• 제목/요약/키워드: Coal char

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공기 다단공급식 미분탄 버너의 NOx 저감 특성 (NOx Reduction Characteristics of Air Staging Burner for Pulverized-coal Combustion)

  • 박주식;김성완;최상일
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2001년도 제23회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.153-160
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    • 2001
  • The combustion test used DTF was performed to obtain the characteristics of NOx emission and reduction. In this test, major factor of NOx emission was a stoichiometric air ratio. At the onset of combustion to be rich oxygen, NOx was produced rapidly. Optimum condition for NOx reduction was formed under about AR:0.7 in the combustion test of Alaska coal. Investigations were undertaken with 200KW(th) test combustor. In combustion test, the major variables were coal feed ratio of center/outer, stoichiometric air ratio at the onset of combustion. The lowest NOx emission, 182ppm(6% O2 base), was achieved at about AR:0.6 of the first combustion stage with low NOx burner. Also, unburned carbon content of char collected in this combustion condition was about 1wt%.

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미분탄 연소로의 난류 유동장 및 반응장 해석을 위한 3차원 모델 (3-Dimensional Model for Pulverized Coal Combustion)

  • 이경옥;서경원;최병선
    • 에너지공학
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    • 제1권1호
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    • pp.76-86
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    • 1992
  • 현존하는 미분탄 연소로의 난류 유동장 및 반응을 해석하는 3차원 모델을 제안하였다. 미분탄 불균일 반응, 휘발, 복사 및 서로 다른 방향에서 유입되는 1차 공기와 2차 공기의 혼합, 열 손실 등의 연소로 내에서 일어날 수 있는 제반 현상을 종합적으로 고려하여 비선형 미분 방정식을 세우고 유한 미분법을 적용하여 연소 현상을 묘사하였다. 본 연구에서 제안한 모델을 이용하여 연소로 내에서의 미분탄 연소 거동을 예측하고 연소 효율에 중요한 영향을 미치는 1차 공기와 2차 공기의 주입 속도와 석탄입자크기가 연소 거동에 미치는 영향을 살펴보았다.

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저온 열분해에 의한 저유황 석탄의 탈황 특성 (Desulfurization characteristics of low sulfur coal by mild pyrolysis)

  • 박계성;윤채경;남영우
    • 청정기술
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    • 제8권1호
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    • pp.1-9
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    • 2002
  • 유연탄 2종과 무연탄 2종을 대상으로 mild pyrolysis 조건 하에서 탈황특성과 무게감량 및 발열량 손실에 대하여 열분해 온도는 $350{\sim}550^{\circ}C$, 열분해 시간은 5~20분, 입자크기는 0~3.35mm인 실험조건에서 수행하였다. 연구 결과 유연탄과 무연탄이 $550^{\circ}C$에서 10분 동안 열분해 시 탈황율은 각각 38%와 28%였으며, 열분해 조건은 10~15분, $450{\sim}550^{\circ}C$ 정도가 적절한 것으로 나타났다. 열분해 온도가 올라감에 따라 유기황과 무기황 모두 감소하는 것으로 보아 열분해법이 유기황의 탈황에도 효과가 있음을 알 수 있다. 열분해 후 char의 발열량은 원탄에 비해 5% 정도 높거나 비슷한 값을 갖는 것으로 나타났다. 입자 크기가 탈황에 미치는 영향은 거의 나타나지 않았다.

