• 제목/요약/키워드: 산소부화연소

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난류확산화염에서 산소부화가 NO생성에 미치는 영향에 관한 실험적 연구

  • 채전우;전영남;김영권
    • 대한기계학회논문집
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    • 제14권4호
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    • pp.1022-1032
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    • 1990
  • 본 연구에서는 기체연료 연소시 산소부화연소의 적용에 대한 연구를 시작하는 단계에서 상용 프로판을 산소부화연소 시킴으로써 첨가된 산소에 의한 반응시간의 단 축과 공급 공기량중의 질소량 저감에 희한 연소가스중의 NO농도를 측정하고, 이에 따 른 화염장의 온도 및 연소가스중의 $O_{2}$ 및 N$_{2}$농도를 측정하여 그들의 상관관 계를 가지고 NO의 배출특성을 고찰함으로써 기체연료의 산소부화연소에 따른 효율적인 에너지 이용을 위한 연소장치개발과 오염물질 저감대책에 기초자료를 제공하는데 그 목적이 있다.

25㎾급 산소부화연소기의 NOx 배출특성 (NOx emission Characteristics of 25kW Oxygen Enriched LNG Burner)

  • 김경래;김혁주;류정인
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 2002년도 추계 학술발표회 논문집
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    • pp.195-200
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    • 2002
  • 산업체 열 설비 및 동력장치는 대부분이 화석연료를 연소과정을 통한 열에너지로 변환하여 사용하는 구조로 되어있으며, 화석연료의 연소는 필연적으로 온실가스인 $CO_2$, 및 대기 오염 물질인 NOx, SOx, 등을 배출한다. 이에 화석연료의 연소에 의한 환경 및 인체에 미치는 오염물질의 저감과 열에너지의 손실을 줄이기 위해 활발한 연구가 수행되고있으며, 최근에는 연소용 공기 중에 산소를 첨가하여 연소하는 산소부화 연소, 순산소 만으로 연소시키는 방법에 대한 연구가 진행 중에 있다.(중략)

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막분리법을 이용한 산소부화공기의 제조와 연소장치에의 응용

  • 박준택
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 1994년도 추계 총회 및 학술발표회
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    • pp.38-41
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    • 1994
  • 막분리(membrane separation)법은 막 전후의 압력차, 농도차 등을 추진력(driving foroe)으로 하여 분리대상물질에 대한 막의 선택투과성 차이를 이용, 분리를 행하는 것이다. 이 분리법은 기존의 분리공정인 심냉법(cryogenic separation)과는 달리 상변환 공정이 필요없어 에너지가 적게 들고 또한 PSA(pressure swing adsorption)법에서와 같은 cycle 운전이 필요없어 연속적으로 분리가 가능하며 시스템도 간단하다. 최근 기체 막분리의 경우 수소 및 탄산가스의 회수정제, 공기중의 산소와 질소의 분리 등에 실용화되고 있다. 여기서는 공기중의 산소를 분리하여 30-40% 산소부화공기(oxygen enriched air)를 간편하게 제조할 수 있는 산소부화막장치와 연소장치에의 응용기술 및 연구결과에 대해 간략히 소개하고자 한다.

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산소부화연소에서 Co2 첨가에 대한 연소 특성 (Characteristics for Effects of Co2 Addition to Oxygen-Enriched Combustion)

  • 김한석;김호근;안국영;김용모
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제28권1호
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    • pp.9-15
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    • 2004
  • $CO_2$ is a well-known green house gas as well as the major source of global warming. Many researchers have studied to reduce $CO_2$ emission in combustion processes. Among the method for reducing $CO_2$ emission, oxygen-enriched combustion has been proposed. Because its adiabatic flame temperature is relatively too high, existing facilities must be changed or the flame temperature in the combustion zone should be reduced. The combustion characteristics, composition in the flame zone, temperature profile and emission gases were investigated experimentally for the various oxygen-enriched ratios(OER) by the addition of $CO_2$, under constant $O_2$ flow rate. Results showed that the reaction zone was quenched and broadened as the addition of $CO_2$ was increased. The emission of NOx in flue gas was decreased as decreasing temperature in reaction zone. It was also shown that the reaction was delayed by the cooling effect. As the addition of $CO_2$ was increased, the composition of CO in the flame zone was increased due to the increase of reaction rate by increasing mixing effect of oxidant/fuel at OER=0%, but the composition of CO was decreased by quenching effect at OER=50% and 100%.

