• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회B
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• pp.2940-2945
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• 2008

The scale of 2.4 MW MCFC was taken to construct a high-efficiency and economical power generation system without CO2 emission into the atmosphere for utilizing its exhaust gas. The conventional steam turbine power generation system (STGS) was evaluated and the net generated power (NGP) was estimated to be only 133 kW and the STGS is not economically feasible. A CO2-caputuring repowering system was proposed, where low temperature steam (LTS) produced at HRSG by using exhaust gas from MCFC is utilized as a main working fluid of a gas turbine, and the temperature of LTS was raised by combusting fuel in a combustor by using pure oxygen, not the air. It has been shown that NGP of the proposed system is 264 kW, and CO2 reduction amount is 608 t-CO2/y, compared to 306 t-CO2/y of STGS. The CO2 reduction cost was estimated to be negligible small, even when the costs of oxygen production and CO2 liquefaction facilities etc. were taken into account.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제5권1호
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• pp.25-31
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• 1994

It is very important factor to reduce air pollution from any engines. Some exhaust gases, as $CO_2$, $NO_X$ and $SO_X$, are the products by combustion of hydrocarbon fuel and air. Hydrogen is clean energy to keep our environment out of air pollution. In this study a turbine engine system is theoretically developed which produces pure water only with no exhaust gas by combustion of hydrogen and stoichiometric oxygen. The thermal efficiency of the whole system can be calculated by calculation of each part.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2004년도 제28회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.227-234
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• 2004

For gaseous fuel combustion with inherent $CO_2$ capture and low NOx emission, chemical-looping combustion(CLC) may yield great advantages of savings of energy to $CO_2$ separation and suppressing the effect on environment. In chemical-looping combustor, fuel is oxidized by metal oxide medium (oxygen carrier particle) in a reduction reactor. Reduced particles are transported to oxidation reactor and oxidized by air and recycled to reduction reactor. The fuel and the air are never mixed, and the gases from reduction reactor, $CO_2$ and $H_2O$, leave the system as separate stream. The $H_2O$ can be easily separated by condensation and pure $CO_2$ is obtained without any loss of energy for separation. The purpose of this study is to demonstrate inherent $CO_2$ separation and no NOx emission and to confirm high $CO_2$ selectivity, no side reaction (i.e., carbon deposition, hydrogen generation) by continuous reduction and oxidation experiment in a 50kWtb chemical-looping combustor. NiO/bentonite particle was used as a bed material and $CH_4$ and air were used as reacting gases for reduction and oxidation respectively.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2006년도 제32회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.75-78
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• 2006

Disposal of highly toxic wastes like polychlorinated biphenyls (PCBs) is very difficult. These substances create a growing mountain of problematic waste that has to be disposed properly. Conventional technologies that are based on common burning(rotary kiln, ${\sim}1100^{\circ}C$) and plasma technology(${\sim}10000^{\circ}C$) do not satisfy important conditions. for example, complete combustion of the toxic waste and the price of waste disposal. The combustor like a rocket engine is operated at relatively high pressure(${\sim}15$ bar) and relatively high temperature(>$3000^{\circ}C$) that are ideal for the complete destruction of extremely toxic substances. In this study, test compound($_o-DCB$) was dissolved in kerosine with a concentration of 10%. Pure gas oxygen was used as an oxidant. Analysis showed that the destruction efficiency achieved for ${o}-DCB$ was 99.9999% or better. The results show that a combustor based on liquid propllant rocket technology is a validated tool for the disposal of highly toxic waste, and a good alternative technology when applied to the destruction of extremely toxic wastes.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년도 제31회 추계학술대회논문집
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• pp.261-264
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• 2008

고체 연료로 파라핀을 사용하고 산소를 산화제로 사용하는 하이브리드 로켓의 연소 특성에 대해 실험 연구를 진행하였다. 특히 연소실 내부의 압력과 연료 그레인의 형태에 따른 영향을 살펴보았다. 연소 시 산화제의 유입량을 변화시키며 연소실 내부의 압력을 측정하였다. 관찰된 압력변화 범위 내에서 연소실 내부의 압력이 증가할 때 후퇴율도 증가함을 보여주었다. 또한 연료 그레인 형태의 변화에 따라 후퇴율이나 추력 등은 어느 정도 경향성을 보인다. 산화제 유입 부분에 공간을 마련하면 추력이 증가하나 노즐 가까운 곳에 형성한 공간은 추력 상승에 큰 도움이 되지 않는다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제21권5호
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• pp.452-459
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• 2010

