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[표제지 등]
서지정보양식
BIBLIOGRAPHIC INFORMATION SHEET
제출문
요약문
표목차
그림목차
칼라
목차
제1장 서론 16
제1절 현황 및 문제점 16
제2절 저공해 미분탄 연소기술 18
1. 기존 미분탄 연소시스템의 문제점 18
2. 저 공해 미분탄 연소기술의 필요성 19
3. 공해 저감을 위한 신 기술개발 현황[원문불량;p.7] 20
4. 저공해 연소를 위한 요소 기술 26
제3절 연구개발 목표 및 주요 연구내용 27
1. 연구개발 목표 27
2. 주요 연구내용 28
제2장 연소 및 용융성 예측을 위한 기본 특성 실험 31
제1절 연소성 및 CaCO₃첨가에 의한 SO₂가스의 흡수실험 32
1. 국내무연탄과 유연탄의 연소성 비교 32
2. CaCO₃ 첨가에 의한 SO₂가스 흡수 32
제2절 석탄회분의 용융성 36
1. CaO첨가 회분의 용융온도 변화 36
2. 혼합 시료의 용융온도 변화 39
3. 수치해석에 의한 용융온도의 예측 40
4. 석탄회분의 시차 열분석 57
제3절 석탄회분의 점도측정 60
1. 실험 및 실험장치 61
2. 점도측정 결과 및 고찰 61
제4절 기본 특성실험 결과 요약 64
제3장 연소기내의 유동 및 연소특성 예측 66
제1절 이론 해석 68
1. 해석 모델 및 지배 방정식 68
2. 기체상과 고체상의 에너지 교환 83
3. 벽면 함수 84
제2절 수치 해석 86
1. 해석 모델의 제원 86
2. 조건 및 상태량 87
3. 격자체계 90
4. 계산 방법 90
제3절 결과 및 고찰 91
1. 제 변수 변화에 따른 stream function과 U 속도 profile 92
2. 제 변수 변화에 따른 미분탄 입자의 궤적 96
3. 제 변수 변화에 따른 temperature contours 100
4. 제 변수 변화에 따른 온도의 axial decay 104
제4절 유동 해석과 연소특성에 관한 고찰 108
제4장 미분탄의 연소 성능시험 109
제1절 연소시험 개요 109
제2절 연소시험 방법 110
1. Air staging 연소 110
2. Fuel staging 연소 111
3. 고온 slagging 연소 112
4. 연소시험 기준 112
제3절 연소시험 장치 113
제4절 연소시험 결과 128
1. Alaska탄의 연소시험 결과 128
2. Alaska탄과 국내 무연탄의 혼소시험 결과 136
3. 석회석을 이용한 아황산가스 흡수 시험 결과 137
4. 연소시험에 대한 고찰 137
제5절 실용화를 위한 Pilot Scale 연소기 설계와 제작 138
제5장 결론 141
참고문헌 143
(표 2-1) 혼합시료의 용융온도 측정결과 40
(표 2-2) 대상석탄회분의 화학조성 (wt%) 42
(표 2-3) 대상석탄회분의 용융온도측정결과 (℃) 44
(표 2-4) 회 구성분과 용융온도간의 상관 계수 47
(표 2-5) 석탄회 용융온도와 예측지표와의 상관계수 51
(표 2-6) 다중회귀분석 결과 57
(표 2-7) 시료회분에 대한 용융온도 측정결과(환원성 분위기 : ℃) 59
(표 3-1) Kobayashi model에서 반응 계수 81
(표 3-2) Diffusion／kinetic rate model에서 반응 계수 83
(표 3-3) 입구 속도 조건과 석탄의 공급량 88
(표 3-4) 경계 조건 89
(표 3-5) Proximate Analysis 89
(표 3-6) Ultimate Analysis 90
(표 3-7) 미분탄 입자의 물성치 90
(표 3-8) 계산 조건들 92
(표 4-1) 각 가스 분석기의 제원 127
［그림 1-1］ Cyclone Boiler 재 연소 기술 21
［그림 1-2］ Entrained Coal Combustor[원문불량;p.7] 22
［그림 1-3］ In Furnace NOx Reduction System 23
［그림 1-4］ CCV 저 NOx 버너와 U Fired 보일러 24
