• 에너지공학
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• 제23권4호
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• pp.49-55
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• 2014

석탄화력 발전소 보일러의 부식 메카니즘에 대한 실증적 고찰을 위하여 500MW 표준화력 발전소 보일러에 대한 보일러 튜브의 두께측정 및 수치해석을 병행하여 분석을 시행하였다. 그 결과 접선연소방식의 보일러 수냉벽 튜브의 부식에 가장 핵심적인 영향을 미치는 메카니즘은 퇴적된 미연탄소분에 포함된 유황분에 의한 부식이었으며, 두 번째 요소는 보일러 내부에서 국부적인 환원성 분위기가 생성되는 위치에서의 $H_2S$ 가스에 의한 부식으로 나타났다. 이와 같은 수냉벽튜브 부식을 완화시키기 위해서는 보일러의 다단연소 운전을 감소시키는 것이 필요하며, 미연분 감소를 위한 엄격한 미분도 관리 및 부식 취약부위에 대한 내부식 코팅보강 작업이 필요하다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권10호
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• pp.637-644
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• 2016

본 연구의 목적은 석탄 입자 연소 시 공기 다단 연소 적용에 따른 UBC(Unburned Carbon) 및 질소 산화물(NOx) 배출 특성을 분석하는 것이다. 이를 위해 공기 다단 연소가 가능한 2단 하향 분류층 반응기(Two Staged Drop Tube Furnace, Two Staged DTF)를 설계 및 제작하였다. 아역청탄(Tanito)의 단일 및 다단 연소 실험을 진행하여 UBC 및 NOx 배출 특성을 분석하였다. 그 결과, 단일 연소 조건에서 온도 및 공기비가 증가함에 따라서 UBC 함량이 감소했지만 NOx의 농도는 증가했다. 특히 과농 연료 연소 영역에서 NOx 저감 반응이 일어났으며, 이때 반응 온도가 증가할수록 NOx 저감 반응이 활성화 될 뿐아니라 UBC는 감소되었다. 공기 다단 연소 실험의 경우 석탄 입자의 UBC 증가량에 비해 높은 NOx 저감 효과를 얻을 수 있었다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 1998년도 공동 심포지엄 및 추계학술발표회
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• pp.97-105
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• 1998

The goal of this study is to investigate the potential application of triboelectrostatic separation process for removing unburned carbon from fly ash. The process utilizes the difference in electrical charging characteristics between the organic material (carbon) and the mineral matter (fly ash). In the present work, dry separation tests have been conducted on Samchunpo fly ash samples using a bench - scale analytic separator. The test variables studied include air rate, feed rate, electric field strength, particle size, charger material and length, etc. The best separation results were obtained at the air rate 501/min, feed rate 15 g/min and voltage 15 ㎸. The fly ash with carbon content below 1 % was obtained with over 65% recovery.

• 전기학회논문지
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• 제56권2호
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• pp.338-342
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• 2007

The increase of activated carbon contents in fly ashes accelerate the corrosion of steel embedded in ordinary portland cement(OPC) mortar. Cement losses its identity of colour when the % of carbon is increased. More than 60[%] area was rusted when carbon content is increased beyond 8[%] for the exposure period of one year. Comparable corrosion rate with OPC was obtained up to 6[%] carbon level only. The tolerable limit of replacement for various admixed carbon system under aggressive alternate wetting and drying condition with 3[%] NaCl was found to be 6 to 8[%].

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1416-1417
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• 2006

The increase of carbon contents in fly ashes accelerate the corrosion of steel embedded in ordinary portland cement mortar. Cement losses its identity of colour, when the % of carbon is increased. More than 60[%] area was rusted, when carbon content is increased beyond 8[%] for the exposure period of one year. Comparable corrosion rate with OPC was obtained up to 6[%] carbon level only. The tolerable limit of replacement for various admixed carbon system under aggressive alternate wetting and drying condition with 3[%] NaCl was found to be 6 to 8[%].

