• 플랜트 저널
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• 제15권1호
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• pp.38-44
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• 2019

본 연구에서는 1,000 MW급 석탄화력발전소용 탈황흡수탑을 대상으로 대기환경보전법 및 발전소 자체 배출규제치를 준수하면서 운전할 때, 석회석 슬러리 투입량을 조절하여 흡수탑 내부 슬러리 pH의 적정 범위를 찾고자 하였다. 배기가스 유량, 발전기 출력, 흡수탑 압력강하, 산화용 공기량을 고정한 상태에서 흡수탑 유입가스에 포함된 이산화황의 평균 농도, ${\bar{C\;in}}$ [ppm]을 500 ppm, 550 ppm, 600 ppm 그리고 635 ppm으로 변동시키며 운전하였을 때, 흡수탑 내부 적정슬러리 pH, 는 5.0, 5.2, 5.3 그리고 5.4였다. 이러한 결과로부터 흡수탑 유입가스에 포함된 이산화황의 평균 농도가 500~635 ppm의 범위일 때 상관관계식 을 이용하여 적정슬러리 pH를 산출하여 운전하는 것이 추천된다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.35-43
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• 2004

The purpose of this study is an economic analysis of power plant utilities by comparing electricity generating cost including environmental costs. Considering the enormous role of electricity in the national economy, it is very important to study the effect of environmental regulation on the electricity sector. Because power utilities need for large investment during construction, operation and maintenance, and also require much construction lead time. Economic analysis is the important process in the electric system expansion planning. This paper compares the costs of electricity generation including environmental costs between a coal-fired power plant and an LNG combined cycle power plants. With the simulation, this study surveys the sensitivity of fuel prices, interest rate and carbon tax. In each case, this sensitivity can help to decide which utility is economically better in environmental regulation circumstance.

• 유기물자원화
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• 제22권1호
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• pp.11-19
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• 2014

본 연구에서는 건조 하수슬러지의 화석연료와의 혼소 가능성 평가를 연소특성, 경제적 이익 2가지 관점에서 평가하였다. 공업분석 결과 A하수처리장의 건조 하수슬러지의 휘발분은 36.48%, B하수처리장은 40.10%로 석탄에 비해 매우 높았으며, 연료비는 0.12, 0.14로 매우 낮아 연료로써의 품질은 낮은 것으로 조사되었다. 특히 연소성 지수가 30,000kcal/kg 이상으로 연료의 기준인 3,000~5,000kcal/kg을 크게 초과하여 건조 하수슬러지의 개질이 필요할 것으로 판단된다. 건조 하수슬러지의 경제성 평가 결과 석탄의 절감에 따른 이익은 연간 73.4억원, REC인증 이익은 56.4억원이 발생하는 것으로 산정되었다. 반면에 회분처리비용 증가에 따른 손실은 2.6억원, 건조 하수슬러지의 혼소에 소요되는 설비의 투자 및 운영비가 4.2억원으로 산정되어 건조 하수슬러지의 혼소에 따른 경제적 이익은 연간 123억원으로 추산되었다. 다만, 건조 하수슬러지의 생산에 소요되는 동력 및 건조 하수슬러지의 혼소로 인한 환경오염 등에 대한 비용은 본 연구에서 고려되지 못하였으며 향후 이에 대한 연구가 추가적으로 필요할 것이다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권4호
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• pp.272-277
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• 2009

국내 석탄화력발전소의 대용량 보일러를 대상으로 연소용 이차공기의 수평분사각을 변경한 경우에 대하여 화로에서의 연소특성과 NOx 발생특성을 전산유체역학적으로 해석하였다. 열유동해석 결과를 실제 운전데이터와 비교하여 해석의 신뢰성을 확인하할 수 있었다. 분사각을 $20^{\circ}$까지 증가시킬 경우 노즐 근처에서의 재순환유동 감소, 화로출구 NOx 감소와 미연분 증가를 가져왔으며 화구의 형태가 많이 변화되는 것을 관찰하였다. 본 연구결과는 A화력발전소의 연소방식을 변경하는 경우 기본적인 설계 및 운전 데이터로 활용하고자 한다.

