Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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1999.11a
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pp.19-22
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1999
2차 세계대전 이후 두 차례에 걸친 원유파동과 최근의 유가상승으로 석유의 대체에너지원으로서의 석탄의 중요성이 새롭게 대두되어, 석탄의 활용에 대한 연구가 석탄 부존량이 풍부한 미국, 영국, 독일 등을 중심으로 집중적으로 진행되고 있다. 이중 석탄가스화 복합발전은 공해가 적은 새로운 에너지원으로서의 실용화가 가장 유망한 새로운 발전기술로서, 경제성 및 환경 보전성이 우수하며, 고효율 발전과 에너지 절약 및 전력 계통의 운용측면에서도 큰 효과가 기대되는 핵심기술이라 할 수 있다.(중략)
일반적으로 고전압의 절연물로 사용되어 지고 있는 gas를 고기압으로 압축하여 사용하므로써 그 압력에 비례하여 절연내력을 증가시킬 수 있다는 사실을 알고 있다. 따라서 전력계통에서 그 사용전압이 점차 초고전압화 됨에 따라 그에 따른 절연물로써 압축가스의 이용이 증가일로에 있으며 어떤 압축가스를 사용하므로서 높은 절연내력을 얻을 수 있음은 물론이거니와 열적으로 안정하며 전도성이 좋고 또한 교류송전선로에 이용될때는 Corona가 발생하는 가능성도 적으며 유전손실도 줄일 수 있는 장점을 가지고 있다. 특히 이러한 압축가스는 고전압발생장치, 고전압변환장치 및 고전압용 개폐기등의 절연에 상당히 많이 사용되고 있으며 5기압 정도의 부성기체는 고전압변압기나 Compact Substation의 절연물로써 점차 이용이 증가되고 있다.
The process simulations are made on the IGCC power plant using heavy residue oil from refinery process. In order to model combined power block of IGCC, the present study employs the gas turbine of MS7001FA model integrated with ASU (Air Separation Unit), and considers the air extraction from gas turbine and the combustor dilution by returned nitrogen from ASU. The exhaust gas energy of gas turbine is recovered through the bottoming cycle with triple pressure HRSG (Heat Recovery Steam Generator). Clean syngas fuel of the gas turbine is assumed to be produced through Shell gasification of Visbreaker residue oil and Sulfinol-SCOT-Claus gas cleanup processes. The process optimization results show that the best efficiency of IGCC plant is achieved at 20% air extraction condition in the case without nitrogen dilution of gas turbine combustor find at the 40% with nitrogen dilution. Nitrogen dilution of combustor has very favorable and remarkable effect in reducing NOx emission level, while shifting the operation point of gas turbine to near surge point.
Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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1994.11a
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pp.59-67
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1994
석탄가스화 복합발전설비에 사용되는 석탄주입계통 설계/엔지니어링을 위한 체계적 방법을 제시하였다. 석탄주입계통의 주요 구성요소로는 호퍼, 필터, 스크류공급기, 공압수송기 및 사출용기등을 고려하였고, 그에 대한 설계 사양 및 제한조건들을 제시하였다. 더 나아가 석탄주입계통의 공정제어를 위해 필요한 계측장비, 제어논리 및 제어시스템에 대한 설계기준을 서술하였다. 본 연구에서 제시된 방법들은 석탄주입계통의 기본설계 또는 선정을 위한 엔지니어링에 유용하게 사용될수 있을 것으로 판단된다.
