• 제목/요약/키워드: Air Excess Ratio

검색결과 168건 처리시간 0.275초

가스터어빈용 촉매연소기를 위한 촉매-화염 복합 연소 특성연구 (Study on Characteristics of Catalytically Supported Thermal Combustion for Gas Turbine)

  • 이경원;정남조;유인수;조성준;강성규;전광민;송광섭
    • 한국연소학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국연소학회 2001년도 제23회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
    • /
    • pp.73-82
    • /
    • 2001
  • The characteristics of the catalytically supported thermal combustion with Pd-based catalyst using the bench scale high pressure combustor has been investigated up to 7 atm. The emission of $NO_{\chi}$ depends on the preheating temperature and the excess air ratio. Most $NO_{\chi}$ emission seems to come from the pre-burner for the preheating of the inlet gas. Decreasing excess air ratio in the inlet gas below 1.5 results in the stable catalytically supported thermal combustion in the post combustion region while the $NO_{\chi}$ emission increased up to 15 ppm. Further, the increase of the pressure shows the dramatic increase of the emission CO and THC. However, the $NO_{\chi}$ emission decreased slightly due to the lower combustion temperature at the high pressure.

  • PDF

저NOx형 하니컴 촉매버너의 개발 (Development of a low NOx burner with honeycomb catalyst)

  • 서용석;박병식;강성규
    • 대한기계학회논문집B
    • /
    • 제21권6호
    • /
    • pp.822-829
    • /
    • 1997
  • A catalytic burner was studied which can be used as a heater operated in medium temperature. Noble metal catalysts (Pd/NiO) were used, which were supported on alumina wash coated honeycomb. The maximum heat-resisting temperature of the catalyst is about 900.deg. C. Combustion efficiency of the catalytic burner reached more than 99.5 % at the excess air ratio above 1.25.NOx emissions were lower than 1.0 ppm at all operation conditions. The operation condition for a stable catalytic combustion was obtained. It was dependent on the catalyst thickness. The 30 mm thick catalyst showed the widest stable catalytic combustion region. Stable catalytic combustion region of 30 mm thick catalyst was the operation condition of excess air ratio 1.25 - 1.75 and heat flux 7 - 14 kcal/h center dot cm$^{2}$.

반응표면기법에 의한 고분자전해질형 연료전지 시스템의 최적화 (Optimization of PEM Fuel Cell System Using a RSM)

  • 현동길;김진완;남양해;닝천;김영배
    • 대한기계학회:학술대회논문집
    • /
    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회B
    • /
    • pp.3140-3141
    • /
    • 2008
  • The output power efficiency of the fuel cell system depends on the demanded current, stack temperature, air excess ratio, hydrogen excess ratio and inlet air humidity. Thus, it is necessary to determine the optimal operation condition for maximum power efficiency. In this paper, we developed a dynamic model of fuel cell system which contains mass flow model, diffusivity gas layer model, membrane hydration and electrochemistry model. In order to determine the maximum output power and minimum use of hydrogen in a certain power condition, response surface methodology (RSM) optimization based on the proposed PEMFC stack model is presented. The results provide an effective method to optimize the operation condition under varied situations.

  • PDF

스파크점화 엔진에서 천연가스와 수소의 희박연소 성능 비교 (Comparison of Lean Combustion Performance in a Spark-Ignition Engine Fueled with Natural Gas and Hydrogen)

  • 박현욱;이준순;오승묵;김창업;이용규;강건용
    • 한국분무공학회지
    • /
    • 제26권4호
    • /
    • pp.204-211
    • /
    • 2021
  • Lean combustion performance of natural gas and hydrogen was compared in a spark-ignition engine. The lean combustion engine operation with natural gas was limited due to combustion instability at an excess air ratio (EAR) above 1.8. The total hydrocarbon (THC) emissions increased significantly with increasing EAR. The nitrogen oxides (NOX) emissions were also high due to the limitation of increasing EAR. The lean combustion engine operation with hydrogen showed superior combustion stability as well as low THC and NOX emissions, even at high EARs. However, boosting technology was required to reach the high EARs.

미분탄 연소에서 NOx 저감을 위한 공기다단의 효과 (Effect of Air Staging on NOx Reduction in Pulverized Coal Combustion)

  • 장길홍;장인갑;선칠영;천무관;양관모
    • 한국연소학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국연소학회 1999년도 제19회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
    • /
    • pp.149-154
    • /
    • 1999
  • The influences of air staging on NOx emission and burnout of coal flames were investigated using 1MWth combustion test facility. The experiments showed that variation of overall excess air ratio led to a relatively higher NOx emission level for ${\lambda}=1.2.$ When air staging was applied to the combustion air, it was confirmed that a fuel rich primary combustion zone was established and unburned char was burened completely by mixing with the staged air supplied radially around the flame. The NOx emissions were redued by increasing the staged air flow rate, and staging air was suggested to be more than 40% of the total combustion air for the substantial NOx reduction.

  • PDF

DAF(Dissolved Air Flotation)를 이용한 팽화 슬러지 농축 (Thickening of Bulking Sludge using DAF (Dissolved Air Flotation))

  • 김동석;박영식
    • 한국환경과학회지
    • /
    • 제15권1호
    • /
    • pp.77-84
    • /
    • 2006
  • An effective technique of sludge separation is required for excess sludge of sewage or wastewater plant. The separation of bulking sludge of paper manufacturing plant was studied using DAF(Dissolved Air Flotation) system. The effects of parameters such as nozzle type, A/S(air/solid) ratio. pressure, injection time of pressured water and saturation time were examined. The results showed that the best nozzle type was flat which had small orifice hole, The optimum A/S ratio and pressure were $7.070\times10^{-3}$(recycle ratio of pressured water $20\%$) and 5atm, respectively. Injection times of pressurized water around 20-25 sesc and flotation time of 30 min appeared to be optimal for the DAF operation. The order of performance of packing was 18 mm > 22 mm > 32 mm.

