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Lab-scale 기포 유동층 바이오매스 혼합연소에 관한 실험적 연구
안승번(Seungbeon Ahn),정수화(Soohwa Jeong),조천현(Choenhyeon Cho),안석기(Seokgi Ahn),조현호(Hyeonho Cho),정성묵(Seongmuk Jeong),이은도(Uendo Lee) 한국신재생에너지학회 2021 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.7
최근 탄소중립 정책으로 인하여 기존 석탄 발전소에서 석탄에 바이오매스의 혼소율을 높이는 연구의 필요성이 대두되고 있으나 전통 화석연료에 비해 바이오매스 발열량이 낮고 응집 현상을 발생시킬 수 있는 포타슘(K)과 같은 알칼리 금속이 비교적 다량 포함되어 있어 이에 대한 연소 장애 관련 연구가 활발히 진행 중이다. 본 연구의 목적은 실험실 규모의 기포 유동층 연소기를 이용하여 원료 혼합 연소 시 발생되는 연소 특성 및 문제점을 파악하는 것이며 이때 연료는 석탄과 3급 우드 펠렛을 사용하였다. 변수로는 연료의 혼합 비율 및 공기비를 변경하면서 실험을 진행하였으며 운전 조건은 반응 온도 기준 800~860℃ 그리고 O<sub>2</sub> 농도 4~6%의 범위로 정하여 연소특성을 관찰하였다.
동압측정을 통한 반응기 내부 응집상태 모니터링에 관한 기초 실험 연구
조천현(Cheonhyeon Cho),정수화(Soohwa Jeong),안승번(Seungbeon Ahn),이현승(Hyunseung Rhee),오승진(Seungjin Oh),조인혁(Inhyeok Cho),안석기(Seokki Ahn),조현호(Hyeonho Cho),정성묵(Seongmuk Jeong),이은도(Uendo Lee) 한국신재생에너지학회 2021 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.7
화석연료의 사용을 지양하면서 대체 에너지 자원에 대한 관심이 높아지고 있는 가운데 바이오매스로부터 생산되는 에너지는 재생성과 탄소 중립성으로 인해 많은 관심을 받고 있다. 여기서 유동층 기술은 높은 연소 효율과 낮은 배출 수준으로 인해 산업에서 널리 사용되지만 일반적으로 바이오매스를 연료로 사용할 때 연료에 포함된 높은 알칼리 함량으로 인해 층물질의 응집 및 부식문제를 유발할 수 있다는 단점을 가지고 있다. 특히, 응집의 경우 탈유동화로 인해 연소 효율을 저감 시키며, 심할 경우 장치의 파손을 유발할 수 있기 때문에 이를 미리 파악하여 방지하는 노력이 필요하다. 본 연구에서는 유동층의 응집을 파악할 수 있는 기초연구로서 반응기 내부의 동압을 측정하였다. 측정된 동압을 통해 반응기 내부 상태를 판단하기 위해 시간 영역의 데이터를 주파수 영역의 데이터로 변환하였고 두 가지 방법을 통해 비교하였다. 첫 번째 방법은 고속푸리에변환(fast fourier transform)이며, 두 번째 방법은 전력스펙트럼밀도(power spectrum density)이다. 결과적으로 전력스펙트럼 밀도 방법을 적용하였을 때 실험 조건 변경에 따른 반응기 내부 상태변화를 파악할 수 있었으며, 이를 통해 연속적인 반응기 내부 층 상태를 관찰할 수 있음을 파악하였다.