• 대한기계학회논문집B
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• 제29권11호
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• pp.1277-1284
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• 2005

The combustion characteristics of methane oxygen diffusion flames have been investigated to give basic information for designing industrial oxyfuel combustors. NOx reduction has become one of the most determining factors in the combustor design since the small amount of nitrogen is included from the current low cost oxygen production process. Flame lengths decreased with increasing fuel or oxygen velocity because of the enhancement of mixing effect. Correlation equation between flame length and turbulent kinetic energy was proposed. NOx concentration was reduced with increasing fuel or oxygen velocity because of the enhanced entrainment of the product gas into flame zone as well as the reduction of residence time in combustion zone.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제12권4호
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• pp.30-36
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• 2009

Recently, there has been growing interest in the oxyfuel combustion cycle since it enables high-purity $CO_2 capture with high$ efficiency. However, the oxyfuel combustion cycle has some important issues regarding to its performance such as the requirement of water recirculation to decrease a turbine inlet temperature and proper combustion to enhance cycle efficiency. Also, Some of water vapour remain not condensed at condenser outlet because cycle working fluid contains non-condensable gas, i.e., $CO_2$. The purpose of the present study is to analyze performance characteristics of the oxyfuel combustion cycle with different turbine inlet temperatures, combustion pressures and condenser pressure. It is expected that increasing the turbine inlet temperature improves cycle efficiency, on the other hand, the combustion pressure has specific value to display highest cycle efficiency. And increasing condensing pressure improves water vapour condensing rate.

• 한국항행학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.90-95
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• 2018

로켓 (rocket)이란 배출가스를 빠르게 분사하여 그 반작용의 힘으로 추진력을 발생시키는 추진 장치이다. 그리고 고체추진 로켓 (solid rocket motor)의 구조에서 노즐(nozzle)은 추력을 발생시키는 중요한 구성품으로 고온/고압 환경으로 인하여 연소되며 액체로켓 (liquid rocket propulsion systems)과 다르게 노즐을 냉각시킬 수 없어 연소가스에 의해 침식 (erosion)이 발생한다. 본 논문은 oxy-acetylene torch tester를 개발 및 이용하여 흑연 (graphite) 재질의 노즐목 (nozzle throat) 내열재에 대하여 열화학적 침식 특성을 실험 및 이론적 모델로 규명하고 이를 통하여 침식에 영향을 미치는 주요 인자에 대하여 연구하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권5호
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• pp.371-377
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• 2009

순산소연소 배가스 중 $CO_2$ 농도는 가스의 재순환으로 인해 95%까지 농축 가능하며, $CO_2$ 농도가 높은 조건에서 석회석의 소성특성은 기존의 공기 연소와 다르게 나타난다. 본 연구에서는 흡수제로 특성이 다른 세 종류의 국내산 석회석을 이용하여, 소성온도에 따른 석회석의 소성특성에 대해 알아보았다. 또한 흡수제 종류, 반응온도 등의 운전변수가 $SO_2$ 제거효율에 미치는 영향에 대하여 알아보고, 반응생성물을 포집하여 황 함량을 측정하였다. 소성온도가 증가함에 따라 석회석의 소성율 및 비표면적은 증가하는 경향을 보였으며, 반응온도가 증가함에 따라 $SO_2$ 제거효율은 증가하였으며 석회석의 종류에 따라 $SO_2$ 제거효율이 뚜렷한 차이를 보였다. 최고효율 나타낸 석회석 시료에 대한 반응생성물 분석결과 시료 내 황 함량은 약 10% 정도인 것으로 나타났다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2007년도 제34회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.54-59
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• 2007

In a view of capturing $CO_2$ as a greenhouse gas, an experimental study was conducted on the combustion characteristics of pulverized coal in $O_2$/$CO_2$ environment using TGA/DSC and DTF facilities. The effects of gas composition and concentration on the processes of devolatilization and char burning experienced by coal particles in combustion furnace and on the concentration of products such as $CO_2$, CO and $NO_x$ were observed using TGA/DSC and DTF respectively. As results, it were found that the rate of devolitilation is nearly independent on the $O_2$ concentration if it is over 20% but the char burning rate is a sensitive function of $O_2$ percent, and the two rates can be controlled by $O_2$ concentration in order to be similar with those of air combustion case. It was also found that high concentration $CO_2$ can be captured by oxy-coal combustion and high concentration of CO and low value of $NO_x$ are exhausted in that case. Additionally, NO reducing reaction by CO with char as catalyst was observed and a meaningful results were obtained.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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• pp.3062-3067
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• 2007

