• 제목/요약/키워드: industrial boiler

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석유화학공정내에서 원유의 파울링 현상에 관한 연구 (A Study on Fouling Phenomena of in Petroleum Chemical Process)

  • 이동락;류상련;박상진;조욱상;김상욱
    • 공업화학
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    • 제7권3호
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    • pp.443-452
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    • 1996
  • 석유화학공정에서 fouling현상은 열교환기, 보일러, desalter 등 주요 전처리 시설 및 공정에 polymer, heavy paraffine, chemicals, heavy organics, asphaltene, resin, metallics, salts 등 불순물들이 침적 및 부식을 일으켜 각종 조업에 있어서 에너지의 다량소비 및 product yield의 감소 또는 공정의 중단으로 말미암아 생산성의 손실이 대단히 크다고 볼 수 있다. 본 연구에서는 석유화학 공정에서 foulants의 분리되는 양을 계산하고, 제어할 수 있는 model의 개발을 위하여 fouling 현상에 대한 modeling을 연속열역학과 Peng-Robinson 상태 방정식, 고분자 용액 이론, 다성분계 열역학 이론 등을 이용하여 fouling 현상에 대한 메카니즘규명과 모델링을 하였다.

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국내산(國內産) RDF의 배출(排出)가스 특성(特性) 비교실험(比較實驗) (A Comparative Experiment on the Emission Gas Characteristics of Domestic RDF)

  • 박명호
    • 자원리싸이클링
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    • 제16권6호
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    • pp.46-51
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    • 2007
  • 본 연구는 에너지의 합리적 이용 및 산업폐기물의 재활용을 위하여 고효율 폐기물 고형연료의 개발을 목표로 하였다. 이 분야의 대부분의 연구는 킬른과 같은 대형연소장치에 집중하여 연구가 이루어졌기 때문에 본 연구에서는 화격자연소방식인 열용량 $66{\sim}132m^2$ 규모의 소용량 열시스템에 초점을 맞추었다. 실험은 RDF, 코크스 및 폐타이어 3종류의 연료를 이용하여 질량값 및 열량값의 변화를 측정하였으며 CO, $CO_2$, NO, $NO_2$ 등의 연소가스 분석 실험을 수행하였다. 연소가스분석결과 RDF의 CO 농도값은 코크스와 폐타이어보다 높았으며. RDF 및 코크스의 NO, $CO_2$, $SO_2$의 농도값은 폐타이어보다는 낮은 값을 나타내었다.

고전압 임펄스 기술을 활용한 경도 제거에서 경수의 초기부피와 인가시간이 칼슘이온 농도에 미치는 영향 (Effect of Initial Volume of Hard Water and Contact Time on the Reduction of Calcium Ion Concentration using High Voltage Impulse Technique)

  • 조승연;김태희;장인성;홍웅기;이준호
    • 전기학회논문지
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    • 제66권7호
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    • pp.1066-1071
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    • 2017
  • Recently high voltage impulse (HVI) technique has been extensively studied for desalting processes to control the $CaCO_3$ scale formation in industrial water practices such as power plant, boiler, and heat exchange operations. Investigation of the operational parameters for the HVI is important, however, those had not been reported yet. In this study, the effect of initial feed volume and contact time on reduction of calcium ion concentration by the HVI technique was investigated. Initial feed volumes of artificial hard water which contained 100 mg/L of $Ca^{2+}$, were set to 1, 2, and 3 L respectively. After 24hr of HVI contact with 12kV, $Ca^{2+}$ ion was reduced to 50, 29 and 19 % of their initial concentration, indicating that calcium removal increased as initial feed volume decreased. This implies the applied HVI pulse energy per unit mass of calcium is important parameter determining overall desalting efficiency. A series of extended operations of HVI up to 30 days verified the long term stability of the HVI system. The calcium ion declined to 40 mg/L after 2~3 days, and further reduction of calcium was not achieved, indicating that optimum operation time could be 2~3 days under these experimental conditions. Consequently, it was confirmed that the important operational parameter of HVI technique is initial feed volume and contact time as well as the applied voltage that was already proven in the previous study.

