• 제목/요약/키워드: 마일드 연소

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가동조건 변화에 따른 순산소 마일드 연소 형성 연구 (Formation of Oxy-Fuel MILD Combustion under Different Operating Conditions)

  • 이필형;황상순
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제40권9호
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    • pp.577-587
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    • 2016
  • 순산소 마일드 연소는 공기를 사용하는 연소에 비하여 열효율 및 연소안정성이 높고 배기가스 배출량이 낮아 유망한 연소기술 중 하나로 알려져 있지만 마일드 화염의 형성에는 아직까지 많은 어려움이 있는 실정이다. 본 논문에서는 순산소 마일드 형성을 위하여 연소기 형상 및 운전조건 변화가 순산소 마일드 연소에 미치는 영향을 3차원 수치해석을 적용하여 분석하였다. 수치해석 결과 마일드 연소화염의 특징인 고온영역과 평균온도를 감소시키는 데 있어서 산화제유속 증가가 보다 효과적임을 확인하였다. 또한 외부 예열이 없는 조건에서도 최적화된 산소-연료 공급조건에서 순산소 마일드 연소화염의 형성 가능성을 확인하였고 안정적인 순산소 마일드 연소는 당량비 0.90, 연료유속 10 m/s, 산소유속 200 m/s, 노즐간 거리 33.5 mm 조건에서 보다 안정적으로 형성됨을 확인할 수 있었다.

동축류 마일드 연소기를 적용한 마일드 연소 형성 연구 (Formation of MILD Combustion using Co-flow MILD Combustor)

  • 이필형;황상순
    • 한국연소학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.8-16
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    • 2017
  • MILD combustion was first developed to suppress thermal NOx formation in combustor for heating industrial furnaces. In this paper, the effect of co-flow MILD combustor geometry and operating conditions on the formation of MILD combustion was analyzed using 3 dimensional numerical simulation. The numerical simulations were carried out using ANSYS Fluent. The combustion and turbulence flow was modeled using the Eddy Dissipation Concept(EDC) model and realizable $k-{\varepsilon}$ model respectively. The results show that the high temperature region and average temperature decreased due to an increase in the air velocity and decrease the wall thickness of fuel nozzle. In particular, the MILD combustion flame was found to be stable with a combustion flame region at fuel velocity 10 m/s, air velocity 20 m/s, fuel nozzle thickness 1.0 mm, equivalence ratio 0.9, and outlet area ratio 40%.

마일드 연소장 수치계산을 위한 화학반응기구의 예측성능 검토 (Investigation on the Prediction Performance of the Chemical Kinetics for the Numerical Simulation of MILD Combustion)

  • 김유정;오창보
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2012년도 제45회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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    • pp.341-344
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    • 2012
  • The prediction performance of the chemical kinetics for the numerical simulation of MILD combustion was investigated. A wall-confined turbulent methane jet combustor was adopted as a configuration. Four chemical kinetics, such as a global 3-step, WD4, Skeletal, and DRM-19, were investigated, The air stream of the wall-confined MILD jet combustor was diluted with combustion products. It was found that the DRM-19 was optimal for the numerical simulation of the MILD combustion.

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제트 유동장에서의 마일드 연소 및 오염물질 배출특성에 관한 전산해석 연구 (Computational Study of the MILD Combustion and Pollutant Emission Characteristics in Jet Flow Field)

  • 김유정;송금미;오창보
    • 한국연소학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.60-65
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    • 2012
  • The MILD combustion and pollutant emission characteristics were investigated computationally. The temperature of supplying air-stream and mixing rate (${\Omega}$) of exhaust gas in the air-stream were adjusted to investigate the effects of those parameters on the MILD combustion in jet flow field. The emission indices for NO (EINO) and CO (EICO) were introduced to quantify the amount of those species emitted from the combustion. The high-temperature region disappeared gradually as the mixing rate increased for fixed air-stream temperature. The EINO increased as the air-stream temperature became higher for fixed mixing rate, and the EINO decreased dramatically with increasing the mixing rate for each air-stream temperature condition. The EICO also decreased with increasing the mixing rate and it was nearly independent of air-stream temperature except for near ${\Omega}$ = 0.7. It was found that the CO supplied in the air-stream can be destroyed in the MILD combustion over the certain mixing rate.

