• 대한기계학회논문집B
• /
• 제34권6호
• /
• pp.587-597
• /
• 2010

공기다단연소는 석탄화력발전에서 NOx을 저감하기 위한 기술 중에 하나로 잘 알려져 있다. 본 연구에서는 미분탄 보일러에 공기다단연소를 적용하여 현 수준을 유지하면서도 NOx 저감을 이룰 수 있는 최적의 운전조건을 제안하고자 한다. 공기다단연소를 적용하기 위해 미분단 보일러에 설치된 CCOFA와 SOFA를 통해 공급공기비율을 16.7/83.3%, 25/75%, 50/50%, 75/35% 그리고 83.3/16.7%로 서로 다르게 공급하여 연소 및 배출물질 특성을 연구하였으며, 또한 공기다단연소기술의 적용에 의한 냉각 영향와 재연소반응 영향를 확인하기 위해 동일한 조건에서 공기와 질소를 각각 공급하여 NOx 저감영향을 확인하였다. 본 연구결과를 통해서 CCOFA와 SOFA에 동일한 양을 공급한 공기다단연소조건에서 NOx의 최대저감효과를 확인하였고, 최적의 운전조건을 도출하였다.

• 에너지공학
• /
• 제4권1호
• /
• pp.115-125
• /
• 1995

본“천연가스 다단연소기술 연구”는, 공업적으로 널리 쓰이는 선회확산 방식으로 천연가스를 연소시킬 때 그 연소 특성과 발생되는 환경오염물질인 일산화탄소(CO)와 질소산화물(NOX)의 저감에 대한 연구로서, 천연가스의 난류확산화염과 선회확산화염의 유동장, 온도장, 농도장을 실험과 수치해석을 통하여 분석하여 각각 연소방식의 화염구조와 특성을 규명하고 해석하였다. 그리고 그 결과를 토대로하여 다단확산 연소실험 장치를 제작 다단확산연소의 중요한 인자인 1차당량비, 2차공기주입위치, 유속, 선회도 등을 변화시켜 질소산화물 저감과 높은 연소효율을 얻을 수 있는 최적의 연소조건을 찾아 내었다. 본고에서는 실험부분만을 간추려 발표하고 수치해석 부분은 다음 기회로 미루고자 한다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제18권12호
• /
• pp.57-64
• /
• 2017

오늘날 EU환경규제로 포장용 완충재로 사용되는 EPS(스티로폼) 대체용 공기 충진 완충재는 출시 이후 점진적으로 시장이 확대되는 포장업계 블루칩이다. 공기충진형 완충재는 뛰어난 완충능력과 친환경성으로 EPS를 대체하여 빠르게 시장을 확장하고 있다. 기존 공기 충진 완충재에 대비하여 원료절감과 공정향상, 직관적 미관 향상을 모두 충족하는 새로운 선택 충진형 공기 충진재 제조기술이다. 본 연구는 다단 에어셀 충진 밸브성형기술은 선택충전 기술을 바탕으로, 밸브형성 구조기술을 적용하여 선택적으로 다양한 형태로 충진이 가능한 기술이다. 다단 에어셀 충진 밸브성형기술의 구조도는 밸브단이 구분된 제1주입필름, 밸브필름, 제2주입필름 등 3겹의 필름을 적층하여 복수의 주입구를 형성한 기술이다. 기존의 기술은 연결된 다수의 공기주머니에 공기를 주입하기 위한 별도의 외부 공기주입로가 필수적으로 구성되어야 하나, 본 연구는 공기 주머니의 내부에 외부 공기주입로가 형성되어 공기를 주입하기 위한 외부 공기주입로가 외견상 없어짐으로써 그에 따른 원재료 및 공정이 감소하고, 공기가 주입되어 원형 튜브로 팽창하는 과정에서 단면의 길이가 63~66%로 축소되는 공기주머니와 다르게 공기주입 후 내부 공기가 배출되고 단면이 원래의 길이를 유지하여 불필요하게 접힌 채 붙어 있는 외부 공기주입로를 내부에 일체화 하여 완충재의 미관이 향상되는 기술적 특징과 다수의 연속된 공기주머니에 선택적으로 공기를 충전할 수 있는 선택충전에 관한 것으로 기존 기술대비 뛰어난 차별성을 갖는 스마트한 공기충전형 완충재 제조 기술이다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제38권12호
• /
• pp.963-969
• /
• 2014

