• 제목/요약/키워드: NOx 생성특성

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완전혼합 반응기에서 CH4/Air 예혼합화염의 열손실율에 따른 Nox 생성특성 (NOx Formation Characteristics on Heat Loss Rate for CH4/Air Premixed Flames in a Perfectly Stirred Reactor)

  • 황철홍;이기만;금성민
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제10권7호
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    • pp.1465-1472
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    • 2009
  • 완전혼합 반응기에서 외부로의 열손실이 $CH_4/air$예혼합화염의 NOx 생성특성에 미치는 영향을 수치해석으로 검토하였다. 주요 결과로서, 단열조건에서 NOx는 체류시간에 따라 급격히 증가하는 반면에, 열손실이 고려될 때 열전 달 상수와 체류시간의 증가에 따라 NOx 저감현상이 뚜렷하게 발생하였다. 민감도 해석을 통해 열손실율이 증가함에 따라 Thermal NO 기구와 Re-burning NO 기구는 NOx 저감에 크게 기여하는 반면, Prompt NO 기구와 $N_2O$-경유 NO 기구는 오히려 NOx 증가에 기여함을 확인하였다. NOx 생성기구는 열전달 상수 및 체류시간의 변화에 따라 매우 복합한 특성을 갖지만, NOx 농도는 독립된 Thermal NO 기구에 의해 표현될 수 있었다. 이를 통해 실용 $CH_4/air$예혼합 연소기에서 NOx 농도를 예측할 수 있는 열손실율과 체류시간을 조합한 새로운 NOx 상관식이 도출되었다.

단계적 연료공급 가스터빈 연소기의 NOx 발생특성 (NOx Formation Characteristics of Fuel Staged Gas Turbine Combustor)

  • 이찬;이한구;강승종
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 1994년도 춘계학술발표회 초록집
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    • pp.15-21
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    • 1994
  • 단계적 연료방식을 가지는 가스터빈 연소기의 해석을 위한 방법을 제안하였으며, 이를 바탕으로 연료배분방식에 따른 연소기의 연소 및 NOx 발생특성을 규명하였다. 연소기 해석모델은 연소기 내부를 선회기구역, 1차연소구역, 재순환구역, 2차연소구역 및 희석구역으로 나누어 각각의 반응구역을 혼합반응기, 플러그 유동반응기의 모델로서 근사하였다. 반응기내의 연소 및 NOx 생성반응은 천연가스 반응모델과 Zel'dovich 의 NOx 모델을 이용하여 예측하였다. 본 해석방법을 이용하여, 각 반응구역에 유입되는 연료량이 연소기내 연소특성, NOx 발생 특성 및 온도분포에 미치는 영향을 검토하였다. 또한, NOx 저감을 위해 증기분사를 사용하는 경우에 분사위치가 NOx 발생에 미치는 영향을 분석하여, 가스터빈 연소기설계에 필요한 기초자료를 제공하였다.

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비예혼합 대향류화염에서 산소부화에 따른 NOx 생성특성 (NOx Formation Characteristics with Oxygen Enrichment in Nonpremixed Counterflow Flames)

  • 이창언;황철홍;유병훈;한지웅
    • 한국가스학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.17-22
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    • 2007
  • 비예혼합 대향류화염에서 산소부화에 따른 NOx 생성특성에 관한 수치해석이 수행되었다. 순산소의 연소과정에서 공기침투에 의한 부득이한 질소 유입의 상황을 체계적으로 고려하기 위하여, 산화제의 $O_2$는 체적비 21%에서 100%까지 변화되었다. 결과적으로 NO 배출지수$(EI_{NO})$는 산소부화율 75%까지 증가하다가 급격히 감소하는 경향을 보여준다. 이러한 경향은 화염온도, 화염두께 및 체류시간 보다는 NOx 생성과 관련된 $N_2$ 소모율 변화에 의해 설명될 수 있음을 확인하였으며, 특히 N+NO=$N_2+O$ 반응이 가장 크게 기여함을 알 수 있었다.

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분류 및 대향류 확산 소화염의 구조 및 NOx 생성특성 비교 검토 (A Study on Structures and NOx Formation Characteristics in Coflow and Counterflow Diffusion Flamelet)

  • 오창보;김종수;이창언;이기만
    • 한국연소학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.29-40
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    • 1998
  • Flame structures and NOx formation characteristics in the flame lets of coflow and counterflow diffusion flame are numerically studied. Calculations were carried out twice with the $C_2-Full$ and $C_2-Thermal$ Mechanism for each flame. Mixture fractions and scalar dissipation rates are used as the parameters to compare the flame let structures and NOx formation characteristics quantitatively. It was found that there is a similarity in flame temperature and stable species profiles except radical profiles between two flamelets. And there are some differences in NOx concentration and production rates. These results imply that the flow effects must be considered in calculations for NOx formation of turbulent flames using Laminar Flamelet Model.

