• 에너지공학
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• 제11권1호
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• pp.67-73
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• 2002

본 연구는 화력발전소 연소가스 배기덕트 내의 석탄회 미연탄소함량 동시 측정을 위한 석탄회 정전용량 분석에 관한 연구로서, 화력발전소 출력효율 증대, 양질의 석탄회 재활용 및 SOx, NOx등의 유해가스 저감에 기여하고자 하였다. 석탄회 정전용량 측정 시스템은 정전용량 계측기, 입자포집기, 측정셀로 구성되며, 전압이 인가된 양 극판 사이에 석탄회를 투입하여 정전용량을 측정하고 입력주파수, 상대습도, 수분함량, 발전소별 성분비에 따른 정전용량 특성을 분석하였다. 석탄회 정전용량은 미연탄소함량에 따라 비례적으로 증가하였으며, 석탄회 수분함량과 철 함유량이 주된 변수였다. 보령, 하동, 삼천포의 화력발전소별 석탄회의 정전용량특성을 데이터베이스화 하였으며 20% 이하의 미연탄소함량을 예측할 수 있는 경험식을 도출하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제28권4호
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• pp.323-330
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• 2017

Ash remaining after coal combustion was used as a catalyst support for tar steam reforming with various proportions of $Al_2O_3$ added for higher reforming efficiency. At a constant Ni content of 12 wt%, a coal ash and $Al_2O_3$ were mixed at a ratio of 5:5, 7:3, 9:1. As a result, the catalytic activity for toluene steam reforming was improved by adding $Al_2O_3$ at $500-600^{\circ}C$. The catalysts with ratio 7:3 and 5:5 reached toluene conversion of 100% above $700^{\circ}C$. When comparing the catalysts in which the coal ash and $Al_2O_3$ mixed at a ratio of 5:5 and 7:3 with the Ni/Al catalyst, it was concluded that this coal ash catalyst has efficient catalytic performance.

• 에너지공학
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• 제23권2호
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• pp.42-48
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• 2014

미분탄의 연소 또는 열분해 과정으로부터 발생하는 tar-soot는 복사 열전달 및 질소산화물의 추가적인 발생 원인이라는 관점에서 의미 있게 다루어지고 있다. 최근 저열량탄이 증가함에 따라 시멘트의 원료로 재활용되던 석탄회에서 다량의 미연분과 tar-soot가 포함되어 오히려 다시 반입되는 사례가 빈번해지고 있다. 따라서 본 연구에서는 저열량탄 사용 확대에 따른 혼탄연소 조건에서 tar-soot의 배출특성을 살펴보기 위해 반응기로써 LFR(Laminar Flow Reactor)을 적용하였으며, 연료로는 현재 국내발전소에서 사용 중인 역청탄 2종(MOUNTAIN, MACARHTUR)과 아역청탄(KPU)을 이용하여 단탄별 tar-soot 배출특성과 혼소비에 따른 배출특성을 화염의 구조 변화와 함께 측정하였다. 휘발분이 많은 아역청탄의 soot cloud 길이는 역청탄에 비해 길었지만 전체적인 화염 길이는 짧아졌다. 단탄별 실험결과에서는 역청탄의 tar-soot 발생량이 아역청탄의 발생률보다 높았으며 역청탄 중 휘발분 함량이 많은 MOUNTAIN탄이 상대적으로 휘발분 함량이 적은 MACARHTUR탄의 tar-soot 발생률보다 높았다. 혼소시에는 단탄의 연소특성과는 다른 새로운 특성을 나타내었으며 저열량탄과 혼소되는 역 청탄의 종에 따라 tar-soot 발생량이 지배되는 것을 확인하였으나 혼소비에 따른 평균적 특성이 아닌 완전히 차별되는 배출특성을 나타냄에 따라 석탄의 등급에 따라 최적의 혼소비를 찾아서 연소시키는 것이 tar-soot 발생량을 줄일 수 있는 방법임을 의미한다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제23권6호
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• pp.82-89
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• 2018

