LNG 이종연료 운전이 상업용 디젤 엔진의 출력 및배출가스 특성에 미치는 영향

Abstract

상업용 대형 디젤엔진에 LNG를 추가 공급하기 위해 Dual Fuel system을 설치하고, 환경부고시에 따라 ‘ND-13모드’로 운전하여 엔진 출력 및 배출가스 특성을 연구하였다. 이를 통해 혼소시스템의 개조가 상용화 가능한지 타당성을 검토하고, 상용화가 가능하도록 혼소율 및 출력, 배출가스 저감 방안을 도출하고자 한다. 실험 결과, 엔진 출력과 토크는 기존 엔진 대비 ±5% 이내에 있음을 확인하였고, 법적 개조 범위 내에 있음을 알 수 있었다. 배출가스 특성 부분에서는 부하의 증가에 따른 CO 2 배출량 감소가 뚜렷했으며, 15.3% 감소 됨을 확인하였다. NO X 배출량은 58% 감소하였고, 이는 흡기 가습에 의한 연소온도의 저하로 판단된다. 반면, THC 및 CO는 큰 폭으로 상승하였는데 이는 Bulk Quenching 현상 및 흡기 가습에 따른 천연가스의 연소성 약화와 순정 촉매의 미장착에 기인한 현상으로 판단된다. 향후, 시스템의 연소성능 향상을 위한 맵핑값 수정 및 산화촉매의 설치를 통한 추가 연구가 필요하다.