산소부화연소에서 $CO_2$ 첨가에 대한 영향 (Effects of $CO_2$ addition to Oxygen-Enriched Combustion)

  • 김호근;김한석;안국영;김용모
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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    • pp.1389-1394
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    • 2003
  • $CO_2$ is a well-known green house gas, which is the major source of global warming. Many researchers have studied to reduce $CO_2$ emission in combustion processes. Among the method for reducing $CO_2$ emission, oxygen-enriched combustion has been proposed. But the adiabatic flame temperature is too high. So existing facilities must be changed, or the adiabatic flame temperature in the combustion zone should be reduced. The combustion characteristics, composition in the flame zone, temperature profile and emission gases were studied experimentally for the various oxygen-enriched mtios(OER) by addition of $CO_2$ under coustant $O_2$ flowrate. Results showed that the reaction zone was quenched, broadened, as addition of $CO_2$ was increased. Temperature has a large effect on the NOx emission. The emission of NOx in flue gas decreased due to the decreased temperature of reaction zone. It was also shown that the reaction was delayed by the cooling effect. As the addition of $CO_2$ was increased, the composition of CO in the flame zone increased due to the increase of reaction rate by increasing mixing effect of oxidant/fuel at OER=0, but the composition of CO decreased by quenching effect at OER=50 and 100%.

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산소부화 조건에 따른 LNG 연소특성 연구 (Combustion Characteristic Study of LNG Flame in an Oxygen Enriched Environment)

  • 김혜숙;신미수;장동순;이대근
    • 대한환경공학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.23-30
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    • 2007
  • 본 연구의 목적은 산업용 보일러에서 적용할 수 있는 실질적인 산소부화 연소기술을 개발하는데 있다. 일차적으로 실험실 규모의 연소기에서 연소용 산화제를 공기에서 산소로 대체할 경우 화염특성 및 배출 오염물질의 특성변화를 수치해석을 통해 조직적으로 연구하였다. 첫 번째로 증가된 산소부화량의 결과로 나타나는 화염은 길고 가는 층류형상의 화염모양을 보여주고 있는데 이것은 산화제 중에서 질소성분이 감소함으로써 약화된 난류혼합효과에 기인하는 것으로 판단하였으며 문헌에 발표된 실험결과와 그 경향이 일치하였다. 그리고 산소부화효과는 $N_2$ 가스에 의한 현열손실과 희석효과를 감소시키므로 연소로 내 화염온도를 실질적으로 크게 증가시키고 또한 $CO_2$$H_2O$ 농도분율을 증가시킨다. 그러나 100% 순산소 연소가 아닌 경우 산소부화량 증가에 의한 화염온도의 증가는 thermal $NO_x$ 발생을 크게 증가시키는 결과를 초래하였다. 이러한 산소부화에 따른 고온 특성에 의한 질소산화물의 생성문제와 산화제의 유량 감소에 따른 화염의 안정성 문제를 해결하기 위해서는 발생한 이산화탄소를 적절하게 재순환시키는 문제와 기타 운전 조건의 조절에 의한 방법이 필요할 것으로 판단되었다. 예를 들어 화염의 버너선회와 형상변화가 연소특성에 미치는 영향을 고려하기 위하여 버너의 선회각을 변화하여 수치해석을 수행한 결과 $30\sim45^{\circ}$의 버너 선회는 LNG 연료의 연소효율을 증가시키고 동시에 $NO_x$ 발생량을 저감시켰다.상이었다. 5. 총당함량(總糖含量)은 담금기간(期間)에는 각(各) 시험구간(試驗區間)에 큰 차이가 없었으나 성숙후기(成熟後期)에는 조미료(調味料)로서 간장을 첨가(添加)한 제국식(製麴式) 고추장에서 높았다.etection을 통하여 항진균 물질의 분자량은 약 2.4 kDa 정도이며, 항세균 물질의 분자량은 약 4.5 kDa으로_ 확인되었다. 따라서 B. subtilis MJP1은 항진균 활성과 항세균 활성을 가진 bacteriocin-like substances를 생산함을 알 수 있고 이와 같은 새로운 항미생물 물질은 천연 식품보존제 및 사료보존제 뿐만 아니라 항생제 대체 의약품으로도 활용이 기대되며, 이를 위하여 향후 이 물질들의 보다 정확한 구조 및 특성 규명 등의 연구가 필요하다.성도는 1시간째에 최저로 떨어지다가(대조치의 89%, p<0.05)이후 회복하기 시작하여 24시간째에 약간 대조치 이상으로 회복되었다. 5-HT의 turnover rate는 MAO활성도 변화와 거의 같은 변화를 보였다. 2) 만성투여시 (하루 2번, 14일간 투여)는 5-HT 함량, 5-HIAA 함량, MAO 활성도 및 5-HT turnover rate 모두가 중등도로 감소되었다. (각각 대조치의 87%, 69%, 80%, 79%). 3) MAO 활성도와 5-HT turnover rate 사이에는 높은 상관관계가 있었다. (r=0.866, p<0.001, N=94). 4) MAO 활성도의 역동학 실험에서는 대조치에 비해 투여군에서 Km 값은 의미가 있는 증가가 있었으나 $V_{max}$값은 큰 변동이 없었다. 5) d-amphetamine을