This study is aimed to investigate changes of combustion characteristics and heat efficiency when syngas from gasification process using low-rank fuel such as waste and/or biomass is applied partially to an industrial boiler. An experimental study on syngas co-combustion was performed in a 0.7 MW (1 ton steam/hr) water tube boiler using heavy oil as a main fuel. Three kinds of syngas were used as an alternative fuel: mixture gas of pure carbon monoxide and hydrogen, syngas of low calorific value generated from an air-blown gasification process, and syngas of high calorific value produced from an oxygen-blown gasification process. Effects of co-combustion ratio (0~20%) for each syngas on flue gas composition were investigated through syngas injection through the nozzles installed in the side wall of the boiler and measuring $O_2$, $CO_2$, CO and NOx concentrations in the flue gas. When syngas co-combustion was applied, injected syngas was observed to be burned completely and NOx concentration was decreased because nitrogen-containing-heavy oil was partially replaced by the syngas. However, heat efficiency of the boiler was observed to be decreased due to inert compounds in the syngas and the more significant decrease was found when syngas of lower calorific value was used. However, the decrease of the efficiency was under 10% of the heat replacement by syngas.

• 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.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 2006년도 에너지.가스.기후변화학회 연합춘계학술대회 및 특별심포지움
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• pp.412-419
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• 2006

지구온난화의 주원인인 이산화탄소 배출 규제에 대응하기 위한 온실가스 감축 기술개발의 노력이 전 세계적으로 진행되고 있다. 따라서 본 연구에서는 배기가스 중에 $CO_{2}$를 고효율 저비용으로 회수할 수 있는 회수처리기술의 일환으로 효율성과 경제성에 맞추어, 산화제로 공기대신 순산소를 사용하는 $CO_{2}$ 재순환 산소연소 가열로시스템에 관한 실험을 수행하였다. 가재 가열용 연소로 시뮬레이터 및 화염 가변형 버너를 이용하여 $CO_{2}$ 재순환에 따른 로내 온도특성, 압력변화 그리고 배기가스특성을 비교 파악하였다. 실험결과, 배기가스의 대부분은 $CO_{2}$와 $H_{2}O$로 구성되었고, 반복재순환시 배기가스 중의 $H_{2}O$를 응축 분리시켜 고농도($90{\sim}95%$)의 $CO_{2}$를 얻을 수 있었다. 또한 온도를 제어할 수 있는 가능성을 보였고 NOx 배출도 100PPM 이하로 감소시킬 수 있었다.

• 한국안전학회지
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• 제20권3호
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• pp.105-111
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• 2005

An experimental study is performed for extinguishing of n-heptane pool fire by water mist containing potassium acetate as a fire suppression additive. Water mist was generated by a single pressure nozzle in a small-scale chamber. The drop size distribution of water mist was measured using laser diffraction(Malvern particle sizer). The flame temperature, oxygen concentration and carbon monoxide concentration were measured. In case of using additives, the fire extinguishing time was shorter than that of pure water at a given discharge pressure and it was because the momentum of a water droplet containing additives was increased. And also dissociated metal atoms, potassium, were reacted as a scavenger of the major radical species OH, H which were generated for combustion process. Moreover, at a high pressure of 4MPa, the fire was extinguished through blowing effect as well as primary extinguishing mechanisms.

• 유기물자원화
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• 제23권4호
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• pp.86-94
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• 2015

반탄화 공정은 약 $250^{\circ}C$정도의 온도에서 진행되는 열화하적 반응으로, 본 반응에 의하여 바이오매스 중에 포함된 헤미세루로스가 분해되고, 휘발성 가스를 생성하여 분리되는 과정이 진행된다. 바이오매스를 반탄화하는 중요한 이유로는 반탄화에 의하여 에너지 집적도(바이오매스 단위 중량에 포함된 열량)가 증가하게 되어 수송 등에 필요한 열량이 감소하는 장점이 있는 반면, 반탄화의 결과로 생산된 반탄화물은 화재 및 분진 폭발의 위험이 높아지는 단점이 있다. 본 연구에서는 바이오매스 연료 중 목질류로서 자연 건조된 폐목재와 초본류로서는 볏짚을 대상으로 약 $200^{\circ}C{\sim}300^{\circ}C$범위의 온도에서 반탄화 실험을 실시하여 반탄화 후 결과물의 연료적 특성을 평가하였다. 특히 C/H(탄소와 수소 비) 및 C/O(탄소와 산소비)는 연료적 특성 중 생물학적 안정성 및 연소시 오염물질(특히 수트, Soot)과 관계되는 요소로서 중요하다. 실험 결과 반탄화에 의하여 C/H는 약 2배 증가하였으며, C/O는 약 3배 증가하였다. 이는 생물학적 안정성은 감소하여 자연적으로 분해(생분해)가 진행되는 어려운 상태로 변화되었으나, 연료 중 수소의 감소에 의하여 휘발성 가스의 생성은 감소할 수 있는 것을 나타낸다. 한편 탄화된 바이오매스의 TGA(Thermogravimetric Analysis)를 실시한 결과, 저온에서의 진행되는 열분해 부분이 상대적으로 감소하였으며, 이는 단순 바이오매스 연료에 비하여 석탄과 연소 특성이 유사할 수 있는 것으로 나타내었다.