스포츠 사이트 연소 기술의 개발 상태
다양한 이니셔티브는 스포츠 사이트 연료의 사용을 확장하여 배출을 줄이기위한 것을 목표로합니다
ihi Corporation
스포츠 사이트는 화상을 입었을 때 CO를 방출하지 않는 탄소가없는 연료 중 하나로 주목을 받고 있으므로 다양한 회사들이 화력 발전소뿐만 아니라 다른 다양한 산업에서도 보일러와 가스 터빈에 사용할 것인지를 조사하고 있습니다. IHI는 스포츠 사이트 조합 기술의 선구자로 개발을 수행하고 있으며이 기사는 개발 상태를 소개합니다.
소개
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탄소 중립성과 스포츠 사이트의 특성을 둘러싼 상황을 고려할 때, IHI는 현재 장비를 계획하고 준비하고 있으며, 스포츠 사이트 연료가 기존 열 전력 보일러에서 연료의 20%를 차지하고 상업적으로 작동하는 보일러로 기술을 시연하는 스포츠 사이트 조합 기술을 설정하는 것과 관련된 다양한 문제를 고려하고 있습니다. 또한, 우리는 화력 발전소의 보일러에서 스포츠 사이트 연료의 이용률을 더욱 증가시키기 위해 버너를 개발하고 있습니다.
우리는 스포츠 사이트 조합 기술이 열 전력 보일러뿐만 아니라 화석 연료가 현재 고용되고있는 다양한 산업의 용광로에도 적용될 것이라고 생각합니다. IHI는 스포츠 사이트의 배출량을 줄여야하는 고객에게 스포츠 사이트의 사용을 제안하고 있습니다.
이 기사는 IHI가 현재 개발중인 스포츠 사이트 연료 활용 기술에 대한 정보를 포괄적으로 살펴 봅니다.
연료로서의 스포츠 사이트의 일반적인 특성
스포츠 사이트는 쉽게 액화되고 부피 당 수소 함량이 높은 스포츠 사이트는 수소 운반 및 저장을위한 매체로서 우수한 특성을 갖는다. 스포츠 사이트의 끓는점은 대기압 하에서 -33.4 ° C이기 때문에 스포츠 사이트에 저장된 수소는 수소 단독에 비해 다루기가 쉽습니다. 스포츠 사이트는 가연성 가스이며 연료로 사용할 수 있지만 메탄 및 프로판과 같은 다른 화염 가스와 비교하여 단위 부피당 낮은 칼로리 값으로 천천히 연소됩니다. 또한 엄청난 양의 질소 산화물을 방출 할 수 있습니다 (NOx) 분자에 질소가 함유되어 있기 때문에 화상을 입을 때 NH3. 조합을 개발할 때 스포츠 사이트에 의해 연료가 공급되었으므로, 우리는 다음 두 가지 점을 알고 있어야합니다. 점화 안정성과 억제 방법x배출.
스포츠 사이트의 적용 20% 연소 기술에 열 전력 보일러
화력 보일러에서 스포츠 사이트 연료를 사용하는 기술은 2016 년 이후 조용히 발전하고 있습니다. 목표는 스포츠 사이트 함량이 20% (칼로리 기준으로)로 구성된 연료로 구동되는 버너를 개발하고 실제 사용에 버너를 적용하고 성능을 평가하는 것입니다. 우리는 버너가 20%의 스포츠 사이트 함량을 포함하는 연료로 연료를 공급받을 때 발생하는 불꽃이 버너에서 안정적이고 혼합물 공기의 소용돌이 힘은 베네로 올바르게 조정된다는 것을 확인했습니다. The Nox연소 가스의 농도는 2 단계 연소비가 변경 될 때 측정 된 수치로 평가되었다. 우리는 NOx25 ~ 35%의 2 단계 조합 비율 내에서 측정 된 농도는 상업용 보일러 플랜트에서 사용됩니다. 또한, 우리는 스포츠 사이트 20% 조합 동안 연료에서 연료에서 연료에없는 함량의 비율이 측정의 오류를 고려한 후에도 동일한 2 단계 조합 비율 25 ~ 35% 내의 단일 기존 연료로 발사하는 것과 거의 동일하다는 것을 확인했다 (스포츠 사이트를 사용한 탄소 중립 열 발전, Vol. 55, No. 1, No. 1).).
