• 분석과학
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• 제5권4호
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• pp.433-441
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• 1992

국내의 23개 무연탄을 대상으로 석탄회의 화학분석 및 용융특성분석을 수행하여 석탄회의 화학조성과 용융온도와의 상관성을 고찰하였다. 또한 이들 무연탄을 미분탄 연소의 연료로 사용시 야기될 수 있는 slagging, fouling성을 예측하여 보았다. 국내 무연탄회는 대부분 $SiO_2$와 $Al_2O_3$를 80% 이상 함유하고 있는 반면 1% 이하의 적은 양의 $Na_2O$를 함유하고 있으며, 또한 비교적 높은 용융온도를 갖는다. 따라서 이 무연탄들을 미분탄 연소의 연료로 사용시 slagging 및 fouling 발생 가능성은 낮을 것으로 예측되었다. 국내 무연탄회의 용융특성은 base/acid ratio와 비교적 높은 상관성을 갖는 것으로 나타났다.

• 한국연소학회지
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• 제14권3호
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• pp.16-23
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• 2009

It is strongly desired for coal-fired power plants to utilize not only low-rank coals with high moisture contents, but also lowering cost with diversifying fuel sources. In this study, combustion characteristics of low rank coal with high moisture, and standard pulverized coals are experimentally investigated using TGA (Thermogravimetric Analysis) and DTF (drop tube furnace). The coals tested are three kinds of coal with moisture content ranging from 8.32 to 26.82%. The results show that under the air combustion condition, the burn-out time at TGA rises as moisture content increases, and standard pulverized coal with 8.32% moisture content showed the lowest activation energy of 55.73 kJ/mol. In case of the high amount of moisture, the combustion efficiency decreases due to evaporation heat loss, and unburned carbon in ash produced at combustion process in DTF increased. Aslo, initial deformation temperature of slag attached in alumina tube of DTF decreased with lowering the crytallinity of anorthite and augite. To improve the combustion reactivity and efficiency, it is effective to upgrade through drying the high moisture coal to moisture level (less than 10%) of standard pulverized coal.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 1995년도 제2회 KOSCI Workshop
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• pp.91-103
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• 1995

In recent years, significant advances have been made in the development of methods to predict ash behavior in utility boilers. This paper provides an overview of methods used to assess and predict ash formation and deposition. It has discussed some of the key problems associated with the formation and deposition of ash during the combustion of pulverized coal. Although considerable progress has been made in understanding of the fundamental mechanisms of ash formation, transport, growth, and strength development, there is still much work to be done. There is a need to develop quantitative relationships between the characteristics of the entrained ash and the physical properties of ash deposits that influence deposit growth, strength development, and cleanability. Also data from bench-scale, pilot-scale, and full-scale units are needed in order to determine operating conditions which will minimize deposition problems, maximize efficiency, and reduce emissions.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권3호
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• pp.443-450
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• 2008

고유가 대응방안으로 저등급 석탄의 효과적인 활용기술에 대해 고찰하였다. 현재 산업체에서 사용하는 석탄 중에 갈탄과 아역청탄이 저등급 석탄에 속하며 매장량이 풍부하고 세계적으로 고르게 분포되어 있지만 높은 수분 함량과 자연발화 가능성으로 인해 활용이 많이 되지 않고 있다. 본 논문에서는 저등급 석탄으로부터 화학적 정제기술을 이용하여 초청정석탄을 제조하는 기술에 대하여 고찰하였다. 회분 제거기술인 UCC 공정과 가연성분 추출기술인 Hyper Coal 공정을 비교하였다. 회분 제거기술인 UCC(Ultra Clean Coal) 공정은 Hyper Coal 공정에 비해 단순하다는 장점이 있지만 생성물의 회분 농도가 0.1% 이상으로 높다. 가연성분 추출 기술인 Hyper Coal 공정은 용매추출과 이온제거공정 등 구성은 복잡하지만 회분이 200ppm 이하로 생성된다. 초청정석탄은 오일과 동일 등급의 초 청정연료로써 산업용 석유를 대체하고 장기적으로는 IGCC와 IGFC, 그리고 차세대 고도연소기술의 연료로 활용될 수 있을 것이다.

• 에너지공학
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• 제19권2호
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• pp.136-142
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• 2010

국내에 수입되어 사용되고 있는 발전용 석탄 2종에 대하여 기초적인 열중량분석기를 이용한 열특성 분석실험과 대용량 시험연소로를 이용한 연소시험을 수행하였다. 실험결과 고수분탄이 비록 착화 온도가 낮고 및 연소 구간이 짧아 초기 연소특성은 좋지만 비교탄에 비해 연소완료가 빨리 종결되지 못해 결과적으로는 연소 효율이 좋지 않았으며, 고수분탄의 활성화에너지는 고수분탄이 79 kJ/mol로서 비교탄의 53 kJ/mol에 비해 높은 특성을 보였다. 또한 시험연소로 시험과정에서 고수분탄의 화염 내 검은 색의 석탄분사체(Coal Jet) 형태가 비교탄에 비해 비교적 뚜렷이 관찰되어 연소속도가 다소 떨어지는 상호 연관성이 잘 설명되었고 연소후 미연분 발생량에서도 고수분탄이 다소 높게 나타났다. 그러나 고수분탄의 경우 낮은 유황분 함량으로 인해 연소 시 황산화물 배출량이 적어 고유황 함량의 석탄과의 혼합연소 시 유용하게 활용 될 수 있을 것으로 예상되었으며, 또한 회성분 분석결과 $Na_2O$와 $K_2O$ 등의 알카리비금속화합물 함량이 기존의 역청탄에 비해 매우 적고 회분자체의 함량도 매우 낮아 회분의 융착 정도가 높지 않게 나타났다.

