• 공업화학
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• 제10권4호
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• pp.586-591
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• 1999

유연탄과 무연탄 및 유, 무연탄의 연소특성을 해석하기 위하여 내경 0.109 m의 유동층반응기에서 회분석 석탄주입에 따른 유동화특성과 연소특성 실험을 수행하였다. 온도변화곡선, 압력요동특성치를 이용하여 회분식유동층에서 유연탄과 무연탄 및 혼합석탄의 연소특성을 측정하였다. 유연탄과 무연탄의 입자크기, 두 석탄의 혼합비, 유동화매질의 입자크기에 따른 영향을 고찰하였다. 유연탄과 무연탄의 혼합연소시 무연탄의 혼합비가 30 %인 경우가 유연탄의 연소속도 및 연소거동이 최적으로 나타났다. 저품위 고회분 무연탄의 경우 유동화특성보다 연소특성에 의한 영향이 더욱 크게 나타났다. 또한 유동층의 유동화 특성에 의하여 연소거동이 변화됨을 알 수있었다.

• 자원리싸이클링
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• 제13권2호
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• pp.16-23
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• 2004

무연탄 석탄회의 재활용 향상을 위하여, 무연탄 석탄회의 특성을 유연탄 석탄회의 특성과 비교하였다. 특히, 무연탄 석탄회를 소성블릭의 원료로 활용하기 위하여, 무연탄 석탄회의 고온 특성이 열분석, 고온현미경 및 X선 회절 분석에 의해 조사되었다. 무연탄석탄회의 $A1_2$$O_3$/SiO$_2$ 비는 평균 0.62이고 유연탄 석탄회는 $A1_2$$O_3$/$SiO_2$ 비가 0.34로 무연탄 석탄회 중 A1$_2$$O_3$ 성분의 조성이 높았다. 무연탄 석탄회 중 $SiO_2$는 석탄회 중의 $A1_2$$O_3$와 반응하여 $1000^{\circ}C$의 고온에서 새로운 뮬라이트 결정을 형성하였고, 그 결과 우수한 내화도를 나타내었다. 또한, 무연탄 석탄회의 첨가량 변화에 따른 혼합시료의 압출 성형 특성을 평가하기 위하여 고령토와의 혼합시료가 제조되었고, 무연탄 석탄회 첨가 성형 벽돌의 압출속도는 혼합시료 중 석탄회의 첨가량이 증가할수록 감소하였으며, 압출 성형가능한 무연탄 석탄회의 최대 첨가량은 60wt%이었다.

• 에너지공학
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• 제5권2호
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• pp.170-175
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• 1996

국내 석탄화력발전소에서 사용되고 있는 3종류의 유연탄 및 무연탄에 대해 입자 크기와 CaCO$_3$ 주입에 따른 TGA 분석을 수행하고 활성화에너지를 구하였다. 유연탄의 무게감량 시작온도는 360-38$0^{\circ}C$로 무연탄의 570~$600^{\circ}C$보다 20$0^{\circ}C$정도 낮았다. 유연탄의 활성화에너지는 입도 및 탄종에 따라 14~20kcal/mole 범위이고 무연탄은 37~55 kcal/mole로서 무연탄이 유연탄보다 활성화에너지가 매우 높았다. 석탄의 입도크기가 작아질수록 활성화에너지는 감소하였고 무게감량율과 활성화에너지값은 상관관계가 있었다. 유 무연탄의 유황분대 CaCO$_3$비율을 1:1로 주입시 유연탄은 활성화에너지 변화가 작았으나 무연탄의 경우 1~23 kcal/mole 정도로 활성화에너지가 감소하였다.

• 에너지공학
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• 제17권3호
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• pp.153-160
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• 2008

유연탄, 무연탄, 그리고 두 탄종의 혼합 비율을 달리한 혼합탄에 대한 열중량 분석을 수행하여 연소반응성을 평가하였다. 무연탄과 유연탄의 혼합탄에 대한 무게 감소율이나 반응속도의 모양을 살펴볼 때 반응시 두 탄종간에 서로 영향을 미치지 않고 혼합 비율에 비례하여 두 탄종이 독립적으로 반응하는 것을 알 수 있었다. 그리고A화력 발전소에서 유, 무연탄을 50% : 50%의 비율로 혼합하고 보일러 출력을 정격대비 약 65%인 134 MW부터 정격부하인 197 MW까지 증대시키면서 보일러 내의 연소상태, 운전특성을 분석하였다. A화력발전소의 연소시험 결과 출력에 따른 보일러내의 연소상태는 전체적으로 양호한 것으로 나타났으며 출력이 증가함에 따라 공기예열기 출구의 배기가스 온도가 설계치인 $430^{\circ}C$를 훨씬 상회하여 연소용 공기의 흡인방법을 변경하여 출구 가스 온도를 조절할 수 있었다.

