본 연구에서는 순환유동층보일러의 베드가 과열되어 층 물질의 소결이 발생하고 노 내 유동물질에 의해 보일러튜브가 마모 되는 것을 최소화하기 위하여, 노 하부 베드의 층 물질량 조정을 통한 베드 온도 변화를 실험적으로 연구하였다. 실험은 300MW급 순환유동층보일러인 여수화력 2호기를 대상으로 하였으며 터빈출력, 석탄소비량, 공기량 등을 고정한 상태에서 층 물질 양을 감소시켜 베드 압력을 설계값 4.5KPa에서 2.5KPa까지 감소시켰다. 결론적으로 층 물질 양을 적정하게 줄이면 베드 온도가 저하 되나, 지속적으로 저하되지 않는 것을 확인 하였으며, 베드 압력 3.0KPa, 즉 베드 물질량 110 톤을 변곡점으로 하여 베드 온도는 상승하기 시작하였다. 층 물질량이 충분히 많은 상태에서, 층 물질량이 감소되면 베드 온도는 저하되며, 층 물질량이 적정량 보다 적으면 노 내 유동물질의 순환량 감소로 베드 온도는 상승함을 알 수 있었다. 또한 유동층보일러에서 베드 온도 변화는 단순히 층 물질의 양 뿐만 아니라, 보일러 용량 및 연료의 성상 등에 따라 변화 추이가 매우 다양하게 나타난다는 것을 알 수 있었다.
The fluidized bed electrode reactor(FBER) with conducting particles has been made use of the removal of metals from dilute electroplating rinse water. The electrolysis was carried out under the conditions of diaphragm current density with 2~28A/$dm^2$ and bed expansion with 20~50%. Recirculating batch operations have been shown that the metal concentration dropped exponentially and may be taken down to 10 ppm. And then, the current efficiency at a concentration of 10 ppm copper was 37% under the conditions of 30% bed expansion and 6 A/$dm^2$, and at concentrated electrolyte (2000ppm copper) was over 80% in the range of 8~28A/$dm^2$ and 20~50% bed expansion. One of the technical possibilities of fluidized bed electrolysis is the separation of copper and nickel from a mixed solution of copper and nickel.
In this paper, numerical simulations on conical fluidized bed combustors were carried out to estimate the effect of coefficients of restitution between particle and particle and particle to wall on hydrodynamics and heat transfer. The Eulerian-Eulerian two-fluid model was used to simulate the hydrodynamics and heat transfer in a conical fluidized bed combustor. The solid phase properties were calculated by applying the kinetic theory of granular flow. Simulations results show that increasing the restitution coefficient between the particle and particle results in increasing the bed pressure drop. On other hand, the increasing of particle to wall coefficient of restitution results in decreasing the bed pressure drop. It is found that the coefficient of restitution has little effect on heat transfer.
Park, Yonggun;Chang, Yoon-Seong;Park, Jun-Ho;Yang, Sang-Yun;Chung, Hyunwoo;Jang, Soo-Kyeong;Choi, In-Gyu;Yeo, Hwanmyeong
Journal of the Korean Wood Science and Technology
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제44권6호
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pp.821-827
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2016
This study evaluates the economic feasibility of industrializing fluidized bed dryer for wood particles. The theoretically required heat energy and energy efficiency were evaluated using a pilot scale fluidized bed dryer. When Mongolian Oak wood particles with 50% initial moisture content were dried in the fluidized bed dryer with air of $70^{\circ}C$ air circulating at 1.1-1.3 m/s for 30 minutes, the total theoretically required heat energy was 2,177 kJ. Of this, 1,763 kJ (approximately 81.0%) was used to heat the air flowing in from outside the dryer and 386 kJ (approximately 17.7%) was used to heat and remove water from the wood particles. Actual energy consumed was 7,560 kJ, giving energy efficiency of 28.8%. Thus, to industrialize a drying method such as fluidized bed drying, where the dryer volume is significantly larger than the volume of wood particles, it is necessary to minimize energy loss and maximize energy efficiency by designing the dryer size considering the amount of wood particles and choosing a suitable air circulation rate.
유연탄과 무연탄 및 유, 무연탄의 연소특성을 해석하기 위하여 내경 0.109 m의 유동층반응기에서 회분석 석탄주입에 따른 유동화특성과 연소특성 실험을 수행하였다. 온도변화곡선, 압력요동특성치를 이용하여 회분식유동층에서 유연탄과 무연탄 및 혼합석탄의 연소특성을 측정하였다. 유연탄과 무연탄의 입자크기, 두 석탄의 혼합비, 유동화매질의 입자크기에 따른 영향을 고찰하였다. 유연탄과 무연탄의 혼합연소시 무연탄의 혼합비가 30 %인 경우가 유연탄의 연소속도 및 연소거동이 최적으로 나타났다. 저품위 고회분 무연탄의 경우 유동화특성보다 연소특성에 의한 영향이 더욱 크게 나타났다. 또한 유동층의 유동화 특성에 의하여 연소거동이 변화됨을 알 수있었다.
