• 플랜트 저널
• /
• 제18권4호
• /
• pp.48-57
• /
• 2023

본 연구에서는 희박예혼합 연소방식을 채택하고 있는 F급 가스터빈에서 연소불안정을 사전에 감지하기 위한 운전관리 개선방안에 대해 고찰했다. 가스터빈 출구에 방사형으로 설치된 16개의 날개통과온도 열전대 데이터를 수집하여 개별 날개통과온도 변화량을 분석하였다. 정상 연소상태 조건의 일주일간 개별 날개통과온도 누적변화량은 최대 26℃로 확인됐다. 반면 연소불안정 발생 시에는 대부분 수일 전부터 개별 열전대에서 온도변화량이 증가하는 전조증상을 확인할 수 있었다. 따라서 기존의 날개통과온도 최대편차 운전관리와 함께 개별 날개통과온도 변화량 감시방법을 추가하면 연소불안정을 조기에 인지할 수 있다. 본 연구결과를 바탕으로 개별 날개통과온도가 10일간 누적변화량 50℃ 이상 초과 시에 점검 및 정비를 하는 것이 적정한 관리기준으로 판단된다.

• 공업화학
• /
• 제19권6호
• /
• pp.645-651
• /
• 2008

본 연구에서는 30, 40, 50 wt% MDEA (N-methyldiethanolamine) 수용액을 이용하여 0~50 bar, $40{\sim}80^{\circ}C$의 조업조건에서 이산화탄소 흡수평형실험을 수행하여 연소전 이산화탄소 포집에 적용 가능한 고압조건에 대한 정보를 알고자 하였다. 또한 MDEA의 반응 속도를 증가시키기 위하여 piperazine 5.0~10.0 wt%를 첨가한 후 이산화탄소 흡수실험을 수행하였다. 그 결과 수용액 상 MDEA의 농도, 반응 온도가 증가함에 따라 평형 압력이 증가하였으며 반응온도가 높을수록 흡수속도가 증가하였다. Piperazine을 첨가한 MDEA 수용액은 MDEA 40 wt% 단독 흡수제에 비해 초기 반응에서 2.5배에 가까운 반응속도와 16% 가량 증대된 흡수능을 보였다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제29권5C호
• /
• pp.183-190
• /
• 2009

지반재료의 응력-변형률 관계는 다양한 변형률에서 비선형적인 거동을 나타내며 지반 또는 지반구조물의 변형 및 응력예측에 필요하다. 또한 유한요소해석과 같은 수치해석을 위해서는 지반재료의 비선형 특성에 대해 보다 많은 연구가 필요하다. 이에 본 연구에서는 시멘트와 플라이애시(비회)로 혼합 강화된 입상지반재료를 대상으로 일축압축시험을 실시하였고, 시험결과에 기초하여 파괴전 비선형 거동을 재현할 수 있는 다양한 응력-변형률 예측모델의 적용성을 평가하기 위하여 정규화된 비선형 응력-변형률 관계를 일반적으로 사용되는 쌍곡선 및 대수, 지수 등과 같은 모형에 적용하여 강화된 입상지반재료의 파괴전 거동을 평가하였다.

• 한국가스학회지
• /
• 제24권1호
• /
• pp.49-55
• /
• 2020

산업용 혹은 발전용 가스터빈에 사용되는 이중 콘형 예혼합 연소기의 다단 연소 특성을 이해하기 위하여 실험적연구를 수행하였다. 이를 위하여 기존에 모두 경사면에 공급되는 연료를 콘부분으로 일부 할애하는 방식으로 다단연소 방식을 구성하였으며 콘에서 분사되는 연료공급은 축방향과 콘 경사면 방향으로 하였다. 다단연소 연소특성을 이해하기 위하여 콘에서의 연료 분사 방향과 연료 분배율 변화에 대한 NOx와 CO의 배출 농도 그리고 벽면 온도분포를 측정하였다. 그 결과 총 연료에 대한 콘으로의 분배율이 3%인 경우 콘에서의 연료 분사방향에 관계없이 노즐내의 예혼합 영역에서 연료가 공기와 균일하게 혼합됨으로서 연소영역의 고온점 감소에 의하여 NOx 배출 농도가 감소된다. 그러나 콘에서 축방향으로 분사되는 연료분배율이 8%로 증가하는 경우 노즐 내부 예혼합 영역으로의 화염 역화로 인하여 NOx의 배출농도가 오히려 증가하게 된다.

• 한국가스학회지
• /
• 제24권4호
• /
• pp.25-31
• /
• 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.

