• 제목/요약/키워드: 화력학

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석탄 바닥재-${Na_2}O-{Li_2O}$계 결정화 유리의 미세구조 분석 (Microstructural analysis of coal bottom ash-${Na_2}O-{Li_2O}$ system glass-ceramics)

  • 강승구
    • 한국결정성장학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.25-32
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    • 2009
  • 화력발전소로부터 발생된 석탄 바닥재(coal bottom ash)에 융제로 $Na_{2}O$$Li_{2}O$를, 핵 형성제로 $TiO_2$를 첨가하여 결정화유리를 제조한 뒤 그 미세구조를 분석하였다. 시편내 주결정상은 nepheline이었고, $TiO_2$가 첨가됨에 따라 nepheline 결정상 분율이 증가되었다. $TiO_2$가 첨가되지 않은 시편은 표면 결정화 기구에 수지(dendrite) 형태의 결정상이 성장되었으며, 내부 모상에는 결정이 거의 생성되지 않았다. 그러나 $TiO_2$ 첨가량이 4% 이상으로 증가되면, 표면결정화 기구는 억제되어 표면결정층의 두께가 얇아졌고 내부 모상은 결정질로 전이되었으며 동시에 $1{\mu}m$ 이하 크기의 미립자도 함께 생성되었다. 특히 6%의 $TiO_2$가 첨가된 결정화유리 내부에는 길이가 $5{\mu}m$인 수지상 결정들이 서로 얽혀진 형태를 보였으며, 이러한 미세구조는 외부로부터 하중을 가해졌을 때 발생되는 균열의 전파를 효과적으로 억제할 수 있을 것으로 예상된다.

EPDM/Bottom Ash 복합재료의 형태학 및 물리적 특성 (Morphology and Physical Properties of EPDM Composites Containing Bottom Ash and Talc)

  • 김영호;심현석;이민호;민병훈;김정호
    • 청정기술
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    • 제19권3호
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    • pp.272-278
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    • 2013
  • EPDM 고무는 여러 가지 용도에 많이 사용되고 있는 소재이다. 화력발전소의 소각로에서 부산물로 발생하는 버텀애쉬(bottom ash)는 플라이애쉬(fly ash)와는 달리 재활용이 거의 되지 않고 있는데, 본 연구에서는 버텀애쉬 및 탈크를 포함하는 EPDM 복합소재를 roll-mill을 이용하여 제조한 후, 기계적, 열적, 전기적 및 경화 특성 등을 분석하였다. 또한 주사전자현미경(scanning electron microscopy, SEM)을 이용하여 복합재료의 모폴로지를 관찰하였다. 일부의 버텀애쉬는 계면활성제를 이용하여 개질한 후 EPDM 복합재료를 제조하여 개질의 효과를 조사하였다. 결과로 개질된 버텀애쉬 및 탈크를 포함하는 EPDM 복합재료는 우수한 인장 강도 및 인장 탄성률을 나타내었다. EPDM 복합재료의 체적 저항은 $10^{14}{\Omega}cm$ 이상으로 전기 절연체로서 저항 임계치를 만족하였고, 열적 물성 결과 버텀애쉬 및 탈크가 EPDM의 열적 안정성을 높여 주는 것으로 확인되었다.

저회 및 준설토를 이용한 에코인공경량골재의 제조에 관한 연구 (A study on the ecological lightweight aggregates made of bottom ashes and dredged soils)

  • 전혜진;김유택
    • 한국결정성장학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.133-137
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    • 2007
  • 화력발전소에서 발생하는 저회와 준설공사 시 발생하는 준설토를 효과적으로 자원화하기 위하여 인공경량골재를 만들어 경량콘크리트에 적용 가능한지 물리 화학적 분석을 진행하였다. 서울에서 20 km 서쪽에 위치해 있는 영흥도에서 발생된 저회와 준설토를 이용하여 인공경량골재를 제조하였으며, 모든 원료는 혼합 전 분쇄하여 사용되었다. 제조된 골재는 KS에 의거하여 입도시험, 표건밀도와 흡수율 시험, 안정성, 알칼리 잠재반응, 중금속 용출 시험을 진행하였다. 입도분석에서 굵은 골재는 적정 조립율 값을 나타내었고, 잔골재는 조립율의 범위를 벗어났다. 경량화 될수록 흡수율이 증가하는 사실을 알 수 있었다. 안정성 및 중금속 용출 시험 결과 무해한 것으로 판단되었으나, 알칼리 잠재 반응성 확인 결과 몇몇 조성을 제외하고 무해한 골재로 판정되었다.