The objective of this study is to evaluate efficiencies of chemical suppressants for control of fugitive dust in ash pond of thermal power plant. In this study, $MgCl_2$, PAM (polyacrylamide), and PVA (poly vinyl alcohol) that are generally applied to suppression of fugitive dust generated from unpaved road, coal mining, storage piles and etc, were employed as chemical dust suppressants. The coal ash (coal combustion residuals) were sampled from the ash pond of Yeongheung power division in Incheon, South Korea. The characterization of the sample including particle size distribution, pH, $pH_{PZC}$ and pore volume as well as XRF analysis were carried out. The suppressant treated-samples were investigated with the wind tunnel experiments to estimate and compare the effect of suppressants on stabilization of the surface of coal ash samples. According to the results, the stability of suppressant-treated samples were significantly improved compared to water-treated samples. Among the three kinds of suppressants, PAM and PVA showed higher efficiencies and cost saving than $MgCl_2$.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.35-40
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• 2003

Immense quantities of coal combustion by-products are produced every year, and only a small fraction of them are currently utilized. The purpose of this study is to investigate reused techniques of coal to highly economic growth and expansion of country base industry. So, in this study, artificial aggregate was developed to recycle coal ash by non-sintering technique and crush method. And characteristic of developed artificial aggregate was examined. Also, noise barriers using developed artificial aggregate was made by link of development of ECO-construction product and is preparing sound absorption and transmission loss experiment. Result of study was showed that artificial aggregate was more proper to use a noise barriers and this is expected to satisfy sound absorption standard in this study. So, if shape and color considering surround and design technology is studied continuously, it can be expected to make ECO-precast product as well as maximize waste recycling.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 1999년도 제19회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.27-46
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• 1999

Combustion test on two kinds of Indonesian sub-bituminous coals of single and blended with bituminous coal imported for power generation was carried out by using the test furnace at KEPRI. The main items of combustion test were temperature profiles of the inside furnace, the yield of unburned carbon, environmental pollution emissions, slagging/fouling tendency, and the comparison of heat loss of furnace. The test results showed that low sulfur and ash content characterized by the Indonesian coals were advantageous to environmental aspect, but high tendency of heat loss and slagging/fouling were disadvantageous to boiler operation. From the results, the necessity of proper coal blending to compensate these weak points was recommended.

• 한국연소학회지
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• 제16권3호
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• pp.12-20
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• 2011

Oxy-coal combustion for $CO_2$ capture in coal power plants entails a mode switching from air-firing to oxyfiring. In this study, procedure of the mode switching was investigated and discussed through experiments in pilot scale facilities: (1) a 0.3 $MW_{th}$ furnace with a vertical single burner and a FGR(Flue Gas Recirculation) system (2) a 1 $MW_{th}$ furnace with horizontal 4 burners and a FGR system. Principle of the mode switching was established and performed with control of FD fan, FGR fan, ID fan and oxygen flow rates. We have found that equivalence ratio in the oxy-firing mode should be increased more than that in the air-firing to achieve stable mode switching. Control of FD, ID and FGR fans should be performed carefully in the mode switching, in the sense of complete combustion and flame attachment. Moisture contents in the ash and the flue gas recycled to the primary oxidizer stream should be removed to prevent condensation, corrosion and duct clogging.

• 에너지공학
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• 제7권1호
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• pp.146-156
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• 1998

