• 제목/요약/키워드: Fluidized Bed Combustor

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유동층(流動層) 연소기(撚燒器)로 부터 발생(發生)된 석탄(石炭) 비산(飛散)재를 이용(利用)한 인공경량골재(人工輕量骨材) 제조(製造) (Manufacturing of Artificial Lightweight Aggregates using a Coal Fly Ash Discharged from Fluidized Bed Combustor)

  • 강민아;강승구
    • 자원리싸이클링
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    • 제20권1호
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    • pp.54-60
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    • 2011
  • 유동층 연소 방식의 화력발전소에서 발생된 석탄 비산재를 점토와 혼합하여 8 mm 크기의 구형 성형체를 제조한 후, $1050^{\circ}C{\sim}1250^{\circ}C$에서 10분 직화 소성하여 인공골재를 제조하고, 골재의 발포특성에 미치는 비산재의 영향을 분석하였다. 비산재가 50 wt% 미만으로 첨가원 시편은 발포되면서 black-coring 현상을 나타내었다. 비산재가 50 wt% 이상 포함되면, 소성온도와 함께 골재의 부피비중이 높아지면서 시편 전체가 검은색으로 변하였다. 이는 미연탄소 함량의 증가로 인해 과도한 환원분위기가 형성되고 따라서 가스가 급속히 방출됨과 동시에 대부분의 산화철이 환원되기 때문이다. 소성온도가 같을 경우 비산재 함유량이 높을수록 골재의 부피비중은 낮아지는 경향을 보였다. 비산재 첨가량이 10 wt%인 경우를 제외한 모든 시편들은 소성 온도를 높이면 홉수율이 감소하였는데 이는 고온일수록 액상이 많이 형성되었기 때문이다. 본 연구에서 제조된 유통층 연소기 석탄 비산재에 점토가 10~90 wt% 첨가된 시편들은 부피비중이 0,9~1.8, 흡수율이 8~60%로 다양한 특성을 나타내어 중량 내지 경량골재로 사용이 가능할 것으로 생각된다.

석회석 입도의 변화가 석탄회의 성상에 미치는 영향에 관한 연구 (A Study on Characteristics of Fly and Bed Ash in Circulating Fluidized Bed Combustion Boiler According to Particle Size of Limestone)

  • 정진도;김장우;하준호
    • 한국환경과학회지
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    • 제15권6호
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    • pp.587-592
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    • 2006
  • The advantage of CFBC(Circulating fluidized bed combustor) is that it can apply to various fuel sources including the lower rank fuel and remove SOx by means of direct supply of limestone to the combustor without additional desulfation facility. In this paper, we denote characteristics of fly and bed ash to reuse finer limestone usually abandoned(used spec[Coarse LS] 0.1mm under 25%, new spec[Fine LS] 0.1mm under 50%). According to the results, the chemical composition of fly ash was as follows; $SiO_2\;40.8%,\;Al_2O_3\;31.9%,\;CaO\;10.7%,\;K_2O\;4.46%$ in the case of coarse limestone and $SiO_2\;41.1%,\;Al_2O_3\;31.3%,\;CaO\;10.9%,\;K_2O\;4.66%$ in the case of fine limestone. The chemical composition of bed ash was as follows; $SiO_2\;54.2%,\;Al_2O_3\;33.1%,\;CaO\;1.56%,\;K_2O\;4.34%$ in the case of coarse limestone and $SiO_2\;53.8%,\;Al_2O_3\;32.6%,\;CaO\;2.21%,\;K_2O\;4.45%$ in the case of fine limestone. It showed that there was no significant change in chemical composition. And it is conformed that there was no significant change in particle size and shapes.