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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.

고압조건에서 H2O/N2 혼합희석이 IGCC 가스터빈 연소기의 화염구조 및 NOx 생성특성에 미치는 영향 해석 (Effects of H2O/N2 Blended Dilution on Flame Structure and NOx Formation Characteristics in High Pressure Condition)

  • 박상운;신영준;김용모
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2014년도 제49회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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    • pp.75-76
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    • 2014
  • The present study has numerically investigated the effects of the oxidizer-side nitrogen dilution on the precise structure and NOx formation characteristics of the turbulent syngas nonpremixed flames. Eulerian particle flamelet model was used to predicted the NOx formation characteristics in the turbulent syngas swirling nonpremixed flames. Current numerical simulation was conducted for the syngas gas turbine combustor. Numericla results indicate that as the H2O portion is increased in diluent, the formation of NOx decreased effectively in turbulent syngas swirl nonpremixed flames.

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수소 난류확산화염에서 NOx 생성특성에 대한 복사분율의 영향 (The Effect of Flame Radiation on NOx Emission Characteristic in Hydrogen Turbulent Diffusion Flames)

  • 김승한;김문기;윤영빈
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2000년도 제21회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.47-58
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    • 2000
  • The relationship among the flame radiation, NOx emissions, residence time, and global strain rate are examined for turbulent non-premixed jet flames with wide variations in coaxial air conditions. Measurements of NOx emission, flame geometry and flame radiation were made to explain the NOx emission scaling based on global parameters such as flame residence time, global strain rate, and radiant fraction. The overall 1/2-power scaling is observed in coaxial air flames, irrespective of coaxial air conditions, but the degree of deviation from the l/2-slope curve in each case differs from one another. From the comparison between the results of pure hydrogen flames and those of helium diluted hydrogen flames, it is observed that flame radiation plays a significant role in pure hydrogen flames with coaxial air and the deviation from 1/2-power scaling may be explained in two reasons: the difference in the flame radiation and the difference in jet similarity in coaxial air flames. From the radiation measurements, more detailed explanations on these deviations were suggested.

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저 발열량 석탄가스 연료의 화염 안정성 및 NOx 발생 특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Flame Stability and the NOx Emission Characteristics of Low-Btu Coal Gas Fuel)

  • 이찬;김용철
    • 에너지공학
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    • 제9권2호
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    • pp.109-116
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    • 2000
  • 저발열량 석탄가스의 thermal/fuel NOx 생성특성과 화염 안정성을 규명하기 위한 실험적 연구를 수행하였다. 저발열량 합성 연료 가스는 일산화탄소, 수소, 질소 및 암모니아를 천연가스 연료와 동일한 입열량을 가지도록 혼합하여 만들었고 , 합성가스는 평면 화염 버너를 공급하여 태웠다. 특정한 합성가스에 대해 당량비를 변화시켜 가며, 비화 또는 역화에 의한 화염안정성을 규명하였고 안정된 화염 영역을 정의하였다. 저발열향 합성가스의 연소시 발생하는 thermal 및 fuel NOx를 측정하여 천연가스 연소시의 경우와 비교하였다.

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EKMA를 이용한 수원시의 장래 오존농도 예측 (Prediction of Ozone Concentration in Suwon by Empirical Kinetic Modeling Approach)

  • 서정배;장영기
    • 한국대기환경학회:학술대회논문집
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    • 한국대기환경학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.368-370
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    • 1999
  • 고농도의 오존 농도를 예측ㆍ평가하기 위해서는 대상지역의 기상조건과 풍상쪽(up wind)으로부터의 오존ㆍ오존전구물질(precursor)의 중ㆍ장거리이동, VOCs 및 NOx의 배경농도 및 배출량과 관련된 VOC/NOx의 농도 특성을 파악하는 것이 필수적이다. 따라서 대상지역의 VOCs/NOx의 농도 특성에 따라 차후 고농도의 오존 생성을 예방하기 위한 오존전구물질의 저감대책이 결정되어지므로 대상지역의 광화학특성을 파악하는 것이 선행되어져야 한다.(중략)

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