• 제목/요약/키워드: Concentration of combustion gas

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내장벽지의 연소특성에 관한 연구 (A study on the Combustion Characteristics of Wall Paper)

  • 오규형;최연이;이성은
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.90-97
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    • 2007
  • 주거공간에 사용되는 벽지의 화재 위험성을 평가하기 위하여 몇 종류의 벽지 시료에 대한 연소특성과 연소가스의 독성을 분석하였다. 본 연구에서 재의 잔량은 고온의 전기로를 이용하여 측정하였으며 TGA를 이용하여 열적 특성을 분석하였다. 연소시간과 연기농도의 측정은 콘히터와 가스분석계를 사용하였고 연기밀도는 ASTM E662의 장치를 이용하였다. 실험결과 실크벽지는 다른 벽지에 비해 낮은 온도에서 열분해가 시작되었는데 이는 실크벽지가 낮은 열유속(heat flux)에서도 착화될 수 있으므로 다른 벽지보다 화재 위험성이 높다. 실크벽지의 복사 열유속에 의한 착화시간은 다른 시료들에 비해 짧아서 화재 시 피난 시간이 짧아져야 하며 비닐이 코팅된 실크벽지 연소 시 일산화탄소의 발생 농도가 가장 높아서 독성의 위험이 높을 것으로 보인다. 실크벽지와 실크방염 벽지의 비닐 코팅으로 연기밀도가 높게 나타났다.

하이브리드/이중 선회제트 연소기에서 공기 예열온도에 의한 배출 특성 연구 (A study of Overall Combustion Characteristics according to the Air Preheated Temperature in a Hybrid/Dual Swirl Jet Combustor)

  • 최인찬;조준익;이기만
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2012년도 제45회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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    • pp.149-152
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    • 2012
  • The laboratory experiments have been conducted to investigate the effects of air preheated temperature on the emission characteristics by a model gas turbine burner with a hybrid/dual swirl jet flames configuration. The concentration of NOx and CO emissions, and flue gas temperature at combustor exit were measured with varying the equivalence ratio for different air preheated temperatures of 300, 400, 500K at atmospheric pressure. It was overall shown that the NOx and CO emissions, and flue gas temperature were decreased according to the decreasing of equivalence ratio due to the effects of lean premixed combustion regardless of the air preheated temperature. Experimental results of a lean premixed flames configuration indicated that the NOx emission was increased with higher inlet air temperature and air flow rate, which is attributed to the increasing of flue gas temperature and heat release related to the thermal NOx mechanism. But the CO emission was shown the opposite tendency, that is, the CO emission was decreased with increasing of inlet air temperature and flow rate.

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저공해 수소첨가 천연가스차량 개발을 위한 기초연구 (A fundamental study of hydrogen supplemented natural gas vehicle to meet ULEV)

  • 김봉석;이영재;류정인
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제21권3호
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    • pp.358-370
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    • 1997
  • In the present study, investigations were carried out to obtain data on combustion characteristics of methane gas and hydrogen supplemented methane gas in a constant volume combustion chamber. The main results obtained from the study can be summarized as follows. The maximum combustion pressure increases as the initial pressure and hydrogen supplement rate increase, the total burning time is shorten by lowering the initial pressure and by increasing the hydrogen supplement rate. The maximum flame temperature and NO concentration increase by the initial pressure and hydrogen supplement rate increase. The flame propagation processes in near stoichiometric mixture are propagated with a spherical shape, but in excess rich or lean mixtures are propagated with a elliptical shape. And, they are changed an unstable elliptical shape flame with very regular cells by increasing the hydrogen supplement rate.

Visualization of Diesel and GTL Spray Combustion and Soot Formation in a Rapid Charging Combustion Vessel with Shadowgraph Method

  • Kim, Ki-Seong;Azimov, Ulugbek;Lee, Yong-Ho
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제32권7호
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    • pp.1019-1029
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    • 2008
  • In this study, visual investigation of sprays and flames has been performed and soot formation in Diesel and GTL fuels has been compared in a specially designed Rapid Charging Combustion Vessel (RCCV) under various ambient gas $O_2$ concentrations and two injection pressures. It has been concluded that soot in the mixing-controlled combustion of Diesel and GTL fuels has similar tendency to be formed in the leading portion of the jet boundaries. Auto-ignition delay for GTL fuel is shorter than that for diesel fuel. The temporal and special variation of soot concentration in the diesel flame jets at various $O_2$ concentrations was correlated with the heat release rate. Soot concentration appears in the regions when diffusion combustion starts, and its concentration reaches maximum at the peak of heat release curve and then decreases due to oxidation. Visualization by shadowgraph method showed that soot decreases with lower $O_2$ concentration, and higher injection pressure.

