• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.11a
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• pp.72-72
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• 2011

국내 및 세계의 천연가스 수요가 증가하고, 원유가 상승에 의한 천연가스의 지속적인 가격상승이 예측됨에 따라 천연가스의 99%를 수입에 의존하는 우리나라의 에너지 안보 확보 방안을 위한 기술개발이 필요하다. 국내에서 천연가스를 확보할 수 있는 현실적인 방법중의 하나는 석탄가스화를 통해 얻어진 합성가스를 이용하여 SNG(synthetic Natural Gas, 합성천연가스)를 제조하는 것이다. 본 연구에서는 다양한 석탄, 다양한 석탄 가스화기를 적용하는 경우에 대한 CASE별 공정해석을 수행하여 각 경우의 SNG 생산 특성을 파악하였다. 석탄의 종류는 역청탄, 아역청탄, 갈탄을 대상으로 하였으며, 역청탄을 사용하는 경우는 General Electric Energy(GEE), Shell Global Solutions(Shell), ConocoPhillips(CoP)사의 가스화기를, 아역청탄을 사용하는 경우는 KBR의 TRIG$^{TM}$, Siemens사의 SFG, Shell, CoP 가스화기를, 갈탄을 사용하는 경우는 Shell, Siemens 가스화기를 적용하였다. 사용한 석탄과 석탄가스화기에서 발생된 합성가스 조성은 NETL에서 발행된 보고서에 제시된 수치들을 활용하였다. 역청탄을 사용하고 CoP 가스화기를 적용한 경우, SNG 합성공정에 유입되는 유량이 100 Nm3/h 일 때, 생산되는 SNG의 조성은 $CH_4$ 96.26%, $H_2$ 1.49%, $CO_2$ 0.69%, CO 0.004% 이고 생산유량은 24 Nm3/h 였다. SNG 효율을 SNG 합성공정에 공급되는 합성가스 열량 대비 최종 생산되는 SNG의 열량을 기준으로 하고, 각 CASE 별 SNG 효율을 살펴보면, 역청탄을 대상으로 한 경우 GEE 74.05%, CoP 76.65%였다. 아역청탄을 대상으로 한 경우 TRIG 78.14%, Siemens 71.22%, CoP 75.72%였고, 갈탄을 대상으로 하는 경우 Shell 71.48%, Siemens 71.49%였다. 역청탄을 사용하는 경우는 CoP 가스화기를 대상으로 한 경우 SNG 효율 및 생산량이 가장 높았고, 아역청탄을 사용하는 경우는 TRIG 가스화기를 대상으로 한 경우의 SNG 효율 및 생산량이 높았다. 갈탄을 사용하는 경우는 Shell 가스화기와 Siemens 가스화기가 거의 비슷한 결과를 나타내었다. $$SNG\;efficiency({\eta})={\frac{Q_B}{Q_A}}={\frac{Q_{SNG}(kcal/h)}{Q_{Syngas}(kcal/h)}}{\times}100(%)$$.

• Journal of Energy Engineering
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• v.23 no.4
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• pp.207-214
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• 2014

With the depletion of high grade coal, it is indispensable to be used co-combustion of low rank coal with bituminous coal in pulverized coal-fired power plants. This study describes the detailed measurements of combustion characteristics of bituminous and subbituminous coal in a 0.7MWth pilot-scale test facility. This experimental works include the measurement of gas temperature, gas concentrations along with the reactor axial and radial distance at the condition of excess air ratio of 1.2. The solid sampling was carried out and analyzed with the combustion of bituminous coal. The main reaction zone of coal flame in a reactor was formed about 1 m from the swirl burner, and at downstream, the fully developed temperature and species distribution was observed. The sampled particles of bituminous coal in a reactor revealed the complete carbon burn-out was achieved just after an main combustion zone.

• Journal of Energy Engineering
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• v.23 no.2
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• pp.42-48
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• 2014

Soot and tar which were derived from combustion or pyrolysis processes in Puverized Coal(PC) furnace or boiler have been significantly dealing in a radiative heat transfer and an additional source of NOx. Furthermore, the increasing for the use of a coal with low caloric value gives rise to a lot of tar-soot yield and LOI in a recycled ash for using cement materials. So, the ash with higher tar-soot yield and LOI can not recycle due to decreased strength of concrete. In this study, tar-soot yields and flame structures were investigated using the LFR for a blending combustion with bituminous coal and sub-bituminous coal. Also, The investigation were conducted as each single coals and blending ratio. The coals are used in a doestic power plant. In the experimental results, sub-bituminous coal with high volatile contents shows longer soot cloud length than bituminous coal, but overall flame length was shorter than bituminous coal. Tar-soot yields of sub-bituminous coal is lower than those of bituminous coal. Combustion characteristics are different between single coal and blended coal. Therefore, finding an optimal coal blending ratio according to coal rank effects on tar-soot yields.