• 한국대기환경학회지
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• 제32권2호
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• pp.193-207
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• 2016

This study discusses the present status of mercury emission and distribution from major anthropogenic sources in Korea and the future trend of mercury emission by activity changes and application of BATs. Atmospheric mercury emission from major anthropogenic sources based on Annex D of Minamata convention was estimated to around 4.89 tonne in 2012. Emission ratios of cement clinker production, coal-fired power plant, waste incineration and non-ferrous metal smelting were 68.68%, 24.75%, 6.29% and 0.28%, respectively. High mercury emission regions were characterized by the presence of cement clinker production facilities and coal-fired power plants. Prediction of future activities was carried out by linear regression of the previous year data. The (total) mercury emission was estimated to decrease up to 48% Under the scenario of BATs to be applied and the change of future activities. Emissions from coal-fired powerplants and cement clinkers were expected to decrease significantly.

• 한국연소학회지
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• 제16권2호
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• pp.1-8
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• 2011

As one of the main technologies for carbon capture and storage in power generation, oxy-coal combustion is being developed for field demonstration in Korea. This study presents the results of numerical simulation for combustion in a single-wall-fired 100 $MW_e$-scale boiler proposed for the initial design of the demonstration plant. Using a commercial CFD code, the detailed combustion, flow and heat transfer characteristics were assessed both for air-mode and oxy-mode combustion. The results show that stable combustion can be achieved in the dual mode operation with the current boiler configuration. However, the differences in the flow pattern and heat transfer between the two combustion modes need to be considered in the design and operation which is mainly due to the larger density and specific heat of $CO_2$ compared to $N_2$. Further development of the boiler design is required using improved numerical modeling for radiative heat transfer and combustion.

• 청정기술
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• 제27권3호
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• pp.207-216
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• 2021

석탄화력발전소로부터 배출되는 질소산화물(NO + NO₂ = NO_x)은 NH₃를 환원제로 사용하여 선택적으로 환원시키는 SCR(selective catalytic reduction) 탈질촉매시스템에서 효과적으로 제거될 수 있다. 이 SCR 촉매공정에서 원소수은을 산화시켜 후속공정에서 제거하기 위하여 수많은 산화촉매들이 제안되었으나 MW급 석탄연소시설이나 상업운전 중인 석탄발전소 탈질시스템에서 원소수은 산화성능을 실증한 사례들은 매우 드물다. 실배가스에서 수행한 실증연구들을 심층적으로 조사·분석한 바는 기존 SCR 탈질촉매뿐 아니라 수은산화능을 향상시킨 신촉매의 원소수은 산화활성은 석탄연소, 실배가스 등의 특성에 따라 매우 복잡한 양상을 띤다는 점이다. 그럼에도 불구하고 석탄연소시설에 사용하는 원료탄, 탈질시스템과 실증조건이 원소수은 산화능에 가장 큰 영향을 미치는 핵심 요소이다. 특히, 원료탄에 함유된 할로겐 함량은 탈질촉매공정의 중요성을 넘어서는 것으로 보여진다. 석탄에 존재하는 대표적인 할로겐 성분은 Cl, Br과 F이고 이들 중에서 Cl이 지배적이며 다른 할로겐계처럼 염으로 존재하지만 석탄연소 과정에서 미량의 Cl₂와 함께 HCl로 전환된다. 이러한 HCl은 원소수은 산화에 있어서 강력한 산화제로 작용하지만 석탄마다 Cl 함량이 다르기 때문에 HCl 농도 또한 강하게 의존한다.