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저열량탄의 휘발분과 산소농도가 Tar와 Soot의 발생률에 미치는 영향 (Effect of volatile matter and oxygen concentration on tar and soot yield depending on low calorific coal in Laminar Flow Reactor)

  • 정태용;김진호;이병화;송주헌;전충환
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2012년도 제44회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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    • pp.209-212
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    • 2012
  • This study was performed to analyze coal flames and measure tar and soot yields and structures of chars for two coals depending on the volatile content by the LFR(Laminar Flow Reactor) which can be applied to a variety of coal researches. The results show that volatile contents and oxygen concentration have significant influence on length and width of the soot cloud and it also indicate that the length and width of the cloud in condition of combustion decrease than those of pyrolysis atmosphere. Until the sampling height reach at 50 mm, the tar and soot yields of Berau (Sub-bituminous) coal contained relatively lots of volatile matters are less than those of Glencore A.P. (Bituminous) coal. On the other hand, tar and soot yields of Berau coal are higher than those of Glencore A.P. coal by reacted residual volatile matter. In addition, the images of samples obtained from the particle separation system of the sampling probe support for above results with the yields, and the pore development of char surface by devolatilization.

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고온, 고압조건에서의 인도네시아 석탄촤의 CO2 가스화 반응 (Reaction Rate Analysis of CO2 Gasification for Indonesian Coal Char at High Temperature and Elevated Pressure)

  • 리산디케빈요하네스;김량균;황찬원;전충환
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제38권9호
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    • pp.781-787
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    • 2014
  • PWMR(Pressurized wire mesh heating reactor)는 Intrinsic $CO_2$ 가스화 반응속도 해석에 필요한 활성화에너지와 빈도상수를 도줄하기 위해서 고안되었으며, 고압 및 고온(50atm, 1750K)조건 하에서 실험을 수행하였다. 본 연구에서는 고온조건에서의 실험을 위해 백금(Pt) 메쉬를 가열체로 사용하였고 직류전원공급기를 통해 백금메쉬로 전류를 인가하여 석탄 입자를 가열시킨다. 가열시 정확한 온도제어 및 반응시간 조절을 위해 직류전원공급기는 컴퓨터로 제어된다. 본 연구에서는, 인도네시아 아역청탄인 BERAU 를 사용하였으며 입자크기는 $90-150{\mu}m$, 압력과 온도조건은 각각 1-40atm 및 1373-1673K에서 실험을 진행하였다. 고압에서의 압력의 영향을 구분하기 위해 Internal/external effectiveness factor를 고려하였다. 최종적으로 BERAU 촤의 Intrinsic 가스화 반응속도론 을 $n^{th}$ order 반응식을 통해 도출하였으며 그 값은 203.8kJ/mol 의 값을 가졌다.

가압하에서 인도네시아 아역청탄촤의 $CO_2$ 가스화 반응성에 관한 실헙적 연구 (Gasification Kinetics of an Indonesian Subbituminous Coal Char Reactivity with $CO_2$at Elevated Pressure)

  • 안달홍;고경호;이종민;주용진;김종진
    • 에너지공학
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    • 제10권3호
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    • pp.206-213
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    • 2001
  • 가압분류층반응기(PDTF)를 이용하여 가압하에서 인도네시아 아역청탄촤의 $CO_2$, 가스화 반응성을 연구하였다. 가스화온도(900~140$0^{\circ}C$), 이산화탄소분압 (0.1-0.5MPa) 및 시스템전압(0.5, 0.7, 1.0 및 1.5MPa)이 촤-$CO_2$반응율에 미치는 영향을 결정하였다. 동일한 $CO_2$, 분압과 온도조건하에서도 가스화반응속도(gasification rate)는 시스템전압에 따라 영향을 받는 것이 발견되었다. 시스템압력이 변화하는 조건하에서의 가스화반응속도을 모사하기 위하여 n차반응속토식 R=k$P^{n}$ $_{gas}$에 시스템전압항을 추가하여 R=k$P^{n}$ $_{gas}$ $P^{m}$ $_{total}$ 으로 수정하였다. 고온가압하에서의 인도네시아 아역청탄촤-$CO_2$ 가스화반응율은 dX/dt=(174.1)exp(-71.5/RT) ( $P_{CO2}$)$^{0.40}$( $P_{total}$ )$^{0.65}$(1-X)$^{2}$ 3/로 표현할 수 있을 것이다.것이다.것이다.다.