수소손상 검출과 평가기술 (Detection and Evaluation Technique of Hydrogen Attack)

  • 원순호;현양기;이종오;조경식;이재도
    • 비파괴검사학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.32-37
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    • 2002
  • 산업현장에서 수소는 설비를 손상시킬 수 있는 주원인 중의 하나이며, 종종 설비를 파괴시키는 사고를 발생시킨다. 수소손상에 의한 결정립계의 공동 또는 미세균열은 강재의 파괴인성과 강도를 떨어뜨리는 원인이 되고, 따라서 과거 제한적인 방법으로 수소손상을 평가하기 위한 시도가 수행되었다. 본 연구에서는 초음파를 적용하여 수소손상을 검출하고 평가하기 위한 연구를 수행하였다. 미세조직 시험에 의해 확인된 시험편을 이용하여 초음파의 속도와 감쇠계수를 구한 결과, 수소손상에 의해서 초음파 속도는 감소하고 감쇠는 현저하게 증가하는 것으로 나타났다. 이러한 결과를 바탕으로 수소손상을 검출하기 위한 신뢰성 있는 평가법을 제시하였다.

산업단지 내 CHP Hybrid System 최적화 모델에 관한 연구 (Optimization Process Models of Gas Combined Cycle CHP Using Renewable Energy Hybrid System in Industrial Complex)

  • 오광민;김래현
    • 에너지공학
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    • 제28권3호
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    • pp.65-79
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    • 2019
  • 본 연구는 산업단지 내 Gas Combined Cycle CHP와 연계 가능한 신재생에너지원을 조합하여 최적의 설비용량을 산정하고자 하였다. 특히 2013~2016년도 에너지사용계획 협의 대상 산업단지 중 집단에너지 공급대상 지역지정 연료사용량 요건은 연간 3.8만 TOE로 미달되지만, 열밀도가 $92.6Gcal/km^2{\cdot}h$로 높은 세종첨단일반산업단지를 연구 대상으로 하였다. 그리고 신재생에너지 Hybrid System 경제성 분석 프로그램인 HOMER Pro를 이용하여 연료전지와 태양광발전을 연계한 FC-PV Hybrid CHP System의 최적화 운영 모델에 대해 분석하였다. 또 CHP의 주 공급 에너지원인 열에너지에 있어, 열수요량 뿐만 아니라 우점 업종에 대한 열수요 패턴을 분석하여 연구의 신뢰도를 높이고자 하였으며, 경제성 분석을 추가하여 상대적 편익을 비교하고자 하였다. 연구 결과, 신규 조성 중인 세종첨단일반산업단지의 전체 간접열 수요는 연간 378,282 Gcal이며, 이중 제지업종이 연간 293,754 Gcal인 약 77.7%를 우점하고 있었다. 산업단지 전체 간접열 수요에 대해 단일 Combined Cycle CHP의 최적 설비용량은 30,000 kW로, 이때 열생산은 CHP가 275,707 Gcal, 72.8 %를 분담하고, 첨두부하보일러 PLB가 103,240 Gcal, 27.2 %를 분담하는 것으로 분석되었다. 그리고 CHP와 연료전지, 태양광 조합에서는 최적 설비용량이 각 30,000 kW, 5,000 kW, 1,980 kW이며, 이때 열생산은 Combined Cycle CHP가 275,940 Gcal, 72.8%, 연료전지가 12,390 Gcal, 3.3%, PLB가 90,620 Gcal, 23.9%를 분담하였다. 여기서 CHP 용량이 감소하지 않은 것은, CHP 용량 감소에 따른 부족한 열 생산량에 대해 PLB의 과다한 운전이 요구되는 경제적이지 못한 대안이 도출되었기 때문이었다. 한편 우점 업종인 제지업종의 간접열 수요에 대해서는 Combined Cycle CHP, 연료전지, 태양광 조합의 최적 설비용량은 25,000 kW, 5,000 kW, 2,000 kW로, 이때 열생산은 CHP 225,053 Gcal, 76.5%, 연료전지 11,215 Gcal, 3.8%, PLB가 58,012 Gcal, 19.7%를 분담하는 것으로 분석되었다. 그러나, 현행 전력시장 및 가스시장에서의 경제성 분석결과는 모두 투자비 회수가 불가능한 것으로 확인 되었다. 다만, 우점 업종인 제지 업종만을 대상으로 CHP와 연료전지, 태양광을 조합한 CHP Hybrid System이 단일 CHP System에 대해 연간 약 93억원의 경영여건을 개선시킬 수 있음을 확인하였다.

