• 제목/요약/키워드: 버너공정

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80 kWth급 미분탄 연소 시스템에서 하수슬러지 혼소시 연소 특성 연구 (Study on the Co-firing of Sewage Sludge to a 80 kWth-scale Pulverized Coal Combustion System)

  • 채태영;이재욱;이영재;양원
    • 청정기술
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    • 제25권1호
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    • pp.74-80
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    • 2019
  • 하수슬러지의 열화학적 처리는 수분을 제거하여 연료로 사용되는 하수슬러지의 수분 함량을 낮추어 주는 기술이다. 열화학적 처리된 하수슬러지는 열량이 높아지기 때문에 에너지 집약적 과정이라고 할 수 있다. 이러한 공정 중에 소비되는 에너지를 절약하기 위해 하수슬러지의 수열 탄화 공정을 사용하였다. 수열탄화 공정은 하수슬러지를 사전 건조 없이 깨끗한 고체연료로 전환할 수 있다. 본 연구는 수열탄화 하수슬러지와 미분탄 연소 시스템의 혼소 특성을 조사하는 것을 목적으로 한다. 혼소 시 생성되는 유해물질 및 연소 효율의 변화를 측정하는 것을 목적으로 한다. 본 연구에 사용 된 연소 시스템은 $80kW_{th}$급 연소로로서 1기의 선회류 버너가 장착되어 있다. 두 가지의 석탄을 주 연료로 사용하였고, 하수슬러지의 혼소율은 열량 기준 0% ~ 10%까지 진행하였다. 실험 결과 $NO_x$는 400 ~ 600 ppm, $SO_x$는 600 ~ 700 ppm 사이를 유지하였고, CO는 100 ppm 전후로 일정하게 유지되어 안정적인 연소를 확인할 수 있었다. 하수슬러지를 혼소할 경우, 혼소율이 증가할수록 $NO_x$$SO_x$의 배출량도 증가하였으나 그 편차가 크지 않았다. 연소 배가스에 포함된 오염 물질 배출은 혼소 비율 보다 주 연료인 석탄의 조성에 의해 크게 영향을 받는 것으로 밝혀졌다.

1톤/일 분류층가스화기에서 석탄과 석유코크스 혼합 슬러리의 가스화특성 (Gasification of Coal-Petroleum Coke-Water Slurry in a 1 ton/d Entrained Flow Gasifier)

  • 윤상준;최영찬;홍재창;라호원;이재구
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제46권3호
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    • pp.561-566
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    • 2008
  • 석유코크스의 연료적 가치에 대한 관심이 증가하여, 세계적으로 정유공정이나 발전용으로 석유코크스 가스화 플랜트 적용 사례가 증가하고 있다. 본 연구에서는 1톤/일 규모의 석탄가스화 시스템을 활용하여 석유코크스 가스화를 위한 요소기술을 개발하고자 하였다. 석유코크스는 반응성이 낮아 가스화를 위한 산소소모량이 석탄보다 많이 소요되었으며, 석유코크스와 석탄을 각각 50%로 혼합한 연료의 경우, 합성가스 발열량은 $6.7{\sim}7.2MJ/Nm^3$ 수준을 보였다. 가스화 성능 면에서 전환율은 산소량 증가에 따라 92%이상까지 도달할 수 있었지만, 냉가스효율은 석탄보다 낮은 수준의 결과를 보였다. 이는 반응성이 낮은 석유코크스의 경우 가스화 성능 향상을 위해 버너 노즐부위에 대한 미립화 설계 보완이 필요한 것으로 파악되었다.

외부 화학증착 공정에서의 가수분해반응으로 인한 실리카 생성에 대한 버크-슈만 해석 (Burke-Schumann analysis of silica formation by hydrolysis in an external chemical vapor deposition process)

  • 송창걸;황정호
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제20권5호
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    • pp.1671-1678
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    • 1996
  • In external chemical vapor deposition processes including VAD and OVD the distribution of flame-synthesized silica particles is determined by heat and mass transfer limitations to particle formation. Combustion gas flow velocities are such that the particle diffusion time scale is longer than that of gas flow convection in the zone of particle formation. The consequence of these effects is that the particles formed tend to remain along straight smooth flow stream lines. Silica particles are formed due to oxidation and hydrolysis. In the hydrolysis, the particles are formed in diffuse bands and particle formation thus requires the diffusion of SiCl$\_$4/ toward CH$\_$4//O$\_$2/ combustion zone to react with H$\_$2/O diffusing away from these same zones on the torch face. The conversion kinetics of hydrolysis is fast compared to diffusion and the rate of conversion is thus diffusion-limited. In the language of combustion, the hydrolysis occurs as a Burke-Schumann process. In selected conditions, reaction zone shape and temperature distributions predicted by the Burke-Schumann analysis are introduced and compared with experimental data available. The calculated centerline temperatures inside the reaction zone agree well with the data, but the calculated values outside the reaction zone are a little higher than the data since the analysis does not consider diffusion in the axial direction and mixing of the combustion products with ambient air. The temperatures along the radial direction agree with the data near the centerline, but gradually diverge from the data as the distance is away from the centerline. This is caused by the convection in the radial direction, which is not considered in the analysis. Spatial distribution of silica particles are affected by convection and diffusion, resulting in a Gaussian form in the radial direction.

