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- 저자 : 유진열(Jin-Yeol Yu) (검색결과 4 건)
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중잔유의 500MW 급 가스화 복합발전 적용 성능 평가
이승종,윤용승,유진열,서인준 한국화학공학회 1999 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.37 No.5
원유 정제 잔류물인 중잔유(heavy residual oil)를 발전연료로서 500 ㎿급 IGCC 플랜트에 적용하였을 때의 성능을 평가하기 위한 방안으로 정적씨스템 모사 방법을 사용하였다. 모사에 적용한 중잔유는 visbreaker residue와 butane asphalt 및 국내 정유공장으로부터 입수한 asphalt였으며, 씨스템 모사 방법의 검증을 위해서 중잔유의 가스화반응 모사결과를 Shell사에서 발표한 같은 중잔유에 대한 실증자료와 비교함으로써 사용된 모사 방법이 적절함을 우선 입증하였다. 이후 기타 중잔유를 사용하는 IGCC 플랜트에 대하여 같은 모사 방법을 적용하였다. 모사 결과, 중잔유의 가스화 반응은 1,300℃에서 진행하였을 때 가스화 반응에 의해 생성된 생성가스(raw gas)의 발열량은 2,750-2,800㎉/㎥ 범위였고, 발전 효율은 43%이상으로 발전 연료로서 적합한 성능을 나타내었다. As a way to evaluate the performance of the IGCC process with fuels from petroleum refineries, heating values of the raw gas as well as the plant efficiency were simulated by employing the static process simulation technique. Fuels chosen were visbreaker residue, butane asphalt and a asphalt from one Korean refinery. In order to verify the simulation technique, simulated results of a visbreaker residue were compared first with the actual demonstration plant data published from Shell Co. and then the simulation technique was applied to the cases of other fuels, butane asphalt and a Korean refinery asphalt. At the gasifier temperature of 1,300℃, simulation results showed that the heating value of raw gas produced from residual oils was in the range of 2,750-2,800 ㎉/㎥ with the plant efficiency over 43%. The results exhibit the technical and economical viability of using heavy residual oils from petroleum refineries as successful fuels in IGCC power plants.
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선회 및 기하학적 형상 변화에 따른 중잔유 가스화 반응 특성 연구
나혜령,이진욱,윤용승,유진열 한국화학공학회 2001 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.39 No.3
본 연구에서는 원유 정제후 남는 고유황 함유 물질인 중잔유를 가지고 전산해석방법론을 적용하여 고온/고압 가스화기내 에서의 가스화 반응 특성을 파악하고자 하였다. 특히, 가스화기 설계의 주요 인자인 이차주입노즐에서의 선회 강도(선회수)와 원통형 반응로의 형상(L/D)을 해석 변수로 선정하여 반응 유동장의 패턴 변화를 고찰해 봄으로써 중잔유 가스화기의 적절한 설계 및 운전 조건의 설정에 중요한 역할을 하는 변수들의 영향을 파악하고자 하였다. 전산해석 결과, 선회수가 커질수록 화염 안정화에 도움을 주는 가스화기 중심축 재순환영역의 크기가 증가하고, 연료와 산화제의 혼합을 향상시켜 가스화기내 유동을 균일화시킴으로써 전체적인 반응 완료 시간이 빨라지는 경향을 확인할 수 있었다. 그리고, L/D비가 작을수록 반응로내 연료의 반응 완료 시간이 길어지고, 선회에 의한 영향력이 상대적으로 약화됨을 확인할 수 있었다. 따라서, 중잔유 가스화기 설계시 화염안정화 및 산화제와 연료의 적절한 혼합을 유지하고 내화재 손상을 최소화하기 위해서는 L/D비와 선회강도의 조합을 최적화하는 것이 필수적이라고 판단되었다. Numerical study of the turbulent reacting flow in a high-temperature and high-pressure gasifier has been carried out to analyze the characteristics of gasification reaction of heavy residual oil, which has high sulfur content. In this study, the effect of swirl strength of the secondary nozzle and reactor geometry(L/D), known to be the crucial design parameters of gasifier, has been extensively studied. Especially, we intended to find the effect of operating and design parameters by observing the reacting flow pattern as the key parameters have changed. It is shown that there is progressive increase in the length of central toroidal recirculation zone which plays an important role in flame stabilization and the increase in the reactivity of heavy residual oil as the swirl number increases. In addition, required time for the complete reaction increases and the swirl effect is relatively weakened as the L/D ratio decreases. Most of all, it is found that the optimal combination of L/D ratio and swirl strength is essential to maintain the flame stabilization and efficient mixing ratio of fuel and oxidizer, and to minimize the damage of wall refractory.
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