• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 2004년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.293-298
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• 2004

This paper presents the applicability of low caloric synthetic gas from coal gasification to small sized generator. Measurements on the combustion characteristics of synthetic gas from coal gasification as compared with LPG in constant volume combustion chamber have been conducted. A commercial LPG engine and generator are modified to use the low caloric synthetic gas from coal gasification as the engine fuel. We have demonstrated that the generator is well operated with various loads.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 2003년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.595-600
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• 2003

This paper presents the applicability of low caloric synthetic gas from coal gasification to a gas engine system. A commercial LPG engine is modified to use the low caloric synthetic gas from coal gasification as the gas engine fuel. The modification is focused on the fuel supplying system, which includes air flowrate adjusting orifice, gas mixer, vaporizer, preheater, regulators, and fuel tank. The electrical system and others for the alternative fuel are also redesigned and replaced. From the results of engine performance data, we have demonstrated that the engine modified by using coal gasification gas is well operated from idle to wide open throttle conditions although the engine power is somewhat reduced relative to LPG fueled engine. This paper addresses the need to determine the practical potential for such a concept and to identify further research and development efforts that may be necessary.

• 한국가스학회지
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• 제10권3호
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• pp.1-6
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• 2006

본 연구는 석탄을 가스화한 저발열량 합성가스 연료의 가스엔진과 소형가스발전기로의 적용가능성을 보여준다. 석탄을 가스화한 저발열량 합성가스를 가스엔진의 연료로 사용하기 위해 상용 LPG엔진을 부분적으로 변경하였다. 석탄가스화 연료에 적합한 연료공급시스템 -공기유량조절 오리피스, 가스믹서, 기화기, 예열히터, 레귤레이터, 연료탱크-이 집중적으로 변경되었다. 엔진 운전 결과에서 비록 석탄가스화 연료의 엔진 출력이 LPG연료에 비해 다소 떨어지지만 석탄가스화 연료를 사용하는 엔진이 공회전 조건에서부터 교축밸브를 완전 개방한 전부하조건까지 잘 운전됨을 보여주었다. 또한 본 연구에서 개발된 가스엔진발전기는 다양한 부하에서도 잘 작동됨을 보여주었다.

• 에너지공학
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• 제11권3호
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• pp.187-193
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• 2002

가스화복합발전기술은 석탄 또는 중질유 등의 기존 발전연료 뿐만 아니라 잔사유 또는 나무와 같은 다양한 연료를 가스터빈에 사용할 수 있어 차세대 발전방식으로 부각되고 있다. 본 논문은 이러한 가스화 복합발전에서 가스화 하여 나온 저열량의 합성가스를 천연가스연료로 설계된 가스터빈에 사용할 때 가스터빈의 성능을 예측하였다. 이를 위해 제한된 설계 데이터로부터 가스터빈의 거동을 예측하는 시스템 적인 방법을 사용하여 발전용 GE 7FA가스터빈에 설계연료인 천연가스와 4가지의 다른 종류의 합성가스를 사용할 때 가스터빈의 설계조건과 탈 설계조건 성능을 예측하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집B
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• pp.878-884
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• 2001

IGCC(Integrated Gasification Combined Cycle) power plant are becoming more attractive because of fuel flexibility and low emission. In this study, performances are evaluated when the low caloric value syngas fuels producted in gasification process is used a gas turbine originally designed naturel gas fuel. Using GateCycle computational thermal analysis model, performances of GE 7FA gas turbine are predicted for using four types of syngas. Also, off design performance is presented for firing syngas fuel in the gas turbine.

• 한국가스학회지
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• 제14권1호
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• pp.15-20
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• 2010

최근 들어 유럽 및 미국을 중심으로 각광받고 있는 가스화 열병합 설비는 석탄이나 바이오매스, 폐기물로부터 지역의 전기 및 냉난방 에너지를 공급하는 중소형 규모의 에너지 시스템으로서 시장적 측면이나 기술적 측면에서 그 활용 가능성이 매우 밝은 것으로 예견되고 있다. 가스화로부터 얻어지는 합성가스는 일반적으로 가스엔진, 스털링 엔진, 마이크로 가스터빈 및 중소형 가스터빈 등이 원동기 연료로 사용될 수 있다. 그러나 가스화를 통한 합성가스는 일반적으로 LPG, CNG와 같은 고발열량 가스연료에 비해 발열량이 낮고, 반응성 및 화염속도도 매우 큰 차이를 보인다. 본 연구는 저발열량의 합성가스연료를 이용한 고효율 전소엔진 개발의 전 단계로서 60kW급 디젤혼소엔진을 개발하였다. 저발열량의 합성가스를 모사하기 위해 CNG에 질소를 희석한 연료를 사용하였으며, 디젤 연료 분사를 제어하기 위한 인젝터 드라이버 및 ECU를 적용하였다.