개발의 마지막 단계로서, 2024 년 3 월에 Jera Co., Inc의 Hekinan Thermal Power 4, 1 백만kW 출력을 사용하여 2024 년 3 월에 스포츠 사이트 20% 조합 기술의 데모 테스트가 시작되었습니다. 이는 전 세계적으로 전력 세대를 사용하여 시연 테스트를 수행하기 위해 전 세계적으로주의를 끌고 있습니다.
데모 테스트 전에, 우리는 팬 및 기타 보일러 보조 장치에 미치는 영향, 주요 증기 및 재가열 증기 온도와 같은 보일러 특성 및 전극 먼지 수집기 및 기타 배기 가스 치료 장비에 미치는 영향과 같은이 연료로 전체 플랜트를 작동시키는 효과 및 상업적 타당성을 평가했습니다. 결과적으로, 플랜트에서 스포츠 사이트 20% 연소 기술의 데모 테스트를 수행 할 때, 주요 보일러 보조 장치를 업그레이드하거나 리모델링 할 필요가 없으며 관련 비용이 최소화되었습니다. 데모 테스트를 위해 장치를 준비하고 배열 한 후 다음 평가 및 시험을 시작했습니다.
- 스포츠 사이트 동안 전체 보일러 플랜트의 성능 평가 20% 조합
- 시작 및 셧다운과 같은 동적 작동 조건에서 운영 및 제어 성 평가 및로드 변경
- 스포츠 사이트 누출시 안전 조치 검사
우리는 이러한 결과가 발전 장비를위한 스포츠 사이트 20% 연소 기술을 확립하는 데 유용 할 것으로 예상하고 미래에 다른 발전소 에이 기술이 적용될 것으로 예상합니다.
스포츠 사이트의 사용을 늘리기위한 목표
열 전력 보일러에서 방출되는 COS의 양을 추가로 줄이기 위해 FY2021에서는 50% 이상의 발사에 스포츠 사이트의 사용을 증가시키는 버너 및 보일러 시스템을 연구하기 시작했습니다. 주로 스포츠 사이트에 의해 버너가 뿌려진 버너에 관해서는, 설계 정책이 확립되었으며 전체 보일러 플랜트의 상업적 타당성 조사에 반영 될 것입니다. 스포츠 사이트의 백분율이 20%를 초과하면 배기 가스 및 기타 조합 특성 및 증가 된 스포츠 사이트 유량이 더 커질 것입니다. 이러한 요인은 주 증기 및 재가열 증기 온도와 같은 전체 보일러의 성능에 더 영향을 미치며 배기 가스 및 압력 손실의 증가는 유도 된 초안 팬의 성능에 더 영향을 미칩니다. 또한 기술을 열 전력 보일러에 적용 할 때는 스포츠 사이트 사용의 증가로 인해 분쇄기가 공급하는 석탄의 양이 정상 작동 범위의 하한 수준으로 줄어들 수 있기 때문에 작동 방법을주의 깊게 검사해야합니다.
IHI에서 설계, 제조 및 건설 부서는 이들에 대한 잠재적 문제와 토론 조치를 식별하기 위해 협력하고 있습니다. 전체 보일러 플랜트의 연구 및 평가는 Jera의 협력과 함께 진행되고 있으며, Hekkinan Thermal Power Station Unit 5에서 1 백만kW 출력의 반대 발사 보일러를 사용하여 시연 테스트를 수행 할 수있는 공장의 상업적 타당성에 대한 구체적인 평가를 시작했습니다.
FY2021에서, 우리는 또한 스포츠 사이트만으로 버너를 개발하기 시작했습니다. 2022 년 5 월, 우리는 NOx농도 특성. 버너 근처의 상태를 관찰 할 때, 테스트 용광로에 설치된 화재 방향 재료가 빨간색이기 때문에 화염을 시각적으로 볼 수 없었지만, 우리는 IHI 표준 불꽃 탐지기를 사용하여 자외선 범위에서 파장을 발견하고 불꽃이 감지되었음을 확인했습니다.
스포츠 사이트에 의해 퍼져있는 버너와 관련하여, 우리는 AIOI 작업에서 대형 조합 테스트 장비를 사용하여 버너의 구조를 최적화하는 방법을 조사하고 있습니다. 상업용 보일러 공장에서 사용한다고 가정 할 때 세부 사항을 규모로 평가해야하기 때문입니다.
