• 대한기계학회논문집B
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• 제24권4호
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• pp.543-554
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• 2000

The engineering equations, which have been used in many engineering companies, were employed for the dynamic modelling part in order to develop the naturally circulated boiler simulator. The fuzzy algorithm, which is similar to the algorithm of making decision by the human being, was developed for the boiler simulator controller and its simulated variables were compared with those of classical PID simulations to verify the stability and the effectiveness of fuzzy controller. The simulator is for the naturally circulated boiler and the main components are the furnace, the drum, the super heater, and the economizer. The combustion and thermal radiation dominant equations were used within the furnace and the mass conservation and the energy rate balance equations were employed for the drum part. The heat transfer rates were calculated using the logarithmic mean temperature differences both for the super heater and for the economizer. The simulations are very useful to understand the boiler operations and the engineering design of the main components. The main program was developed under the PC window condition by linking the fuzzy controller to the main boiler program using the Visual C++ language. The various operational conditions such as the abrupt changes of load, the changes of water supply pipes and the diameter of drum were simulated.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권4호
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• pp.263-273
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• 2016

자연순환식 압입 송풍식 수관보일러에 FGR시스템을 설치하여 보일러 부하 및 공기량 댐퍼개도를 파라미터로 해서 FGR률에 따른 성능 및 배기 배출물에 미치는 재순환 배기의 영향을 조사하였다. 본 연구의 목적은 $NO_x$ 배출물을 저감시키기 위하여 동력플랜트 보일러에 FGR시스템을 적용하는 것이다. 연소를 활성화시키기 위해 0 ~ 20%의 연소용 공기를 화염 내에 공급한다. 공기상자 상부에 설치된 2단 연소시스템의 흡입댐퍼를 $0^{\circ}{\sim}90^{\circ}$ 사이에서 레버를 조작하여 열면, 버너로 공급되는 연소용 공기가 변화된다. 증발률당의 연료소비율은 FGR률의 증가에 따라 증가 혹은 감소의 명확한 경향을 나타내지 않았고, 동일 공기량 댐퍼개도에서는 FGR률이 증가할수록, 또한, 보일러 부하가 감소할수록 $NO_x$ 배출물이 감소되었다. 매연 배출물은 전기 집진기에서 86.7%의 포집효율로 매연이 제거되었기 때문에, 보일러 부하, 공기량 댐퍼 개도 및 FGR률의 운전조건에 관계없이 극소량의 매연이 배출되었다.

• 에너지공학
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• 제8권2호
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• pp.233-241
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• 1999

온수생산을 위하여 기존의 강제순환식이 아닌 자연순환식 회로를 이용한 대형 온수생산 시스템을 개발하였다. 그리고 이 시스템의 설계와 성능평가를 위한 시뮬레이션 프로그램을 개발하여 실용화 가능성을 제시하였다. 실제규모의 성능실험에서 주어진 기하학적 조건하에 시스템이 정상상태 운전 시 보일러 가열량(695㎾)일 때, 급수 유량이 0.3$\ell$/s 로 일정하게 순환함을 보였다. 그리고, 비정상상태로 작동 할 경우 순환유량이 0.4~0.6 $\ell$/s 로 시스템이 불안정함을 실험을 통해 확인하였다. 개발된 프로그램과 대형의 온수생산 시스템의 성능평가의 비교.검증을 통하여 시뮬레이션 프로그램을 이용한 시스템 설계에 적용될 수 있음을 보였다.

• 에너지공학
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• 제6권1호
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• pp.104-113
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• 1997

본 연구에서는 상용공정모사기인 ASPEN PLUS를 이용하여 건식탄공급, 산소사용 분류층 가스화기인 Shell가스화공정, 저온가스정제공정, GE MS7001FA가스터빈, 삼압.자연순환식 폐열회수보일러, 재열복수식 증기터빈 및 극저온 산소분리공정을 채용한 IGCC시스템에 대하여 성능해석 모델을 개발하고 시스템 성능해석을 위한 민감도분석을 수행하였다. 본 모델의 적정성은 설계조건에서 대상탄을 이용한 정상상태 성능해석 결과를 타 시뮬레이션 결과와 비교함으로서 검증하였다.$^{1)}$ . Illinois#6탄을 대상으로 수행한 시뮬레이션 결과는 투입되는 탄에 함유된 수분의 양이 증가함에 따라 가스화기의 온도가 감소하며, 회분 및 황이 많은 경우에 현열손실이 증가하여 시스템 효율이 감소하였다. 개발된 모델을 이용하여 가스화기의 운전압력, 증기/석탄비율 및 산소/석탄비율에 따르는 시스템의 민감도분석을 수행한 결과 운전압력 증가에 따라 가스화기 노내온도가 상승하며, 가연성가스(CO＋H2) 생성율이 감소하였다. 증기/석탄비율 변화분석에서는 공급증기의 양을 변화시키면 가연성가스의 최고생성점이 보다 낮은 산소/석탄비율에서 나타남을 알 수 있었다. 또한 산소/석탄비율 변화분석에서는 증기/석탄 공급비율 0.2에서 산소/석탄 공급비율이 0.77인 경우에 가장 최적의 운전조건임을 알 수 있었다.