• 한국가스학회지
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• 제25권2호
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• pp.34-41
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• 2021

국내에서 사용되는 천연가스가 저열량화 되면서 발생할 수 있는 문제점에 대응하기 위해서는 국내 산업용 가스기기에 미칠 수 있는 문제점을 사전에 파악하고, 이를 기반으로 에너지의 효율적인 사용을 위한 대응방안이 선행되어야 한다. 본 연구에서는 EURO-6 규제를 대응하는 희박연소방식의 천연가스 엔진을 이용할 경우, 저열량 가스의 도입으로 인한 엔진 출력성능과 효율의 저하 문제를 해결하기 위해, 실험을 토대로 한 구체적인 제어방안과 결과를 제시하고자 하였다. 전부하 운전조건인 1,400 rpm의 엔진 회전수에서 스로틀이 전부 개방된 전부하 조건과 정격운전조건의 엔진회전수인 2,100 rpm, 450 Nm의 토크 조건에서 점화시기로 대표되는 제어변수에 의한 개선효과 확인을 위해, 각 가스연료에 대해서 점화시기를 변경하여 열효율 및 배출가스특성을 파악하고 최적화하였다. 전부하조건에서 토크를 기준으로 가장 낮은 값을 보이는 순수메탄의 경우 기준 조건에서 약 2 CAD 정도 점화시기를 진각하면 NOx 배출의 큰 증가 없이 토크를 보상할 수 있다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권5호
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• pp.860-865
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• 2012

바이오매스 합성가스는 저열량 가스이지만 유류를 대체하기 위한 목적으로 공업로, 보일러 등에서 혼소방법으로 이용되고 있다. 혼소버너의 기본구조는 오일버너를 중심부로 하고 저열량 가스 연료를 그 주위로 공급하는 형태로 설계되었다. 본 연구에서는 가스의 균일분산 방법과 가스노즐 각도를 변화시키는 방법을 적용하여 세 종류의 버너를 설계하였다. 연소공기량 증가에 따라 CO 발생량이 감소하였으며, 혼소조건에서 화염으로부터 잔염 발생 원인은 오일버너로부터 미립화 불량인 것으로 나타났다. 혼소조건에서는 가스와 오일연료에 대한 과잉공기 요구량이 서로 다르기 때문에 적절하게 연소공기량을 맞추기가 어려웠지만, 과잉산소 4.7~8.2% 범위에서 안정적인 연소조건 유지가 가능하였다. 본 연구를 통하여 합성가스와 유류의 혼소 이용은 합성가스 성분이 오일보다 연소속도가 빠르게 이루어져 오일버너 미립화를 촉진시켜주고, 오일 단독연소조건보다 CO 배출 농도를 낮게 유지할 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국환경과학회지
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• 제15권6호
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• pp.601-606
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• 2006

The coal gasification fuel is important to replace petroleum fuel. Also they have many benefits for reducing the air pollution. Measurements on the combustion characteristics of synthetic gas from coal gasification have been conducted as compared with LPG in constant volume combustion chamber. The fuel is low caloric synthetic gas containing carbon monoxide 30%, hydrogen 20%, carbon dioxide 5%, and nitrogen 45%. To elucidate the combustion characteristics of the coal gasification fuel, the combustion pressures, combustion durations, and pollutants(NOx, $CO_2$, CO) are measured with equivalence ratios($\phi$), and initial pressures of fuel-air mixture in constant volume chamber. In the case of the coal gasification fuel, maximum combustion pressure and NOx concentration are lower rather than LPG fuel. However CO and $CO_2$ emission concentration are similar to that of LPG fuel.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 2004년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.197-200
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• 2004

Compared to conventional flame combustion, catalytic combustion had the advantage of oxidation of V.O.C. gas which was high voluminous, low caloric mixture flow. However, the temperature of mixture gas should be over the one of catalytic reaction start and the control of reaction on the catalytic surface tends to be vulnerable. To overcome these obstacles, composition of both catalytic combustor and heat exchanger was devised and named the sequential catalytic combustion system. In this system, only trigger unit needed preheating process for transient starting time. Once trigger unit was ignited, the next unit w3s supplied heat to ignite from that and same process was performed to the last one sequentially. When it come to steady state, whole mixture gas was oxidated at each unit simultaneously and preheating for trigger unit was not needed any more. System of 100 kcalh/hr capacity was devised and operated successfully.