• 제목/요약/키워드: NOx 분포

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당량비 변화에 따른 MILD 연소로의 온도 분포 및 NOx, CO 생성 특성 (The characteristics of temperature distribution, NOx and CO formation in a MILD combustor with the variation of equivalence ratio)

  • 하지수;유상열;심성훈;김태권
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제34권4호
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    • pp.485-490
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    • 2010
  • MILD(Moderate and Intense Low Oxygen Dilution)연소는 연소가스의 재순환을 이용하여 화염대의 고온 형성을 최대한 억제하여 질소산화물을 생성 과정에서 저감하는 동시에 연소로의 내부온도를 균일화하여 열 이용 효율을 향상시킬 수 있는 기술이다. 본 연구에서는 MILD 연소로에서 연료 및 공기 유량으로 당량비를 조절하고, 그 변화에 따른 연소로에서 발생되는 배기가스 및 연소로 내부의 온도 계측을 통하여 MILD 연소기의 특성과 MILD 연소 시 최적 조건을 도출하고자 하였다. 본 연구를 통하여 당량비가 0.71~0.73일 때 MILD 연소가 구현되었으며 MILD 연소 조건에서 온도 균일도와 NOx 및 CO 생성 특성을 평가하였다.

접선연소식 보일러에서 미분탄 연소 시 공기 배분의 영향에 대한 전산해석연구 (Numerical Simulation on the Effects of Air Staging for Pulverized Coal Combustion in a Tangential-firing Boiler)

  • 강기섭;류창국
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제55권4호
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    • pp.548-555
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    • 2017
  • 본 연구는 560 MWe급 접선연소식 미분탄 보일러에서 공기단계연소에 의한 연소 및 NOx 배출 특성과 슬래깅성에 대하여 분석한 것이다. 이를 위해 고급 석탄 연소 모델이 적용된 전산유체역학(CFD) 시뮬레이션을 이용하여 전체 연소공기의 당량비(SR)는 1.2로 고정하고, 버너 영역의 SR을 0.94에서 0.995까지 변화시켰다. 공기 배분의 변화에 따라 버너 영역 및 열교환기의 온도 및 전열량 분포가 변하지만 보일러의 전체 효율은 거의 동일하게 나타났다. 버너 영역의 SR이 0.94로 낮아지면 Fuel NO의 생성이 억제되어 절탄기 출구 NOx 배출량은 20% 감소하나, 미연분과 슬래깅성에는 큰 영향이 나타나지 않았다. 따라서, 이 보일러에서 NOx 배출 저감을 위해 공기배분을 조절하여 버너 영역의 SR를 낮추고 상부연소공기(OFA)의 값을 높여 운전하는 것이 타당함을 확인하였다.

이중 콘형 부분 예혼합 GT 노즐의 연료 분사구 형상 변화에 대한 연소특성 (Combustion Characteristics of a Double-cone Partial Premixed Nozzle with Various Fuel hole Patterns)

  • 김한석;조주형;김민국;황정재;이원준
    • 한국가스학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.25-31
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    • 2020
  • 산업용 혹은 발전용 가스터빈에 사용되는 이중 콘형 예혼합 연소기의 연소 특성을 이해하기 위하여 실험적 연구를 수행하였다. 노즐의 여러 연료 분사 방식에 대하여 NOx와 CO의 배출 특성, 화염 안정성 및 연소실 온도 분포에 대한 연소특성을 비교하였다. 주 연구 결과로는 연료홀 개수가 동일하고 연료 홀 직경이 감소하는 경우와 연료 홀면적이 동일하고 연료 홀 수가 감소되는 경우 연료의 연소용 공기층 침투가 커지기 때문에 NOx의 배출은 감소하지만 화염 안정성은 감소하게 된다. 그리고 동일 연료 홀 면적을 이용하는 분사방식에 있어서 연료 홀을 교차 변경하는 경우 연료의 평균 침투거리 증가로 NOx의 배출이 감소되며 연료 침투거리가 적은 연료가 화염을 안정화시키는 역할을 한다.