［그림 1-5］ High Performance Power System 25
［그림 2-1］ 온도에 따른 열분해 속도의 비교 34
［그림 2-2］ 분위기 온도에 따른 SO₂ 가스의 흡수 반응 결과 35
［그림 2-3］ Alaska 석탄회분의 liquidus선과 Flux 첨가에 의한 용융온도 변화 비교 37
［그림 2-4］ CaO flux의 첨가에 따른 반구온도(HT) 변화 38
［그림 2-5］ 대상회분의 Pseudo-ternary diagram(Base-Al₂O₃-SiO₂) (Base : Fe₂O₃+CaO+MgO+K₂O+Na₂O, ○ : domestic coal ashes, ■ : imported coal ashes) 43
［그림 2-6］ 저온회의 X-선 회절분석 (a : DGB1, b : DWB1, c :GAB, d : SDB4, I : illite, K : kaolinite, Ch : chlorinite, P : pyrophylite, F : feldspar, Q : quartz, S : siderite, C : calcite) 46
［그림 2-7］ 용융온도와 CaO+MgO 함량과의 비교 (ash fusion temperature: ST, ○: oxidizing, △: reducing) 49
［그림 2-8］ 산-염기도에 따른 용융온도변화(산화성 분위기) (○ : Fe₂O₃／CaO ＜ 5, △ : Fe₂O₃／CaO ＞ 5) 51
［그림 2-9］ 산-염기도에 따른 용융온도변화(환원성분위기) (a : Fe₂O₃／CaO ＞ 20, b : Fe₂O₃／CaO ＜ 5) 52
［그림 2-10］ Fe₂O₃의 함량과 ΔT(Ox.-Re.)의 상관성 54
［그림 2-11］ SiO₂／Al₂O₃비와 ΔT(Ox.-Re.)와의 상관성 55
［그림 2-12］ 혼합 회분의 시차 열분석 결과 (▽: Alaska, ＋: Mixed, △: Jangsung) 59
［그림 2-13］ Watt & Fereday에 의한 산출점도와의 비교 62
［그림 2-14］ 혼합회분의 점도측정 결과 63
［그림 3-1］ 2단 동축형 선회식 연소기의 구조 69
［그림 3-2］ Stream function과 U 속도 profile (Cont'd) 93
［그림 3-3］ 미분탄 입자의 궤적 (Cont'd) 97
［그림 3-4］ temperature contours (Cont'd) 101
［그림 3-5］ 온도의 axial decay (Cont'd) 105
［그림 4-1］ 시험용 저공해 미분탄 연소시스템 114
［그림 4-2］ 2단 동축형 cyclone 연소기 115
［그림 4-3］ 시험용 저공해 미분탄 연소시스템 설치 상태 117
［그림 4-4］ Main Coal Burner 118
［그림 4-5］ 보조 burner 119
［그림 4-6］ 재 연소 보일러 120
［그림 4-7］ 재 연소 버너 121
［그림 4-8］ Sampling Probe 125
［그림 4-9］ 연소가스 분석시스템 126
［그림 4-10］ Alaska탄 연소시의 연소기와 보일러내 온도분포 129
［그림 4-11］ Roto탄 연소시의 연소기내 온도분포 130
［그림 4-12］ Alaska탄 연소시 slag의 용융상태 131
［그림 4-13］ 연소기의 공기비 변화에 따른 재 연소 후 NOx 농도 132
［그림 4-14］ 연소기의 공기비 변화에 따른 재 연소 후 CO 농도 133
［그림 4-15］ 연소기의 공기비 변화에 따른 재 연소 후 CO₂ 농도 134
［그림 4-16］ 연소기의 공기비 변화에 따른 재 연소 후 O₂ 농도 135
［그림 4-17］ 연소기의 공기비 변화에 따른 재 연소 후 SOx 농도 135
［그림 4-18］ 연소기 출구에서 배출되는 용융 slag 136
［그림 4-19］ Pilot scale의 main combustor 139
［그림 4-20］ Pilot scale의 pre-combustor 140
［그림 4-21］ Pilot scale의 pre-combustor cover 140
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