• 제목/요약/키워드: plasma burner

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플라즈마-축열버너 부분산화 개질장치 (Partial Oxidation Reformer in a Plasma-Recuperative Burner)

  • 안준;전영남
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제32권1호
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    • pp.68-76
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    • 2021
  • Climate change problems occur during the use of fossil fuel and the process of biogas production. Research continues to convert carbon dioxide and methane, the major causes of climate change, into high-quality energy sources. in order to present the performance potential for the novel plasma-recuperative burner reformer, the reforming characteristics for each variable were indentified. The optimal operating condition of was an O2/C ratio of 1.0 and a total gas supply of 20 L/min. At this time, CH4 conversion was 64%, H2 selectivity was 39%, and H2/CO ratio was 1.13, which were the results applicable to the solid oxide fuel cell fuel stack for RPG, or Residential Power Generator. Recirculation of reformed gas increases the amount of H2 and CO, which are combustible gases, especially the amount of H2. As a result, the H2 selectivity is improved, and high-quality gas can be produced.

Plasma Technology of Coal Gasification

  • Karpenko, E.I.;Messerle, V.E.;Lockwood, F.;Ustimenko, A.
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제2권3호
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    • pp.7-11
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    • 2001
  • Utility boiler operators seeking to gain the greatest economic advantage from their units are faced with three challenges, namely the obligatory light-up fuel costs, the additional expense of supplementary fuel firing should they wish to use a cheaper fuel that may be beyond the original burner manufacturer’s stability and combustion performance assurances and the immediate environmental impact of both. The novel use of plasma arc technology can provide a solution to these challenges. This paper introduces the work being undertaken through a joint collaboration between the EU, Kazahkstan and Russia in order to develop a tried and tested engineering methodology and a mathematical based application and sensitivity analysis approach for the design and optimisation stage of these plasma devices that, as a consequence, their assist in their universal introduction.

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대기압 화염 플라즈마 처리가 강판의 표면 및 고무와의 접착특성에 미치는 영향 (Effect of Atmospheric Pressure Flame Plasma Treatment on Surface and Adhesive Bonding Properties between Steel Plate and Rubber)

  • 류상렬;이동주
    • Composites Research
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    • 제23권5호
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    • pp.1-7
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    • 2010
  • NBR과 강판의 접착특성을 향상시키기 위해 대기압 화염 플라즈마(APFP) 처리 장치가 사용되었다. 가장 우수한 접착특성을 나타내는 최적 조건을 찾기 위해 다양한 처리 조건(처리속도, 거리)에 따른 효과에 대한 실험적 연구를 하였다. 주어진 조건에서 버너 포트와 강판의 최적 거리는 40mm, 버너 포트의 최적 처리속도는 50m/min였다. APFP 처리 후 접착제를 두 번 도포한 강판의 접착강도는 접착제만 도포한 경우보다 20.5% 증가하였다. 본 연구를 통해서 대기압 화염 플라즈마 처리에 의한 강판의 표면개질이 고무와 강의 접착강도를 증가시키는 적절하면서도 응용이 가능한 방법임을 확인하였다.

VOC 분해 플라즈마-덤프 연소기 특성 (Characteristics of a Plasma-Dump Combustor for VOC Destruction)

  • 김은혁;전영남
    • 대한환경공학회지
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    • 제37권8호
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    • pp.492-497
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    • 2015
  • 휘발성 유기화합물인 VOCs (Volatile Organic Compounds)는 주로 도색 공정이나 유기용제를 사용하는 업체나 세탁소 등에서 발생된다. 이는 다양한 형태의 탄화수소로 구성되어 있으며 대기 중에 방출되어 희석되므로 그 농도가 낮아 발열량이 크지 않기 때문에 일반 연소기로는 직접 소각처리가 어렵다. 본 연구에서는 이와 같이 저열량 가스인 VOC를 처리하기 위해 새로운 형태의 플라즈마-덤프 연소기를 제안하였다. 이 연소기는 플라즈마 버너와 덤프 연소기 그리고 3D 매트릭스 버너의 특성이 조합된 형태로 이루어졌다. 따라서 본 연소기는 안정적인 화염형성과 VOC 분해에 필요한 충분한 분해온도와 체류시간을 확보할 수 있는 구조로 되어있다. 플라즈마-덤프 연소기의 성능특성을 규명하기 위해 모사 VOC를 톨루엔으로 하여 VOC 공급량과 농도 그리고 VOC 인젝터 위치 등에 대해 실험을 수행하였다. VOC 인젝터 위치를 바깥쪽으로 하여 톨루엔의 농도가 3,000 ppm인 VOC를 450 L/min 공급한 경우 VOC 분해효율이 89.64%이고 에너지 효율은 1.227 kg/kWh으로 기존의 연소기에 비해 우수한 성능을 보였다.