석탄 가스화기 내에서 슬래그의 축적에 의한 막힘 현상 등으로 발생 가능한 조업중단을 예방하기 위해 탄의 종류에 따른 슬래그의 유동을 정확히 예측하는 것은 중요하다. 슬래그의 유동은 원료인 석탄의 회 성분 조성 그리고 가스화기 온도의 영향을 크게 받는다. 회가 용융된 형태인 슬래그의 융점 특성을 파악하여 슬래그 거동을 예측하기 위해서는 회를 조성하고 있는 주성분의 비율 뿐 아니라 소량의 성분들도 고려하여야 한다. 또한, 가스화기 조업 조건 중 수증기 분압이 슬래그 점도에 미치는 변화를 파악하여 공정 조건 확립 및 슬래그 계통 제어 로직에 반영 할 수 있다. 따라서, 대표적 열화학 평형계산 프로그램인 Factsage를 이용하여 슬래그 성분의 액상선 온도를 예측해보았다. 슬래그는 회 성분의 조성에 따라 결정 슬래그와 유리 슬래그로 나눌 수 있다. 본 연구에서는 결정 슬래그로는 Alaska Usibelli 탄을, 유리 슬래그로는 Kideco 탄의 조성을 사용하여, 가스화기 조업 조건 중 수증기의 분압에 따라 석탄 슬래그의 형성 및 점도 변화에 직접적인 영향을 미치는 결정 형성에 대한 상관관계를 예측해 보았다. 또한, 슬래그 유동에 영향을 줄 수 있는 요인으로써, 석탄의 품질을 결정하는 인자인 Base/Acid Ratio, Iron in Ash, Calcium in Ash, Silica-to-Alumina Ratio, Inron-to-Calcium Ratio를 달리 변화시켜가며 슬래그 점도 변화에 직접적인 영향을 미치는 결정 형성을 예측하였다. 이 예측결과는 향후 실험 데이터와 비교하여, 슬래그 처리 부분의 모니터링에 기초 자료로 활용될 뿐 아니라, 슬래그점도 측정 시스템의 운전 파라미터를 도출하는데 이용 가능할 것이다.
Proceedings of the Korean Operations and Management Science Society Conference
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2002.05a
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pp.590-597
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2002
LNG고압펌프계통은 천연가스 고압 송출에 있어 가용도가 매우 중요한 계통이다. 본 연구에서는 현재 적용되고 있는 예방(계획)정비주기를 가용성 측면에서 재검토했다. 확률적인 운전대수와 운전 및 보전 형태에 연관된 여러제약이 고려할 때 계통 불가용도를 정량화하기 위하여 시뮬레이션 기법을 적용했다. 중도 절단된 형태의 펌프 수명 데이터를 분석해 욕조형의 고장율 함수를 도출했으며 보수시간 데이터를 분석해 확률분포모수를 구했다. 또한 주요 펌프부대설비에 대해서는 상수형의 고장율과 보전율을 도출했다. 분석된 확률모수를 작성된 시뮬레이션 모형에 입력하고 과거의 운전대수 시나리오를 설정해 실험한 결과와 실제 보수 및 운전 자료를 비교해 모형의 유효성을 보였다. 그리고 차후 예상되는 운전요구대수 시나리오를 기정하고 각 예방정비주기별로 반복 실험하여 계통의 불가용도를 보이고 적합한 예방정비주기를 도출했으며 펌프부품 교체비용의 기대 절감액을 보였다.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.15
no.3
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pp.1229-1235
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2014
At the LPG vehicle air intake system, most of dust particles in the air cleaner are removed. However very small particles are not removed and accumulated. The accumulation of carbon in air intake system is going to affect the idle speed control and sensor signal. It also causes engine chattering and transmission troubles of automatic transmission. This is study about cleaning up intake system using cleaning chemical. We can clean up the intake system by spraying cleaning liquid onto intake device when the engine is idling after intake hose is removed from warmed up vehicle. We can obtain the following experimental results by cleaning up ISC, surge tank, intake manifold, intake valves and combustion chamber. According to this results, the stroll valve works correctly and power rate of engine is up to the standard, it is smoothy to control the idling speed when a vehicle pulls up. After cleaning up CO grow down about 0.15%, HC does about 20~100 ppm.
국내에서 IGCC 플랜트의 복합발전시스템의 평가는 여러 분야별로 진행되어 왔다. 크게 살펴보면 다음과 같다. 첫 번째는 가스터빈 쪽의 기술이다. 즉, 기존 천연가스를 이용하는 가스터빈을 어떻게 하면 석탄가스를 사용하는 IGCC 플랜트에 적합하게 맞출 것인가 하는 문제이다. 두 번째는 효율을 어떻게 하면 높일 수 있는가의 문제로서 석탄의 종류, 가스화 방법을 효율적으로 선택, HRSG(heat recovery steam generator)를 효율적으로 설계, 그리고 정제공정에서의 에너지 소비를 줄이는 분야였다. 세 번째는 어떻게 하면 오염을 줄일까의 문제로서 질소나 스팀 분사를 연계하여 NOx를 감소시키고 정제 공정에 사용되는 촉매를 개발한다던지 공정을 발달시키는 분야였다. 이 외에도 여러 종류의 연구가 이 분야에서 있었으나 주로 설계 분야의 연구가 주되였다. 이것은 발전소의 건설을 위한 초기 단계로서 당연한 결과일 수 있다. 그러나, 지금 IGCC 플랜트가 건설되는 과정에 있으므로 우리나라 전력계통 연계와의 문제도 생각해보아야 한다고 생각한다. 따라서 이번 연구에서는 IGCC 플랜트 운영의 불확실성이 약간이라도 존재하기에 이 플랜트가 기저발전 보다는 첨두발전 쪽이나 태양열/광발전, 풍력발전 등 다른 신재생에너지 자원처럼 독립된 전력 시스템으로 운영될 것이라 생각하고 이렇게 운영될 때는 발전소의 부하률의 변화가 심할 수 있다는 가정하에 플랜트의 부하률에 따른 석탄의 합성가스, 연료가스 전환량 및 전환효율 및 발전량 및 발전효율을 전산모사를 통해 예측해보았다.
