20톤/일급 왕겨 가스화 플랜트에서의 합성가스 생산 특성

Characteristics of Syngas Prouduction in a 20 ton/day Rice Husk Gasification Plant

신기후체재에 따른 화석연료를 대체하는 바이오매스 에너지의 중요성이 높아지고 있다. 바이오매스는 연소에 의한 이용이 대부분을 차지하고 있으나 연료가스 생산이 가능하고 바이오차인를 동시에 생산이 가능한 부분산화 반웅인 가스화 기술의 활용에 관 심이 고조되고 있다. 농업부산물인 바이오매스는 미활용되고 있거나 단순 활용되고 있어서 중소규모 및 대규모 플랜트에의 적용이 가능한 가스화 기술의 개발 보급이 필요하다. 바이오매스의 열적 처리기술에 의한 에너지화 및 재활용 기술은 지속 가능한 에너지 발전 공정의 하나로 인식되고 있으며, 에너지화 과정에서 발생하는 부산물의 고부가가치 활용에 대한 개발도 증가하고 있다. 가스화 기술은 탄소가 주요 성분인 고상/액상 원료물질을 공기, 산소, 스팀과 같은 산화제와 반응시켜 가연성 연료가스 물질로 전환하는 공정이다. 바이오매스는 고온, 부족한 산소 조건에서 CO, H2, CH4, CO2, 탄화수소류 등이 주요 성분인 합성가스로 변환하여 활용하게 된다. 바이오매스 가스화에 의해 생산된 합성가스에는 주요 성분 이외에도 질소화합물(NH3, HCN), 황화합물(H2S, COS), 염소화합물(HCl), 유기물질 (타르)， 분진 둥의 오염물질이 포함하게 된다. 본 연구에서는 소규모 상용규모인 20톤/일급 고정층 가스화 플랜트에서의 농업부산물 바이오매스인 왕겨를 원료로 하여 공기 기반의 가스화를 통해 생산된 합성가스의 특성과 합성가스 가스엔진 발전에 대해 고찰하였다. 공기를 산화제로 이용한 20톤/일급 왕겨 고정층 가스화 플랜트에서 생산된 합성가스의 저위발열량은 1,203~1,591 kcal/Nm3으로 생산되었다. 왕겨 가스화 합성가스는 저속 가스엔진 발전시스템을 이용하여 550kWe 이상의 전력 생산이 가능함을 확인하였다.