• 한국연소학회지
• /
• 제17권4호
• /
• pp.11-20
• /
• 2012

The Blow-off characteristics of LPG/air lean pre-mixed flames were experimentally investigated using a double and a multiple concentric coflow burners. Experiments were conducted to understand the effects of recirculation motion, thermal interaction between flames, and stratified flame configuration. Here, the stratified premixed flame is a "new concept" of a flame that sequentially contains fuel rich, stoichiometric, and fuel lean reaction zones in a flame. The blow-off from a lean premixed flame was significantly suppressed with recirculation motion. The recirculation motion by itself, however, was not sufficient to prevent the blow-off when the equivalence ratio became low. The existence of a inner premixed flame could also help to prevent the blow-off of lean premixed flame; however, the blow-off suppression effect was rather diminished by weakened recirculation motion with the presence of inner flame. The inner flame could be separated from an outer flame on a multiple concentric coflow burner, causing recirculation motion as well as thermal interaction between flames to become effective; therefore, the blow-off was further suppressed. The lean premixed flame could be stabilized with a fuel rich premixed flames that was produced with the supply of fuel through an inner nozzle. The penetration of lean premixed gas from outside into the fuel stream produced a lifted rich premixed flame. Chemiluminescence images of OH, CH, and $C_2$ radicals confirmed the structure of a stratified premixed flame. The stable premixed flames could be obtained at the very fuel lean condition by applying the stratified premixed flame concept.

• Environmental Engineering Research
• /
• 제22권3호
• /
• pp.294-301
• /
• 2017

This paper is based on experiments conducted on a stationary, four stroke, naturally aspirated air cooled, single cylinder compression ignition engine coupled with an electrical swinging field dynamometer. Instead of 100% diesel, 20% Jatropha oil methyl ester with 80% diesel blend was injected directly in engine beside 25% pre-mixed charge of diesel in mixing chamber and with 20% exhaust gas recirculation. The performance and emission characteristics are compared with conventional 100% diesel injection in main chamber. The blend with diesel premixed charge with and without exhaust gas recirculation yields in reduction of oxides of nitrogen and particulate matter. Adverse effects are reduction of brake thermal efficiency, increase of unburnt hydrocarbons (UBHC), carbon monoxide (CO) and specific energy consumption. UBHC and CO emissions are higher with Diesel Premixed Combustion Ignition (DPMCI) mode compared to compression ignition direct injection (CIDI) mode. Percentage increases in UBHC and CO emissions are 27% and 23.86%, respectively compared to CIDI mode. Oxides of nitrogen ($NO_x$) and soot emissions are lower and the percentage decrease with DPMCI mode are 32% and 33.73%, respectively compared to CIDI mode.

• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제26권4호
• /
• pp.363-368
• /
• 2015

Finding an alternative fuel and reducing environmental pollution are the main goals for future internal combustion engines. The purpose of this study is to obtain low-emission and high-efficiency by hydrogen enriched LPG fuel in a LPG engine. An experimental study was carried out to obtain fundamental data for the emit HC emission characteristics at cold start of pre-mixed LPG and hydrogen in a LPG engine with various fractions of hydrogen-LPG blends. To maintain equal volume ratio of fuel blend, the amount of HC was decreased as hydrogen was gradually added. The results showed that as hydrogen increases, in-cylinder pressure increased. Also emission of unburned hydrocarbon (HC) is sharply decreased.

• 한국안전학회지
• /
• 제32권5호
• /
• pp.32-40
• /
• 2017

The current status of Performance-Based Design (PBD) implemented in 4 wide areas (Seoul, Gyeonggi, Incheon and Busan) over the past 5 years was reviewed with regard to the number of PBD implementation and target buildings. Then, detailed status related to fire scenarios, input information for fire simulation, and grid size were analyzed with the pre-review for the PBD. As a result, the domestic PBD was mainly applied to the mixed occupancy. In the fire simulations performed on the identical fire scenario and fire space, the maximum heat release rate (HRR) varied significantly depending on the PBD designer. Various combustibles were also considered for the identical fire source, and their combustion properties also showed considerable uncertainty. In addition, the applicability of accurate input information for predictive models of heat and smoke detectors was examined. Finally, the average grid size for the fire simulation using Fire Dynamics Simulator (FDS) was analyzed, and the improvement of PBD to minimize designer dependency was proposed.

• 한국가스학회지
• /
• 제25권6호
• /
• pp.22-28
• /
• 2021

발전용 가스터빈에 사용되는 이중 콘형 예혼합 연소기의 성능 개선 및 검증을 위하여 기존 노즐에서 연료 분사 특성을 개선한 노즐(분사구 직경 증가, 분사구 수 감소, 총 분사면적 유지)을 이용하여 고압 및 다중화염 조건에서 실험 연구를 수행하였으며 배기가스 특성을 기존 노즐과 비교하였다. 실험 결과로는 노즐의 연료 직경을 크게 한 경우 연소용 공기로 연료의 침투 거리가 증가하기 때문에 콘 내부에서 연료와 공기의 혼합특성이 개선되어 상압뿐만 아니라 압력 상승 시 NOx 배출 농도는 감소하며 다중 화염의 경우 화염간 연소영역의 중첩이 감소하게 되어 NOx 배출은 감소하지만 화염 안정성은 저하된다. 연료 분사구를 개선한 노즐의 발전 플랜트 실증 결과는 실험 결과와 같이 기존 노즐에 비하여 NOx 농도가 낮게 배출되었다.