• 제목/요약/키워드: Coal

검색결과 3,096건 처리시간 0.03초

연소중 미분탄의 단면관측 (Cross-section micrography of burning pulverized coal particles)

  • 한재현;최상민
    • 대한기계학회논문집
    • /
    • 제13권4호
    • /
    • pp.717-725
    • /
    • 1989
  • 본 연구에서는 미분탄의 연소과정을 파악하기 위하여 메탄-공기 예혼합 화염에서 연소중인 석탄입자를 단계별로 여러 위치에서 순간 냉각에 의해 채취한 후 단면을 관측함으로써 미분탄 연소과정의 해석을 시도하였다. 산소 함유량이 미분탄 연소에 미치는 영향을 고려하기 위하여 반응로에서의 연소 조건을 바꾸어 보았다. 또한 미분탄 연소과정의 이해를 돕기 위해 비분탄을 도가니에 넣어 전기 로에서 가열하여 얻은 챠르와 공기중에서 가열하여 얻은 회(ash)에 대한 단면을 관측하였다. 시험용 미분탄은 국내 발전소 등지에서 대량 소비되는 수입 유연탄을 사용하였다.

Study on the propagation mechanism of stress wave in underground mining

  • Liu, Fei;Li, Lianghui
    • Computers and Concrete
    • /
    • 제25권2호
    • /
    • pp.145-154
    • /
    • 2020
  • For the influence of the propagation law of stress wave at the coal-rock interface during the pre-blasting of the top coal in top coal mining, the ANSYS-LS/DYNA fluid-solid coupling algorithm was used to numerical calculation and the life-death element method was used to simulate the propagation of explosion cracks. The equation of the crushing zone and the fracturing zone were derived. The results were calculated and showed that the crushing radius is 14.6 cm and the fracturing radius is 35.8 cm. With the increase of the angles between the borehole and the coal-rock interface, the vibration velocity of the coal particles and the rock particles at the interface decreases gradually, and the transmission coefficient of the stress wave from the coal mass into the rock mass decreases gradually. When the angle between the borehole and the coal-rock interface is 0°, the overall crushing degree is about 11% and up to the largest. With the increase of the distance from the charge to the coal-rock interface, the stress wave transmission coefficient and the crushing degree of the coal-rock are gradually decreased. At the distance of 50 cm, the crushing degree of the coal-rock reached the maximum of approximately 12.3%.

Numerical calculation and test of the composite materials under dynamic loading

  • Liu, Fei;Li, Lianghui
    • Steel and Composite Structures
    • /
    • 제38권1호
    • /
    • pp.79-86
    • /
    • 2021
  • Due to the complex geological conditions, a large number of high quality coal seams was buried in the western of China which cannot be mining in open-pit methods. The dynamic properties of that coal cannot be studied easily in real site for the complex working condition. The compound coal blocks made on the basis of the real situation were studied in the laboratory. The physical and mechanical properties of the compound coal blocks and the raw coal were contrasted by using the UCS tests. The results show that the compound coal blocks made by mixing coal powder, cement and water in proportion of 2.5:2:1 are the closest to that of standard raw coal. Then the propagation of strain waves and crushing effects on the coal were studied in the compound coal blocks by using the super dynamic strain test system and the numerical calculated method of ANSYS/LS-DYNA. The results show that the diameter of the crushing zone in the compound coal blocks was similar to that in the numerical results. The fractures distribution in laboratory tests also has a similar trend to the calculation results. The measured strain waves at the distance of 50 cm, 100 cm, and 150 cm from the center of the charge are mainly concerned at -1.0×104 με and have a similar trend as that in the numerical simulation.

강릉·태백지역 석탄광산의 탄 및 호흡성 탄분진중 금속 농도 비교에 관한 연구 (Determination of Metals of Coal and Respirable Coal Dust in Gangneung and Taebaek Coal Mines)

