30
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    • 1995
  • 분류층 가스화기 설계를 위한 일차연구로서 가스화기 종횡비, 주입方法, 선회강도 및 주입속도 등에 따른 비반응 난류장 특성을 수치해석적 방법에 의해 파악하였다. 수치해석은 검사체적에 기초한 Patankar의 유한차분방법을 이용하였으며 압력과 속도의 연계문제는 SIMPLEC 알고리즘을, 레이놀즈 전단력은 K- 난류모델을 사용하였다. 입자궤적 계산은 공기역학적 향력만을 고려하였으며 비선형적인 공기저항력에 의한 난류변동상관모델은 고려치 않았다. 이차공기 주입방법(parallell injection과 nonparallel 3$0^{\circ}C$ imjection)에 따른 수치해석을 수행하여 Ar tracer의 질량분율 및 기타 속도에 대한 實驗資料와 비교하여 만족할 만한 結果를 얻었다. 나아가서 假想的인 가스화기 모델을 대상으로 가스화기의 종횡비, 선회강도, 주입속도 및 주입각 등에 따른 와류 形成 위치 등을 포함한 유동장 특성 및 입도에 따른 궤적분석을 시도하였다.

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PDTF를 이용한 인도네시아 Adaro탄의 석탄가스화 특성 실험 연구 (A Study on gasification characteristics of Indonesia Adaro Subbituminous Coal)

  • 고경호;정재화;안달홍
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 1999년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.17-21
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    • 1999
  • 석탄가스화기는 IGCC의 핵심으로서 석탄을 고온에서 열분해 연소 및 가스화하여 연료가스인 저/중열량 가스(CO,H$_2$)로 전환하는 장치이며, Texaco,Destec 및 Shell 등 분류층 가스화기가 발전용으로서 개발중에 있다. 전력연구원에서는 가압분류층 가스화기(Pressured Drop Tube Furnance)를 이용하여 석탄의 가스화 특성을 연구하고 있다. 석탄가스화 공정은 탄종과 운전조건에 따라 그 반응 특성의 편차가 매우 심하고 가스화 특성 실험시 탄종이 자국위주로 되어 있어 우리나라에 많이 수입되는 석탄에 대한 가스화특성에 대한 정보가 많지 않다. 따라서 본 연구는 상용가스화기의 운전조건을 모사한 분위기하에서 석탄가스화 특성을 결정하는 것이 목적이며, Adaro탄을 대상으로 15기압 가압하에서 반응온도 140$0^{\circ}C$, 산소/석탄비 0~l.5, 석탄입자 45~63$mu extrm{m}$, 그리고 석탄 공급율은 6g/min으로 실험조건을 주어 산소/석탄비 변화시 탄소전환율 및 냉가스효율에 대한 석탄가스화 반응 특성을 평가하였다.(중략)

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CGS를 잔골재로 활용하는 콘크리트의 응결시간 추정시 고무경도계 A타입 사용 가능성 분석 (Analysis of the Possibility of Using the Durometer A Type when Estimating the Specific Setting Time Using CGS for Fine Aggregate)

  • 이혁주;한준희;백승복;신용섭;한민철;한천구
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2019년도 추계 학술논문 발표대회
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    • pp.116-117
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    • 2019
  • In this research, Proctor insertion resistance test values and Durometer A type hardness values were compared and analyzed between the setting times of the concrete using CGS for Fine Aggregate, and the results are summarized as follows. 1) The Proctor penetration resistance test value and the hardness value of Durometer A type showed a high correlation in the form of a curve. 2) About surface finish The resolution exceeding the hardness value of the Durometer A type uses about 25 HD, and in the case of termination, about 35 HD, and is considered to be effective for determining the surface finishing work time. The possibility to do is expected.

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CGS 잔골재를 사용한 콘크리트의 응결시간 추정시 듀로미터 사용 가능성 분석 (Estimation of Setting Time for Concrete Using CGS Fine Aggregate and Analysis of Durometer)

  • 이혁주;한준희;백승복;신용섭;한민철;한천구
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2019년도 추계 학술논문 발표대회
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    • pp.118-119
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    • 2019
  • In this study, we compared the proctor penetration resistance test value of the concrete using CGS for Fine Aggregate and the hardness value of the Durometer. The results are summarized as follows. 1) Surface finish The Durometer C type setting time measurement value was about 45 HD, and the hardness value of the Durometer D type was about 5HD. 2) The proctor penetration resistance test value and the hardness value of the Durometer are highly correlated and are expected to be easy to use.

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