• Title/Summary/Keyword: 보일러 효율

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The high temperature oxidation behavior of X20CrMoV12.1 high-chromium steel (X20CrMoV12.1 고크롬강의 고온산화거동)

  • 정진성;김두수;김범수;김의현;하정수
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.46-46
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    • 2003
  • 고크롬강은 산업용 발전설비의 효율적인 열교환을 위해 수천개의 튜브로 구성된 보일러에 적용되고 있다. 이러한 보일러 튜브는 고온에 노출되어 있으며, 튜브 내면에는 고온의 증기가 고압으로 존재하고 있다. 따라서 보일러 튜브는 장기간 고온의 환경에서 사용되기 때문에 고온강도와 고온내산화 및 내부식 특성이 요구된다. 보일러 튜브의 열화는 이세조직 변화에 따른 고온강도의 저하를 재료내부의 열화와 고온산화 및 부식 등 외부환경에 의 한 열화로 크게 두 가지로 대별된다. 이러한 보일러 튜브의 수명평가는 튜브의 수명을 미리 예측하여 적절한 시점에 교체함으로서 운전 중 손상에 따른 발전정지 등을 방지하여 막대한 비용을 절감할 수 있기 때문에 현장에서는 중요한 의미를 갖는다. 본 연구에서는 보일러 튜브의 여러 가지 수명평가 방법 중 현재 산업용 발전설비의 보일러에 적용되고 있는 X-20 고크롬강의 고온산화 거동을 조사하여 향후 보일러 튜브의 수명평가 방법 중 산화스케일을 이용한 방법에 활용하는데 있어 기초 자료로 이용하고자 한다.

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A Study on Waste Heat Recycling of Plasma Melting System (플라즈마 용융 공정시의 폐열 재활용 연구)

  • Kim, Seong-Jung
    • Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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    • v.14 no.3
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    • pp.85-90
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    • 2006
  • The purpose of this research is to design an imitation boiler similar to the waste heat boiler installed on a plasma melting furnace in order to acquire a capability of a thermal design as to the circulation of heat and the discharge of noxious gas inside a boiler and to improve the efficiency of a waste heat boiler using the CFD (Computation Fluid Dynamics) program. The position of corrosion and the generation of a clinker inside a boiler due to temperature changes, combustion gas flows, and corrosive gases inside a boiler are examined to design the structure of an efficient boiler and recycle energy. As a result of this research, the boiler installed on a plasma melting furnace met the conditions of design by cooling the combustion gases discharged after the second combustion from an exhaust port, originally at 1,200 degrees Celsius, down to around 450 degrees Celsius. On the other hand, the circulation of corrosive gases (SOx and HCL) may lead to the generation of corrosion or a clinker in the upper and lower parts of an exhaust port more easily than any other parts of a boiler. Accordingly, the corrosion on the inside and outside walls of a boiler may result in a shortened lifespan of a boiler and an inability to recycle waste heat in an efficient manner. A prevention against corrosion at high and low temperatures needs to be considered in detail.

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가정용 태양발전 랭킨시스템

  • 한국온돌난방시공협회
    • 보일러설비
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    • s.71
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    • pp.59-67
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    • 1999
  • 이 논문에서는 태양발전과 저장을 위한 환경친화적 장치에 대하여 기술하였다. 컴퓨터 모델에 주안점을 두고 시스템의 최적 발전조건을 계산하였는데, 여기에는 작동유체 효율과 태양열 집열판의 크기와 효율 그리고 출력이 포함되어 있다. 영국과 멕시코의 기후조건들이 분석되고, 각 위도에 대한 신뢰 할만한 최근 기상자료가 컴퓨터 수치모사에 사용되었다. 결과를 보면, 연간 출력 4000kW.h를 얻기 위해서, 영국의 경우 시스템 설치에 필요한 집열 면적은 $92m^{\2}$이며, 멕시코의 경우에는 유사 모사조건하에서 동일한 출력을 얻기 위해서는 $48m^{\2}$의 집열면적이 필요하다. 터빈과 이송펌프, 발전기 등의 효율에 민감하여 약간의 효율향상이 있으면 집열 면적을 현저히 감소시킬 수 있다.