  • 김해정;최호춘;정호근
    • 한국산업보건학회지
    • /
    • 제1권1호
    • /
    • pp.82-88
    • /
    • 1991
  • Determination of Cu, Fe, Ni, Pb, and Zn concentrations in coal and respirable coal dust were performed by atomic absorption spectrophotometry. The coal samples of 18 coal mines in Gangneung area were collected and 25 coal mines in Taebaek area. Crushed coal samples were divided into three mesh sizes. The results were as follows : 1. Metal concentrations of coals in Gangneung area by sieve sizes( -100/+200 mesh, -200/+325 mesh, -325 mesh) were as follows: Cu ; 20, 18, 19, Fe ; 1,830, 1,765, 1,107, Pb ; 6, 8, 14, Ni ; 17, 17, 14, Zn ; 4, 2, $4{\mu}g/g$, respectively. Metal concentrations in coals in Taebaek area by sieve sizes(-100/+200 mesh, -200/+325 mesh, -325 mesh) were as follows: Cu ; 30, 32, 26, Fe ; 1,741, 1,822, 1,773, Pb ; 8, 9, 7, Ni ; 13, 13, 13, Zn ; 8, 5, $4{\mu}g/g$, respectively. There were not significant differences of Cu, Fe, Ni, Pb, and Zn concentrations of coals statistically in Gangneung and Taebaek area by sieve size. 2. Metal concentrations of coals in Gangneung and Taeback area were as follows : Cu ; 19, 30, Fe ; 1,514, 1,778, Pb ; 9, 8, Ni ; 16, 13, Zn ; 3, $6{\mu}g/g$, respectively. Differences of copper and zinc concentrations of coal samples were significant between Gangneung and Taebaek area, but those of iron, nickel and lead concentrations were not significant. 3. Copper, iron, lead, nickel and zinc concentrations of coals and respirable coal dust were as follows : Cu ; 30, 6, Fe ; 1,779, 5,075, Pb ; 8, 7,814, Ni ; 13, 5,681, Zn ; 5, $134{\mu}g/g$, respectively. Differences of nickel, lead and zinc concentrations were significant between coals and respirable coal dust but those of copper and iron concentrations were not significant.

  • PDF

Specification of Chemical Properties of Feed Coal and Bottom Ash Collected at a Coal-fired Power Plant

  • Ma, Chang-Jin;Kim, Jong-Ho;Kim, Ki-Hyun;Tohno, Susumu;Kasahara, Mikio
    • Asian Journal of Atmospheric Environment
    • /
    • 제4권2호
    • /
    • pp.80-88
    • /
    • 2010
  • In order to offer a better understanding of air pollution of China as well as East Asia we attempted to characterize the chemical properties of the raw coal materials mined in China and their combusted bottom ashes generated from coal fired power plant. To this end, we measured the chemical characteristics of individual bottom ashes and feed coal fragments collected at a coal fired power generator which was operated with the raw coal dug at a coal mine in China. The chemical properties of these two sample types were determined by a synchrotron radiation X-ray fluorescence (SR-XRF) microprobe method. Through an application of such technique, it was possible to draw the 2D elemental maps in and/or on raw coal fragments and fired bottom ashes. The pulverized fine pieces of feed coal mainly consisted of mineral components such as Fe, Ca, Ti, Ca, and Si, while Fe was detected as overwhelming majority. The elemental mass of combusted bottom ash shows strong enrichment of many elements that exist naturally in coal. There were significant variations in chemical properties of ash-to-ash and fragment-to-fragment. Although we were not able to clearly distinguish As and Pb peaks because of the folding in their X-ray energies, these two elements can be used as tracers of coal fire origin.

미분탄 순산소 연소에서 주위 기체와 석탄 특성이 화염전파에 미치는 영향 (Influence of Surrounding Gas and Coal Characteristics on Flame Propagation in Oxy-Fuel Combustion of Pulverized Coal)

  • 강영민;심영삼;문철언;성연모;서상일;김태형;최경민;김덕줄
    • 대한기계학회논문집B
    • /
    • 제33권1호
    • /
    • pp.38-45
    • /
    • 2009
  • Oxy-fuel combustion of pulverized coal is one of the promising new technologies to reduce $CO_2$ and NOx from coal combustion. However, the stability of pulverized coal flame is reduced in the oxy-fuel combustion. This flame stability is concerned with the flame propagation that is affected by surrounding gas and coal characteristics, such as gas temperature, gas composition, coal volatile, coal activation energy and coal size. In this paper, a study on the influence of surrounding gas and coal characteristics on the flame propagation velocity in oxy-fuel combustion of pulverized coal was preformed. One dimensional model was used to calculate the flame propagation velocity of pulverized coal clouds. In this model, the radiation is considered to be the main source of heat exchange, and Monte Carlo method was adopted for accurate calculation of radiation heat flux. It was found that the flame propagation velocity become higher with the decrease of coal activation energy and the increase of coal volatile. Also, according to the increase of gas temperature and $O_2$ concentration, flame propagation velocity increased.

