A Study on the Burner Structure for Efficient Improvement of Steam Reforming

수증기 개질 반응기의 효율 향상을 위한 버너 구조 연구

  • 성봉현 (유니슨 기술연구소 에너지구조연구부 수소연료전지팀) ;
  • 한재찬 (RTI 엔지니어링 기술연구소) ;
  • 신장식 (유니슨 기술연구소 에너지구조연구부 수소연료전지팀) ;
  • 이승영 (유니슨 기술연구소 에너지구조연구부 수소연료전지팀) ;
  • 양혜경 (유니슨 기술연구소 에너지구조연구부 수소연료전지팀) ;
  • 신석재 (유니슨 기술연구소 에너지구조연구부 수소연료전지팀) ;
  • 박종원 (RTI 엔지니어링 기술연구소) ;
  • 김두훈 (유니슨 기술연구소 에너지구조연구부 수소연료전지팀)
  • Published : 2007.06.21

Abstract

가정용 연료전지 수소 공급용 연료변환 장치는 LNG, LPG를 이용하여 수소를 제조하는 수증기 개질과 제조된 합성가스의 정제공정으로 저온/고온 전이 반응 및 선택적 산화 반응을 포함하게 된다. 이중 전체 연료변환 장치 효율은 공정중의 유일한 흡열 반응인 수증기 개질 반응기 구조와 반응열 공급용 버너에 의해 결정된다. 반응열 공급용 버너의 형식, 구조 등의 변수를 통해 본 연구진에 의해 개발된 반응구조의 최적 열원 공급 방식을 산출하고자 하였다. 이를 위하여 본 연구에서는 원통형 개질 반응기에 적용 가능한 버너의 구조, 토출 각도, 토출구의 수 등의 버너 설계 변수가 버너의 성능의 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 연구에 사용된 버너는 적용 연료의 혼합 특성을 증가시키기 위해 혼합공간을 충분히 유지 하였으며, 버너의 구조와 연소용 기체의 토출각 및 토출구의 위치 변화를 통한 불꽃의 형태를 변화 시켜 반응기 내의 온도 분포 특성을 비교 분석하였으며, 분석 결과에 의해 원통형 개질 반응기에서 최대 효율을 가지는 버너의 구조로부터 수증기 개질 반응을 평가하였다.