소형 샤르피 충격시험편을 이용한 1Cr-1Mo-0.25V강의 천이온도 평가 (Transition Temperature Evaluation of 1Cr-1Mo-0.25V Steel Using Miniaturized Charpy Impact Specimen)

  • 남승훈;김시천;이해무
    • 한국가스학회지
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    • 제2권4호
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    • pp.42-46
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    • 1998
  • 소형 시험편 기술은 최소량의 재료를 사용하여 그 재료의 물리적인 거동을 특성화할 수 있기 때문에 산업설비로부터 많은 재료를 수집할 수 없는 경우에 유용한 방법이다. 본 연구에서 사용한 재료는 화력발전소 터빈로터 소재로 많이 사용되고 있는 1Cr-1Mo-0.25V강이었으며, $^630{\circ}C$에서 등온열화처리하여 5종류의 가속 열화 모사재를 만들었다. 충격시험에는 표준 시험편과 소형 시험편이 사용되었으며, 일부 소형 시험편에 소성 구속을 증가시키기 위해 측면흠을 만들어 넣었다. 표준 시험편과 소형 시험편의 충격특성을 비교하였으며 크기효과를 고찰하였고, 소형 시험편의 연성취성천이온도와 표준 시험편의 연성취성천이온도와의 상관관계를 만들었다. 따라서 소형 시험편의 충격시험결과로부터 표준 시험편의 충격특성을 추정하는 것이 가능하게 되었다.

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인공경량골재의 탄산화 반응에 따른 물성향상에 관한 연구 (Property enhancement of lightweight aggregate by carbonation processing)

  • 박준영;김유택;최윤재
    • 한국결정성장학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.254-259
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    • 2012
  • 순환유동층 연소방식의 화력발전소에서 석탄을 연소시킨 후 발생하는 석탄재 중 탄산화 반응 인자인 Ca 성분을 다량 포함한 비산회를 시멘트에 일정량 치환하여 제조한 인공경량 경화체를 초임계상태에서 이산화탄소($CO_2$)를 고정화하여 골재의 기계적 물성향상을 도모하였다. 초임계 분위기 $40^{\circ}C$ 조건에서 비산회의 치환량을 변화시켜 재령일수별 탄산화를 시행하였다. 비산회 치환량에 따른 탄산화 반응시킨 인공경량골재 경화체의 무게변화율, TG/DTA 분석, 1 % 페놀프탈레인 알칼리성 측정을 통하여 탄산화 진행여부를 확인하였으며 28일까지의 재령 이후 경화체의 압축강도 측정과 비중측정을 통하여 골재의 기계적 물성향상과 인공경량골재의 기준 비중치인 2.0 이하의 비중값을 갖는 탄소고정 인공경량골재 경화체를 얻는 것이 가능할 것으로 판단되었다.

디지털 이미지 분석을 이용한 Fly Ash의 원형지수 측정 (Circularity Measurenment of Fly Ash Using Digital Image Processing)

  • 이승헌;김홍주;배승묵;이원준
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권8호
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    • pp.735-741
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    • 2002
  • 미분탄 화력발전소에서 보일러의 부하를 변화시켰을 때 전기집진기에서 단별 채취한 fly ash에 대해서 디지털 이미지 분석을 이용하여 원형지수를 검토하였다. 원형지수 측정은 다음과 같은 다섯 단계, 즉 ① 이미지 획득, ② 이미지 전처리, ③ 검출, ④ 이미지 후처리, ⑤ 측정의 단계를 거쳐 이루어 졌다. Fly ash의 평균 원형지수는 0.78∼0.83의 범위를 나타냈으며, 같은 위치에 있는 호파에서 채취한 fly ash는 보일러의 부하에 관계없이 유사한 원형지수 값을 나타냈다. 그리고 첫 번째 호파에서 세 번째 호파로 갈수록, 즉 fly ash의 평균 입경이 작아질수록 원형지수는 증가하는 경향을 나타냈다.

미분탄 화력발전소 플라이 애쉬의 포졸란 특성에 관하여 (Pozzolanic Properties of Fly Ash from a Coal Fired Power Plant)

  • 장복기;김윤주
    • 한국세라믹학회지
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    • 제40권7호
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    • pp.702-708
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    • 2003
  • 포틀랜드 시멘트 양(중량)을 플라이 애쉬로 50 wt%까지 치환한 페이스트, 모르터 내지 콘크리트 시편을 만들어 플라이 애쉬가 모르터/콘크리트의 온도, 자유석회량 및 강도 등에 미치는 영향을 조사하였다. 페이스트의 수화열을 측정하여 환산식에 따라 일반 포틀랜드 시멘트 콘크리트의 경우와 비교할 때, 플라이 애쉬를 50 wt% 함유한 콘크리트의 양생 7일 온도(상승)는 약 45% 저하되었다. 전자의 경우 온도 상승은 33.4$^{\circ}C$이며 후자의 경우는 18.7$^{\circ}C$였다. 한편 철근 콘크리트의 제조에 사용되는 시멘트의 플라이 애쉬 함유량은 철근부식의 방지를 위하여 30 wt%를 초과하지 않는 게 바람직하다. 플라이 애쉬를 혼합한 콘크리트의 강도가 순수 포틀랜드 시멘트 콘크리트의 강도보다 양호하기 위해서는 양생기간이 28일 이상 되어야 한다. 그리고 플라이 애쉬 50 wt%를 함유한 시멘트를 가지고도 360 kg/$\textrm{cm}^2$ 이상의 28일 강도를 얻을 수 있었다.

