압력 용기로의 분말주입을 위한 주입장치 개발 및 운전특성에 관한 연구
A Study on the Development and Operation Characteristics of Injection Device for Powder Injection into Pressure Vesse
초록/요약
현재 세계적으로도 록호퍼 시스템 대체용 연속식 분말 주입장치 관련 상용화된 설비는 없는 상황이며 2006년 DOE 지원으로 미국 Aerojet Rocketdyne사에서 dry solid pump에 대한 기술 개발을 시작하여 건식 가스화플랜트의 설비비 절감뿐만 아니라 운전효율을 향상시키고자 2012년부터 400 톤/일급 장치의 연구를 진행 중에 있다. 가스화플랜트에 적용하는 록호퍼(Lock-hopper) 시스템의 경우 공급호퍼에 배치식으로 미분탄이 주입되다보니 가스화기로의 안정적인 미분탄 이송을 위하여 큰 용량의 공급호퍼가 필요 하였다. 본 연구에서는 분말 주입장치의 핵심기술을 개발을 통해 미분탄 또는 분말시료를 압력용기로 연속적으로 주입하므로 일정한 분말의 레벨 유지가 가능해지며 공급호퍼의 크기를 현재에 비해 크게 감소시켜 건설비의 절감이 기대되고, 시스템의 간소화로 운영비 등의 절감이 기대된다. 본 연구에서 도출된 성과물들을 바탕으로 기존에 배치식 록호퍼 시스템을 적용하고 있는 다양한 공정에 대체 적용이 가능하리라 기대된다.
more목차
제 1 장 서론 1
제 1 절 연구 배경 1
제 2 절 선행 연구 1
제 3 절 연구 목적 3
제 2 장 실험장치 제작 및 개선 3
제 1 절 Prototype 분말 주입장치 제작 3
1. 1차 Prototype 분말 주입장치 4
2. 2차 Prototype 분말 주입장치 12
3. 3차 Prototype 분말 주입장치 18
제 3 장 연구내용 및 방법 23
제 1 절 분말 주입장치 시작품 구축 23
제 2 절 Glass beads와 미분탄의 분말 주입특성 27
1. Glass beads의 상압 조건 주입량 변화 시험 27
2. 미분탄의 상압 조건 주입량 변화 시험 30
제 3 절 Glass beads와 미분탄의 가압 조건 주입특성 32
1. Glass beads의 가압 조건 주입량 변화 시험 32
2. 미분탄의 가압 조건 주입량 변화 시험 34
제 4 절 Glass beads와 미분탄의 장시간 운전 주입특성 35
1. Glass beads의 장기간 운전 시험 35
2. 미분탄의 장시간 운전 시험 36
제 5 절 Glass beads와 미분탄의 주입량 오차율 주입특성 37
1. Glass beads의 주입량 오차율 측정 시험 37
2. 미분탄의 주입량 오차율 측정 시험 37
제 6 절 주입속도에 따른 분말 주입장치의 가압 능력 시험 38
제 7 절 분말 주입장치의 플러그 형성 시험 39
제 8 절 분말 주입장치와 기존 록호퍼 시스템의 비교 평가 41
제 4 장 결론 44
참고문헌 46
