• 제목/요약/키워드: 배기가스 조성

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CNG엔진에서 합성가스 연료의 연소 및 배기 특성 평가 (Characteristics of Combustion and Emission for Synthetic Natural Gas in CNG Engine)

  • 이성원;임기훈;박철웅;최영;김창기
    • 한국가스학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.8-14
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    • 2015
  • 합성가스(SNG)는 석탄 가스화를 통하여 얻어지는 가스연료로서, 고유가로 인한 천연가스가격 상승을 대비할 수 있는 대체연료 중의 하나로 주목받고 있다. 본 연구에서는 메탄 90.95%, 프로판 6.05%와 수소 3%의 조성비를 갖는 SNG연료 모사가스와 압축천연가스 (CNG)를 11리터 급 CNG 엔진에 적용하여 연소 및 배기 특성을 비교실험 하였다. 연료공급시스템, 분사시기 등 엔진의 연소제어인자를 일정하게 하고 전부하 운전조건에서 엔진회전수 변화에 따른 출력, 열효율, 연소 안정성 및 배기특성을 비교하였다. 1260rpm, 전부하 운전조건에서 노킹특성도 분석하였다. SNG 연료를 사용했을 때 출력 저하 없이 연소안정성이 향상되어 열효율이 증가하였다. 질소산화물($NO_x$)의 배출은 CNG연료의 경우에 비해 증가되었으나 이산화탄소($CO_2$)의 배출은 감소하였다. SNG 연료를 이용하여 운전할 경우 내노킹성이 향상되었다.

섬유산업 배기가스 정화용 Electric Fume Collector 설비의 유지보수를 위한 맞춤형 세정제 (A Customized Cleaning Agent for the Maintenance of Electric Fume Collector Used for the Purification of Effluent Gas from the Textile Industry)

  • 김호태;유황율;전경민;송두리;김진배
    • 공업화학
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    • 제29권2호
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    • pp.229-236
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    • 2018
  • 섬유산업에서 배출되는 오일미스트를 함유한 배기가스를 처리하기 위해 개발되어 실제 현장에 적용되고 있는 electric fume collector (EFC) 설비의 집진판 오염에 의한 성능저하를 개선하기 위한 맞춤형 세정제를 검토하였다. 집진판 표면의 오염물질은 오일미스트가 장기간 축적되면서 심하게 탄화되어 일반 세정제로는 쉽게 제거하기 어려운 상태였다. 오염물질의 특성과 집진판 모재의 손상 등을 고려하여, 알칼리, 알코올, 글리콜 및 비이온계 계면활성제로 구성된 최적의 세정제 성분 조성을 결정하였다. 현장실증실험에는 개발된 세정제 원액을 9.1%로 희석한 용액을 이용하였으며, 단순한 분무방식으로 심하게 점착된 집진판 표면의 오염물질을 성공적으로 제거할 수 있었다. 집진판의 세척에 의하여 EFC 설비의 배기가스 정화성능 개선효과도 크게 향상되었다.

가스터빈에서 SNG 연료 조성에 대한 희석제의 배기배출물 저감효과에 대한 실험적 연구 (Experimental Study on Dilution Effect of Exhaust Gas in SNG Combustion on a Model Gas Turbine)

  • 주성필;윤지수;김정진;김성헌;윤영빈
    • 한국항공우주학회지
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    • 제44권7호
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    • pp.603-610
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    • 2016
  • 본 논문에서는 석탄으로부터 생성된 합성천연가스(SNG)의 다양한 연료 조성에 대한 배기가스 배출 특성 및 희석제에 대한 NOx배출 저감에 대해 기술하였다. 예혼합거리가 짧은 부분 예혼합 가스터빈 연소기에서 SNG 연료조성에서의 수소 비율과 입열량, 당량비를 조절해 가며 연소특성을 관찰하였다. 수소 비율에 따른 NOx 배출지수는 유사하게 나타났고, 화염가시화를 통해 화염의 특성을 파악할 수 있었다. CO 배출의 경우 당량비 1 구간에서 특이점이 나타났으며, 이를 화염의 자발광 이미지와 자발광 강도를 통하여 원인을 파악할 수 있었다. 또한 높은 NOx 배출을 저감하기 위하여 질소($N_2$)와 이산화탄소($CO_2$) 희석제를 사용하여 희석제 공급량에 대한 저감 효과를 파악하였다. 이로부터 희석제의 비열과 열용량이 연소로부터 발생한 연소열을 흡수하여 열화에 의한 NOx 배출을 저감하는 효과를 확인하였다.