석탄을 연소한 후 형성되는 석탄회는 미세한 분말상태로 입자의 형상은 다공성이며 단단한 구형입자로 이루어져 있다. 본 연구에서는 국내 발전소에서 생성된 9종의 석탄회의 물리적, 형태적 및 화학적 조성 분석을 통해 국내 석탄회 데이터 베이스화, 연소효율 개선, 석탄회 집진설비인 전기집진기의 성능향상과 석탄회의 재활용에 기여하고자 한다. 석탄회의 물리적 특성은 입도분포와 비중을 입자카운터와 한국공업규격(KS L-5110)에 따른 비중 측정계를 이용하였으며, 형태적 특성은 입자의 구형성 정도, 표면특성 그리고 색상변화 등을 전자현미경(SEM)과 광학현미경을 이용하였다. 그리고 화학적 특성을 파악하기 위해 유도결합 플라즈마방출 분광기(ICP)와 에너지스펙트럼 분석기(EDXA)를 이용하여 석탄회의 구성성분을 분석하였고 한국공업규격 KS L-5405에 따른 석탄회에 함유된 미연탄소분을 측정하였다. 삼천포 화력발전소 전기집진기에서 포집한 석탄회에 대한 질량평균입경은 각각 15~25 $\mu\textrm{m}$로 나타났다. 석탄회 입자의 형상은 석탄 입자가 보일러의 연소 영역에 노출되는 정도에 따라 구형성, 투명성 및 색변화가 다양하게 나타나는데 완전 연소에 가까울수록 무색의 구형입자가 형성되었다. 석탄회는 보일러 내의 연소 조건과 원탄의 성분에 따라 구형, 무정형, Cenosphere 그리고 Plerosphere와 같은 유형의 입자를 형성하며 입자간의 상호 작용에 의해 집괴, 응집 그리고 결정형의 입자군들을 형성한다. 석탄회는 산회광물질로 이루어져 있으며 주성분 SiO2, Fe2O3, Al2O3로 약 85% 이상을 차지하였으며 10% 정도는 미연탄소분으로 이루어져 있었다.

• 에너지공학
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• 제12권1호
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• pp.1-10
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• 2003

가압유동층 연소 유닛은 1~1.5 MPa, 연소 온도 850~87$0^{\circ}C$ 조건으로 운전된다. 가압 석탄 연소 시스템은 전열관을 통한 열전달로 증기를 생산하며 가스터빈으로 공급될 고온 가스를 생산한다. 가스 중의 고체 잔류물에 의한 가스터빈의 성능 저하 때문에 가스 정제가 매우 중요하며 석탄과 흡수제 및 연소 공기를 가압하여야 하고 배가스와 회 제거 시스템에서는 감압을 해야 하기 때문에 운전이 다소 복잡하다. 증기터빈 대 가스터빈에서 생산되는 전력의 비율은 약 80:20이고 모든 부하 범위에서 연소기와 가스터빈이 서로 적절히 조화를 이루어야 하기 때문에 PFBC와 복합 사이클 발전 루트는 독특한 제어 방식을 갖는다. 유동층에 적용할 수 있는 가스의 최대 온도는 회 융점에 의해 제한을 받기 때문에 가스터빈은 일반 가스터빈에 비해 좀 특별하다고 할 수 있다. 회의 용융이 일어나지 않도록 하기 위한 최대 허용 가스 온도는 약 90$0^{\circ}C$이다. 가스터빈의 높은 압력비 때문에 압축시 인터쿨링을 사용하며 이는 상대적으로 낮은 터빈 입구의 온도를 상쇄하기 위한 것이다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2015년도 제51회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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• pp.93-96
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• 2015

Commercial coal gasifiers typically use entrained flow type reactors, but have unique features in terms of reactor shape, gasifying agent, coal feeding type, ash/slag discharge, and reaction stages. The MHI gasifier is characterized as air-blow dry-feed entrained reactor, which incorporates a short combustion stage at the bottom and a tall gasification stage above. This study investigates the flow and reaction characteristics inside a MHI gasifier by using computational fluid dynamics (CFD) in order to understand its design and operation features. For its pilot-scale system at 200 ton/day capacity, the distribution of coal and air supply between the two reaction stages was varied. It was found that the syngas composition and carbon conversion rate were not significantly influenced by the changes in the distribution of coal and air supply. However, the temperature, velocity and flow pattern changed sensitively to the changes in the distribution of coal and air supply. The results suggest that one key factor to determine the operational ranges of coal and air supply would be the temperature and flow pattern along the narrower wall between the two reaction stages.