촉매삽입형 Urea-SCR 머플러 다공튜브 형상변화에 따른 NOx 저감 특성에 관한 연구 (Study on NOx Reduction with Multi-Perforated Tube Geometry in Integrated Urea-SCR Muffler)

  • 문남수;이상규;고상철;이지근
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제38권12호
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    • pp.1017-1026
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    • 2014
  • Urea-SCR 머플러 시스템 입구와 촉매 전단에 설치된 다공튜브는 우레아 수용액 분무의 균일분포, SCR 촉매 활용도 증대 및 암모니아 슬립을 방지하기 위해 사용되고 있다. 다공튜브의 오리피스 면적비 변화가 머플러 챔버 내부유동 특성에 끼치는 영향이 상용 소프트웨어를 이용하여 해석적으로 조사되었다. 다공튜브 오리피스 면적비 변화는 촉매 전단에 설치된 챔버 내부의 벌크 선회유동 형성과 촉매 전단 속도분포의 균일도 지수에 큰 영향을 끼침을 보였다. 해석결과를 검증하기 위해 엔진실험이 ESC 및 ETC 모드에서 수행되었다. 엔진 실험결과 다공튜브 길이방향으로 보다 많은 유량이 흐르는 모델이 가장 높은 NOx 저감 효율을 나타냈으며, 이것은 높은 균일도지수 및 강한 선회유동을 나타내는 해석 결과와 일치됨을 알 수 있었다.

재생 이산화티탄을 혼입한 모르타르의 NOx 저감률 민감도 분석 (Sensitivity of NOx Removal on Recycled TiO2 in Cement Mortar)

  • 이인규;김진희;김종호;노영숙
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제4권4호
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    • pp.388-395
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    • 2016
  • 본 논문에서는 폐수슬러지에서 제조된 재활용 이산화티탄($TiO_2$)을 혼입한 시멘트 모르타르의 NOx 저감 성능에 대해 고찰하였다. 일반적으로, 이산화티탄은 클러스터 형태로 입자가 붙어 있어, 시멘트의 응결과 경화 전에 타설체 하면에 침강하는 특징이 있다. 그 결과로 타설체의 상면과 하면에는 이산화티탄의 분포도가 서로 상당한 차이를 나타내고, 광촉매 효과도 하면에서 우수하게 나타난다. 건물이나 주택과 같은 건축구조물에서는 이를 해결하기 위해, 이산화티탄을 혼입한 프리캐스트 제품을 미리 제작 후, 조립 시에는 타설 시 상면과 하면을 뒤집어 거치하여 상대적으로 높은 이산화티탄 분포면을 대기에 노출시키는 방식을 사용한다. 그러나 콘크리트 도로포장과 같은 현장 타설의 경우, 상면과 하면을 뒤집어 거치할 수 없기 때문에 이산화티탄의 분산성은 중요하다. 이를 개선시키기 위한 본 논문의 결과로 실리카퓸, 고성능감수제, 증점제, 고로슬래그 등 전형적인 시멘트성 재료의 분산에 기여하는 재료는 이산화티탄 클러스터의 분산효과에 미미한 영향을 주었다. 급결제, 발포제, 작은 크기의 잔골재의 조합이 이산화티탄 클러스터의 분산성을 개선하였다. 분산성 개선에도 불구하고, 타설체 상면과 하면의 NOx 제거효율은 하면에 큰 효율을 지속적으로 나타내었고, 이는 표면에 분포하는 공극량에 따라 달라지는 것을 디지털 표면 이미지 분석을 통하여 확인하였다. 많은 공극분포를 갖는 표면은 상대적으로 매끄러운 표면에 비해 NO가스 흡착을 기본적으로 높이게 되고, 이를 기준으로 상대적인 NOx 제거효율이 높아지는 것으로 사료된다.

항공기로 측정한 서해안 및 수도권 상공의 가스상 물질(O$_3$, NOx, $H_2O$$_2$, SO$_2$) 분포 (Distributions of Gas-phase(O$_3$, NOx, $H_2O$$_2$, SO$_2$) Pollutants in Upper Layer of West Sea Coast and Seoul by Aircraft Measurement)