선회연소기를 이용한 산소부화연소화염의 연소 특성 연구 (Characteristics of Oxygen-Enhanced Flame in Swirl Burner)

  • 이윤원;안국영;김한석;이창언
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집B
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    • pp.149-154
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    • 2001
  • The emission characteristics, flame stability, the composition of the flame zone and temperature profile were studied experimentally. The compositions of oxydant were varied by substituting $N_2$ with $CO_2$ at the constant $O_2$ concentration. Results showed that flame became unstable due to the high heat capacity, low transport rate and strong radiation effect of $CO_2$ in comparison with those of $N_2$. The reaction zone was cooled, broadened, as the conversion ratio of $CO_2$ to $N_2$ was increased. Temperature has a large effect on the NOx emission. The concentration of NOx in flue gas decreased due to the decreased temperature of reaction zone. It was also shown that the reaction was delayed by the cooling effect. As the conversion ratio of $CO_2$ to $N_2$ was increased, the emission of CO and the higher temperature zone increased due to the decrease of reaction rate by the cooling effect.

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산소부화조건에서의 반응기구 검토 (Examination of Optimal Reaction Mechanism in Oxygen Enriched Condition)

  • 한지웅;이창언
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 제26회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.247-253
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    • 2003
  • Burning velocities of conventional methane flame and oxygen-enriched methane flame were determined by experimentally and numerically at atmospheric pressure in order to examine the validity of various detailed reaction mechanisms in oxygen-enriched flame. The schlieren system was adopted to obtain the burning velocity of flame stabilized on a circular nozzle. Premix code was employed to compute the burning velocity. Three reaction mechnisms were tested at several oxygen enrichment level, whose names are GRI 3.0, MB(Miller and Bowman) and LKY(Lee Ki Yong) reaction mechanism. Sensitivity analysis was also performed to discriminate dominantly affecting reaction on burning velociy. The results showed that conventional reaction mechanisms originally based on methane-air flame were underpredict the burning velocity at high oxygen-enrichment level. The modified GRI 3.0 reaction mechanism based on our experimental results was suggested and shows a good agreement in estimating the burning velocity and the NO number density of oxygen-enriched flame.

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연소공기의 산소부화농도에 따른 난류확산 평면화염의 연소특성 (Combustion Characteristics of a Turbulent Diffusion Flat Flame According to Oxygen Enriched Concentration of Combustion Air)

  • 곽지현;전충환;장영준
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제28권3호
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    • pp.281-288
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    • 2004
  • Combustion using oxygen enriched air is an energy saving technology that can increase thermal efficiency by improving the burning rate and by increasing the flame temperature. Flame figures, OH radical intensities, temperature distributions and emissions concentration were examined according to oxygen enriched concentration(OEC) in a turbulent diffusion flat flame. As long as the oxygen enriched concentration was increased, the length and volume of the flat flame was decreased while OH radical intensity was raised and the flame temperature was increased. However, RMS of the fluctuating temperature was decreased, and more homogeneous temperature field was formed. Thermal NO also was increased with increase of oxygen enriched concentration, but CO was decreased due to the increase of chemical reaction rate.