HVOF thermal spray guns are now being widely used to produce protective coatings, on the surfaces of engineering components. HVOF technology employs a combustion process to heat the gas flow and melt the coating materials which are particles of metals, alloys or cermets. Particle flow which is accelerated to high velocities and combustion gas stream are deposited on a substrate. In order to obtain good quality coatings, the analysis of torch design must be performed. The reason is that the design parameters of torch influence gas dynamic behaviors. In this study, numerical analysis is performed to predict the gas dynamic behaviors in a HVOF thermal spray gun with various torch shapes. The CFD model is used to deduce the effect of changes in nozzle geometry on gas dynamics. Using a commercial code, FLUENT which uses Finite Volume Method and SIMPLE algorithm, governing equations have been solved for the pressure, velocity and temperature distributions in the HVOF thermal spray torch.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권6호
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• pp.856-863
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• 2018

순산소 순환유동층 보일러에서 탈황을 위해 이용되는 석회석의 재탄산화 거동을 분석하기 위하여, 상용 순환유동층 보일러에서 이용되는 석회석 4종의 재탄산화 반응 특성을 열중량분석기(TGA-N1000)에서 고농도의 $CO_2$ 가스를 이용하여 분석하였다. 생석회의 재탄산화 반응은 반응온도($600{\sim}900^{\circ}C$), 석회석의 $CaCO_3$ 함량(77~95%) 등의 조건에 따른 질량 변화를 통해 고찰되었다. $600{\sim}800^{\circ}C$의 온도 영역에서는 반응 온도가 증가함에 따라 전환율이 증가하였고, $850{\sim}900^{\circ}C$ 에서는 반응 온도가 증가함에 따라 전환율이 감소하는 경향이 발견되었다. $CaCO_3$ 함량의 경우, $870^{\circ}C$의 반응온도에서 뚜렷한 전환율의 차이를 보였다. 또한 기-고체반응속도 모델들에 적용하여 석회석의 재탄산화 반응을 모사하는 반응속도식을 제시하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권6호
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• pp.420-425
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• 2011

순산소연소 조건하의 로내 탈황공정에서 황화반응 생성물인 $CaSO_4$의 재분해가 탈황반응에 미치는 영향이 크다. 본 연구에서는 DTF (Drop Tube Furnace)를 이용하여 반응온도, $CO_2$, $O_2$, $SO_2$, 농도 등을 포함한 다양한 실험 변수들이 $CaSO_4$ 탈황반응에 미치는 영향을 파악하기 위하여 분해반응의 전환율을 측정하고 반응속도를 계산하였다. 반응온도가 상승함에 따라 $CaSO_4$ 분해반응의 전환율과 반응속도가 증가하였고 $O_2$가 존재하는 조건에서 $CO_2$ 농도의 영향은 크지 않았다. 동일한 조건에서 $CaSO_4$ 분해속도는 $O_2$ 농도가 감소함에 따라 증가하였으나 $SO_2$ 농도가 증가함에 따라 감소되었다.

• 한국가스학회지
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• 제23권1호
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• pp.27-35
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• 2019

지구 온난화 문제 해결과 온실가스 감축을 위해 순산소 연소를 통한 $CO_2$ 포집기술이 개발되었으나, 산소 생산비용이 높아 경제성이 떨어지는 문제를 가지고 있다. 순산소 연소에 필요한 대량의 산소 생산은 초저온 공기분리장치(ASU: Air Separation Unit)가 가장 적합한 방법으로 산소 생산 비용 절감을 위해 ASU의 효율을 높이는 것이 필요하다. ASU의 효율 향상을 위해서는 현재 공정의 효율 평가 및 에너지 소비 형태를 확인해야 하며, 이를 위해 엑서지 분석이 사용될 수 있다. 엑서지 분석은 공정에서 사용된 에너지의 정보, 에너지 손실의 위치, 크기 등을 확인 시켜주며, 에너지 손실을 최소화 할 수 있는 공정 최적화를 가능하게 해준다. 본 연구에서는 초대형 규모의 ASU 공정개발 및 최적화를 위해 엑서지 분석을 이용하였다. ASU의 공정모사를 수행하고 그 결과를 바탕으로 엑서지 값을 계산하였다. 그 결과 ASU의 cold box에서 엑서지 손실을 줄이기 위해 운전압력을 낮추는 방법을 제안하였고, cold box의 열침입 및 열손실 감소의 필요성을 확인하였다. 또한 ASU의 단위 공정 중 다른 공정과 열통합이 필요한 위치를 확인 하였다.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.369-370
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• 2010