실험실 규모 순환유동층 연소로에서 2차공기 주입이 냉간유동에 미치는 영향 (Secondary Air Injection Effect on Cold Flow in a Laboratory-scale Circulating Fluidized Bed Combustor)

  • 장석돈;라승혁;황정호;강경태
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2000년도 제21회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.217-228
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    • 2000
  • Circulating Fluidized Bed Combustor(CFBC) has been used for the incineration of waste sewage sludge and for the power generation. In this study hydrodynamic characteristics of two phase flow have been studied in a riser section of CFBC. A lab-scale riser is designed and SiC (Geldart type B) is used for solid particles. Experiments are performed by controlling the fluidization parameters including superficial velocity and secondary air to primary air ratio for determination of solid holdup profiles in the riser. Superficial velocities of each fluidization regime are well agreed with results predicted by a theoretical model. The results show that the axial solid holdup distributions calculated by measuring differential static pressures in the riser are found to show a basic profile described by a simple exponential function. Our flow regime during experiments mainly belongs to fast fluidization regime for particle size of 300${\mu}m$. As the SA/PA ratio increases, solid holdup in the lower dense region of the riser increases.

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회분식 유동층 반응기에서 매체순환식 가스연소기용 대량생산 산소공여입자들의 천연가스 연소특성 (Natural Gas Combustion Characteristics of Mass Produced Oxygen Carrier Particles for Chemical-looping Combustor in a Batch Type Fluidized Bed Reactor)

  • 류호정;김경수;박영성;박문희
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제20권2호
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    • pp.151-160
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    • 2009
  • Natural gas combustion characteristics of mass produced oxygen carrier particles were investigated in a batch type bubbling fluidized bed reactor. Five particles, NiO/bentonite, OCN601-650, OCN702-1100, OCN703-950, OCN703-1100 were used as oxygen carrier particles. Natural gas and air were used as reactants for reduction and oxidation, respectively. During reduction reaction, high fuel conversion and high $CO_2$ selectivity were achieved for most of oxygen carriers. During oxidation, NO emission was very low. These results indicate that inherent $CO_2$ separation and low NOx combustion are feasible for the natural gas fueled chemical-looping combustion system. Among the five oxygen carriers, OCN703-1100 particle was selected as the best candidate for demonstration of long-term operation in large-scale chemical-looping combustor from the viewpoints of fuel conversion, $CO_2$ selectivity, $CH_4$ concentration, and CO concentration.

고정층과 가압유동층에서 매체순환식 가스연소기 산소공여입자의 반응특성 (Reaction Characteristics of Oxygen Carrier Perticle for Chemical-Looping Combustor in Fixed Bed and Pressurized Fluidized Bed)

  • 류호정;배달희;진경태
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 2002년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.173-177
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    • 2002
  • 두 개의 유동층 사이를 순환하는 금속매체(Metal or Metal oxide)를 이용하여 공기에 의한 금속매체의 산화와 기체연료(H$_2$, CO, CH$_4$등)에 의한 금속산화물의 환원반응이 별개의 반응기에서 일어나게 하는 새로운 개념의 연소기술인 매체순환식 가스연소기술은 공기와 기체연료를 직접 접촉시켜 반응하는 기존의 가스연소기에 비해 많은 장점을 가지고 있다.(중략)

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순환유동층 층물질의 입도 변이 연구 (The size change of bed materials used in CFBC)

  • 이시훈;김요한;김상돈;이종민;김재성
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 2000년도 추계 학술발표회 논문집
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    • pp.101-104
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    • 2000
  • 1980년대 중반이후 화력발전소용으로 순환유동층 연소로(Circulating fluidized bed combustor : CFBC)가 많이 건설되고 있다. 이는 기존의 고정층 연소로보다 효율면에서 좋고, 차지하는 부피는 훨씬 적기 때문이다. 순환유동층의 층물질로 사용되는 모래, 석탄회, 석회석 등은 순환하는 입도, 비산유출되는 회재(fly ash)와 하부로 배출되는 회재(bottom ash)로 나누어진다. 주입되는 석탄 및 석회석의 입도는 입자-입자, 입자-연소로의 마모(attrition), 입자의 깨짐(fragmentation), 입자의 축소(shrinking) 등에 의해서 변화하게 된다.(중략)

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고체 폐기물 연료 특성을 고려한 유동층 연소로의 설계/운전의 고도화 (Design and Operation of FBC Based on Characteristics of Solid Waste Fuels)