KOH 첨가에 의한 석탄 및 유동사의 응집특성에 대한 실험적 연구 (Experimental Study on the Agglomeration Characteristics of Coal and Silica Sand by addition of KOH)

  • 조천현;길은지;이은도;이용운;김성일;양원;문지환;안석기;정성묵;정수화
    • 청정기술
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    • 제28권1호
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    • pp.46-53
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    • 2022
  • 본 연구에서는 석탄과 유동사 그리고 응집가속물질인 수산화칼륨(KOH)을 혼합한 시료를 이용하여 다양한 조건에서 응집특성을 파악하였다. 응집실험은 전기로에서 수행하였으며 샘플시료는 두 가지 방법으로 제작하였다. 첫 번째 방법은 수산화칼륨 분말시료를 석탄과 유동사에 물리적으로 혼합하는 방법이며 두 번째 방법은 수산화칼륨을 수용액으로 만들어 석탄과 유동사에 혼합하여 만드는 방법으로 제작하였다. 물리적으로 혼합한 분말시료 실험조건의 경우 동일 반응시간인 2시간 조건에서 다양한 반응온도와 총 칼륨 함량에 따른 실험을 수행하였다. 실험 결과 반응온도 및 총 칼륨 함량이 증가할수록 응집물 발생량이 증가하는 결과를 나타내었다. 수산화칼륨 수용액을 이용한 실험 조건은 일반적인 유동층 보일러의 운전온도인 880 ℃와 보일러 내 국부적인 고온 영역을 가정한 980 ℃ 조건에서 각각 수행하였다. 분말실험과 동일하게 반응시간 및 총 칼륨 함량 증가에 따라 생성되는 응집물 발생량을 파악하였다. 실험 결과 반응온도 880 ℃ 조건에서는 반응시간 증가에 따라 응집물 발생량 증가가 뚜렷하게 나타났다. 국부적인 고온 영역을 가정한 980 ℃ 조건에서는 상대적으로 짧은 시간 안에 많은 양의 응집물이 발생하는 결과를 보였다. 응집물의 굳기는 칼륨 함량이 증가할수록 점점 단단해지는 특성을 나타내었다. 총 칼륨 함량이 1.37 wt.% 이하일 경우 두 반응온도 모두에서 굳기가 약해 약한 충격에도 부서지는 결과를 보였다. 추가적으로 SEM-EDS 분석을 통해 유동사 응집물과 재 응집물의 표면특성을 관찰하였다. 분석 결과 융동사 응집물과 재 응집물 내 결합 위치에서 다량의 칼륨 성분이 검출되었다. 이 결과를 통해 알칼리성분이 많아질 경우 공융화합물 형태의 응집이 발생할 가능성이 높음을 파악하였다

복합발전플랜트 배열회수보일러 분배기의 응력 및 피로 평가 (Stress and Fatigue Evaluation of Distributor for Heat Recovery Steam Generator in Combined Cycle Power Plant)

  • 이부윤
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권8호
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    • pp.44-54
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    • 2018
  • 복합발전플랜트 배열회수보일러 고압증발기의 기기인 분배기에 대하여 설계조건과 과도운전조건을 고려하여 응력 및 피로에 관한 안전성을 평가하였다. 먼저, 배열회수보일러 튜브군 모델의 해석결과로부터 분배기의 상부에 연결되는 수직 강수관, 하부에 연결되는 수직 급수배관, 열교환기의 입구헤더로 향하는 수평방향의 방사형 배관들에 대하여 노즐하중을 도출하였다. 이와 같이 구한 노즐하중은 분배기의 상세모델에 대한 설계조건과 과도운전조건의 해석 시에 노즐 단면에 가해지는 하중으로 사용하였다. 분배기의 상세한 해석모델을 만들고 설계조건의 내압과 노즐하중에 대한 정적구조해석을 수행하였다. 설계조건에서 최대응력은 수평방향 배관의 노즐 보어에서 발생하였다. 최대응력 위치의 국부 1차 막응력이 쉘과 노즐에서 허용기준보다 작으므로 ASME Code의 허용기준을 만족하는 것으로 나타났다. 배열회수보일러에 주어진 8가지 과도운전조건을 고려하여, 분배기의 상세모델에 대하여 열해석을 수행하고, 과도운전 시의 내압, 노즐하중, 열하중에 대한 과도구조해석을 수행하였다. 과도운전조건에서 최대응력은 분배기 상부의 수직 강수관 노즐 부위에서 발생하였다. ASME Code에 의거하여 수직 강수관 노즐 부위의 피로수명을 평가하였다. 결과적으로 계산된 누적피로사용계수가 허용기준보다 작으므로 기대수명 동안에 피로파손에 관하여 안전한 것으로 나타났다.