Kim, Ji Won;Lee, Hwa Soo;Lee, Han Hyeong;Kim, Myoung Nam;Kang, Dai Ill
Journal of Conservation Science
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v.31
no.4
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pp.403-409
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2015
Malachite and Azurite are the typical copper system pigments which used the mural paintings since ancient times. The mural painting is at risk for damages of the painting layer by atmosphere gas because it is exposed at external environment. In this study, it did experiment about an effect to Malachite and Azurite by environmental pollution gas($NO_2$, $CO_2$, $SO_2$) then analysis and estimate about test for pieces using mural painting colored that two pigments. As a result, Malachite and Azurite were changed on $NO_2$ but not changed $CO_2$ and $SO_2$. Especially as the concentration of $NO_2$ is increased, exfoliation of the pigment layer weave remarkably formed pores on the pigment particles on SEM, the phenomenon to be pieces were observed together with smaller particles. In the case of Malachite that were exposed to $NO_2$ gas, new compounds(Rouaite : dicopper (nitrate(V) trihydroxide, $Cu_2(NO_3)(OH)_3$)) was appeared by XRD analysis. Therefore, there had been able to verify the fact that the cause exfoliation and discoloration phenomena accompanied by chemical changes for Malachite and Azurite.
저분자량의 가스와 물이 물리적 결합으로 이루어진 가스 하이드레이트는 상대적으로 많은 양의 가스가 포집될 수 있다는 특성을 이용하여 다양한 분야에서 활발한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 매립지에서 발생되는 매립가스를 하이드레이트의 원리를 이용하여 효율적으로 저장 및 수송하기위한 공정에 적용하기위해 필요한 매립지 가스 하이드레이트의 상평형에 대한 특성을 분석하고자한다. 일반적으로 매립지 가스에는 메탄이 약 50%, 이산화탄소가 약 35%, 질소가 약 6% 포함되어 있으며 그 밖에 산소, 수분, 암모니아 황화수소 메르캅탄 등 할로겐 계통을 포함한 탄화수소계화합물 수십여종이 포함되어 있다. 이러한 매립지가스를 하이드레이트화 하기위해서는 매립지가스에 포함된 다양한 성분들이 하이드레이트 형성에 미치는 영향을 알아볼 필요가 있다. 특히 황화수소의 경우 독성이 있으며, 실제 플랜트에서 장비의 부식등 악영향을 미치므로 이와 관련한 기초 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 메탄, 이산화탄소, 황화수소가 각각 49.9%, 50.05%, 500ppm의 조성으로 이루어진 혼합가스를 이용하여 하이드레이트 생성 및 해리 시 거동을 측정하고 그 상평형 영역을 기존데이터와 비교분석 하였다. 25bar, 36bar에서 측정한 상평형 데이터는 한국해양대학교 에서 측정한 결과와 마찬가지로 실제 상평형 영역이 CSMHYD 프로그램으로 예측한 것보다 하이드레이트의 안정영역이 약 2bar 정도 높게 형성되는 것을 확인하였으며, $CH_4+CO_2+H_2S$ 혼합가스 하이드레이트의 생성 시 mol consumption은 $CH_4+CO_2$ 혼합가스 하이드레이트와 유사하게 나타났다. 이 결과로 유추하건대, 황화수소의 첨가는 하이드레이트의 형성 압력을 높이지만, 하이드레이트 형성률에는 크게 영향을 미치지 않는다고 할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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