• 제목/요약/키워드: Tube Furnace

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MILD 연소로에서 Coanda 노즐 효과를 이용한 배기가스 재순환에 관한 연구 (A Study on the Exhaust Gas Recirculation in a MILD Combustion Furnace by Using the Coanda Nozzle Effect)

  • 하지수;심성훈
    • 대한환경공학회지
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    • 제35권12호
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    • pp.967-972
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    • 2013
  • 질소산화물 저감에 큰 효과가 있는 MILD 연소는 고온의 배기가스가 연소로내에 유입되는 양에 따라 질소산화물 저감 특성이 많은 영향을 받는다. 본 연구에서는 동심원관 형태의 MILD 연소로에서 바깥 원통의 배기가스 통로에서부터 안쪽 원통의 연소통로 사이에 연결관을 설치하고 배기가스를 유입하기 위해 coanda 노즐을 사용하였다. 이러한 coanda 노즐의 기하학적 형상 변화에 따라 고압공기 유량, 배기가스 유입량 특성을 수치해석을 통해 살펴봄으로써 최적의 coanda 노즐 형상을 도출하는 것을 본 연구의 목적으로 하였다. 본 연구의 전산 해석의 결과는 conada 노즐의 노즐 통로 간격이 0.5 mm, 노즐 각도 $4^{\circ}$, 노즐 확관 길이 146 mm일 때 최적의 유입량비가 되었고 노즐 통로 수직 길이는 유입량비에 무관하였다.

아 역청탄 촤 산화 반응속도론에 관한 실험적 연구 (A Experimental Study of Oxidation Kinetics for a Sub-Bituminous Coal Char)

  • 강기태;송주헌;이천성;장영준;전충환
    • 에너지공학
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    • 제18권4호
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    • pp.239-246
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    • 2009
  • 본 논문에서는 주위 가스 온도와 체류시간에 따른 아 역청탄 촤 입자의 연소 특성에 관한 기본적인 연구를 진행하였다. 실험용 장비로써 노 내 온도 범위가 $900^{\circ}C$에서 $1400^{\circ}C$까지 조절이 가능한 DTF(drop tube furnace)를 설치하였고, 온도가 보정된 two color pyrometer를 DTF의상부에 장착하여 촤가 산화할 때의 입자 온도를 측정할 수 있게 하였다. 촤 산화 시 반응한 총 질량을 구하기 위해 열중량 분석기를 사용하였으며, 회분 추적법을 통해분석하였다. 이를 통해대기압 조건에서 촤가산화 할때질량 및 면적 반응성, 반응속도 상수들을 결정하였다.

산업용로 배기부에서의 열전달 향상에 관한 연구 (A Study on the Heat Transfer Improvement in the Exhaust-Section of Industrial Furnace)

  • 박희용;차상명;한철희
    • 태양에너지
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    • 제12권3호
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    • pp.47-59
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    • 1992
  • 산업용 노의 폐열 회수를 위하여 노의 배기부에 설치되는 복사형 레큐페레이터 중에서 가장 대표적인 형태인 이중 원관식 레큐페레이터의 열전달 특성에 관하여 연구하였다. 내관에는 고온의 배기가스가 흐르고, 내관과 외관 사이의 환상공간에서는 공기가 흐르며 외관의 외벽면은 단열되어 있는 원관 식 레큐퍼레이터의 열전달특성을 규명하였다. 고온의 배기가스 폐열은 내관의 내벽으로 전달되고 이는 다시 환산 공간내의 공기로 전달된다. 배기가스의 복사 열전달은 구 조화 근사법을 사용하여 모델링한 후 이를 유동장과 연계하여 수치적으로 해석하였으며, 기존의 실험적연구와 일치하는 조건에서의 계산결과와 비교하였다. 또한, 내관의 동심축 상에 원동통형의 재복사기를 설치할 경우 내관에서 재복사 효과가 일어나는데 이에 따른 열전달 특성을 연구하여 레큐퍼레이터를 이론적으로 해석할 수 있는 방법을 제시하였다.

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순산소연소 조건에서 Drop tube furnace를 이용한 운전변수에 따른 석회석의 탈황특성 연구 (Study on the Desulfurization Characteristic of Limestone Depending on the Operating Parameters of In-Furnace Desulfurization for Oxy-Fuel Combustion Using Drop Tube Furnace)

  • 최욱;조항대;최원길;박영성;길상인;이형근
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제49권6호
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    • pp.857-864
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    • 2011
  • 순산소연소는 높은 연소 효율과 적은 배가스량, 낮은 질소산화물 농도를 장점으로 하고 있으며 연소온도 조절을 위한 배가스 재순환에 의해 배출되는 연소가스중의 $CO_2$ 농도를 95%까지 농축이 가능하므로 석탄 연소설비에 대한 유망한 CCS 기술로 부각되고 있다. 본 연구는 순산소연소 조건에서 배가스의 재순환을 통한 $CO_2$ 농도 증가에 기인하는 직접 황화반응이 탈황효율에 미치는 영향을 평가하고 반응온도, $CO_2$ 농도, $SO_2$ 농도상승이 $SO_2$ 제거효율에 미치는 영향과 배가스 중 수분 등이 $SO_2$ 제거효율에 미치는 영향을 실험적으로 고찰하였다. 반응온도 $1,200^{\circ}C$까지 온도 상승에 따라 $SO_2$의 제거효율은 증가하였고 Ca/S비, $CO_2$ 농도와 수분이 증가할수록 $SO_2$ 제거효율이 증가하였다. 이러한 운전변수는 영향인자 평가를 통하여 Ca/S 비>체류시간>$O_2$농도>반응온도>$SO_2$농도>$CO_2$농도>수분농도의 순으로 탈황반응에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 운전변수별 실험결과를 이용하여 로내 건식탈황에 있어서 각 운전변수별 성능 영향인자를 평가할 수 있는 반경험적 모델식을 도출하였다.

