| 초록 |
매체순환식 가스연소기는 열효율이 차세대 발전방식과 비슷한 수준으로 높고(~53%), 배출가스의 경우 산화반응기에서는 N2와 O2 혼합기체, 환원반응기에서는 CO2 와 H2O 혼합기체만 배출되므로 대기오염이 없다. 특히 환원반응기 배출기체에서 H2O를 응축/제거하면 온실가스인 CO2를 고농도로 원천분리할 수 있는 신개념의 저공해/고효율 발전방식이다. 이러한 매체순환식 가스연소기의 연료로, 지금까지는 천연가스가 주로 고려되어 왔으나 최근 유가 급등으로 값싼 저가 탄화수소(석탄, 중질잔사유)의 가스화에 의한 합성가스 이용 방안이 검토되고 있다. 일반적으로 합성가스는 천연가스와 비교하여 CH4 농도는 낮고 CO와 H2 농도가 높기 때문에 발열량이 낮으며 연소를 위한 산소필요량이 적다. 한편 매체순환식 가스연소기 환원반응기에서 금속산화물과 CH4의 반응은 흡열반응인 반면, CO 및 H2와의 반응은 발열반응이므로 환원반응기에 추가적인 열공급 없이 환원반응기의 온도를 유지할 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 매체순환식 가스연소기 산소공여입자들의 합성가스 연소특성을 고찰하기 위해 열중량 분석기(TGA)에서 환원반응기체로 합성가스 모사가스(H2, CO2, CO 각각 30, 10, 60%)를, 산화반응기체로 공기를 사용하여 네 가지 산소공여입자(NiO/bentonite, NiO/LaAl11O18, CoxOy/CoAl2O4, NiO/NiAl2O4)에 대해 환원-산화 반응을 측정 및 고찰하였다. 이를 통해 합성가스 연소특성을 비교 검토하였으며 천연가스 연소실험결과와 비교하였다. |