북한 석탄 자원의 부존 및 활용현황과 연구동향 (Situation of Geological Occurrences and Utilization, and Research Trends of North Korean Coal Resources)

  • 고상모;이범한
    • 자원환경지질
    • /
    • 제57권3호
    • /
    • pp.281-292
    • /
    • 2024
  • 북한에서 석탄은 전력 생산은 물론 산업용, 가정상업용 등 수송부문을 제외한 모든 에너지 수요부문에서 중추적 역할을 담당하는 주종에너지원이다. 북한은 전체 전력의 절반 정도를 석탄발전을 통해 생산하며, 모든 산업체의 열과 동력을 석탄에 의존하고 있다. 아울러 장기간 동안 대중 수출품목으로서 외화 획득에 지대한 기여를 하여 왔다. 그러나 1980년대 이래로 장기간 동안 무분별한 채탄으로 인해 대부분의 광산은 심부화가 급속도로 진행 되었고 광산설비의 노후화, 신규설비의 투자부족, 유류와 전력의 부족, 자재 공급 곤란, 잦은 수해로 인한 피해까지 겹치면서 1980년대 후반부터 석탄 생산량은 뚜렷하게 감소 추세를 보이고 있다. 북한의 석탄광상은 원생대로부터 신생대에 이르기까지 다양한 지질시대 지층에 배태되어 있으나, 가장 중요한 탄전지대는 평남분지 내에 분포하는 후기 고생대 퇴적층인 평안초군층의 립석주층 및 사동주층 함탄층이며, 이들은 평남북부탄전과 평남남부탄전을 이룬다. 북한 석탄의 약 90% 이상을 이 탄전에서 생산한다. 북한에서 석탄 분류는 탄화 정도에 따라 분류한 국제적 분류(토탄, 갈탄, 아역청탄, 역청탄과 무연탄)와는 다르게 산업적 견지에서 유연탄, 무연탄, 초무연탄으로 분류하고, 유연탄은 수탄(아갈탄), 갈탄, 역청탄으로 분류하며, 발열량 기준으로 고열탄, 보통탄, 저열탄으로 분류하기도 한다. 북한에서 지칭하는 초무연탄은 우리나라 뿐만 아니라 세계적으로도 분류되지 않은 석탄 등급이며, 북한에서만 유일하게 사용하고 있는 부니질 저급 석탄이다. 이 기고에서는 석탄의 국제적 분류와 북한 분류를 비교하고, 북한 석탄의 지질학적 부존특성 및 부존량, 활용분야 및 연구동향을 파악하여 북한 석탄 자원을 보다 정확하고 심도 깊게 이해할 수 있는 내용으로 구성하고자 하였다. 이 연구는 남북 광물자원 협력이 가시화 되었을 때 석탄과 관련된 과학적 및 산업적 협력 아젠다를 준비하는데 지침으로 활용 될 수 있을 것이다.

고려시대 선체출토 석탄의 재료학적 특성 및 국산 석탄과의 비교 연구 (Comparison Study for Domestic Coal and Material Characteristics of Coal from the Shipwreck of Koryo Dynasty)

  • 이장존;박석환;임성태;한민수
    • 보존과학회지
    • /
    • 제29권4호
    • /
    • pp.345-354
    • /
    • 2013
  • 태안군 마도 해역 해저에서 인양된 마도 1호선의 선체 내 외부에서 출토된 석탄의 지구화학적 및 광학적, 광물학적 특성을 분석하였다. 연구 결과, 석탄의 비중은 $1.28g/cm^3$로 약 10%의 광물질 함유 상태를 고려하면 순수한 석탄만의 비중은 $1.15g/cm^3$ 정도이며, 갈탄과 유연탄 사이의 범위 해당된다. X-선 회절분석 결과는 peak점의 $2{\theta}$$20^{\circ}{\sim}23^{\circ}$ 사이로 낮은 탄화정도의 석탄에 해당되었으며, 석탄구성물질 분류에서 비트리나이트 군이 93~94%, 엑시나이트 군이 5~6%, 인어티나이트군이 1% 이었다. 또한 석탄의 비트리나이트 평균반사율은 $R_{mean}$: 0.627로 고휘발분역청탄 C(high volatile bituminous C coal) 또는 아역청탄 A(sub-bituminous A coal)에 해당된다. 공업분석 결과 미국 광무국의 기준에 의하면 아역청탄 A(sub-bituminous A coal) 또는 고휘발분역청탄 C(high volatile bituminous C coal)에 해당되며, 원소 분석 결과 역청탄에 해당되는 점결탄으로 분류된다. 마도1호선 석탄과 국내 석탄을 비교 분석 결과 포항 인근 장기지역의 갈탄과 유사하였다.