PEM 연료전지시스템의 동특성 해석 (Dynamic Analysis of PEM fuel cell system)

  • 김범수;전순일;임원식;박영일
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
    • /
    • pp.353-356
    • /
    • 2005
  • We developed a dynamic model of PEM fuel cell system which can analyze its transient response to dynamic load current. System components such as compressor, air cooler, humidifier, and stack were modeled based on their dynamic equations and performance maps by using Matlab Simulink platform. Through this simulation model, dynamic characteristics of fuel cell system including oxygen excess rat io, stack voltage, and system efficiency were shown. In addition to that, we briefly analyzed the humidity effect on cathode pressure and system efficiency, expecting that this model can be further used to optimize fuel cell system parameters just like operating pressure and temperature, humidity and oxygen excess ratio.

  • PDF

난류예혼합 플랫버너의 화염 안정성 및 배출가스 특성 (The Flame Stability and the Emission Characteristics of Turbulent Premixed Flat Burner)

  • 이용후;이진석;이도형
    • 한국가스학회지
    • /
    • 제11권1호
    • /
    • pp.1-8
    • /
    • 2007
  • 본 논문에서는 메탈화이버를 이용한 난류예혼합 플랫버너를 제작하여 다양한 연소조건하에서 화염의 안정화범위를 확인하였으며, 연료유량과 공기유량의 변화에 따른 균일가열 능력과 배기가스 특성에 관한 실험을 실시하였다. 그리고 화염의 안정성 평가를 위한 실험을 통해 화염을 공기유량 변화에 따라 청녹염, 복사염, 청염 영역으로 나눌 수 있었고, 이들 영역은 청염>복사염>청녹염 영역 순으로 연소상태가 양호하였다. 공기비에 따른 영향을 살펴보면, 본 실험에서는 연료유량 1과 4l/min에서는 공기비 ${\alpha}=1.5$가 적합하였으며 연료유량 2l/min에서는 ${\alpha}=2.0$이 적합한 것으로 나타났다. 한편 연료유량과 관계없이 공기비 ${\alpha}=1.3{\sim}2.1$범위에서는 연소소음이 발생했다.

  • PDF

HCNG 엔진의 공기과잉율 변화에 따른 노킹 특성에 관한 연구 (A Study on the Knocking Characteristics with Various Excess Air Ratio in a HCNG Engine)

  • 임기훈;박철웅;이성원;최영;김창기;이장희
    • 한국가스학회지
    • /
    • 제17권1호
    • /
    • pp.7-12
    • /
    • 2013
  • 자동차 배기가스 규제가 강화됨에 따라 천연가스에 수소를 첨가하는 수소-천연가스 혼합연료(HCNG)를 기존의 압축천연가스(CNG) 엔진에 적용하려는 많은 연구들이 진행되고 있다. 그러나 수소의 높은 연소 속도로 인한 역화, 조기착화, 노킹(knocking) 등의 이상연소 발생 가능성은 엔진의 가열 또는 열효율 및 출력의 저하를 야기하는 문제점이 발생할 수 있다. 본 연구에서는 CNG 연료에 수소를 일정 부분 혼합한 HCNG 연료를 기존의 CNG 엔진에 적용하여 희박연소 한계 확장을 통해 연소 성능 개선을 확인하고, CNG와 HCNG 연료의 노킹 특성을 파악하고자 하였다. 공기과잉율의 변화에 따른 노킹 발생 조건을 관찰함으로써 HCNG 연료의 적용성 및 노킹마진을 평가하고자 하였다. HCNG 연료 사용 시 최적운전조건에서 노킹 문제없이 엔진을 운전할 수 있었으나 노킹이 일어날 수 있는 가능성이 높아져 이에 대한 대비가 필요할 것으로 판단된다.

수소 연료를 적용한 소형 2행정 엔진 성능 특성에 관한 연구 (A Study on Performance Characteristics of a Small-Sized Hydrogen-Fuelled Two-Stroke Engine)

  • 김용래;김선엽;오세철;박철웅;최영
    • 한국가스학회지
    • /
    • 제24권6호
    • /
    • pp.28-33
    • /
    • 2020
  • 수소 연료를 적용한 2행정 기반의 소형 SI 엔진의 성능 특성에 관하여 살펴보았다. 이를 위하여 주로 모형 항공기용으로 사용되는 210 cc급 엔진을 비롯하여 소형 동력계 및 수소연료와 엔진 오일 공급을 위한 장치를 포함한 실험을 구성하였다. 우선 가솔린 연료를 공급한 기본 상태의 엔진 출력과 토크를 측정해 보았으며, 최대 6 kW 수준의 출력을 확인하였다. 이후 수소 연료를 공급하면서 성능 시험을 수행하였는데, 수소의 경우에는 공기과잉율 기준 공연비가 낮아질수록 즉, 연료 공기 혼합기가 농후해 질수록 역화 현상이 발생하여 출력에 제한이 생길 뿐만 아니라 엔진 하드웨어에도 치명적인 영향을 줌을 확인하였다. 따라서 공기과잉율을 기준 수치 이상에서 엔진을 운전하며 안정적인 수준의 연소를 통하여 가솔린 성능의 절반 수준인 최대 3 kW 의 출력 성능이 나옴을 최종 확인하였다.