보일러 내부 고온가스에 노출된 전열 튜브에서의 열유속 평가 방법 (Estimation method of heat flux at tube bank exposed to high temperature flue gas in large scale coal fired boilers)

  • 정재진;송정일
    • 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국태양에너지학회 2009년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.259-264
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    • 2009
  • Most of the fossil power plants firing lower grade coals are challenged with maintaining good combustion conditions while maximizing generation and minimizing emissions. In many cases significant derate, availability losses and increase in unburned carbon levels can be attributed to poor combustion conditions as a result of poorly controlled local fuel and air distribution within the boiler furnace. The poor combustion conditions are directly related to the gas flow deviation in upper furnace and convection tube-bank but a less reported issue related to in large-scale oppose wall fired boilers. In order to develop a on-line combustion monitoring system and suggest an alternative heat flux estimation method at tube bank, which is very useful information for boiler design tool and blower optimizing system, field test was conducted at operating power boiler. During the field test the exhaust gases' temperature and tube metal temperature were monitored by using a spatially distributed sensors grid which located in the boiler's high temperature vestibule region. At these locations. the flue gas flow is still significantly stratified, and air in-leakage is minimal which enables tracing of poor combustion zones to specific burners and over-fire air ports. Test results showed that the flue gas monitoring method is more proper than metal temperature distribution monitoring for real time combustion monitoring because tube metal temp. distribution monitoring method is related to so many variables such as flue gas, internal flow unbalance, spray etc., Heat flux estimation at the tube bank with flue gas temp. and metal temp. data can be alternative method when tube drilling type sensor can't able to use.

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Investigation of Firing Conditions for Optimizing Aluminum-Doped p+-layer of Crystalline Silicon Solar Cells

  • Lee, Sang Hee;Lee, Doo Won;Shin, Eun Gu;Lee, Soo Hong
    • Current Photovoltaic Research
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    • 제4권1호
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    • pp.12-15
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    • 2016
  • Screen printing technique followed by firing has commonly been used as metallization for both laboratory and industrial based solar cells. In the solar cell industry, the firing process is usually conducted in a belt furnace and needs to be optimized for fabricating high efficiency solar cells. The printed-Al layer on the silicon is rapidly heated at over $800^{\circ}C$ which forms a layer of back surface field (BSF) between Si-Al interfaces. The BSF layer forms $p-p^+$ structure on the rear side of cells and lower rear surface recombination velocity (SRV). To have low SRV, deep $p^+$ layer and uniform junction formation are required. In this experiment, firing process was carried out by using conventional tube furnace with $N_2$ gas atmosphere to optimize $V_{oc}$ of laboratory cells. To measure the thickness of BSF layer, selective etching was conducted by using a solution composed of hydrogen fluoride, nitric acid and acetic acid. The $V_{oc}$ and pseudo efficiency were measured by Suns-$V_{oc}$ to compare cell properties with varied firing condition.

반응로내 전기-수력학적 분사에 의한 비응집 초미세 SiO$_2$ 입자 합성과 특성 (Characteristics of Ultrafine SiO$_2$Particle Synthesized by Electro-Hydrodynamic Spray Injection in a Furnace)

  • 윤진욱;양태훈;안강호;최만수
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제25권5호
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    • pp.660-665
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    • 2001
  • Ultrafine particles have been widely used in many high technology industrial areas. The spherical nonagglomerated and uniform nanometer-size SiO$_2$particles are synthesized by the direct injection of TEOS(Tetraethyorthosilicate) using electro-hydrodynamic spraying method. Electro-hydrodynamic spraying can generate submicron-size TEOS droplets having high electric charges by applying a high electric field between the liquid injection nozzle and the reaction tube. These TEOS droplets are evaporated, and thermally decomposed or oxidized to produce nanometresized SiO$_2$particles in the reaction tube. Spherical, nonagglomerated and ultrafine particles are generated in various conditions and examined by using SEM and SMPS. As the total gas flow rate in the furnace changes from 1.5 lpm, the mean diameter of SiO$_2$particle decreases from 120 nm to 68 nm. The synthesized particle charging fractions are also investigated.

DTF를 이용한 석탄연소특성과 NOx 발생 및 저감에 관한 연구 (Studies on Coal Combustion Characteristics and NOx Emission and Reduction in the Drop Tube Furnace)

  • 한웅;박주식;최상일;이익형;양현수
    • 한국연소학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.85-95
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    • 1999
  • The objective of this study was to obtain basic data for the staged combustion toward the NOx reduction in coal combustion. Combustion and NOx emission/reduction were investigated by using DTF. NOx emission was decreased with decreasing air ratio and with increasing volatile content in coal. In particular, effective NOx reduction was achieved at high temperature at the onset of combustion with fuel rich condition.

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