고정층 반응기를 이용한 우드펠릿 반탄화 특성에 관한 연구

• 영문명: Characteristics of torrefied wood pellet by using fixed bed reactor
• 발행기관: 한국환경에너지공학회
• 저자명: 유승한(Seunghan Yu) 박진제(Jinje Park) 김민수(Minsu Kim) 류창국(Changkook Ryu) 이용운(Yongwoon Lee) 양원(Won Yang) 정영
• 간행물 정보: 『한국환경에너지공학회 학술대회지』2019년 춘계학술발표회, 81~81쪽, 전체 1쪽
• 주제분류: 공학 > 환경공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2019.06.20

국문 초록

우드펠릿은 바이오매스의 압축 성형 가공을 통해 생성된 연료로써 대형 보일러에서 전소 또는 혼소의 형태로 사용된다. 하지만, 우드펠릿의 낮은 분쇄성은 연소 시 미연탄소 발생량을 증가시키며, 석탄과의 혼소율을 제한한다. 반탄화는 연료의 품질을 개선하는 공정으로써, 이러한 분쇄성 문제를 해결함과 동시에 연료의 탄소함량 및 고위발열량을 증가시킨다. 본 연구는 우드펠릿의 연료 특성 및 분쇄성 개선을 위해 고정층 반응기를 이용하여 반탄화를 수행하였다. 210~310℃ 온도 범위 및 15~60 분 체류시간 조건에서 반탄화 된 생성물의 특성을 분석하였다. 질량 수율은 86.18~39.46% 로 측정되었으며, 질량 수율 감소에 따라 탄소 함량 및 고위발열량이 상승하였다. 반탄화 펠릿의 특성들은 질량 수율에 대해 경향성을 나타내었으며, 반탄화 펠릿의 용적 밀도는 질량 수율의 0.538 승에 비례하여 감소하였다. 에너지 밀도는 반탄화 정도에 따라 증가하여 수율 83%에서 최대치인 10.41 GJ/m3 로 측정되었으며, 이후 감소하여 질량 수율이 60% 이하일 땐 오히려 기존 우드펠릿보다 낮게 측정되었다. 분쇄성은 반탄화 정도에 따라 선형적으로 증가하였으며, 75% 이하의 질량 수율에서 석탄의 분쇄성과 비슷해지는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 우드펠릿이 미분탄 혼소 보일러에 사용되기 위한 이상적인 반탄화 범위는 적절한 에너지 수율과 분쇄성을 보유하는 질량 수율 75%~80% 범위가 적합하다고 판단된다.

키워드

바이오매스 우드펠릿 반탄화 분쇄성 에너지 밀도