  • 최진환;최상민
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2002년도 제24회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.212-219
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    • 2002
  • Waste fuels, which originate from different sources, have unique combustion characteristics. The characteristics should be considered in applying FBC(fluidized bed combustor) technology to those fuels. The effects of fuel properties and operating conditions on FBC reactivity were investigated by means of carbon based parameter called mean carbon conversion time, rate of carbon conversion, fraction of carbon conversion and carbon recovery. And the basic physical and chemical mechanisms taking place in a fluidized bed were summarized. Major parameters in designing and operating FBC were evaluated in terms of the fuel properties and the combustion environment.

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바이오매스의 연소 성능과 회재 특성 (Biomass Combustion Performance and Ash Characteristics)

  • 문지홍;김광수;정재용;박민선;박은혜;윤정준;황정호;이은도
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2012년도 제44회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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    • pp.227-229
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    • 2012
  • Diversification of combustion fuel is the demands of the times and biomass is the most attractive option since it can contribute to the prevention of global warming at the same time. Due to the national renewable obligation, generally called Renewable Portfolio Standard (RPS), many power companies are considering direct combustion of biomass or co-firing with coal. In order to use biomass as a fuel, informations of its combustion characteristics and ash related problems should be investigated. In this study, combustion performance of biomass was assessed in a bubbling fluidized bed combustor, and ash characteristics of various biomass fuels were studied with standard test method.

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유동층연소로에서 압력요동특성치를 이용한 비유동화 상태 해석 (Analysis of Defluidization Using Pessure Fluctuation Properties in a Fuidized Bed Combustor)

  • 장현태;유정근
    • 한국안전학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.111-118
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    • 1997
  • Granulation procedure was carried out in a 0.109m I. D., 1.8m height fluidized bed coal combustor of the multi-sized particles. The domestic anthracite with heating value 3240kcal/kg was used. Granulation of fine coal particles and fluidizing characteristics were investigated by the pressure fluctuation properties such as mean pressure, standard deviation of pressure fluctuation and power spectrum distribution. Defluidization state and granulation mechanism were also studied by the various analysis. It was found that the conversion efficiency in the elutriated stream was increased by the coalescence of fine coal particles. Defluidization and pressure fluctuation properties were interrelated and this result was indication of the capabilities of pressure fluctuation properties analysis in the diagnostics of fluidizing state.

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가압유동층연소로에서 국내무연탄의 탈황특성 (Desulfurization characteristics of domestic anthracite in a pressurized fluidized bed combustor)

  • 한근희;류호정;선도원;이창근;류정인;진경태
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2002년도 제24회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.237-246
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    • 2002
  • 가압유동층연소로(bed dia. 0.17m, freeboard dia. 0.25, total height 5m)에서 국내무연탄을 연소시켜 이에 대한 탈황특성을 고찰하였다. 실험은 압력($2{\sim}6atm$), 요동층온도(($850{\sim}950^{\circ}C$), 과잉공기(10, 20, 30,%)등의 조건과, 탈황을 위한 Ca/S몰비(($0.8{\sim}4.8$)가 탈황특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 결과적으로, 본 연구의 실험범위에서 연소효율은 $80{\sim}99%$를 보였고, 연소온도, 압력 그리고 과잉공기가 증가 할수록 증가하였다. 배가스중의 $SO_2$배출농도는 압력, Ca/S몰비가 증가함에 따라 감소하였다. 탈황율은 상압에서 층(bed)온도의 증가에 따라 감소하였다. 운전압력이 증가함에 따라 탈황율의 감소폭이 둔화되었다. 과잉공기가 증가함에 따라 탈황율은 증가하는 경향을 나타냈다. 각각의 운전압력에서 과잉공기의 증가에 따라 약 10%의 증가폭을 보였다. 국내무연탄을 연소하는 경우 운전압력 4atm일 때 Ca/S몰비는 4이상 주입하여야 하고, 6atm일 때 Ca/S 몰비가 2.5이상주입하여야 150ppm이하를 보여 배출규제치를 만족하는 것을 보였다.

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