HTPB 바인더를 이용한 미 경화 추진제의 연소 특성 (Burning Properties of Uncured HTPB Propellant)

  • 김낙현;김정은;홍명표
    • 한국추진공학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.37-42
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    • 2016
  • 본 연구에서는 HTPB를 적용한 고체추진제의 공정간 검사를 위해 경화제를 넣기 전과 넣은 후의 미 경화 추진제의 연소속도를 검토하였다. 그리고 경화제를 넣기 전 미 경화 추진제의 연소속도는 압력 1000 psi에서 약 9.7 mm/s 정도이며, 시간에 따른 연소속도 변화는 없었다. 경화제가 들어간 미 경화 추진제의 연소속도는 약 8.1 mm/s로 시간에 따라 느려지는 경향을 보였다. 경화반응 속도가 느린 미 경화 추진제는 시간에 따라 연소속도가 서서히 느려졌으며, 경화반응 속도가 빠른 미 경화 추진제는 연소속도가 빠르게 느려지는 것을 확인할 수 있었다. 그리고 완전히 경화된 추진제의 연소속도는 약 6.8 mm/s 정도로 가장 느린 것으로 나타났다.

시멘트 산업에서의 질소산화물 저감 기술 동향 (Trend of Nitrogen Oxide Reduction Technologies in Cement Industry)

  • 서준형;김영진;조계홍;조진상;한경호;윤도영
    • 자원리싸이클링
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    • 제29권6호
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    • pp.114-124
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    • 2020
  • 시멘트 산업에서 질소산화물 배출은 중요한 문제로 인식되고 있으며 이를 저감하는 기술은 공정변경, 단계적 연소, 저 NOx 버너, SNCR, SCR로 나눌 수 있다. 이중 시멘트 산업에서 가장 많이 사용되고 있는 SNCR 운영만으로는 향후 강화될 배출허용기준을 만족시키기 어려울 것이 예상되며 SCR 등의 추가적인 장비 개선 및 기술 확보가 필요한 상황이다. 이에 따라 최근에는 국외를 중심으로 SNCR 및 SCR 동시 적용 기술, 분진 및 탈질 필터 기술과 NO 산화를 이용한 제거기술 등을 개발하고 있다.

열대지방 라오스의 고온성 버섯재배 현황 (The Situation of Mushroom Cultivation Growing at High Temperature in Tropical Region Laos PDR)

  • 장현유
    • 현장농수산연구지
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    • 제9권1호
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    • pp.121-132
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    • 2007
  • 1. 버섯종균 개선 버섯의 품질과 수량을 좌우하는 주요 요인은 종균의 활력이다. 그러나 라오스에서는 종균의 활력이 낮아 조그마한 100cc 병에 배양완성하는데 14일이 소요되는 등 볍씨종균의 균사생장과 균사밀도가 매우 낮음을 확인하였다. 따라서 100cc 병을 1000cc 비닐봉지로 개선하여 입봉하는데 소요되는 시간을 10배로 단축 개선하였다. 또한 곡립종균을 액체종균으로 대처한 결과 균사생장속도가 2배가 빨랐으며 작업속도가 4배가 빨라졌다. 2. 버섯배지제조 방법 개선 미세하고 건조한 톱밥에 수분을 첨가하는데 50%이하의 수분함량을 유지함으로서 균사가 표면에만 자라고 있는 것을 확인하고 버섯 배지제조 시 물리성을 개선하기 위하여 볏짚을 잘게 잘라 10%~100%까지 혼합하는 실험을 실시하였다. 그 결과 톱밥 50%에 볏짚 50% 혼합하는 것이 균사생장 속도와 밀도가 좋았다. 또한 왕겨도 30%정도 혼합한 배지처리에서 가장 좋았다. 또한 수분함량도 65%로 향상하여 혼합하도록 지도하였다. 3. 버섯배지살균 방법 개선 라오스에서는 왕겨를 태워 살균을 실시하고 있다. 화력이 약하여 살균한 배지에서 볍씨의 새싹이 돋아나오는 경우를 발견하였다. 이는 살균이 제대로 되지 않았음을 의미한다. 그래서 이동식 직화식 살균을 권하였으나 시설자재값이 감당이 안되어 엄두를 내지 못하였다. 따라서 가스버너를 도입하여 단시간에 화력을 높여 살균을 실시하므로서 세균의 증식을 막아 균사생장속도를 빠르게 하고 균사량의 축적을 높이는데 교육을 하고 컨설팅을 실시하여 개선하였다. 4. 병뚜껑과 형성틀을 대체한 링을 이용한 입봉작업시간 단축과 비용절감 버섯봉지에 배지를 담는 입봉작업을 할 때 병뚜껑과 그의 형성틀을 끼우고 솜을 조금 뜯어 톱밥배지 위에 놓는 작업을 한다. 이는 아주 잘못된 방법이다. 왜 그렇게 하는가하는 것은 이해가 간다. 그렇게 하는 이유는 접종할 때 실내에서 그냥 접종하므로 뚜껑을 열때 보호막 역할을 할 것으로 생각하고 그렇게 하는데 천만의 말이다. 어떻든 뚜껑을 열면 잡균이 들어가는 것은 마찬가지이다. 그래서 이 솜을 배지표면에 놓으면 마른 솜이 그렇지 않아도 수분이 적은데 이 솜이 수분을 또 빼앗아 가버린다. 그래서 균사생장이 늘려 15일이면 다 자라야할 균사배양기간이 한달씩 걸려도 표면만 살짝 잘린 결과가 빗어진다. 이렇게 표면만 균사가 사탕 발림식으로 자라면 품질이 저하되고 수량이 적고 병해충에 저항력이 약해지게 된다. 따라서 뚜껑과 형성틀, 솜을 모두 없애고 봉지 상단부위를 U자형으로 꺽어서 링을 끼우는 방법을 실제로 실험으로 보여준 결과 작업능률이 5배로 빠르고 작업공정이 빨라짐으로서 세균번식밀도가 적어 균사생장 속도가 2배로 빨라졌고 수량이 배가됨을 증명하고 보급하여 많은 호평을 받았다.