LFG 혼합가스의 연소특성에 관한 연구

초록

매립지 가스(LFG)의 메탄 농도는 40∼60%로 상용가스 연료(LNG)의 절반 정도에 해당하는 발열량을 가지고 있기 때문에 에너지원으로써 충분한 활용가치가 있다. 그러나 LFG는 다양한 화합물로 구성되어 있고, 그 조성도 변하기 때문에, LFG를 에너지로 이용하기 위해서는 LFG의 제반 연소 특성에 대한 체계적인 연구가 요구된다. 이는 LFG 활용을 위한 실용적 측면뿐만 아니라 기초 학문적 측면에서 매우 중요하다. 본 연구에서는 LFG에 LPG를 혼합하여 이들 혼합 연료와 기존 도시가스와의 연소 물성치, 화염 전파속도, 화염 안정성, 등을 비교 검토하였고 실용연소기를 이용하여 실증실험을 수행하여 다음과 같은 결론을 내렸다. LFG+LPG 혼합가스와 도시가스는 연소속도가 유사하여 호환이 가능할 것으로 생각되며, 실제 실증 실험을 통하여 간단한 당량비 조정만으로 도시가스용 가스레인지에 이용가능함을 검증하였다. 그러나 현재 제안된 혼합가스의 연소속도식과 본 실험의 계측치와 상당한 차이가 있어 현행 호환성 기준에 대해서도 새로운 방법이 검토되어야 할 것으로 여겨진다. LFG 혼합가스 확산화염의 안정화 특성에는 연소속도 이외에 점성계수, 밀도, 노즐직경, 연료의 질량분율 등 여러 인자가 화염 안정화에 관계함을 알았다. 특히 주위류가 존재하는 경우는 더 많은 연구가 요구된다.