고유황 연료 사용 디젤 엔진에서 연료 첨가제를 이용한 매연여과장치의 재생에 관한 연구

이상호; 조규백; 김홍석; 이선엽; 최원빈; 안영모; 이의성; 이경열

doi:10.5916/jkosme.2018.42.9.690

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자료유형: 학술저널

저자정보: 이상호 (Korea Institute of Machinery & Materials) 조규백 (Korea Institute of Machinery & Materials) 김홍석 (Korea Institute of Machinery & Materials) 이선엽 (Korea Institute of Machinery & Materials) 최원빈 (University of Science and Technology) 안영모 (IB Materials) 이의성 (IB Materials) 이경열 (Korea Ship Safety Technology Authority)

저널정보: 한국마린엔지니어링학회 Journal of Advanced Marine Engineering and Technology (JAMET) 한국마린엔지니어링학회지 제42권 제9호

발행연도: 2018.11

수록면: 690 - 696 (7page)

DOI: 10.5916/jkosme.2018.42.9.690

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본 논문에서는 고유황 연료를 사용하는 선박에서 매연여과장치를 사용하기 위하여 연료 첨가제를 이용한 재생에 대한 연구를 진행하였다. 연료 첨가제 재생방식은 포집된 입자상 물질의 재생온도를 500℃이하로 낮춘다. 선박은 주기적인 엔진의 고부하 운전으로 추가적인 연료의 소비 없이 500℃의 재생온도를 얻을 수 있다. 실험을 통해 연료 첨가제의 활성물질, 매연여 과장치의 구성 및 연료 내 황 함유량에 따른 연료 첨가제 재생방식의 BPT(balance point temperature) 및 매연 재생 효율을 측정하였다. 재생특성평가는 279kW급 D6CB엔진의 후단에 매연여과장치를 장착하여 진행하였다. 매연여과장치는 22L SiC 필터를 사용하였다. 활성물질이 다른 3가지 연료 첨가제를 연료에 혼합하여 공급하였으며, 활성물질이 Ce인 연료 첨가제가 가장 낮은 BPT를 보였다. 초저황 경유에서는 모든 첨가제가 370℃ 이하에서 BPT를 보였다. 반면, BPT가 황 함유량이 216ppm인 MGO(marine gas oil)를 연료로 사용하면 BPT가 401℃ 이상으로 증가하였다. 재생특성의 향상을 위하여 디젤 산화 촉매와 Vd 코팅을 적용하면 MGO를 사용하여도 BPT가 278℃로 감소하며, 63%의 매연 재생 효율을 보였다. 황 함유량이 484ppm 이상인 연료에서는 디젤 산화 촉매와 Vd 코팅을 적용하여도 BPT가 증가하고 매연 재생 효율이 14% 이하로 감소하였다.

#입자상 물질 #매연여과장치 #재생 #연료 첨가제 #고유황 연료 #Particulate matter #Diesel particular filter #Regeneration #Fuel-borne catalyst #High sulfur fuel

참고문헌 (15)

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Ministry of Environment

이익성 / 2017 / 선박용 고속 디젤엔진에 적용한 디젤미립자 필터의 측정방법에 따른 입자상물질 저감효율 비교 연구 / 한국마린엔지니어링학회지 41(4):362~367

Z. Stępień / 2015 / The evaluation of fuel borne catalyst (FBC's) for DPF regeneration / Fuel 161:278~286

A. Lacarriere / 2015 / A low ash and highly stable formulated fuel borne catalyst with injection system deposit prevention properties

Z. Zhang / 2015 / Influence of an iron-based fuel-borne catalyst on physicochemical and toxicological characteristics of particulate emissions from a diesel engine / Applied Energy 146:270~278

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