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Study on combustion and emission characteristics of chars from low-temperature and fast pyrolysis of coals with TG-MS

  • Liu, Lei;Gong, Zhiqiang;Wang, Zhenbo;Zhang, Haoteng
    • Environmental Engineering Research
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    • 제25권4호
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    • pp.522-528
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    • 2020
  • To achieve the clean and efficient utilization of low-rank coal, the combustion and pollutant emission characteristics of chars from low-temperature and fast pyrolysis in a horizontal tube furnace were investigated in a TG-MS analyzer. According to the results, the combustion characteristic of chars was poorer than its parent coals. The temperature range of gaseous product release had a good agreement with that of TGA weight loss. Gaseous products of samples with high content of volatile were released earlier. The NO and NO2 emissions of chars were lower than their parent coals. Coals of high rank (anthracite and sub-bituminous) released more NO and NO2 than low rank coals of lignite, so were chars from coals of different ranks. SO2 emissions of char samples were lower than parent coals and did not show obvious relationship with coal ranks.

석탄-물 혼합물 단일액적의 연소 특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Combustion Behavior of Single Coal-Water Slurry Droplet)

  • 채재우;조용철;전영남;한영수
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권11호
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    • pp.2159-2168
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    • 1992
  • 본 연구에서는 CWS 액적의 가열 및 연소에 관한 현상규명에 있어서 액적크기, CWS 석탄함량 및 연소분위기 가스온도, CWS 액적중의 미분된 석탄입자의 크기와 특히 분위기중의 산소농도의 변화에 의한 영향을 파악하고자 한다.

100MWe급 석탄 순산소 연소 보일러의 탄종별 연소 특성에 대한 전산해석연구 (Numerical Simulation on Oxy-fuel Combustion of Different Coals in a 100MWe Boiler)

  • 김정은;박상현;김영주;김혁필;류창국
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2012년도 제45회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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    • pp.71-73
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    • 2012
  • With numerical simulations, this study investigated the combustion and heat transfer of three different coals under air- and oxy-fuel combustion in a 100 MWe boiler. The boiler is retrofitted to an opposed-firing type while maintain the original furnace shape of downshot firing. The boiler achieved good combustion in both combustion modes for three coals tested. However, the contribution of gasification reactions by $CO_2$ and $H_2O$ significantly increased due to the lack of gaseous mixing. This was different from a typical front-wall firing boiler, which showed larger contribution of char oxidation during air-coal combustion. The wall heat flux was lower in oxy-coal mode at a $O_2$ level of 27%, which has to be considered in further development of the process.

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미분탄의 고속열분해시 생성물 분포해석 (Product distribution of rapid devolatilization of pulverized coal)

  • 박호영
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.76.2-76.2
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    • 2011
  • 석탄의 탄종별 열분해 생성물은 석탄가스화기의 뮬레이션 기법의 첫 번째 단계이며 이러한 탄종별 생성물 예측은 가스화기의 성능, 즉 가스화기 출구 가스조성, 탄소전환율, 냉가스 전환율등을 예측하는데 있어 가장 기본적이고 중요한 절차이다. 본 논문에서는 석탄가스화기내 열분해 과정을 모사할 수 있도록 석탄 성상과 가스화기 운전압력에 따라 탄종별 고온고압 열분해시의 생성물을 정량적으로 계산하는 방법을 제시하였다. Merrick(1983)의 방법을 기반으로 석탄의 성상(공업/원소분석치), 가스화기 운전압력과 몇가지 상관관계식으로부터 고온고압하 열분해 생성물을 계산하는 방법이며 이를 프로그램화하여 가스화기 시뮬레이터용 모듈로 구성할 수 있도록 하였다. 또한, 국내 수입 5개 탄종에 대하여 열분해 생성물의 조성을 구하였으며 이를 상용 열분해모델의 결과와 서로 비교하였다. 열분해 생성물 조성의 분포는 다른 상용 프로그램 결과와 부합하였으며 생성물의 발열량도 원탄의 발열량과 적합한 결과를 보여주었다.

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