  • 김영미;한진석;공부주;홍유덕;이상욱;이미혜
    • 한국대기환경학회:학술대회논문집
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    • 한국대기환경학회 2003년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.289-290
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    • 2003
  • O$_3$, $H_2O$$_2$, NOx, SO$_2$ 가 1996년부터 시작된 장거리이동 대기오염물질 조사 연구 사업 중 하나로써 항공기로 관측되었다. 2002년도부터는 대기 내 산화제로써 중요한 역할을 하는 과산화수소가 같이 측정되었다. 항공관측은 조사 연구 사업의 집중 관측 기간 동안인 2002년 3월, 4월, 2003년 4월, 2002년 12월에 이루어졌으며, 서해안(124$^{\circ}$ 10‘E)으로부터 한반도 내륙(127$^{\circ}$00'E)으로 다가가면서 대기오염물질 농도분포를 파악하기 위한 경로를 정하여 측정되었다. 또한 2003년 5월 28일, 6월에는 수도권 상공만을 집중적으로 관측하였다. (중략)

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다공 세라믹 오일 연소기의 온도분포 및 CO, NOx 배출 특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Temperature Distribution and CO, NOx Emission of Porous Ceramic Oil Burner)

  • 조제동;강재호;임인권
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집B
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    • pp.398-403
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    • 2000
  • Experimental study on the porous ceramic burner for oil burning has been performed. Temperature profile of the combustor and CO and NOx emission have been obtained for with and without porous ceramic plate. It is found that very uniform and high temperature region with porous ceramic plate can be realized due to high radiation emission from the plate and also obtained lower CO and soot particulate emission, when compared to the conventional burner. When this burning method is applied to conventional boiler of small heating capacity, it is found that near 6 and 7 percent increase in thermal efficiency could be obtained without a proper calibration for optimization.

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중발열량 가스 대체 시 가스터빈 연소기의 연소 및 NOx 배출 특성 (Combustion and NOx Emission Characteristics of the Gas Turbine Combustor Burning Medium-Btu Gas as Alternative Fuel)

  • 이찬;서제영
    • 에너지공학
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    • 제12권4호
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    • pp.320-327
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    • 2003
  • IGCC용 가스터빈 연소기의 중발열량 가스 연료 대체성 및 호환성 검토를 위한 전산유체역학적 연구를 수행하였다. 연소기 전산해석 방법은 기존의 상용 CFD코드의 해석체계에 중발열량 가스연료의 화학반응 모델 및 fuel NOx 모델등을 추가적으로 결합하여 구성하였다. 본 해석방법을 이용하여, 천연가스와 IGCC 용 대체가스(석탄가스, 중잔사유 가스) 연소시의 연소기 내부 유동속도, 화학종, 온도 분포들과 화염 형상 및 거동을 비교하였고, 더 나아가 NOx 생성특성과 터빈과의 matching 조건도 분석하였다. 이러한 전산해석결과들을 바탕으로, 본 연구는 중발열량 가스를 대체연료로 사용하는 IGCC용 가스터빈 연소기의 설계 개선 및 재설계 방향을 제시하였다.

균질기에 의해 혼합된 물-벙커유의 배기가스 배출 특성에 관한 연구 (A Study on Characteristics of Exhaust Gas Emissions of Water-Bunker Oil Mixed by Homogenizer)

  • 최정식;한상구;최재혁;박상균;박노성;김대헌
    • 해양환경안전학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.518-524
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    • 2013
  • 본 연구에서는 균질기에 의해 혼합된 물과 벙커-A를 보일러로 연소하였을 때의 배기 배출물 특성에 대해 연구를 수행하였다. 그 결과로 균질기로 균질화 된 벙커-A의 경우, 순수 벙커-A에 비해 NOx 농도는 19 %, CO 농도는 54 % 감소를 나타냈다. 물-벙커A의 경우 물 혼합 비율이 증가할수록 NOx 농도분포가 낮아지는 것을 확인할 수 있었다. 특히, 20 %물-80 %벙커-A의 경우 순수한 벙커-A 보다 배기가스 내 NOx 농도가 45 %까지 감소하였다. 그러나 20 %물-80 %벙커-A의 경우, CO농도 분포는 불규칙한 변화를 나타냈다. 이것은 일정량 이상의 물 혼합은 보일러의 연소 성능 저하 원인이 될 수 있다는 것을 의미한다. 이 결과로부터 본 연구에서 보일러의 정상 연소를 위한벙커A유 내 물의 한계 혼합율은 15 % 인 것을 알 수 있었다. 연돌 부근에서 채취한 매연 부착양은 물의 혼합율이 증가할수록 감소하였다.