Abstract
Thermal NOx is generated in a high temperature environment in a combustion facilities. Exhaust gas recirculation method is widely used among various methods for reducing nitrogen oxides in combustion devices. In the present study, the computational fluid dynamic analysis was accomplished to elucidate the cold flow characteristics in the flue gas recirculation burner with both outlets opening. Because the reciculation pipes is installed toward the tangential direction, the swirling flow is formulated in the burner and the phenomenon of the reverse flow creation is detected at the center area of circular burner. We are confirmed that this is the similar trend with the burner with one side outlet closed. From the present study, it was seen that the recirculated inflow from both recirculated burner outlets increased by about 5% compared to the burner with one side outlet opening. At the outlet located at the exhaust gas recirculation pipe inlet(gas exit 1), the inlet flow was formed in the entire region. At the opposite outlet(gas exit 2), the total flow was discharged, but the center part of the burner was observed to have a reverse flow. The flow rate at the gas exit 2 was 3 ~ 5 times larger than the flow rate at the gas exit 1.
화석연료를 연소할 때 연소로 내의 고온의 온도 분위기에서 열적 질소산화물이 발생하게 된다. 연소기기에서 질소산화물을 저감하기 위한 여러 가지 방법 중에 배기가스 재순환 방법이 널리 쓰이고 있다. 본 연구에서는 배기가스 재순환 배관에 코안다 노즐을 사용하고 양쪽 출구가 트인 재순환하는 버너에 대하여 냉간 유동 특성을 전산유체해석을 통해 살펴보았다. 재순환 배관이 원통 버너의 접선방향으로 설치되어 있어서 버너 내부에서 선회유동이 형성되어 원통 버너 중심 부분에 역류가 생기는 현상을 관찰하였으며 이는 한쪽이 막힌 재순환 버너와 유사한 경향임을 확인 하였다. 본 연구로부터 양쪽 출구가 트인 재순환 버너에서 재순환 유입량은 한쪽이 막힌 버너보다 약 5% 증가하는 것을 확인하였고 양쪽 트인 버너에서 배기가스 재순환 배관의 유입구 위치의 출구에서는 전체 영역에서 유입 유동이 형성되고 반대편의 출구에서는 총 유량은 배출되지만 원통의 가운데 부분은 역류가 일어나는 것을 확인하였다. 배출되는 출구에서 배출되는 유량은 유입되는 출구에서의 유입량보다 3~5배 유량이 크게 나타났다.