The objects of this study were to investigate emissions of air pollutant the particles as well as the combustibility of the low grade domestic anthracite coal and imported high-calorific bituminous coal in the fluidized bed coal combustor. The production of air pollution from anthracite-bituminous coal blend combustion in a fluidized bed coal combustor was evaluated. The effects of air velocity and anthracite fraction on the reaching time of steady state condition was also evaluated. We used coal samples the domestic low grade anthracite coal with heating value of 2,010 kcal/kg and the imported high grade bituminous coal with heating value of 6,520 kcal/kg. The experimental results are presented as follows. The time of reaching to steady state was affected by the temperature variation. The steady state time was about 120 minute at 0.3 m/s which was the fastest. It has been found that $O_2$ and $CO_2$ concentration were reached steady state at about 100 minute. As the height of fluidized bed becomes higher, the concentration s of $SO_2$ and $NO_x$ mainly increased. The concentration of freeboard was the highest and emission concentration was diminished. Also, as anthracite fraction increased, the emission of $SO_x$ concentration was increased. But, it has been found that the variation of $NO_x$ concentration with anthracite fraction was negligible and the difference of emission concentration according to air flow rates was negligible, too. It has been found that $O_2$ concentration decreased and $CO_2$ concentration increased as the height of fluidized bed increased. As anthracite fraction increased, the mass of elutriation particles increased, and $CO_2$ concentration decreased. Also, as air velocity increased, $O_2$ concentration decreased and $CO_2$ concentration increased. Regardless-of anthracite fraction and flow rate, the combustible weight percentage in elutriation particles were high in the case of fine particles.
Kim, Chong-Woo;Park, Jin-Su;Cho, Sung-Ki;Oh, Kwang-Joong;Kim, Young-Sik;Kim, Dong-Uk
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제13권2호
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pp.301-304
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2003
In this study, hydrogen sulfide ($H_2S$), ammonia ($NH_3$), and benzene, which represent the major odor from a natural leather process plant, were removed using a fluidized bed bioreactor and biofilter including Thiobacillus sp. IW and a MY microbial consortium. The critical removal rate was $12g m^{-3}h^{-1}\;for\;H_2S,\;11g m^{-3}h^{-1}\;for\;NH_3\;and\;28 g m^{-3}h^{-1}$ for benzene by the fluidized bed bioreactor, and $8.5g m^{-3}h^{-1}\;for\;H_2S\;7g m^{-3}h^{-1}\;for\;NH_3,\;and\;25 g m^{-3}h^{-1}$ for benzene in the biofilter. The average removal efficiency of $H_2S$, $NH_3$, and benzene by continuous operation for over 30 days with the fluidized bed bioreactor was $95{\pm}3\%,\;99{\pm}1\%,\;and\;98{\pm}5\%$, respectively, whereas that with the biofilter was $96{\pm}4\%,\;95{\pm}4\%,\;and\;97{\pm}3\%$, respectively. Therefore, the critical removal rate of $H_2S$, $NH_3$, and benzene was higher in the fluidized bed bioreactor, whereas the removal efficiency on the continuous operation was similar in both bioreactors.
시운전중인 국내 최대 규모의 유동층 보일러에서 발생한 크링커의 생성원인을 규명하기 위해 현장에서 크링커 및 사용중인 무연탄의 회, 모래, 석회석을 채취하였다. 발전소에서 시행중인 운전조건을 고려하여 이들에 대한 비율별 및 온도 조건 변화에 따른 각 시료의 성분 분석, 표면형상 관찰, 열특성 분석 및 결정구조 분석을 실시하였다. 크링커는 횐 색과 검은 색 및 갈색 부분으로 되어 있었으며 이를 색깔별로 크게 흰 색 및 검은 색으로 구분하여 실험을 하였다. 그 결과 검은 색은 모래, 흰 색은 무연탄 회에 보다 유사한 특성을 지녔고, 온도에 따른 실험 결과, 모래의 소결온도는 $1,200^{\circ}C$ 이상의 고온인 반면에 모래에 석회석을 혼합할 경우, 소결온도가 낮아짐을 알 수 있었다. 따라서 크링커의 생성원인은 유동층 보일러 내에 고온부가 형성되어 모래와 석회석이 용융 또는 소결된 상태에 무연탄회가 부착되어 형성된 것으로 판단되었다.
유동층 연소로에서 압력 요동의 통계적 처리 방법을 이용하여 충전물질의 유동층 거동에 대한 영향을 분석하였다. 실험은 내경이 6.7cm인 유동화 장치에서 수행하였고, 실험변수는 입자크기 및 분포, 유동화가스, 유동층의 aspect ratio(L/D), 충전물 등이다. 충전물질은 스크린 충전물질을 사용하였고, 압력 요동 특성은 차압 전달기로 측정하였다. 측정 압력 요동 특성치는 평균값과 표준편차, power spectral밀도 합수의 주진동수 등이다. 압력요동의 표준 편차는 압력 측정 tap의 반경 방향에 거의 영향을 받지 않았으며, 압력 측정 tap의 축방향에서는 충전물이 없는 경우 가스분산판 약 4.5cm 이상에서는 거의 일정하다. 충전물의 크기가 증가할수록 주진동수는 감소하는 경향이 나타났으며, 충전물의 양이 10% 부근에서 주진동수가 가장 큰 변화값을 나타내었다. 압력 요동의 표준 편차는 유동층 연소로의 거동을 해석하고 유동화 현상을 설명하는데 효과적이며, 압력 요동의 특성들은 충전물질에 많은 영향을 받았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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