배기가스 재순환 버너에서 연소가스 출구 위치에 따른 연소 유동 특성에 관한 연구 (A Study on the Combustion Flow Characteristics of a Exhaust Gas Recirculation Burner with the Change of Outlet Opening Position)

  • 하지수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권8호
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    • pp.8-13
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    • 2018
  • 질소산화물은 최근에 초미세먼지 발생에 많은 영향을 주고 있어서 대기환경 개선 측면에서 사회적으로도 크게 관심이 되고 있다. 질소산화물은 주로 화력발전 등의 연소기기에서 고온의 연소가스 분위기에서 공기 중의 질소와 산소가 반응하여 발생한다. 이에 대한 저감 방법으로 원통형 버너에 코안다 노즐을 이용한 배관으로 배기가스를 재순환하는 연소에 대한 연구가 최근에 이루어지고 있다. 본 연구에서는 코안다 노즐을 사용하여 배기가스를 재순환하는 원통형 버너의 연소가스 출구의 위치를 오른쪽으로 하는 버너(Case 1 버너), 양쪽을 출구로 하는 버너(Case 2 버너), 왼쪽을 출구로 하는 버너(Case 3 버너) 형상에 대하여 전산유체해석을 통해 연구를 수행하였으며 연소 유동의 압력, 유선, 온도, 연소 반응 속도와 질소산화물의 분포 특성을 비교 분석하였다. 연소반응은 Case 1과 Case 2버너는 연소가스 재순환 유입구가 있는 오른쪽 방향으로 일어나고 Case 3 버너는 혼합가스 유입구 부근에서 일어나고 있었다. 출구에서의 온도는 Case 2버너가 양쪽으로 배출되면서 다른 버너 보다 약 $100^{\circ}C$ 정도 온도가 낮게 나타났으며 출구에서의 NOx 농도는 Case 1버너가 다른 형상 버너 보다 약 20배 크게 나타났다. 이로부터 NOx 저감을 위해서는 배기가스 재순환 버너의 출구는 양쪽으로 배출되게 하거나 연소가스 재순환 유입구 반대 방향으로 배출 되도록 하는 것이 효과적임을 알 수 있었다.

연소방식별 폐기물 고형연료(RDF)의 연소특성 연구 (A Study on Combustion Characteristics of Refuse Derived Fuel(RDF) in Various Incinerators)

  • 김우현
    • 자원리싸이클링
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    • 제15권1호
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    • pp.46-57
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    • 2006
  • 폐기물고형연료(RDF : Resused Derived Fuel)를 연료로 하는 연소기술의 개발을 위하여 기포유동층 연소로와 순환유동층 연소로, 연속연소식 연소로, 회분식 연소로 등 다양한 연소장치를 이용하여 연소 특성실험을 하였다. 여러 종류의 연소설비에서 RDF의 연소 및 배출가스 특성을 비교, 분석하였으며 RDF 전용 연소설비에 대하여 보다 깊은 연구의 기초 자료로 활용하자고 하였다. 기포 유동층 및 순환유동층연소로에서는 적정투입량과 가스공탑속도등 적정운전조건에 따라 안정적인 연소가 이루어지는 것을 확인할 수 있었다. 순환유동층 연소로에서 연소조건에 따라 연료 중의 질소성분과 연소공기 중의 산소와의 반응이 커져서 NOx의 농도가 높아지는 것을 알 수 있었으며 $SO_2$는 매우 낮은 농도로 측정되어 RDF의 유동층 연소시 거의 발생하지 않는 것으로 판단되었으며, HCl의 경우 평균 36.4ppm으로 배출허용기준치보다는 낮으나 저감대책이 필요한 것으로 판단되었다. 연속연소식 연소로와 회분식 연소로의 경우 성형 RDF와 fluff RDF를 비교 실험한 결과 높은 밀도를 가진 성형 RDF의 연소가 안정적인 열회수 측면에서 더 유리한 것을 알 수 있었으며 배가스 특성은 비슷한 값을 나타내었으며 배출가스 특성은 비슷하였다.