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Optimal Design of a Coil for Improved Heating Efficiency of Electric Induction Boiler (전기유도보일러의 발열효율개선을 위한 권선최적설계)

  • Kim, Youn-Hyun;Kim, Sol
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.20 no.3
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    • pp.476-482
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    • 2019
  • Regulatory protocols such as the Convention on Climate Change and the regulation of greenhouse gas emissions act as catalysts for the development of high-efficiency energy equipment and the efficient use of energy. Among the fields where energy consumption is high, the electric heating equipment is not efficient. The electric boiler mainly uses a method of circulating water by contacting the heater. When the existing electric boiler is used, the water minerals are contacted with the high-temperature heater to be carbonized and adsorbed, thereby promoting the corrosion of the heater and lowering the efficiency of the heater. For this reason, an electric induction boiler, which has high energy efficiency and is applied to an induction heating system that can uniformly heat the object to be heated rather than conduction or convection heating, is in the limelight. This method induces a boiler pipe And it is recognized as an alternative that can solve the problem that occurs when heating is performed by direct heating. Despite the fact that research on induction heating has been conducted for a relatively long period of time, there have been few studies on the electrothermal technology using induction heating. Therefore, in this paper, to improve the heat efficiency of electric induction boiler, the influence of the cross sectional area, number of windings and winding layers is analyzed by finite element method through parametric study method. The method of finding the design point which maximizes the total loss is proposed by the alternating winding design method which can maximize the heat generation by analyzing copper and iron losses.

Vibration Stability Analysis of Furnace System in Supercritical Boiler (초임계압 보일러 연소로의 진동안정성 평가기법 연구)

  • Kwon, Hyuk-Min;Cho, Chi-Hoon;Kim, Heui-Won;Joo, Won-Ho
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 2014.10a
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    • pp.13-15
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    • 2014
  • 최근 경제적인 연비와 효율적인 가동성, 배기가스 감소의 이유로 초임계압 보일러가 각광받고 있다. 하지만 보일러 연소로는 용접된 튜브로 구성되어 있기 때문에 연소 시 내부압력에 의해 발생되는 진동에 취약하여 이에 대한 진동안정성 평가가 필요하다. 본 논문에서는 CFD 기법을 기반으로 수행한 변동압력 해석과 단순화한 모델을 이용한 진동해석을 통하여 보일러 운전 시의 진동안정성 평가를 수행하였다. 변동압력해석은 정상상태 CFD 해석을 수행하고, 이를 이용한 음향모드 해석과 비정상상태 CFD 해석에서 변동압력을 추출하고, 음향모드 해석결과와 주파수 성분을 비교하여 검증하였으며 이를 진동해석 모델에 기진력으로 적용하여 보일러 연소로의 진동해석을 수행하였다. 진동해석 모델은 동특성을 고려한 등가물성치를 이용하여 연소로의 복잡한 구조를 단순화하였으며 buckstay 등의 방진구조를 구현하여 보일러의 진동안정성을 평가하는 기법을 정립하였다. 해석결과, 보일러 운전조건에서 비정상상태 CFD 해석을 통해 구한 변동압력과 진동해석을 통해 얻은 가속도 응답은 안정적 수준인 것으로 확인하였다. 이는 향후 유사한 보일러 안정성 평가에 적용이 가능하고, buckstay 등 보일러의 방진 구조 설계 및 평가에도 적용할 수 있음을 확인할 수 있었다.