• 플랜트 저널
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• 제14권2호
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• pp.39-44
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• 2018

본 연구에서는 870 MW 대형 석탄화력 발전소에서 출력을 고정시키고 과잉공기비 조정만으로 통풍계통 안정 및 보일러 효율에 어떠한 변화가 있는지를 분석하였으며 이에 따른 적정 과잉공기비를 선정하였다. 과잉공기비 조정에 따라 공기예열기 압력강하, 유인송풍기 실속여유 등이 변하므로 통풍계통 안정화를 위해 적정 과잉공기비 선정은 반드시 필요하다. 따라서 본 연구에서는 과잉공기비를 통상 운전 값인 1.153에서 운전지침서상의 하한 값인 1.127까지 단계적으로 조정하여 공기예열기 압력강하, 유인송풍기 1차 실속여유, 보일러 효율, 각종 손실 등을 측정하였고 보일러 효율도 동등수준이상으로 유지하면서 통풍계통도 위험수준에서 안전하게 이격시켜 안정화에 기여할 수 있는 적정 과잉공기비를 선정하였다. 적정 과잉공기비는 운전지침서 상의 하한 값인 1.127까지 낮추어 운전하는 것이 바람직하다고 판단된다.

• 한국연소학회지
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• 제14권2호
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• pp.1-9
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• 2009

New way to effectively capture $CO_2$ in coal fired power plant is the combustion of coal using oxy-fuel technology. Combustion characteristics of Minco sub-bituminous coal at oxy-fuel conditions using TGA and drop tube furnace (DTF) were included activation energy about the char burnout, volatile yield and combustion efficiency of raw coal, the porosity of pyrolyzed char and fusion temperature of by-product ash. TGA result shows that the effect of $CO_2$ on combustion kinetics reduces activation energy by approximately 7 kJ/mol at air oxygen level(21% $O_2$) and decreases the burning time by approximately 16%. The results from DTF indicated similar combustion efficiency under $O_2/CO_2$ and $O_2/N_2$ atmospheres for equivalent $O_2$ concentration whereas high combustion efficiency under $O_2/N_2$ than $O_2/CO_2$ was obtained for high temperature of more than $1,100^{\circ}C$. Overall coal burning rate under $O_2/CO_2$ is decreased due to the lower rate of oxygen diffusion into coal surface through the $CO_2$ rich boundary layer. By-product ash produced under $O_2/CO_2$ and $O_2/N_2$ was similar IDT in irrelevant to $O_2$ concentration and atmospheres gas during the coal combustion.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.9-19
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• 2020

본 연구에서는 정격 출력 375 MW급의 석탄화력발전소의 보일러 및 보일러를 지지하는 철골의 유한요소해석을 위한 보일러-철골 통합모델을 개발하였다. 본 연구는 SAP2000 프로그램을 사용하여 지진하중에 대하여 통합모델을 해석함으로써 차후에 보일러와 철골의 안전성을 평가할 것을 염두에 두고 수행한 선행 연구이다. 보일러 내부의 수많은 관으로 구성되는 복잡한 과열기, 재열기, 절탄기, 멤브레인벽에 대하여 단순화 기법을 사용하여 강성과 관성의 관점에서 등가인 보요소, 쉘요소, 솔리드요소로 모델링하는 방법을 제시하였다. 그리고 보일러와 철골 간의 연결을 위한 모델링 방법도 제시하였다. 보일러를 철골의 거더에 매다는 역할을 하는 많은 행거는 개수를 줄여서 등가 행거로 변환하여 모델링하였다. 보일러 외벽의 벅스테이에 부착된 보일러 스토퍼는 스토퍼와 철골 기둥 사이의 연결 관계를 고려하여 변위를 연계시켜 모델링하였다. 개발된 보일러-철골 통합모델에 대하여 자중조건에 대한 정적해석을 수행하여 변형형태를 평가하였다. 자중조건에 대한 해석결과, 철골 부재들과 보일러의 주요 구성품들의 거동이 타당한 것으로 나타났다. 결론적으로 본 연구에서 개발된 통합모델은 보일러 및 보일러를 지지하는 철골의 지진에 대한 안전성 평가에 충분히 활용이 가능한 것으로 판단된다.