| 초록 |
매체 순환 연소 기술은 이산화탄소 포집 기술의 단점인 발전효율감소, 발전원가 증가, 높은 CO2 포집 비용에 대응할 수 있는 비용저감효과가 큰 차세대 기술이다. 유동층을 이용한 매체 순환 연소로는 공기 반응기와 연료반응기로 구성되어 있고 두 반응기 사이를 산소전달체 고체 입자가 순환하며 산소만을 흡수 (공기반응기), 공급 (연료반응기)하여 별도의 공기 분리 장치 없이 순산소 연소가 가능하다. 순산소 연소로 발생되는 thermal NOx는 매우 적고, 연료가 완전 연소되면 고농도의 CO2를 원천 분리할 수 있다. 본 연구의 목적은 현재 개발 중인 0.5 Mwt 매체순환 연소로 성능 모사와 변수들의 민감도 분석을 통해 CO2 원천 분리를 위한 연료 완전 연소가 가능한 운전 범위를 제시하는 것이다. 성능 모사를 위한 모델은 두 유동층 반응기 내 고체량을 예측할 수 있는 수력학 모델과 NiO로 구성된 산소전달체 반응식으로 JMA 입자 반응식을 적용한 반응기 모델의 융합으로 이루어졌다. 열손실을 고려한 에너지수지식을 통해 두 반응기 온도 변화를 예측하였다. 융합된 공정 모델의 모사를 통해 CO2 원천분리 달성을 위해 연료가 완전 연소되고, 연료 반응기 내 온도 제어가 가능하고, 안전한 운전 범위를 제시하였다. |