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RDF combustion in circulating fluidized bed combustors (순환유동층 보일러에서 RDF 연소연구)

  • Shun, Dowon;Bae, Dal Hee;Jo, Sungho;Lee, Seung Yong;Park, Jae-Hyeon
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2011.05a
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    • pp.186.2-186.2
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    • 2011
  • RDF 연료의 열이용은 2003 폐플라스틱 고형연료 사용에 관한 고시가 나온이후 생산과 이용이 꾸준히 증가하는 추세이며 최근에는 원주, 대구, 부산 등 각 지역의 RDF 생산시설 구축 및 열병합 보일러 건설사업의 추진으로 더욱 활발하게 진행되고 있다. 본 연구는 순환유동층 시범 연소로에서 RDF를 전용으로 연소하여 그 연소특성을 고찰하고 상용 보일러 설계를 위한 연소자료를 축적하는 데 있다. 본 연구는 실험을 위하여 자체로 건설한 순환유동층 보일러에서 수행하였다. 연소 연구에서는 연소특성과 더불어, 환경기술과 연소로의 부식방지에 관한 기술을 고찰하였다. 보일러의 스팀사양은 $300^{\circ}C$와 15ata 이상으로 하였다. 설치된 보일러는 장시간의 운전과 반복 실험을 통해 상용 규모 보일러의 설계에 적용할 연소자료를 확보하였다. 또한 연료특성을 파악하기 위하여 국내에서 생산되는 RPF와 RDF 각 일종을 입수하여 성분을 분석하고 그 특성 자료를 비교하였다. RDF는 순환유동층 보일러에서 뛰어난 연소 효율을 나타내었으며 배연특성도 연소하는 동안 일정하게 배출되었다. 온도나 압력등 연소 변수는 RDF는 연소실험 동한 안정적인 값을 나타내었다. 대부분의 배연물질은 환경기준을 충족할 수 있었다. 다만 HCl의 배출 특성은 환경 규제치를 넘어 섰으며 별도의 배가스 처리기술을 적용하여 환경기준을 맞출 수 있었다.

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Economic Feasibility of Conversion of the Pulverized Coal Firing Boiler using Korean Anthracite into a Circulating Fluidized Bed Boiler (국내탄용 미분탄 보일러의 순환유동층 전환에 따른 경제성 평가)

  • Lee, Jong-Min;Kim, Dong-Won;Kim, Jae-Sung;Kim, Jong-Jin;Kim, Hyeng-Seok
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.44 no.5
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    • pp.489-497
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    • 2006
  • The economical efficiency of conversion of the PC (pulverized coal) firing boiler to the CFB (circulating fluidized bed) boiler which used Koran anthracite as fuel was evaluated. The economic feasibility study was also carried out with regard to maintenance of the existing PC boiler. The sensitivity of economical efficiency with variation of the electric power and coal industry and the policy of government was analyzed and compared. As a results of the evaluation, the economical efficiency of maintenance of the existing PC boiler was higher than that of conversion to the CFB boiler because of the special policy of the government for Korean anthracite. However, the conversion to the CFB boiler was more economically attractive from a point of view of effective use of energy resources and future electric power industry. Additionally, the fund support for electric power industry using Korean anthracite would be effective as changing the policy of the government.

Effects of Operating Conditions on NOx Emission in OFA-type Boiler (OFA형 보일러의 운전조건이 NOx 발생에 미치는 영향)

  • Park, Kyoungwoo
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.24 no.3
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    • pp.253-259
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    • 2013
  • In the present study, the characteristics of combustion phenomena and NOx emission in the OFA-type tangentially injected coal-fired boiler have been investigated numerically in order to find the effect of geometrical variation on the performance of the boiler. For these, numerical analyses of turbulent flow, chemical reaction, and radiation heat transfer are performed by using the computational fluid dynamics method. The predicted results clearly show that NOx formation highly depends on the combustion processes, the temperature and species concentrations. In addition, the optimum conditions for both the maximum NOx reduction and highest boiler efficiency can be obtained by considering the amount of supplied air and the injection angle at OFA, and modifying the boiler configuration. It is also found that the variation of supplied air at OFA is more effective than that of the injection angle for reducing the NOx emission, within the present operating conditions.