• 공업화학
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• 제21권5호
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• pp.553-558
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• 2010

순환유동층에서 나타나는 국내 무연탄의 낮은 연소성을 극복하고 비산재로 배출되는 미연분의 손실을 극복하기 위하여 분탄과 비산회를 혼합하여 성형한 성형탄과 무연탄의 혼소를 0.1 MW급 순환유동층에서 수행하였다. 비교 시험에서 원탄 연소는 다량의 미분의 비산과 연소로 상부에서의 과열을 일으켰으나 조립탄 연소의 경우 미분을 제거하였으므로 일정한 온도에서 연소되었고 운전이 가장 안정적이었다. 조립탄과 원탄이 혼합된 석탄은 다소 운전이 불안하였으나 원탄만을 연소시킬 때보다는 안정적 연소가 가능하였다. 조립탄에 성형탄을 혼합한 경우 조립탄 연소의 경우와 같이 원활한 운전이 가능하였다. 본 연구는 상용 순환유동층 보일러에서 성형탄 혼소가 국내 무연탄의 연소성 개선에 도움이 됨을 보여 주었다.

• 플랜트 저널
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• 제11권3호
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• pp.46-52
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• 2015

200MWe 순환유동층보일러인 A화력발전소는 정부정책에 의해 국내 무연탄만을 연료로 배정받아 운영되었다. 하지만 무연탄에 대한 민간수요 증가에 따른 정부의 정책변경에 따라 유 무연탄 혼탄을 2000년대 후반부터 시행하고 있다. 하지만 기동시 석탄 투입온도는 여전히 무연탄 전소시의 기준온도인 $600^{\circ}C$에 석탄을 투입하고 있는 실정이라 기동시간 지연의 한 원인으로 작용하고 있고 기동 중 소요되는 경유의 과다소비라는 고질적인 문제점을 안고 있다. 이에 본 연구에서는 A화력에서 사용되는 석탄에 대한 공업분석과 원소분석을 통하여 비교적 휘발분이 많고 반응성이 좋은 러시아산 유연탄(Suek) 연소에 따른 경유에서 석탄으로의 연료교체시 경제적인 시점을 예측하였다. 실험결과 러시아산 유연탄 (Suek) 연소시 투입가능온도는 연소전환율이 90%이상이 되는 연소최대온도($426^{\circ}C$)가 기술적, 경제적으로 가장 적합한 것으로 예상하였다.

• 한국기후변화학회지
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• 제4권1호
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• pp.27-39
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• 2013

본 연구에서는 국내에서 사용되는 무연탄을 국내무연탄, 원료용 수입무연탄, 연료용 수입무연탄으로 분류하여 각각의 발열량 및 온실가스 배출계수를 산정하였다. 본 연구에서 산정된 온실가스 배출계수는 국내무연탄이 $111,477{\pm}4,508kg\;CO_2/TJ$, 원료용 수입무연탄이 $108,358{\pm}4,033kg\;CO_2/TJ$, 연료용 수입무연탄이 $103,927{\pm}8,367kg\;CO_2/TJ$로 산정되었다. 산정된 배출계수를 이용한 온실가스 배출량은 $6,216,942ton\;CO_2$로 무연탄을 상세히 구분하지 않고 산정한 온실가스 배출량보다 12.7% 적게 나타났다. 이에 따라, 무연탄을 상세히 분류하여 활동자료를 수집하는 것이 무연탄의 활동자료를 통합하여 수집하는 것보다 정확한 온실가스 배출량을 산정할 수 있다고 판단된다. 또한, 국내에서 사용되고 있는 무연탄의 경우 IPCC에서 제시하고 있는 무연탄과 특성이 다르기 때문에 국가 온실가스 인벤토리 향상을 위해 무연탄을 용도별로 분류하여 산정해야 한다.

