• 제목/요약/키워드: 연소부하

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발전용 저 NOx 가스터빈의 연소 불안정 안정화에 관한 연구 (Stabilization of Abnormal Combustion of Dry Low NOx Gas Turbine Combustor for Power Generation)

  • 정재모;안달홍;박정규
    • 에너지공학
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    • 제13권2호
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    • pp.144-151
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    • 2004
  • 희박 예혼합 연소방식을 채용한 150MW급 대형 저 NOx 가스터빈 연소기에서 발생하는 급격한 연소진동 발생을 저감하였다. 희박 예혼합 연소기에서는 연소튜닝이 적절히 이루어지지 많은 경우에 연소불안정에 기인한 높은 연소진동의 발생과 함께 NOx 배출량이 높아질 가능성이 있다. 대상 가스터빈의 연소 모드 전환 중에 발생하는 연소진동의 주파수와 크기는 각각 80Hz및 4-9psi로 나타났으며, 대기온도가 낮아짐에 따라 연소진동의 크기가 증가하는 경향을 보였다. 연소진동에 영향을 미치는 인자로서 버너노즐로 공급되는 연료유량을 균등화하기 위한 연소튜닝과 연소모드 전환시 연료라인에 연료를 미리 공급(prefilling)하는 것이 화염안정에 매우 큰 효과가 있었다. 그 결과 연소모드 전환 중에 발생하는 연소진동을 2.5psi까지 저감할 수 있었으며, 150 MW기저부하 운전 중에 NOx 발생량을 35-43ppm(15% $O_2$)으로 유지할 수 있었다.

가스터빈 조속기의 안정도 해석을 위한 PSS/E 모의 실험 (A Simulation for Analysis of Stability of Gas Turbine Governor using PSS/E)

  • 최인규
    • 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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    • 한국시뮬레이션학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.267-271
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    • 1999
  • 연료를 작동 유체의 내부 또는 외부에서 연소시켜서 발생된 고온 고압의 가스를 터빈에 공급하여 회전력을 발생시키는 원동기를 가스터빈이라 하며, 가스터빈을 이용한 발전기와 달리 기동 및 정지 시간이 대단히 짧고, 부하 변화에 대한 속응성이 뛰어나기 때문에 전력계통 운영상 양수 발전기나 수력 발전기와 더불어 첨두 부하용으로 주로 사용된다. 본 고에서는 전력 계통에 병렬 운전 중인 가스터빈 발전기의 부하가 탈락되어 입력 에너지가 과잉으로 되었을 때, 제어 시스템의 중요한 파라미터인 연료량과 가스터빈 속도 및 배기가스의 온도가 비상 정지 수준에 도달하지 않고 안전하게 운전될 수 있는지의 여부, 즉 안정성을 판별하기 위하여 수행한 모의 시험에 대하여 기술하였다. 또, 부하가 탈락되지 않고 입력되는 연료량이 크게 변동하는 경우, 즉 큰 부하 변동을 모의 시험한 내용에 대하여 기술하였다.

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흡입 밸브 각도에 따른 엔진 부분부하 성능 특성 (Part Load Performance Characteristics according to Inlet Valve Angle)

  • 이정만;이재원;김형식;권순태;박찬준;엄인용
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 2008년도 춘계학술 발표회
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    • pp.161-166
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    • 2008
  • 본 논문에서는 가솔린 기관에서 흡입 밸브 각도가 엔진의 부분부하 성능에 어떠한 영향을 미치는지를 혼합비 반응 특성을 통해 알아보았다. 흡입 밸브각이 작은 엔진이 흡입 밸브 각이 큰 엔진에 비해 배기가스 중 질소산화물 (BSNOx)의 양은 줄어들었고, 점화시기는 지각되었고, 제동연료소비율은 조금 개선되었다. 배기가스 중 질소산화물의 양이 줄고 점화시기가 지각 되었다는 것은 급속 연소가 일어났다고 판단할 수 있다. 시험 결과를 살펴보면 흡입 밸브각이 작아지면 기관의 연소 성능이 좋아지는 것으로 판단 될 수 있다.