질소산화물과 관련한 환경기계기술 (Eco-machinery Engineering Technology for Reducing NOx Emission)

  • 안국영;김한석;차민석;이진욱
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 제26회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.301-310
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    • 2003
  • Eco-Machinery engineering technologies in KIMM for reducing NOx emission were introduced. Combustion technologies such as reburning and fuel staged or air staged combustion have been applied to reduce NOx emission in the field of boiler furnaces. Lean premixed combustion method have been studied in gas turbine combustor. Hybrid system with plasma and SCR being considered as prospective method of De-NOx has been developed. Also, low NOx technologies including common rail system, EGR and DPF in diesel engine have been investigated.

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Bond Coat의 산화가 Thermal Barrier Coating의 파괴에 미치는 영향 (Effect of Oxidation of Bond Coat on Failure of Thermal Barrier Coating)

  • 최동구;최함메;강병성;최원경;최시경;김재철;박영규;김길무
    • 한국세라믹학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.88-94
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    • 1997
  • 플라즈마 용사법(plasma spray method)으로 제작된 상용 가스 터빈 연소기의 finned segment의 열차폐용 코팅계, ZrO2-8wt%Y2O3 top coat/Ni-26Cr-5Al-0.5Y bond coat/Hastelloy X superalloy 기판에서 NiCrAlY bond coat의 산화 거동과 열피로 파괴에 대하여 조사하였다. 생성된 bond coat의 주산화물은 NiO, CrO2, Al2O3였다. ZrO2/bond coat계면에서 생성된 산화물의 분포는 고온에서의 사용 전에 이 계면 아래에 얇은 층의 Al2O3가없는 곳에서는 NiO 산화층 및에 Cr2O3와 Al2O3가 혼합된 형태를 나타내었다. 열피로에 의해 박리된 시편의 파면을 관찰한 결과, 파괴는 주로 ZrO2/산화층 계면보다 세라믹층내로 약간 치우쳐서 일어나지만, 산화층 내에서도 약간 일어남을 알 수 있었다.

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50kWth미분탄 연소 시스템에서 탄종별 슬래깅 및 파울링 특성 연구 (An Experimental Study on Slagging/Fouling Characteristics for Various Coals in a 50kWth Pulverized Coal Combustion System)

  • 강기섭;이재욱;채태영;류창국;양원
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2012년도 제45회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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    • pp.107-109
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    • 2012
  • In Korean coal power plants, rising coal prices have recently led to the rapid utilization of low lank coals such as sub-bituminous coal with low calorific values and low ash fusion temperatures. Using these coals beyond the design range has resulted in important issues including slagging and fouling, which cause negative effects in boiler performances and unstable operations. The purpose of this study is to observe slagging and fouling characteristics resulted from burning various ranks of pulverized coals. We have tested 3 different coals: FLAME(bituminous), KCH(sub-bituminous) and MOOLARBEN(bituminous)coals in the pilot system $50kW_{th}$ scale. A stainless steel tube with preheated air inside was installed in the downstream in order to simulate water wall. Collected ash on the probe and the slag inside the furnace near burner were analyzed by SEM (scanning electron microscopy) to verify the formation degree, surface features and color changes of the pasty ash particles. Induced coupled plasma and energy dispersive X-ray spectroscopy were also performed to figure out the chemical characteristics of collected samples. As a result, KCH was observed that more slag was developed inside the walls of the furnace and on the probe than the other two kinds of coals, as shown in the calculate slagging and fouling indices as well.

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액체로켓엔진 연소기 열차폐코팅 내구성 시험 기술동향 (Thermal Barrier Coating Durability Testing Trends for Thrust Chamber of Liquid-propellant Rocket Engine)

  • 이금오;유철성;임병직;최환석
    • 한국추진공학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.103-115
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    • 2013
  • 액체로켓 연소기에 사용되는 열차폐코팅(TBC)의 내구성 시험 기술동향을 조사하였다. 표면 접합력 측정을 위한 기계적 시험, 레이저나 가열로, 버너나 플라즈마 등을 이용한 열피로 시험, 분사기를 이용한 소형 연소시험, 열적 기계적 피로시험 등의 많은 내구성 시험들이 있었다. 연소기에 사용하기 위해 이러한 시편 수준의 시험을 통해 내구성이 확보된 TBC를 결정할 수 있으며, 실제 연소시험을 통해 내구성을 검증할 수 있다.

액체로켓엔진 연소기 열차폐코팅 내구성 시험 기술동향 (Thermal Barrier Coating Durability Testing Trends for Thrust Chamber of Liquid-propellant Rocket Engine)

  • 이금오;유철성;임병직;최환석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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    • pp.603-615
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    • 2012
  • 액체로켓 연소기에 사용되는 열차폐코팅(TBC)의 내구성 시험 기술동향을 조사하였다. 표면 접합력 측정을 위한 기계적 시험, 레이저나 가열로, 버너나 플라즈마 등을 이용한 열피로 시험, 분사기를 이용한 소형 연소시험, 열적 기계적 피로시험 등의 많은 내구성 시험들이 있었다. 연소기에 사용하기 위해 이러한 시편 수준의 시험을 통해 내구성이 확보된 TBC를 결정할 수 있으며, 실제 연소시험을 통해 내구성을 검증할 수 있다.

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