| 초록 |
공정산업에서는 화석연료를 활용한(석탄 및 천연가스) 복합화력발전소로부터 배출되는 상당한 양의 CO2를 감소시키기 위해 CCS 기술을 활용하고 있다. 발전소의 운전 부하는 전력 수요에 따라 변화하고, CO2 포집시스템 운전성능 및 CCS 전체 효율에도 영향을 미치게 된다. 본 연구는 발전소의 부분 부하 운전에 따른 CO2 습식포집공정의 주요 설계요소들을 분석하고 최적의 운전조건을 도출하기 위한 효율적인 운영 방안을 제시하고자 한다. 상용 시뮬레이터 UniSim Design®을 이용하여 MEA 기반 CO2 습식포집공정 모델링 및 전산 모사를 실시하고, 문헌에 제시된 석탄 및 가스 복합화력발전소 모델로부터 운전 부하가 변화될 때 배출되는 배기가스의 유량과 조성을 적용하였다. CO2 습식포집공정 모델의 흡수제 유량, 로딩 값, CO2 제거량 등에 대한 민감도 분석을 통하여, 재생에너지를 최소화하고 공정 효율을 향상시키기 위한 운전 전략에 대해 연구하였다. 시간에 따른 여러 가지 조업 조건에 대한 에너지비용을 비교 분석함으로써 최적의 운전방안 및 운전조건을 제시하고, 포집공정의 구조개선 방안을 토대로 초구조(superstructure)기반 최적화기법을 적용하여 부분 부하 운전을 고려한 여러 가지 사례 연구를 수행하였다. 사사:본 연구는 2014년도 정부(미래창조과학부)의 재원으로 (재)한국이산화탄소포집 및 처리연구개발센터의 지원을 받아 수행된 연구임(2014M1A8A1049305). |