부산시 공입지역 환경 대기 중 VOCs 특성 및 발생원 규명 (Characteristics and Identification of Ambient VOCs Sources in Busan Industrial Area)

  • 정장표;유숙진
    • 대한환경공학회지
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    • 제33권9호
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    • pp.644-655
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    • 2011
  • 부산광역시에서 운영하고 있는 VOCs 자동측정망에서 실시간 분석되고 있는 데이터를 이용 감전동과 장림동에 대한 환경대기 중의 VOCs 특징 및 발생원을 규명하고자 하였다. 사상구 감전동과 사하구 장림동은 국가 공단 내에 위치하고 있어, 인근 지역에 소재하고 있는 공장의 영향을 많이 받은 것으로 조사되었다. 감전동 지역에 영향을 줄 수 있는 배출원 및 그 배출원의 기여도를 추정하기 위하여 PMF 모델을 수행한 결과 분류된 배출원과 그 기여도는 유기용제(29.83%), 표면 코팅(17.13%), 차량 배기가스(15.22%), 압축기의 윤활유와 세탁시설(13.95%), LPG 차량(15.22%), 난방연소(7.11%) 및 자연적 배출원(6.61%)로 나타났다. 특히 유기용제와 표면코팅이 가장 큰 기여도를 나타내었는데 이는 감전동에 위치한 많은 제조공장과 자동차 정비시설의 영향과 사상구에 위치한 유기용제 및 페인트 제조공장의 영향에 기인한 것으로 판단되어 진다.

화력발전소 연돌통합형 종합사무동의 설계개념과 시공공법 연구 (A Study on the Design Concept & Construction Method of Office Building with Stacks at Thermal Power Plant)

  • 김시현;최장순
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권7호
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    • pp.677-686
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    • 2016
  • 본 연구 대상인 화력발전소는 국내 최초의 C.F.B.C 화력발전소로 2boiler-1turbine 조합으로 되어 있다. 이 화력발전소의 경우 연돌의 적정고가 156m 정도가 필요하나 해당 화력발전단지의 경우 단지 내에 있는 산을 이용하여 절토 후 종합사무실과 연돌을 해발 70m에 위치시켜 연돌의 높이를 86m로 낮춤으로서 기능도 충족시키면서 공사비도 절감하였다. 또한 두개의 연돌을 인접시키고 그 사이 공간에 사무실과 전망대를 배치시킴으로써 독특한 디자인의 연돌통합형 종합사무동을 탄생시켰다. 이에 본 연구 내용은 종합사무실과 연돌이라는 두 개의 이질적 기능을 조화롭게 연결하여 구조적, 기능적, 미적요소를 충족시킨 설계 개요와 조건과 관련된 설계 특이사항을 살펴보고, 아울러 연돌과 사무동이라는 서로 상충되는 기능적 구조적 요소를 미적 요소로 해결하다보니 일반적으로 쓰이지 않는 시공공법이 적용되었는데, 연돌에는 Slip Form 공법과 Steel Inner Flue공법이 적용되었고, 연돌과 연돌사이의 종합사무동 최상단의 전망대는 6층 지붕바닥에서 조립된 전망대를 유압잭으로 끌어올리는 Lift-up공법이 적용됨으로써 세계 최초로 연돌과 종합사무동이 결합되는 형태의 건축물을 완성할 수 있었던 특수 공법들에 대해 조사 분석하였다.