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수관식 관류 보일러 제어기의 구현

  • 김정호;하정현;채영도;조삼현
    • ETRI Journal
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    • 제8권1호
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    • pp.34-43
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    • 1986
  • 에너지 관리 시스팀(Energy Management System)의 한 분야로서 보일러 제어를 들수 있는데, 보일러의 경우에 있어서 보일러 부하에 따른 연료의 연소 처리 제어, 압력차의 제어, 급수 제어 장치, 점화 등에 자동 제어가 적용되어 실질적인 보일러의 안전 운전 및 열효율을 개선시킬수 있다. 본고는 (주) 열연 보일러의 수관식 관류 보일러에 마이크로프로세서를 이용하여, 급수, 연소 제어를 구현한 내용이다.

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2MWe 순환유동상 보일러의 부분 부하 운전 성능 모사 (Performance Simulation of Part Load Operation for 2MWe Circulating Fluidized Bed Boiler)

  • 김태현;최상민;현주수
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2012년도 제44회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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    • pp.35-36
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    • 2012
  • Part load operation usually covers large periods of the total operation time on the economic ground and electricity demand in small-scale boilers. Performance analysis of part load behavior is very important for the purpose of boiler operation optimization. A simple thermal calculation approach is applied to predict performance of a pilot-scale circulating fluidized bed (CFB) boiler at part load operation. Verification has been carried out by comparing between calculation results an operation data of the boiler.

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과급기관의 성능 특성 (Performance characteristics of supercharged engine)

  • 이창식
    • 오토저널
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    • 제16권4호
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    • pp.51-61
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    • 1994
  • 기관의 출력성능은 기관으로 공급되는 연료공기의 혼합기량에 따라서 크게 달라진다. 이것은 기관의 출력성능은 기관으로 공급되는 흡기 용량에 따라서 변화하기 때문이다. 고출력을 얻기 위하여는 동일한 조건의 경우 흡기량을 증가시켜 기관 실린더 내에서 많은 연소 열에너지를 생성하는 것이 필요하다. 이러한 관점에서 기관의 체적 효율(volumetric efficiency)을 증가시킬 목적으로 여러가지 흡기 계통의 개서을 도모하고 있으나 흡기 용량을 증가시키는 방법의 하나는 과급기(supercharger)를 이용하는 과급 방식이다. 이와같은 과급방식은 기관의 출력성능의 향상을 가져오지만 기관 내부의 노크(knock), 연소 압력 및 열부하의 증가, 연비 문제등에 관한 여러가지 문제점이 제기되고 있다. 여기서는 과급에 적용되는 과급기의 종류와 과급 성능 특성 등에 대하여 살펴보고 과급기관의 성능에 대하여 다루기로 한다.

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선박용 발전기 엔진 출력 측정 장치의 TDC 오차 발생 원인 (Causes of Top Dead Center Error in Marine Generator Engine Power-Measuring Device)

  • 이지웅;정균식;이원주
    • 해양환경안전학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.429-435
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    • 2020
  • 엔진의 출력을 측정하기 위한 방법은 실린더의 연소압력을 측정하여 지시마력을 구하는 방법과 축토크를 측정하여 축마력을 구하는 방법이 있다. 축토크로 실린더의 상태를 확인하기에는 한계가 있으며, 엔진의 성능 측정과 실린더의 연소 해석을 위해서는 실린더의 연소 상태를 확인할 수 있는 연소압력을 측정하는 방법이 가장 정확하다. 측정에 있어 연소압력은 크랭크샤프트 회전 각도에 따른 실린더 압력이 도시되어야하기 때문에 정확한 실린더 앵글각도를 정확히 인지시키는 작업이 가장 중요하다. 본 연구에서는 실제 운항선의 발전기 엔진을 대상으로 실린더 압력을 측정하기 위하여 크랭크 앵글 센서로 엔코더를 사용하였고 엔코더에서 인지하는 TDC(TDCencoder)와 압축압력에 의한 TDC(TDCcomp) 간의 실측을 통하여 차이가 발생하는 원인에 대하여 고찰하였다. 또한 0 %, 25 %, 50 %와 60 % 부하에서 측정된 실린더의 TDCcomp와 TDCencoder 간의 차이를 통하여 크랭크샤프트의 제작에 의한 영향, 부하증가에 따른 엔진과 발전기 사이의 커플링 영향에 대한 결과를 고찰하였으며, 발전기의 부하가 증가할수록 최대 3°CA까지 TDC의 오차가 발생함을 확인하였다.