• 청정기술
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• 제23권4호
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• pp.364-377
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• 2017

본 연구에서는 활성탄 원료로서 국내산 무연탄의 낮은 비표면적을 향상시키기 위해 유 무연탄 혼합에 따른 화학적 활성화 및 휘발성유기화합물 흡착특성 연구를 수행하였으며, 이를 위해 원료 물성, 활성탄 제조공정별 특성, 제조 활성탄의 휘발성 유기화합물 흡착성능이 분석되었다. 실험결과, 삼성분 항목 중 높은 회분함량과 기준을 초과한 납, 비소 중금속이 국내산 원료의 단점으로 나타났다. 단점 개선을 위해 유 무연탄을 혼합하고, 전처리, 활성화, 세척, 조립 공정의 최적 조건을 도출하여 비표면적 $1,154{\sim}1,420m^2g^{-1}$의 중간세공이 발달한 소수성의 활성탄을 제조할 수 있었으며, 모든 품질규격기준을 만족하였고, 상용활성탄과 유사한 물리화학적 특성을 나타내었다. 벤젠, 자일렌, 톨루엔 흡착에 상용 성능을 위한 원료 혼합조건은 최소 $5,640kcal\;kg^{-1}$ 이상의 발열량이 필요하며, 자일렌 > 톨루엔 > 벤젠의 순서로 흡착성능이 우수한 것으로 보아 상대적으로 분자량이 크고 소수성이 강한 휘발성 유기화합물에 대하여 우수한 흡착성능을 가지는 것으로 나타났다.

• 자원리싸이클링
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• 제17권4호
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• pp.47-56
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• 2008

본 연구는 플라스틱과 무연탄을 혼합한 다음 소결하여 합금철용으로 사용 가능한 코크스를 얻기 위하여 수행 되었으며, 무연탄과 플라스틱의 연소 특성 및 물성을 조사하고, 선탄기초실험을 행하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 삼척지역의 3종 무연탄 시료에 대한 물성 측정 결과 각 무연탄 시료에는 $100{\mu}m$ 이상의 회분들이 $25{\sim}30%$ 정도 함유되어 있으며 발열량은 태안시료 5,205cal/g, 장성시료 4,893cal/g, 경동시료 4,873cal/g 이었다. 2. 선탄 기초 실험 결과 3종의 국산 무연탄을 중액선별로 선탄하는 경우에 중액의 비중이 2.4이고 석탄의 입도는 $35{\sim}140mesh$로 조절하는 것이 적당할 것으로 나타났다. 3. 플라스틱의 열분해 특성상 코크스용 점결제로 사용이 가능한 플라스틱은 분말 페놀수지, 액상 페놀수지, SAN, 멜라민수지 등 이며, 공정의 단순화를 위해서는 액상 페놀수지가 가장 적합한 것으로 판단되었다.

• 플랜트 저널
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• 제14권3호
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• pp.35-41
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• 2018

최근 북한에 대한 정부정책 기조와 북한의 전력설비 상황을 고려할 때 북한 무연탄을 우리나라 석탄화력발전소에서 소비할 수 있도록 그에 대한 대비가 필요할 것이다. 본 연구에서는 500 MW 석탄화력발전소에서 보일러 내 무연탄 주입위치, 미분도 및 연소용 공기유량 등 주요 운전조건을 변화시키면서 미연탄소 발생에 미치는 영향을 파악하기 위한 무연탄 혼소시험을 실시하였다. 주연소영역 체류시간이 상대적으로 긴 보일러 하부로 무연탄을 주입할 때 미연탄소 발생이 현저히 감소하고, 연소반응 표면적과 비례하는 미분도를 증가시켜도 미연탄소 발생이 감소하는 것을 확인하였다. 연소반응성을 증가시키는 공기유량의 증가도 미연탄소 저감에 기여한다. 주어진 혼소율에 대하여 상기의 운전조건 조절을 통하여 미연탄소 발생을 석탄회 재활용 품질기준인 5 % 이하로 유지하는 것이 가능하며, 시험범위 내에서 운전조건 변경의 우선 순위는 무연탄 주입위치가 가장 높다.