불활성 가스 발생장치(Inert Gas Generator) 소화시스템 적용에 관한 연구 (A Study of the Application of Inert Gas Generator to the Fire Extinguishing System)

  • 한용식;김명배;김수용
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.69-74
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    • 2005
  • 대량의 비활성가스를 발생시키는 Inert Gas Generator(IGG)를 소화설비로 사용하기 위해 본 연구에서는 가스터빈을 채용한 IGG에서 발생되는 배기가스의 소화성능을 검토하였다. IGG에서 발생하는 가스는 조성을 동일하게 만든 모사 혼합가스를 이용하였으며, Cup Burner시험방법으로 소화농도를 측정하였다. 얻어진 소화농도를 NFPA 2001에서 권장하는 방법에 적용하여 소화설계 농도 및 소화공간 크기를 산정하였다. 또한, $2m\times2m\times2m$ 크기의 공간에서 화재진압 실험을 수행하여 실제 소화성능을 확인하였다.

천연가스 조성 변화에 따른 CNG 엔진 성능 및 배기가스 특성 (Performance and Emission Characteristics of a CNG Engine Under Different Natural Gas Compositions)

  • 하영철;이성민;김봉규;이창준
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권7호
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    • pp.749-755
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    • 2011
  • 현재 상용되고 있는 CNG(Compressed Natural Gas) 엔진에서 천연가스 조성만 변경했을 때 엔진성능 변화를 실험적으로 규명하였다. 실험에 사용된 엔진은 6606 cc, 희박 연소, 공기 과급기가 장착된 타입이며, 점화 시기는 발열량 10454 kcal/$Nm^3$의 가스에 최적화하여 고정시켰다. 실험결과 LNG 발열량이 10454 kcal/$Nm^3$에서 9811 kcal/$Nm^3$과 9523 kcal/$Nm^3$으로 낮아질 때 출력의 경우 평균 3.2, 3.4 %(공연비 미 제어시 3.4, 4.7 %) 각각 낮아지고 열효율은 평균 1.1, 1.5 % 포인트(공연비 미 제어시 1.5, 2.1 % 포인트) 낮아지는 것으로 관찰되었다. 배가스의 경우, 발열량 저하에 따라 이산화탄소, 일산화탄소, 질소산화물의 배출 농도는 모두 감소하는 것으로 나타났으나 THC(Total Hydrocarbon)의 경우에는 일정한 경향이 보이지 않았고 변화량은 크지 않았다.

인증시험 조건에서 가스조성 변화에 따른 대형 천연가스 엔진 배기가스 및 입자상 물질 배출 특성에 관한 연구 (A Study on the Emission and Particulate Matter of a Heavy Duty Natural Gas Engine According to Gas Composition under certification tests)

  • 최지선;박철웅;장형준;김창기
    • 한국가스학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.66-73
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    • 2021
  • 본 연구에서 인증을 위한 표준가스 종류의 변화가 대형 천연가스 엔진에 미치는 영향을 살펴보기 위해 전부하 시험과 WHTC 모드 시험 조건에서 엔진 성능 및 배기 특성을 비교하고 그 결과를 분석하였다. 실험에 사용된 연료는 표준 가스 두 종류(Gr, G23)와 시중에 유통되고 있는 천연가스, 총 3종류를 적용하였다. 연료 조성이 다른 3가지 천연가스의 실험결과 엔진 성능 특성은 질소 함유율이 높은 G23 연료에 대해서 토크, 연료소모율, 열효율 결과가 모두 다른 연료에 비해 악화되는 결과를 보였다. 또한 인증시험모드인 WHTC 모드에서 평가하였을 때, G23 연료를 적용한 경우 다른 두 연료에 비해 이산화탄소 및 일산화탄소 배출량은 감소하고 메탄, 질소산화물 및 입자상물질의 개수 배출량은 증가하여 질소산화물의 경우 EURO VI 규제치를 만족할 수 없었다.

