석탄 가스화기 기동을 위한 버너의 분사 노즐 특성 파악 연구

A study of Nozzle Spray Characteristics of Start-up Burner for Coal Gasifier

본 연구에서는 IGCC(Integrated Gasification Combined Cycle) 실증플랜트에 적용을 위한 기동버너의 국산화 개발을 위하여 참여기관과 공동으로 기동버너를 개발하고 있다. 액체연료를 사용하는 기동버너는 액체를 미립화 하여 작은 액적으로 분사하는 기술이 핵심 기술 중 하나이다. 기동버너 설계에 필요한 액상 연료의 미립화 특성을 파악하기 위하여 액체 연료 대신 물을 분사하는 시험을 진행하였다. 초기 개발 버너의 형태는 3가지 유형으로 설계하고, 물분사 테스트를 진행기기 위한 노즐을 각각 제작하였다. 그리고 제작된 버너 노즐 3가지 시작품에 물만 공급하였을 때와 산화제를 함께 공급하였을 때의 미립화 성능 특성 파악을 진행하였다. 미립화 특성 파악은 실제 분사되는 액적의 흐름과 분무된 액적의 크기 및 분포를 파악하기 위하여 초고속카메라로 분사되는 모습을 촬영하였으며, 이때 Frame Rate 50000 fps, Shutter Speed 1/6300000 sec로 설정하였다. 이후 촬영된 영상 및 데이터를 프로그램을 이용하여 분석하여 액적의 사이즈를 측정하였고, 이를 기반으로 초기 개발하는 3가지 유형의 버너에 대한 미립화 특성을 파악하였다.