배열회수보일러 입구 덕트 확관 형상 변화에 따른 전열관군 전단 유동균일화 특성 (Characteristics of Flow Uniformity at the Section before Tube Bank with the Change of Expansion Inlet Duct Shape in a Heat Recovery Steam Generator)

  • 하지수
    • 한국가스학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.1-7
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    • 2012
  • 복합 화력발전소 배열회수보일러에서의 입구 덕트 확관 형상 변화에 따른 전열관군 전단에서의 유동 균일화 특성을 유동수치해석을 통하여 분석하였다. 배열회수보일러의 입구는 가스터빈 후류의 출구에 해당하고 가스터빈 후류는 강한 선회 및 난류 유동이다. 본 연구에서 배열회수 보일러 입구 유동 경계조건은 가스터빈을 통과한 출구 유동 해석 결과를 이용하여 수행하였다. 배열회수보일러의 전열관군 전단에서의 유동 균일화 특성이 배열회수 보일러의 효율에 직결되므로 입구 덕트 확관 변곡점의 위치 변화에 따라 유동 균일화 특성을 파악함으로써 배열회수 보일러의 형상 최적화의 기반을 마련하는 것을 목적으로 하였다. 본 연구로부터 배열회수 보일러 확관의 변곡점의 위치가 기준 형상에서 낮은 위치에서 전열관군 전단에서 최적의 유동 균일화가 이루어짐을 알았다.

열병합발전소 질소산화물 확산에 관한 전산유체역학 simulation 연구 (Study on Computational Fluid Dynamics(CFD) simulation for NOx dispersion around combined heat and power plant)

  • 김지현;박영구
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.62-71
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    • 2015
  • 세계적으로 급증하는 전력수요에 대처하고, $CO_2$ 배출을 줄이고자 인구가 밀집되어 있는 도심지에 복합화력 발전소가 건설되고 있다. 환경규제가 계속적으로 강화됨에 따라 NOx 배출량을 줄이고자 저 NOx 버너, SCR 등 여러 가지 설비들을 설치하고 있다. 본 연구는 경기도 고양시 소재의 일산열병합발전소 1개소에서 배출되는 질소산화물을 TMS를 이용하여 배출계수를 산정하여 이를 전산유체동역학(CFD)에 적용하여 질소산화물의 거동을 살펴보고, 현장 실측 결과와 비교 검토하였다. 실측 기간 중 측정 시간에 따른 주 풍향 풍속의 순간적인 변화로 인해 실측 결과와 CFD 모델링 결과의 차이가 나타날 수 있으나, 모델링 결과와 실측 결과는 대부분 예측지점에서 유사한 농도로 나타났다. 향후 주변농도를 고려한 기여농도를 산출하여 실측농도에 가까운 예측농도 도출이 가능 할 것으로 판단된다.

후방복사된 초음파를 이용한 12Cr강 부식 피로특성 평가 (Evaluation of Corrosion Fatigue Characteristics of 12Cr Steel Using Backward Radiated Ultrasound)

  • 권성덕;윤석수;송성진;배동호
    • 비파괴검사학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.397-401
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    • 2000
  • 화력발전 플랜트의 터빈 블레이드(blade) 재료인 12Cr 합금강의 고속 열화 시편에 대한 레일리(Rayleigh) 표면탄성파의 산란과 속도의 주파수 의존특성을 액체/고체 경계 면에서 표면파의 발생기구에 의해 나타나는 후방복사 초음파 세기의 입사각 의존성으로 간접 평가하고 부식피로 특성과 비교 분석하였다. 후방복사 현상이 발생하는 입사각 폭은 부식온도와 반비례하였으며 이는 효과적 부식층의 두께 증가로 설명되었다. 이 프로파일의 폭은 피로시험에서 균열성장 관계식인 파리스(Paris) 법칙의 지수 m과 선형적으로 반비례하여 열화시편의 부식 피로 특성의 비파괴적 평가에 있어 후방복사된 초음파를 이용한 기술이 매우 유용함을 보여 보여주었다.

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