• 에너지공학
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• 제7권1호
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• pp.146-156
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• 1998

석탄을 연소한 후 형성되는 석탄회는 미세한 분말상태로 입자의 형상은 다공성이며 단단한 구형입자로 이루어져 있다. 본 연구에서는 국내 발전소에서 생성된 9종의 석탄회의 물리적, 형태적 및 화학적 조성 분석을 통해 국내 석탄회 데이터 베이스화, 연소효율 개선, 석탄회 집진설비인 전기집진기의 성능향상과 석탄회의 재활용에 기여하고자 한다. 석탄회의 물리적 특성은 입도분포와 비중을 입자카운터와 한국공업규격(KS L-5110)에 따른 비중 측정계를 이용하였으며, 형태적 특성은 입자의 구형성 정도, 표면특성 그리고 색상변화 등을 전자현미경(SEM)과 광학현미경을 이용하였다. 그리고 화학적 특성을 파악하기 위해 유도결합 플라즈마방출 분광기(ICP)와 에너지스펙트럼 분석기(EDXA)를 이용하여 석탄회의 구성성분을 분석하였고 한국공업규격 KS L-5405에 따른 석탄회에 함유된 미연탄소분을 측정하였다. 삼천포 화력발전소 전기집진기에서 포집한 석탄회에 대한 질량평균입경은 각각 15~25 $\mu\textrm{m}$로 나타났다. 석탄회 입자의 형상은 석탄 입자가 보일러의 연소 영역에 노출되는 정도에 따라 구형성, 투명성 및 색변화가 다양하게 나타나는데 완전 연소에 가까울수록 무색의 구형입자가 형성되었다. 석탄회는 보일러 내의 연소 조건과 원탄의 성분에 따라 구형, 무정형, Cenosphere 그리고 Plerosphere와 같은 유형의 입자를 형성하며 입자간의 상호 작용에 의해 집괴, 응집 그리고 결정형의 입자군들을 형성한다. 석탄회는 산회광물질로 이루어져 있으며 주성분 SiO2, Fe2O3, Al2O3로 약 85% 이상을 차지하였으며 10% 정도는 미연탄소분으로 이루어져 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제8권2호
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• pp.117-124
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• 1988

국산 플라이애쉬 6종류에 대한 AE제의 흡착특성(吸着特性)을 살펴 본 결과 플라이애쉬 입자의 AE제흡착(吸着)은 30분 정도에서 거의 완료되었으며 강열감량이 클수록 포화흡착량이 크게 나타났다. 플라이애쉬 강열감량의 대부분은 미연소탄소(未燃燒炭素)이며 따라서 미연소탄소량이 AE콘크리트 중의 공기량을 감소시키는 요인임을 알았다. 한편, 유동화제(流動化劑)의 경우 플라이애쉬 입자의 포화흡착량은 시멘트보다 적으며 시멘트의 경우보다 분산성(分散性)도 다소 낮으나 플라이애쉬를 혼합한 콘크리트에 유동화제를 사용할 경우 유동성이 저하되는 현상은 없었다.

• 한국재난정보학회:학술대회논문집
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• 한국재난정보학회 2022년 정기학술대회 논문집
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• pp.301-302
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• 2022

