• 제목/요약/키워드: Chemical Percolation Devolatilization(CPD) Model

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A Numerical Study on Coal Devolatilization of Bituminous Coal Using CPD Model

  • 김량균;이병화;전창환;장용준;송주헌
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회B
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    • pp.2898-2903
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    • 2008
  • The coal considerably is the energy resource which is important with the new remarking energy resource. The coal conversion has two processes which are coal devolatilization and char oxidation. Coal devolatilization is important because it describes up to 70% weight loss and has been shown that nitrogen contribute 60 to 80% of the total NOx produced. The chemical percolation devolatilization(CPD) model is used here to describe coal devolatilization. The model was developed to describe coal devolatilization behavior of rapidly heated coal based on characteristics of the chemical structure of the parent coal. This paper describes CPD model in detail and makes an analysis of Shenhua coal(bituminous) which is used calculated 13-C NMR(carbon-nuclear magnetic resonance).

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CPD 모델을 활용한 석탄 가스화 과정 중 탄종에 따른 휘발분 배출에 관한 이론해석연구 (A Theoretical Analysis on Volatile Matter Release from Different Coals Using CPD Model During a Coal Gasification)

  • 김량균;이병화;전충환;장영준;송주헌
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제33권12호
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    • pp.1000-1006
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    • 2009
  • Integrated Coal Gasification Combined Cycle (IGCC) power plants have been developed to reduce carbon dioxide emissions and to increase the efficiency of electricity generation. A devolatilization process of entrained coal gasification is predicted by CPD model which could describe the devolatilization behavior of rapidly heated coal based on the chemical structure of the coal. This paper is intended to compare the mass release behavior of char, tar and gas(CO, $CO_2,\;H_2O,\;CH_4$) for three different coals. The influence of coal structure on gas evolution is examined over the pressure range of 10${\sim}$30atm.

CPD 모델을 이용한 국내수입탄 성상에 따른 탈휘발 특성에 관한 실험 및 해석적 연구 (An Experimental and Numerical Study on the Characteristics of Devolatilization Process for Coals Utilized in Korea Using CPD Model)

  • 김량균;이병화;전충환;송주헌;장영준
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제33권8호
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    • pp.613-621
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    • 2009
  • Coal is the energy resource which is important with the new remarking energy resource. Coal combustion produces more NOx per unit of energy than any other major combustion technology. Pollutant emission associated with coal combustion will have a huge impact on the environment. Coal conversion has three processes which are drying, coal devolatilization and char oxidation. Coal devolatilization process is important because it has been shown that HCN which is converted from volatile N contributes 60 to 80% of the total NOx produced. This paper addresses mass release behavior of char, tar, gas and HCN in an experiment of Laminar Flow Reactor with two coals such as Roto middle coal (Sub-bituminous) and Anglo coal (Bituminous). The experiment is compared with the data predicted by CPD model for mass release of HCN about Roto south, Indominco, Weris creek and China orch coals. The results show that HCN increases as a function of decreasing the ratio of fixed carbon(FC)/ volatile matter(VM of the coals contain.)

DAEM 분석 방법을 통한 국내 수입탄의 탈휘발화 반응특성 비교연구 (Application of a DAEM Method for a Comparison of Devolatilization Kinetics of Imported Coals)

  • 김량균;송주헌;이병화;장영준;전충환
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제48권1호
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    • pp.110-115
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    • 2010
  • 본 연구 목적은 두가지 종류의 국내 수입탄에 대한 열분해 반응율을 구하고 이를 비교하는 것이다. 이를 위해 TGA를 통하여 열분해 실험을 수행하였으며, 반응상수 분석은 New DAEM 방법을 이용하였다. 서로 다른 가열속도에서 각각 얻어진 TGA 질량변화 곡선으로부터, 활성화 에너지의 분포함수를 구한 후 최고빈도를 나타내는 활성화 에너지를 평균 활성화 에너지로 결정하였다. 그 결과 석탄의 종류에 따라 상기 반응에 대한 반응속도상수가 확실한 차이를 보였다. 이 같은 New DAEM 분석기법을 통해 얻은 반응상수를 적용시킨 CPD 모델을 가지고 예측한 결과가 TGA 실험치와 비교할 때보다 더 잘 일치함도 확인할 수 있었다.

석탄 화력발전소에서 발생하는 미연분의 특성분석 및 저감방법 (Characteristics of Carbonaceous Particles Derived from Coal-fired Power Plant and Their Reduction)

  • 박호영;김영주;유근실;김춘근;김동훈
    • 대한환경공학회지
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    • 제28권10호
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    • pp.1065-1073
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    • 2006
  • 영흥 화력발전소 1호기 보일러에서 발생된 미연분은 석탄 회의 재활용 및 보일러 효율 측면에서 문제를 일으키고 있었다. 본 연구에서는 미연분 및 사용 석탄의 특성과 현장의 연소조건 분석을 수행하고 보일러 운전조건을 변경하므로서 보일러에서 발생되는 미연분을 저감하고자 하였다. 미연분의 물리, 화학적 분석 결과 대부분 중공(中空)형태의 Cenosphere와 뭉쳐진(Agglomerated) 형태의 Soot로 이루어져 있었다. 영흥 화력발전소에서 사용중인 6개 탄종에 대하여 Tar 및 Soot의 발생 가능량을 CPD(Chemical Percolation Devolatilization) 모델을 이용하여 조사한 결과, Sanseo, Ensham, Elk Valley 탄의 경우 그 발생 가능량이 비교적 적었으며 Peabody, Arthur, Shenhua 탄은 높았다. 영흥 화력발전소 1호기 보일러의 각 미분탄 공급관에서의 미분탄 공급량을 측정하였는데 코너 별로 공급되는 몇몇 버너에서 미분탄이 편중되어 공급되고 있음을 알 수 있었다. 이에 따라 soot가 주성분인 미연분의 산화율을 증가시키기 위하여 과잉공기량을 증가시키고 산화제와의 혼합정도를 높이기 위하여 SOFA(Separated Over Fire Air)의 yaw 각도를 적절히 조절함으로서 미연분의 발생량을 현저히 감소시킬 수 있었다.