• 플랜트 저널
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• 제18권1호
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• pp.55-61
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• 2022

본 연구에서는 역청탄으로 설계된 870MW급 유연탄 화력발전소를 대상으로 발전기 출력, 연소조건, 통풍조건을 일정하게 유지하면서 역청탄과 아역청탄을 혼합하여 연소함에 따른 슬래깅 발생 영향을 분석하였으며, 이에 따른 보일러 성능에 영향을 주지 않는 허용 가능한 혼탄 방안을 제시하였다. 아역청탄의 혼합 비율을 10%, 20%, 40%, 60%, 80% 등으로 조정하여 원소분석, 공업분석, 회융점 변화, 슬래깅 지수 등을 확인하였고, 적정 혼탄 조건은 아역청탄은 40% 이하로 혼탄하고, 회의 산성분 대비 염기성분 비율은 0.4이하 또는 1이상, 총 알칼리는 3.5이하, 융점 슬래깅 지수는 1,345℃ 이상, 원소분석 시 회함량은 13% 이하, 공업분석 시 회함량은 15% 이하, 초기용융점은 최소 1,200℃ 이상이어야 바람직하다고 판단된다.

• Journal of Magnetics
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• 제18권3호
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• pp.365-369
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• 2013

Coal ash is known to contain a noticeable amount of valuable elements, including transition metals and lanthanides. Therefore it is quite actual problem to extract them for metallurgy and other applications. This paper presents the results of high gradient magnetic and mechanical separation, microscopy, element analyses and optical spectroscopy of brown coal ash taken from the combustion camera and chimney-stalk of Angren thermal power station. The separated magnetic fraction was 3.4 wt.%, where the content of Fe in ferrospheres increased to 58 wt.%. The highest contents of Fe and rare earth elements were found in the fine fractions of $50-100{\mu}m$. Optical absorption spectroscopy of water solutions of the magnetic fractions revealed $Fe^{2+}$ and $Fe^{3+}$ ions in the ratio of ~1:1. The separated coal ash could be used for cleaning of technological liquid waste by means of the high gradient magnetic field.

• 플랜트 저널
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• 제6권2호
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• pp.70-77
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• 2010

This study investigated the characteristics of co-combustion of mixed anthracite (domestic and Vietnam) and bituminous coal (Sonoma, Australia) at circulating fluidized bed boiler in Donghae thermal power plant when mixing ratio of bituminous coal is variable. Co-combustion of bituminous coal contributes to improvement in general combustion characteristics such as moderately retaining temperature of furnace and recycle loop, reducing unburned carbon powder, and reducing discharge concentration of NOx and limestone supply owing to improvement in anthracite combustibility as the mixing ratio was increased. However, bed materials were needed to be added externally when the mixing ratio exceeded 40% because of reduction in generating bed materials based on reduction in ash production. When co-combustion was conducted in the section of 40 to 60% in the mixing ratio while the supplied particles of bituminous coal was increased from 6 mm to 10 mm, continuous operation was shown to be possible with upper differential pressure of 100 mmH2O (0.98 kPa) and more without addition of bed materials for the co-combustion of mixed anthracite and bituminous coal (to 50% or less of the ratio) and that of domestic coal and bituminous coal (to 60% of the ratio).

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제8권2호
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• pp.57-63
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• 2007

석탄재는 석탄이 타고 남은 재로써 물리적 성질은 고은 모래정도이며 입자의 크기는 고은 자갈에서 고운 모래 사이다. 몇 가지 연구에서 석탄재는 건설재료의 하나인 모래와 대체 할 수 있다고 알려져 있다. 본 연구의 목적은 주입 공기 혼합 재를 사용한 석탄재의 혼합토를 직접 건설현장에 사용 하고자 하는데 있다. 실험 결과에 의하면 석탄재 혼합토는 압축, 인장 및 휨강도가 양생기간 초기에는 표준 혼합토보다 낮은 수치를 보이지만 60일이 지난 후엔 표준 혼합토보다 강도가 더 커졌다. 또한 Chloride 이온 통과 실험에서 석탄재의 시료토가 양생 초기에는 적은 저항력의 수치를 보였지만 시간이 흐를수록 강한 저항력을 보였다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제18권7호
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• pp.32-40
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• 2013

This study was objected to evaluate the potential impact on the groundwater environment of the coal bottom ash used as fill materials on the land surface. From four coal-fired power plants, bottom-ashes were collected and analyzed through sequential extraction and column leaching tests following the meteoric water mobility procedure. The column tests shown leaching heavy metals including Pb, As, B, Cu, Zn, Mn, Ni, Ba, Sr, Sb, V, Cr, Mo, and Hg. The relatively high concentrations of B, Sr, Ba, and V in leachate were attributed to both the higher concentrations in the bottom ash and the relatively higher portion of leachable state, sorbed state, of metals. Bottom-ash samples from the D-plant only show high leaching potential of sulfate ($SO_4$), probably originated from the coal-combustion process, called the Fluidized Bed Combustion. Consequently, to manage recycling bottom ashes as fill materials, an evaluation system should be implemented to test the leaching potentials of metals from the ashes considering the absolute amount of metals and their state of existence in ashes, and the coal-combustion process.