최근 들어 염해, 콘크리트의 탄산화, 동결융해 등의 열화요인 의하여 발생할 수 있는 콘크리트의 내구성에 대한 다양한 연구가 진행되고 있는데, 이러한 열화요인은 독립적이 아닌 복합열화의 형태로 작용하게 되는데, 열화현상을 저감하는 한 방편으로 플라이애쉬와 같은 혼화재를 사용하디도 한다. 플라이애쉬는 유동성 증진을 통한 내구성의 향상과, 수화열 저감을 통한 균열감소 및 장기강도 증진 등의 효과가 있으며, 시멘트를 대체함으로써 경제적인 효과를 유발하는 장점도 가지고 있다. 그러나 플라이애쉬는 품질편차가 크고, 경우에 따라서 미연탄소분에 의한 AE제 흡착 등으로 인한 콘크리트의 내구성 및 강도를 저하시킬 수 있는 요소를 내포하고 있으므로 사용 시 주의가 필요하다. 본 연구에서는 열화를 저감하고, 내구성을 갖는 고강도 콘크리트를 제조하기 위하여 다양한 배합비의 플라이애쉬 혼입 콘크리트를 실험한 후 그 결과를 분석·고찰함으로써 내구성 콘크리트의 제작 시 혼화재로서의 적용성 및 타당성을 검증하고자 하며, 플라이애쉬를 내구성 재료로 그 활용을 극대화하고, 다양한 플라이애쉬의 사용량과 물/결합재비(W/B)에 대하여 내구성이 높은 고강도 콘크리트 제조방법을 범용화하며, 그 품질을 평가하는 것을 목적으로 한다.

• 공업화학
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• 제10권4호
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• pp.543-547
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• 1999

본 연구는 현재 폐기되고 있는 미연탄소분을 많이 함유한 비산회재를 이용하여 흡착제를 제조하고자 하였으며, 제조된 흡착제에 대한 중금속 제거 실험을 통하여 중금속을 함유한 폐수처리기의 적용가능성을 알아보았다. 비산회재에 장성탄의 혼합비율을 달리하여 세 종류의 펠릿을 제조하였으며, 장성탄의 혼합비율이 증가함에 따라 펠릿의 고정탄소함유량이 증가하였다. 이를 이용하여 탄화와 활성화를 거처 85~96%의 경도와 100~300 mg/g의 요오드 흡착량을 갖는 흡착제를 제조하였으며, 장성탄 혼합비율이 증가할수록 경도 및 요오드 흡착량이 증가함을 알 수 있었다. 중금속의 제거실험에서 제조된 흡착제에 대한 Pb와 Cr의 제거율이 90% 이상을 나타내었으며, 비산회재의 겨우 Pb 31.5%, Cr 5.6%의 낮은 제거율을 보였다. 이는 활성과정동안 비산회재에 함유된 미연탄소분과 $SiO_2$에 의하여 흡착성능이 증가되었기 때문이다.

• 에너지공학
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• 제24권4호
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• pp.89-96
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• 2015

최근 화력발전 보일러의 운전에 있어서 저등급 석탄의 성분 중 ash의 영향으로 보일러 후단부에서 생성되는 slagging/fouling 문제가 많이 보고 되고 원인 규명 및 해결책을 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 환경적 측면에서도 NOx등 환경적인 문제를 발생시키는 부분에 대해 규제를 가하고 있는 상황이다. 이런 문제점을 해결하기 위한 방법 중 하나인 석탄의 ash를 제거한 AFC(Ash Free Coal)을 활용한 연구가 진행되고 있다. AFC는 저등급탄의 발열량을 높여 기존의 고등급탄을 보완하고 slagging/fouling 문제 및 배출가스의 오염성분을 줄일 수 있는 장점이 있다. 따라서 본 연구에서는, DTF를 이용하여 KCH 원탄과 원탄에서 추출된 무회분탄1, 무회분탄2, 잔탄, Glencore, Glencore과 잔탄을 85:15 비율로 한 혼탄을 이용하여 미연분, NOx 배출특성의 변화와 회 점착 특성을 확인하였다. 그 결과 무회분탄은 원탄과 잔탄에 비해 NOx 배출량이 현저히 낮고, 잔탄은 원탄에 비해 고등급화 되면서 반응성이 훨씬 좋아짐을 확인 하였다. 잔탄과 혼탄의 경우 일반적인 저열량탄 수준보다 낮은 점착성을 나타내는 것을 확인 하였다.