• Plant Journal
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• v.18 no.1
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• pp.55-61
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• 2022

In this study, I analyzed the effect of slagging caused by blending bituminous coal and subbituminous coal while maintaining the generator output, combustion conditions, and ventilation conditions for 870MW thermal power plant designed with bituminous coal. Accordingly I proposed an acceptable method of blending coal method. the blending ratio of sub-bituminous coal was adjusted to 10%, 20%, 40%, 60%, 80%, etc. to confirm ultimate analysis, proximate analysis, ash fusion temperature change, slagging indices, etc. Proper blending coal conditions are blending with sub-bituminous coal at 40% or less, ratio of base component to acid component(B/A) is 0.4 or less or 1 or more, total alkali(TA) is 3.5 or less, fusion slagging index(Rfs) is 1,345℃ or more, and ash content is 13% or less in ultimate analysis, the ash content in proximate analysis is 15% or less, and the initial deformation temperature(IDT) should be at least 1,200℃ or more

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 2000.05a
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• pp.45-56
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• 2000

미분탄 연소시 발생하는 질소산화물(NOx)은 석탄의 형태 및 등급에 따라 다르게 나타난다. 석탄에 함유되어 있는 질소 성분은 준역청탄인 경우 촤보다 휘발분에 많이 분포되어 있으며, 역청탄인 경우 촤에 많이 분포되어 있음을 확인하였다. 석탄에 함유되어 있는 질소의 분포에 따라 연속과정에 의해 최대로 발생할수 있는 질소산화물의 양과 질소산화물로 전환되는 정도를 예측할 수 있었다. NOx 방출은 석탄중에 함유되어 있는 질소성분의 양에 영향을 받으며, 고온 노출 시 방출되는 휘발성분의 양의 증가 그리고 공기비를 감소함으로서 질소산화물의 저감율을 증가시킬 수 있었다. 특히 질소산화물의 환원은 연료가 풍부한 조건에서 연소초기 고온으로 연소하는 경우 효과적이었다. 또한 2단 연소에 의한 방법으로 1단에서는 저공기비로 유지하고 2단에서 추가적인 공기를 공급함으로서 최종 공기비는 1.2인 조건에서 효과적으로 NOx를 저감할 수 있었다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.5 no.2
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• pp.337-344
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• 1994

Two coals which have a quite different properties were selected to compare the combustion characteristics in a cyclone combustor. The capacity of the combustion test rig is about 75kW and total volume is 5.7 liters. The pulverized sample coals are well burned from fuel rich(air ratio 0.4) to fuel lean(airs ratio 1.6). Two different property coals show quite different patterns of ash collection in slag pot, dust separator and combustion chamber. Combustion temperature of subbituminous coal is about $100^{\circ}C$ lower than bituminous coal at the entire region, and in case of bituminous coal, hot spot appeared at the lower part and axial line of the combustion chamber.

• Journal of Energy Engineering
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• v.21 no.4
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• pp.427-434
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• 2012

The fuel characteristics and combustion behaviors of bituminous (Anglo) and sub-bituminous (Tanito) coals used in 500MW coal fired power plant have been investigated. With ashes of those coals, the ash fusibility is characterized with thermo mechanical analyzer, and the advanced ash slagging propensity, BHEL index, has been obtained. The melting-down of tanito coal ash happened in the temperature range of 1,200 to $1,250^{\circ}C$, and for anglo coal ash it occurred near $1,550^{\circ}C$. BHEL indices for two coals gives the high slagging propensity, and these are compared with the existing traditional indices which give different tendencies.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 1999.05a
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• pp.39-44
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• 1999

발전용 연료로 사용하는 석탄은 취급의 어려움과 가스 및 석유에 비해 품질이 낮은 단점이 있으나, 매장량이 풍부하고 가격이 저렴하여 발전용 연료로의 사용은 더욱 증대될 전망이다. 이에 따라 석탄의 안정적 수급 측면에서 구입원의 다양화가 예상되고 있으나, 현재 발전용 연료의 연소특성 평가는 주로 실험실적 기초 시험에 의존함에 따라 정확한 평가가 곤란한 실정이므로 시험연소로를 이용하여 각종 연소특성을 비교 평가하여 탄종별 최적 연소조건 규명과 적정 흔탄비에 대한 Data Base를 구축하고자 한다.(중략)

• Journal of Energy Engineering
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• v.4 no.3
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• pp.324-330
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• 1995

석탄 연소로에 사용 적합한 석탄의 선정 및 조업조건의 설정에 도움을 주고, 석탁회분의 슬래깅 성향을 파악하기 위해서 갈탄부터 역청탄에 이르는 4종의 시료를 사용하여 산화성 분위기에서 고온 회전 점도계를 사용하여 석탄회분 슬래그의 점도를 온도의 함수로서 측정하였다. 또한 석탄회분의 슬래깅 성향을 해석하기 위해서, 석탄회분 조성을 사용한 Base/Acid Ratio, Lignite Factor 및 Silica Ratio 등의 주요한 인자들이 슬래그 점도에 미치는 영향을 고찰하였다.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 1993.11a
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• pp.42-45
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• 1993

내경 0.1 m 의 draft tube 를 갖는 직경 0.3 m, 높이 2.7 m 인 내부순환유동층 가스화반응기에서 호주산 준 역청탄을 공기와 수증기를 사용하여 가스화 하였다. draft tube에 공기를 주입하여 연소반응, annulus 구역에 수증기를 주입하여 가스화하여 연소반응에서 생성된 열을 annulus 에 공급하였다. 반응기온도와 석탄주입량에 따라 H$_2$, CO 및 발열량이 증가하였으나 공기의 유량증가에 따른 H$_2$, CO는 감소하고 $CO_2$ 는 증가하였으며 발열량은 감소하였다.