벽면으로 둘러싸인 제트 유동장에서의 마일드연소 및 오염물질 배출특성에 관한 전산해석 연구 (Computational Study of the Mild Combustion and Pollutant Emission Characteristics in Wall-confined Jet)

  • 송금미;오창보
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2012년도 제44회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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    • pp.263-266
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    • 2012
  • The characteristics of mild combustion and pollutant emission were investigated computationally with supplied air stream temperature and dilution rate in jet flame. The air was diluted with main combustion products. As dilution rate increased at fixed air temperature, the temperature distribution of burner inside was uniformed and the maximum mole fraction of CO and NO was decreased. In addition, emission indices for NO, CO, and $CO_2$ were compared with air temperature and dilution rate.

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재생연료의 MILD연소기술 (MILD Combustion Technology for Recycled Fuel)

  • 심성훈;정상현;이상섭
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.205.2-205.2
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    • 2010
  • Optimum operation conditions of low-NOx MILD combustion for gaseous and solid fuels have been investigated by experimental and computer simulation. Loop reactor type MILD combustor without air pre-heater has been used in the present work. The results show that the balance of injection velocities of fuel and surrounding air is major factor for maintaining MILD combustion mode. Temperature difference between lower and upper part can be reduced less than 20 degree of Celsius. It was found that NOx emission in MILD combustion also can be remarkably reduced to more than 85% in comparison with conventional premixed combustion, and reduced to more than 50% in case of nitrogen and carbon dioxide carrying dried waste water sludge and pulverized coal in comparison with the same of air carrying. It was also found that carbon monoxide emission increase was not appeared at the time of changeover to MILD combustion mode from premixed or air carrying combustion at optimum operation condition.

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Flat Burner 위에 설치된 Ceramic Honeycomb의 축열성능 연구 (A Study on the Heat Accumulation Performance of Ceramic Honeycomb located on the Flat Burner)

  • 박재민;허수빈;윤봉석;이도형
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제36권2호
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    • pp.244-249
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    • 2012
  • 최근 화석연료 사용으로 인한 에너지 위기와 환경오염 문제가 사회적 문제점으로 떠오르고 있어 친환경 에너지 개발에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. PEMFC는 기본적으로 수증기 개질반응을 통해 고순도 수소를 얻고 있지만 운전 시 기동시간이 길고 빠른 기동을 필요로 하는 곳에는 문제가 있다. 따라서 본 연구실에서는 1KW급 평판형 STR 반응기에 적용할 연소기의 고효율 및 균일가열을 목표로 세라믹 허니컴을 적용하는 가능성을 알아본다. 한편, 축열체의 열량 보존시간에 대한 실험결과는 마일드연소기 개발에서 공기의 고온화를 위한 기초자료로 활용하고자 한다.

마일드연소의 이해와 응용 (Understanding and Application of MILD combustion)

  • 김남일
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2014년도 제49회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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    • pp.281-282
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    • 2014
  • Recently, studies on Mild combustion have grown in many combustion application fields in the international combustion society. Compared with international activities in this field, domestic study in Korea has not been activated yet. This brief review aims to explain some essences of fundamental physics of Mild combustion and to introduce some recent application techniques of them. Fundamental physics of Mild combustion has been usually broken down into three aspects [1]; physical, thermodynamic, and chemical aspects. A major portion of Mild combustion physics is related to HiTAC (High Temperature Air Combustion) or HiCOT (High Temperature Combustion Technology). Although definition of Mild combustion is easily accepted among combustion engineers, combustion control in Mild combustion may be difficult without understanding essential physics of it. To encourage the research in this field, some representative cases will be introduced, and related essential techniques will be explained.

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자발화된 메탄 부상화염에 대한 수소 첨가의 영향 (Effect of Hydrogen Addition on Autoignited Methane Lifted Flames)

  • 최병철;정석호
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제36권1호
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    • pp.75-81
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    • 2012
  • 고온의 동축류 공기와 수소가 함유된 메탄 연료제트에서 자발화된 층류 부상화염의 특성을 실험적으로 조사하였다. 그 결과로 순수 메탄 제트에서 자발화되는 경계 온도인 920 K 를 초과하는 초기 온도에서 메탄/수소 혼합기의 자발화된 부상화염은 연료 몰분율에 따라 삼지화염 또는 마일드 연소를 보였고, 제트속도에 따라 부상화염의 높이가 증가하는 전형적인 특성을 보였다. 소량의 수소가 첨가된 부상화염의 높이는 메탄의 경우와 유사하게 단열적 점화지연시간의 2 승에 대한 의존성이 유지되었다. 반면에, 초기 온도가 920 K 미만인 경우에서 화염은 수소의 점화 촉진에 의해서 자발화 되었다. 그리고 제트속도가 증가함에 따라 자발화된 부상화염의 높이는 비선형적으로 감소하는 독특한 특성을 보였으며, 수소의 선호확산이 그 현상에 대해서 중요한 역할을 할 것으로 예상된다.