초록
강화되는 환경 규제에 따라 석탄 화력발전소에서는 암모니아를 환원제로 사용하는 선택적 촉매 환원법을 이용하여 질소산화물의 발생량을 감소시키고 있다. 본 연구에서는 전산유동 해석을 수행하여 암모니아 혼합 관에서 희석 공기와 암모니아를 효과적으로 혼합하기 위한 혼합 장치를 도출하는 것을 목적으로 수행하였다. 혼합 장치가 없는 기존 혼합 관 형상인 Case 1-1 형상을 기준으로 혼합 관내의 후류 단면과 16개 출구에서 암모니아 농도의 %RMS를 비교하여 혼합 효과를 비교하였다. 혼합 장치는 암모니아 공급 관 후류에 사각 판과 혼합 관 벽면에 원호 모양의 판의 위치를 변경하여 수행하였다. 기존 형상의 경우(Case 1-1)에 16개 출구에서 암모니아 농도의 %RMS는 29.50%로 나타났다. 혼합 장치 형상이 암모니아 공급 관 후류에 사각 판이 있는 것과 인접한 곳에 원호 판을 설치한 Case 3-2 형상의 16개 출구에서 암모니아 농도의 %RMS는 2.08%로 나타났으며 암모니아 혼합에 가장 효과적인 혼합 형상임을 알 수 있었다.
According to reinforce environmental regulations, coal power plants have used selective catalytic reduction using ammonia as a reducing agent to reduce the amount of nitrogen oxide generation. The purpose of the present study was to derive a mixing device for effectively mixing dilute air and ammonia in the ammonia mixing pipe by performing computational fluid dynamic analysis. The mixing effect was compared by analysing the %RMS of ammonia concentration at the down stream cross section in the mixing pipe and the 16 outlets based on the case 1-1 shape, which is an existing mixing pipe without a mixing device. The mixing device was performed by changing the positions of a square plate on the downstream side of the ammonia supply pipe and an arc-shaped plate on the wall of the mixing pipe. In the case of the existing geometry(Case 1-1), the %RMS of ammonia concentration at the 16 outlets was 29.50%. The shape of the mixing device for Case 3-2 had a square plate on the downstream side of the ammonia supply pipe and an arc plate was installed adjacent to it. The %RMS of ammonia concentration for Case 3-2 was 2.08% at 16 outlets and it could be seen that the shape of Case 3-2 was the most effective mixing shape for ammonia mixing.