산업장 교대근무 근로자의 건강증진행위 예측요인 (Predictive Factors of Health promotion behaviors of Industrial Shift Workers)

  • 김영미
    • 한국직업건강간호학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.13-30
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    • 2002
  • Industrial shift workers feels suffer mental stresses which are caused by unfamiliar day sleep, noisy environment, sleeping disorder by bright light, unusual contacts with family, difficulty in meeting with friends or having formal social meetings and other social limitations such as the use of transportation. Such stresses influence health of the workers negatively. Thus the health promotion policy for shift workers should be made considering the workers' ways of living and shift work specially. This study attempted to provide basic information for development of the health promotion program for industrial shift workers by examining predictive factors influencing health promotion behaviors of those workers. In designing the study, three power generation plants located in Pusan and south Kyungsang province were randomly selected and therefrom 280 workers at central control, boiler and turbine rooms and environmental chemistry parts whose processes require shift works were sampled as subjects of the study. Data were collected two times from September 17 to October 8, 1999 using questionnaires with helps of safety and health managers of the plants. The questionnaires were distributed through mails or direct visits. Means for the study included the measurement tool of health promotion behavior provided by Park(1995), the tool of self-efficacy measurement by Suh(1995), the tool of internal locus of control measurement by Oh(1987), the measurement tool of perceived health state by Park(1995) and the tool of social support measurement by Paek(1995). The collected data were analyzed using SPSS program. Controlling factors of the subjects were evaluated in terms of frequency and percentage ratio Perceived factors and health promotion behaviors of the subjects were done so in terms of mean and standard deviation, and average mark and standard deviation, respectively. Relations between controlling and perceived factors were analyzed using t-test and ANOVA and those between perceived factors and the performance of health promotion behaviors, using Pearson's Correlation Coefficient. The performance of health promotion behaviors was tested using t-test, ANOVA and post multi-comparison (Scheffe test). Predictive factors of health promotion behavior were examined through the Stepwise Multiple Regression Analysis. Results of the study are summarized as follows. 1. The performance of health promotion behaviors by the subjects was evaluated as having the value of mean, $161.27{\pm}26.73$ points(min.:60, max.:240) and average mark, $2.68{\pm}0.44$ points(min.:1, max.:4). When the performance was analyzed according to related aspects, it showed the highest level in harmonious relation with average mark, $3.15{\pm}.56$ points, followed by hygienic life($3.03{\pm}.55$), self-realization ($2.84{\pm}.55$), emotional support($2.73{\pm}.61$), regular meals($2.71{\pm}.76$), self-control($2.62{\pm}.63$), health diet($2.62{\pm}.56$), rest and sleep($2.60{\pm}.59$), exercise and activity($2.53{\pm}.57$), diet control($2.52{\pm}.56$) and special health management($2.06{\pm}.65$). 2. In relations between perceived factors of the subjects(self-efficacy, internal locus of control, perceived health state) and the performance of health promotion behaviors, the performance was found having significantly pure relations with self-efficacy (r=.524, P=.000), internal locus of control (r=.225, P=.000) and perceived health state(r=.244, P=.000). The higher each evaluated point of the three factors was, the higher the performance was in level. 3. When relations between the controlling factors(demography-based social, health-related, job-related and human relations characteristics) and the performance of health promotion behaviors were analyzed, the performance showed significant differences according to marital status (t=2.09, P= .03), religion(F=3.93, P= .00) and participation in religious activities (F=8.10, P= .00) out of demography-based characteristics, medical examination results (F=7.20, P= .00) and methods of the collection of health knowledge and information(F=3.41, P= .01) and methods of desired health education(F=3.41, P= .01) out of health-related characteristics, detrimental factors perception(F=4.49, P= .01) and job satisfaction(F=8.41, P= .00) out of job-related characteristics and social support(F=14.69, P= .00) out of human relations characteristics. 4. The factor which is a variable predicting best the performance of health promotion behaviors by the subjects was the self-efficacy accounting for 27.4% of the prediction, followed by participation in religious activities, social support, job satisfaction, received health state and internal locus of control in order all of which totally account for 41.0%. In conclusion, the predictive factor which most influence the performance of health promotion behaviors by shift workers was self-efficacy. To promote the sense, therefore, it is necessary to develop the nursing intervention program considering predictive factors as variables identified in this study. Further industrial nurses should play their roles actively to help shift workers increase their capability of self-management of health.

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