바이오가스 내의 불활성 가스 성분 변화가 SI 엔진 성능에 주는 영향 (Effects of Inert Gas Composition Variations in Biogas on the Performance of a SI Engine)

  • 이선엽;박승현;박철웅;김창기;이장희;우세종
    • 한국가스학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.14-20
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    • 2012
  • 바이오가스는 Biomass, 유기성 폐기물 등의 혐기소화 공정을 통해 얻을 수 있는 대표적인 신재생연료로 저발 열량에도 불구하고 탄소중립적인 특성이 있기 때문에 이를 엔진에 적용하여 에너지를 생산하고자 하는 노력이 계속되어왔다. 바이오가스는 원료의 종류 및 혐기소화 공정 조건에 따라 그 연료 조성이 달라질 수 있는데, 이러한 조성 변화는 엔진 성능에 큰 영향을 미칠 수 있기 때문에 이에 대한 연구가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 바이오가스 연료 내 불활성가스의 종류 및 비율을 변화시켜 모사하고 이를 이용하여 바이오가스 내 불활성가스 종류의 변화가 엔진 성능 및 배기 특성에 주는 영향을 파악하였다. 실험 결과로 각 불활성가스 종류 및 함량에 따른 최적 점화시기를 결정하였으며, 불활성 가스 조성 변화가 엔진 출력, 효율, 배기 성능에 미치는 영향을 제시하였다.

부분부하에서 연료 조성이 천연가스 엔진의 연소 및 배기에 미치는 영향 (The Effect of Fuel Composition on Emissions and Combustion of CNG Engine at Partial Load)

  • 김형민;이기형;김봉규
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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    • pp.3288-3293
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    • 2007
  • Compressed natural gas has good potential for alternative vehicle fuel due to its economical and clean characteristics. However, the composition of natural gas based on production location is known to affect performance and emissions of CNG engine. Thus, the objective of this paper is to clarify the effect of fuel composition on combustion and emissions of CNG engine. This paper presents combustion characteristics obtained from running a 2.5L, 4-cylinder CNG engine retrofitted IDI diesel engine with engine dynamometer. BSFC, emissions, fuel consumption and combustion pressure were measured under steady state operating conditions especially at partial load for CNG engine. Based on the experimental results, we found that CNG composition affects engine performance, fuel conversion efficiency and burning rate.

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알루미늄용기에서 BTX 가스에 대한 안정성 연구 (Stability Study for B.T.X Gas in the Aluminum Cylinder)

  • 김용두;배현길;김병문;김광섭;허귀석;김진석;우진춘
    • 한국대기환경학회:학술대회논문집
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    • 한국대기환경학회 2003년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.356-357
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    • 2003
  • 대기오염을 유발하는 가스 중 휘발성 유기오염물(VOC)의 가스성분에 대한 관심은 점점 높아지고 있다. 휘발성 유기오염물(VOC)가스 중 가장 대표적인 성분은 벤젠, 톨루엔, 자일렌으로서 주 발생원은 유해한 작업환경의 대기나 공장의 배기 가스, 또는 주변 주거 지역의 대기 등이다. 본 연구는 벤젠, 톨루엔, 자일렌을 측정하는데 있어서 표준가스로 사용하는 벤젠, 톨루엔 및 자일렌 교정용 혼합가스의 인증 값의 정확성 및 신뢰성을 유지하기 위하여 이들 성분을 조성으로 하는 혼합가스를 제조하고 단기 흡착성 정도 및 유효기간 설정을 위하여 안정도 조사를 수행하였다. (중략)

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