Abstract
An Experimental study was conducted to investigate the effective way for fuel consumption improvement in radiant tube burner heating system used in steel manufacturing process. To find effectiveness of increase of temperature and oxygen fraction of intake air on fuel consumption, the model radiant tube burner heating system with recuperator was designed to be able to adjust temperature and oxygen fraction of intake air, and was operated under various conditions with oxygen concentration in exhaust gas changed. The results show that burner chamber temperature was increased about $10\%$ of intake air temperature increase. so it was difficult to expect fuel consumption improvement. But only 1 or $2\%$ increase of oxygen fraction in intake air made a significant improvement in fuel consumption even though it made much NOx emissions also. Therefore, if NOx emissions is controlled under regulation with burner modification, it is expected that increase of oxygen fraction in Intake air is effective way to improve fuel consumption.
강판의 냉간압연 후 소둔을 하기 위한 열처리 공정에서 사용되고 있는 Radiant Tube Burner(이하 RT버너) 연비를 개선하기 위한 효율적인 방법을 실험적으로 조사하였다. 재열기가 설치된 모델 RT버너를 실험에 맞도록 개조하여, 배기 중 산소 농도 조건을 변화시키면서 연료 소모에 대한 흡입공기의 온도와 산소분율의 영향도를 파악하였다. 본 연구의 결과, 흡기 온도를 상승시키면 RT버너의 chamber온도가 상승하나 그 상승폭은 흡기 온도 상승폭의 $10\%$에 지나지 많아, 흡입 공기 온도의 상승만으로는 연료 소모 개선을 기대할 수 없다는 것을 알 수 있었다 그러나, 흡입 공기 중 산소분율 변경 실험 결과, 흡입 공기 중의 산소분율을 $1.5\%$증가시키면 NOx의 배출이 약 $40\%$정도 증가하지만 약 $20\%$의 연비 개선 효과를 보였다. 따라서, NOx 배출 증가를 억제하는 산소 고부하 전용 RT버너는 RT버너 시스템의 연료 소모를 개선하는 효과적인 방법의 하나로 기대된다.