발전용 역청탄과 저열량탄 혼소시 Tar/Soot의 배출 특성 연구 (Investigation of Tar/soot Yield of Bituminous and Low Rank Coal Blends)

  • 이병화;김진호;김규보;김승모;전충환
    • 에너지공학
    • /
    • 제23권2호
    • /
    • pp.42-48
    • /
    • 2014
  • 미분탄의 연소 또는 열분해 과정으로부터 발생하는 tar-soot는 복사 열전달 및 질소산화물의 추가적인 발생 원인이라는 관점에서 의미 있게 다루어지고 있다. 최근 저열량탄이 증가함에 따라 시멘트의 원료로 재활용되던 석탄회에서 다량의 미연분과 tar-soot가 포함되어 오히려 다시 반입되는 사례가 빈번해지고 있다. 따라서 본 연구에서는 저열량탄 사용 확대에 따른 혼탄연소 조건에서 tar-soot의 배출특성을 살펴보기 위해 반응기로써 LFR(Laminar Flow Reactor)을 적용하였으며, 연료로는 현재 국내발전소에서 사용 중인 역청탄 2종(MOUNTAIN, MACARHTUR)과 아역청탄(KPU)을 이용하여 단탄별 tar-soot 배출특성과 혼소비에 따른 배출특성을 화염의 구조 변화와 함께 측정하였다. 휘발분이 많은 아역청탄의 soot cloud 길이는 역청탄에 비해 길었지만 전체적인 화염 길이는 짧아졌다. 단탄별 실험결과에서는 역청탄의 tar-soot 발생량이 아역청탄의 발생률보다 높았으며 역청탄 중 휘발분 함량이 많은 MOUNTAIN탄이 상대적으로 휘발분 함량이 적은 MACARHTUR탄의 tar-soot 발생률보다 높았다. 혼소시에는 단탄의 연소특성과는 다른 새로운 특성을 나타내었으며 저열량탄과 혼소되는 역 청탄의 종에 따라 tar-soot 발생량이 지배되는 것을 확인하였으나 혼소비에 따른 평균적 특성이 아닌 완전히 차별되는 배출특성을 나타냄에 따라 석탄의 등급에 따라 최적의 혼소비를 찾아서 연소시키는 것이 tar-soot 발생량을 줄일 수 있는 방법임을 의미한다.

석탄회의 정적 및 동적 특성 평가 (Evaluation of Static and Dynamic Characteristics of Coal Ashes)

  • 윤여원;채광석;송규환
    • 한국지반환경공학회 논문집
    • /
    • 제10권3호
    • /
    • pp.5-12
    • /
    • 2009
  • 본 연구는 발전소의 적치장에서 채취한 석탄회의 정적 및 동적 강도를 제시하였다. 석탄회는 주로 저회로 이루어져 있으며 정적 및 동적 강도를 평가하기 위하여 NGI형 단순전단시험, 반복단순전단시험 및 직접전단시험을 수행하였으며, 이러한 시험으로부터의 강도를 모래의 강도와 비교하였다. 본 연구에 사용된 석탄회 속에 있는 저회는 입도분포에 의하면 모래로 분류되었으며 모래보다 높은 강도 특성을 보였다. 석탄회를 토목공사에 활용되기 위해서 사질토와 석탄회를 50:50의 비율로 배치플랜트에서 섞어 사용하는 것은 사질토층과 석탄회층을 교대로 층별 시공하는 것보다 비효율적이다. 혼합시공과 층별시공을 모사하기 위하여 모래와 석탄회가 50:50으로 조성된 시료를 준비하였다. 시험결과 혼합에 의한 시료가 층별시료보다 약간 큰 정적 및 동적 강도를 나타내었다. 높은 강도는 주로 저회의 모난 입자로부터 기인된 것으로 보인다. 혼합시료에서 액상화시의 반복응력비는 반복횟수가 증가함에 따라 층별시료보다 급격히 감소하였다.

  • PDF