고온 예열 공기에 의한 난류 비예혼합 화염의 연소 특성 (Combustion Characteristics of a Turbulent Non-premixed Flame Using High Preheated Air)

  • 곽지현;전충환;장영준
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제27권5호
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    • pp.561-568
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    • 2003
  • An experiment using high preheated air in a turbulent non-premixed flame was performed to investigate the effects of high preheated air on the combustion characteristics. Combustion using high preheated and diluted air with flue gas is a new technology which enables NO emission to be reduced. In this study, Na was used as diluent and propane as fuel. Combustion characteristics, especially the distributions of the flame temperature, NO concentration and OH radical intensity were examined under the condition of 300 K, 600 K, 1000 K in terms of the combustion air temperature, and also under the condition of the dilution level from 21% to 13% in terms of oxygen concentration. As the preheated air temperature increased, it appeared that the flame length became shorter, maximum flame temperature increased, the reaction region moved to upstream, and NO concentration increased, but the flame temperature's fluctuation was reduced. In opposite, it was shown with decrement of oxygen concentration at the maximum temperature that both maximum value and the gradient of the flame temperature decreased, and NO emission also decreased considerably, but its fluctuation became larger, being inclined to be unstable.

셀룰로오스 단열재의 연기발생에 관한 연구 (Studies of the Smoke Emission from Cellulose Fiber Insulation)

  • 김홍;강영구
    • 한국안전학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.12-17
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    • 1994
  • Smoke evolved from burning cellulose insulation treated with boric acid-borax-alum as combustion retardants has been studied using a light absorption method. It has been shown that the quantity of smoke are decreased with the increase of oxygen concentration. Applied fire retardants did not increase smoke generation from investigated cellulose insulation in range of themal degradation without flaming. These same fire retardants increased from in the range of flaming combustion. The results of this work have been analysed using imperical equation, which correlated the smoke density at oxygen content of combustion transition. This equation may be. $\sigma$=$\sigma$$_{T}$ exp{-7.24$\times$10$^{-7}$ ( $O_2$ $O_{2.T}$)}Where $O_2$is the concentration of oxygen in the oxidizing gas, and $O_{2.T}$ refers to oxygen concentration of combustion transition.n.n.n.

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압력순환흡착법과 다공성 매체 연소법을 이용한 전자산업 불화가스 저감 스크러버 개발 (The Development of Scrubber for F-gas Reduction from Electronic Industry Using Pressure Swing Adsorption Method and Porous Media Combustion Method)

  • 정종국;이기용;이상곤;이은미;모선희;이대근;김승곤
    • 청정기술
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    • 제23권2호
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    • pp.181-187
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    • 2017
  • 반도체 및 디스플레이 산업에서 배출되는 과불화합물은 연소, 열, 플라즈마, 촉매 등의 다양한 방법이 적용된 스크러버에 의해 분해 과정을 거친 후 배출되나, 운영 스크러버의 대부분이 과도한 에너지의 사용, 낮은 저감 효율을 보임으로써 이러한 단점의 극복이 요구된다. 압력순환흡착법과 다공성 매체 연소법의 두 가지 기술이 연계된 새로운 형태의 과불화합물 저감 스크러버를 개발하고 특성을 알아보았다. 분해 대상인 $CF_4$의 흡착비와 손실계수는 흡착 컬럼의 입구와 출구에서 농도 측정을 통해 계산하였으며, 연소기의 입구와 출구의 유량과 농도 측정을 통해 처리 효율을 계산하였다. 기존 스크러버와의 에너지 사용량 및 처리효율 비교를 위하여 다양한 유량에 대한 성능 평가가 진행되었다. 1412 ppm, 204 LPM의 $CF_4$가 유입된 흡착 컬럼에서의 흡착비는 1.65였으며, 유입되는 $CF_4$의 손실 계수는 8.2%였다. 이때 연소기로 유입되는 $CF_4$의 유량과 농도는 각각 91 LPM과 2335 ppm이었으며, $CF_4$ 19 LPM, $O_2$ 40 LPM을 사용한 연소 반응시 약 96%의 저감 효율을 나타내었다. 상용 스크러버와의 동일 운전 조건에서의 다공성 매체 연소에서의 $CF_4$ 저감 효율과 전체 에너지 사용 효율 비교시 각각 16%, 41% 이상의 저감 효율 상승과 에너지 절감 효과를 보였다.

민코 아역청탄의 순산소 연소특성 (Combustion Characteristics of Minco Sub-bituminous Coal at Oxy-Fuel Conditions)

  • 김재관;이현동;장석원;김성철
    • 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.

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