FGR 시스템 동력 플랜트 보일러의 성능 및 배기 배출물에 미치는 재순환 배기의 영향에 관한 연구 (A Study on Effect of Recirculated Exhaust Gas upon Performance and Exhaust Emissions in a Power Plant Boiler with FGR System)

  • 배명환;정광호;박성범
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제40권4호
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    • pp.263-273
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    • 2016
  • 자연순환식 압입 송풍식 수관보일러에 FGR시스템을 설치하여 보일러 부하 및 공기량 댐퍼개도를 파라미터로 해서 FGR률에 따른 성능 및 배기 배출물에 미치는 재순환 배기의 영향을 조사하였다. 본 연구의 목적은 $NO_x$ 배출물을 저감시키기 위하여 동력플랜트 보일러에 FGR시스템을 적용하는 것이다. 연소를 활성화시키기 위해 0 ~ 20%의 연소용 공기를 화염 내에 공급한다. 공기상자 상부에 설치된 2단 연소시스템의 흡입댐퍼를 $0^{\circ}{\sim}90^{\circ}$ 사이에서 레버를 조작하여 열면, 버너로 공급되는 연소용 공기가 변화된다. 증발률당의 연료소비율은 FGR률의 증가에 따라 증가 혹은 감소의 명확한 경향을 나타내지 않았고, 동일 공기량 댐퍼개도에서는 FGR률이 증가할수록, 또한, 보일러 부하가 감소할수록 $NO_x$ 배출물이 감소되었다. 매연 배출물은 전기 집진기에서 86.7%의 포집효율로 매연이 제거되었기 때문에, 보일러 부하, 공기량 댐퍼 개도 및 FGR률의 운전조건에 관계없이 극소량의 매연이 배출되었다.

석유화학 공정부산물의 연소특성에 대한 연구 (A Study on the Combustion Characteristics of Petrochemical Process By-Product)

  • 이용일
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제26권11호
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    • pp.1578-1584
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    • 2002
  • Combustion stability is one of the most important factors that must be considered in burning of heavy fuel oil, especially low-grade oil. This paper describes the combustion characteristics of petrochemical process by- product in the combustion furnace of heavy fuel oil. Main experimental parameters were combustion load, excess 02, fuel preheating temperature and air/fuel ratio. The capacity of CRF(combustion research facility) used in this study was 1.0 ton/hr and the burner is steam jet type suitable far heavy oil combustion and manufactured by UNIGAS in Italy. The fuel used in this experiment were 0.5 B-C, petrochemical process by-product and 3 kinds of 0.5 B-C/process by-product mixtures. The combustion stability was monitored and exhaust gases such as CO, NOx, SOx and particulates were measured with the excess $O_2$ and combustion load. The main purpose of this study is to clarify whether process by-product can be used as a boiler fuel or not in consideration of flame stability and emission properties.

이중선회류중의 난류확산화염의 안정화에 관한 연구 (A study on the stability of turbulent diffusion flame in double swirl flows)

  • 조용대;최병륜
    • 대한기계학회논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.1669-1678
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    • 1990
  • 본 연구에서는 다중선회연소기의 원리에 기초하여 연료와 산화제의 접촉면적 및 혼합속도를 증가시킴으로써 연소부하의 증대 및 연소효율의 향상효과를 얻을 수 있 는 새로운 연소방식을 개발하기 위한 시도로서 속도차가 있는 동축의 두 공기분류 사 이의 전단층에 기체연료를 분출시켜서 형성되는 난류확산 화염에 관하여 유동장의 성 상이 화염안정한계 및 화염구조에 미치는 영향을 조사하여 실용연소기의 유도장제어 및 고부하연소기설계를 위한 기초자료를 얻는데 목적이 있다.