본 연구는 고회분탄의 최적화된 연소 조건을 알아보기 위해 회분 함량이 각기 다른 네 종류 석탄의 연소시 배출되는 NOx및 미연분 특성을 알아보았다. 실험은 DTF(Drop Tube Furnace)를 통해서 다양한 입자크기조건 및 공기다단방식을 도입하여 수행하였다. 결과로 회분의 함량이 증가할수록 미연분이 증가하며, 입자크기가 증대될수록 미연분에 대한 회분의 영향이 명확해짐을 확인하였다. 또한, 회분의 함량이 증가할수록 Char-NOx가 감소하며, 입자크기가 감소할수록 NOx의 배출이 감소하는 것을 확인하였다. 본 연구는 고회분탄의 NOx를 저감하는 방법으로 공기다단방식의 적용을 제안하며 전단 연소 영역의 공기과잉률 변화를 통한 최적화된 연소조건을 제시하였다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제34권3호
• /
• pp.283-290
• /
• 2010

이 연구의 목적은 NOx 저감을 위한 연료희박 재연소 기법과 산화제 다단 연소 기법의 혼합 기법의 실험적 연구를 목표로 한다. 실험용 연소로에서 재연소 연료 분율, 재연소 노즐 직경, 산소부하도 및 재연소 연료 분사 위치등을 고려한 실험을 수행 하였다. 또한, 산화제 다단 연소를 통하여 생성된 유동장이 NOx 저감에 미치는 영향을 연료희박 기법의 NOx 저감율과 비교하는 실험을 수행하였다. 실험을 통하여 연료희박 재연소와 산화제다단연소 기법의 혼합 기법이 NOx 저감에 미치는 긍정적인 효과를 관찰 하였다.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
• /
• 한국에너지공학회 1996년도 추계학술발표회 논문집
• /
• pp.85-90
• /
• 1996

석탄 직접연소의 신기술인 Cyclone 연소기술은 환경오염저감 기술증의 하나로서, 고온 연소로 인해 회분이 연소실 내부에서 용융, 제거된 후 고온의 청정연소가스만 보일러로 유입된다. 또한 연소기의 fuel-rich 연소조건하에서 생성된 고온의 불완전연소가스는 보일러 입구에서 충분한 재연소공기를 공급함으로서 완전연소시킬 수 있으므로 적은 시설투자 비용으로 기존 오일이나 가스용 보일러를 석탄용으로 전환이 용이할 뿐만 아니라 이러한 다단 연소방식을 채택하여 NOx 제어도 가능하다는 이점이 있다. Cyclone 연소기술의 개발은 석탄의 청정연소 뿐만 아니라 그 기술을 토대로 석탄가스화, MHD 발전, 가연성 폐기물 소각등에도 활용할 수 있다. 따라서 국내 기술자립을 위해 실험용 Cyclone 연소기를 설계, 제작 및 연소실험을 수행한 결과, Peco-semi탄을 연료로 공급량 약 30 kg/hr, 공기비 약 1.0 일 때 탄소전환율은 약 95% 이며 회분제거율은 약 70%임을 확인할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제33권11호
• /
• pp.858-868
• /
• 2009

A numerical investigation has been carried out about the performance of a 500MW class tangentially coal-fired boiler, focusing on the optimization of separated overfire air (SOFA) position to reduce NOx emission. For this purpose, a comprehensive combination of NOx chemistry models has been employed in the numerical simulation of a particle-laden flow along with solid fuel combustion and heat and mass transfer. A reasonable agreement has been shown in baseline cases for predicted operational parameters compared with experimental data measured in the boiler. A further SOFA calculation has been made to obtain optimum elevation and position of SOFA port. Additionally, clarifying on the effect of SOFA on NOx emission has been carried out in the coal-fired boiler. As a result, this paper is valuable to provide an information about the optimum position of SOFA and the mechanism by which the SOFA would affect NOx emission.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제36권3호
• /
• pp.335-342
• /
• 2012

자동차배출가스는 이산화탄소($CO_2$)에 의한 지구온난화 및 탄화수소(HC)와 질소산화물($NO_x$)에 의한 오존 생성을 야기하는 등, 인체와 환경에 나쁜 영향을 미치기 때문에 이에 대한 관심이 증폭되고 있다. 가솔린 직접분사 (Gasoline Direct Injection; GDI)엔진은 디젤엔진과 같이 연소실내에 연료를 직접 공급하는 방식으로서 가솔린엔진의 취약점으로 지적되어 오던 높은 연료소비율 문제를 획기적으로 개선할 수 있는 기술로 평가되고 있다. 본 연구에서는 분무유도방식(Spray-guided type)의 GDI엔진을 이용하여 공기과잉률 2.0 이상의 초희박 연소를 통해 연료소비율을 개선하였다. 추가적인 연료소비율 개선 및 배출가스 저감을 위해 희박연소시 다단 분사전략과 Exhaust Gas Recirculation (EGR)을 적용하였다. 배출가스 수준과 운전성능을 평가하고 이를 배출가스 규제와 비교 검토함으로써 국내 관련기술 개발 방향 및 상용화 가능성에 대해 검토하고자 하였다.