큰 스포츠 사이트 공급 장비의 새로운 설치
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이 큰 스포츠 사이트 공급 장비에는 최대 20t의 액화 스포츠 사이트를 저장하고 최대 2.4 t/h의 액화 스포츠 사이트를 기화 할 수있는 탱크가 포함되어 있습니다. 이를 통해 큰 조합 테스트 용광로에서 8 시간 이상 지속적으로 조합 테스트를 수행 할 수있었습니다.
이 공급 장비에서 기화 스포츠 사이트를위한 열원은 장비에 설치되어 LPG에 의해 털을 뿌린 작은 보일러에서 증기입니다. 작은 보일러로부터 공급 된 뜨거운 증기는 액화 스포츠 사이트를 기화기로 가열하여 스포츠 사이트를 기화시킨다. 기화 된 스포츠 사이트는 압력 감소 밸브와 유량 조절 밸브를 통과하며, 그 후 조합 테스트에 필요한 모든 압력 및 유량으로 안정적으로 공급할 수 있습니다.
우리는 안전을 철저히 검사하고 고려하며 여러 스포츠 사이트 가스 탐지기를 설치했을뿐만 아니라 정전을위한 응급 스프링클러 및 응급 운영 전력과 같은 응급 장비를 준비했습니다. 탱크 주변 지역에는 탱크에서 액화 스포츠 사이트가 누출되는 상황을 준비하기 위해 탱크에 저장된 모든 액화 스포츠 사이트의 흐름을 막을 수있는 제방이 설치되었습니다.
산업 용광로에 스포츠 사이트 조합 기술의 적용
스포츠 사이트 연소 기술은 전력 산업 이외의 많은 산업에 적용될 것입니다. 산업계에서 기업들은 제품 제조 공정에서 방출 된 공동을 줄이고 스포츠 사이트 연료를 사용하는 한 가지 방법으로 스포츠 사이트 연료를 사용하는 기술을 검토하기위한 속도를 가속화하고 있습니다. 이러한 과정의 예로는 금속 표면의 세라믹 소결 및 열처리가 포함됩니다.
석유 화학 산업에서 특히, 석유 정제 공정이 다양한 가열 및 분해 반응을 통합하기 때문에 각 공정에 맞게 조정 된 산업 용광로에서 COS가 방출됩니다. 정제 공정을 위해 이러한 산업 용광로에서 주로 사용되는 연료에는 가열 용광로의 헤비 오일 또는 천연 가스가 포함됩니다. 스포츠 사이트를 사용하여 그러한 연료의 일부를 대체하거나 독점적으로 스포츠 사이트를 태워서 COS 배출량을 크게 줄일 수 있습니다.
IHI는 분해 용광로에서 스포츠 사이트 연료 사용에 대한 연구를 시작했으며 혼합물 테스트를 계획하고 있습니다. 나프 타 분해 용광로 용 LNG 버너는 열전 발전소에 사용 된 것과 유의하게 다른 구조를 가지고 있으며, 연료와 공기는 혼합 후 동일한 코에 공급됩니다. 버너의 끝은 성형 된 세라믹 원뿔이며 연료는 노즐에서 원뿔까지 주입됩니다. 원뿔은 퍼니스 내부의 방사선에 의해 가열되고 원뿔을 접촉하는 연료는 안정적인 점화로 이어집니다. 버너에 스포츠 사이트 연료를 사용하려면 노즐과 소용돌이의 연료의 흐름 속도를 검토하여 발화성을 향상시켜야합니다. 우리는 현재 소규모 테스트 장비를 사용하여 시뮬레이션 연구 결과를 재현하기 위해 노력하고 있습니다.
또한, 우리는 화학, 세라믹, 제철소 및 기타 산업의 다양한 공정에 스포츠 사이트 연료 혼합 기술이 전통적으로 중유, LNG 및 기타 화석 연료를 사용한 기타 산업의 다양한 공정에 적용되는 것을 기대합니다. 각 유형의 산업용 용광로가 다양한 버너와 용광로 모양뿐만 아니라 다양한 사용 및 프로세스의 온도가 필요하기 때문에 고객의 요구에 따라 스포츠 사이트 혼합 기술을 계속 발전시킬 것입니다.