• 제목/요약/키워드: Fluidized bed fly ash

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순환유동층 보일러 바텀애시의 혼합시멘트 자극제 활용을 위한 타당성 연구 (The Feasibility Study for Utilization of Blended Cement as a Activator of Bottom Ash from Circulating Fluidized Bed Combuster Boiler)

  • 박종탁;정권수;강창호;오홍섭
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제8권3호
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    • pp.255-262
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    • 2020
  • 순환유동층 보일러는 낮은 온도에서 연소되기 때문에 플라이 애시와 바텀애시내에 Fe2O3, free-CaO, SO3 등의 함유량이 높아 시멘트 수화반응시 고온과 이상응결 등이 발생하고, 입자가 크기 때문에 콘크리트에서의 활용도가 제한적이다. 본 연구에서는 고로슬래그와 바텀애시를 혼합 분쇄하여 미분말을 석고대체제 자극제로 활용하고, 볼밀로 혼합분쇄시 폐철은 분리함으로서 재활용율을 높이고자 하였다. 원상태와 소량의 수분으로 기수화시킨 바텀애시를 슬래그와 혼합분쇄하여 자극제로서 시멘트강도에 미치는 영향을 분석하였으며, 기수화된 바텀애시를 사용한 경우 초기강도에 효과적인 것으로 나타났다. 혼합시멘트의 초기강도 향상을 위한 고로슬래그와 바텀애시 혼합비를 5:95와 10:90으로 혼합한 자극제를 혼합시멘트에 6% 정도 첨가하였으며, 석고와 유사한 초기 강도를 발현하는 것으로 분석되었다.

2 MWe 순환유동층 발전 플랜트에서 유연탄과 북한 무연탄 혼소시험 특성 연구 (A Study of Co-Combustion Characteristics of North Korean Anthracite and Bituminous Coal in 2 MWe CFBC Power Plant)

  • 한근희;현주수;최원길;이종섭
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제47권5호
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    • pp.580-586
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    • 2009
  • 본 연구에서는 2 MWe 규모 순환유동층 발전소에서 중국산 유연탄과 북한산 무연탄의 혼합연소특성을 실험적으로 고찰하였다. 중국유연탄과 호주유연탄을 과잉공기량과 층온도 등을 변수로 실험한 결과, 연소효율은 석탄입자의 입도와 석탄중의 휘발분의 영향을 받으며, 이 때 미연탄소분은 Fly ash 5~7%, 바닥회 0.3% 수준으로 중국 유연탄의 연소효율은 99.5% 이상을 보였다. 북한산 무연탄과 유연탄의 혼소시 혼합비 20%에서 무연탄의 평균입도가 작아 연소실에서 비산되는 입자로 인해 연소효율은 5% 이상 저하되었다, 그러나 $SO_2$와 NOx의 배출농도는 크게 변화하지 않았다. 배출되는 대기오염물질의 농도는 $NO_x$ 200~250 ppm($O_2$ 6%), $SO_2$ 100~320 ppm($O_2$ 6%)이었다. SCR 공정에서 2~13 l/min 범위의 $NH_3$ 공급으로 30~65%의 $NO_x$가 저감되었다. Limestone을 이용한 노내탈황에서 약 Ca/S 몰비 6.5를 공급했을 때 $SO_2$가 75% 제거되었고, $Mg(OH)_2$를 흡수제로 하는 FGD를 운전했을 때 pH 5.0 이상에서 100% 탈황효과를 보였다.

순환유동층에서 유.무연탄 혼소 특성 (Characteristics of Co-Combustion of Korean Anthracite with Bituminous Coal in a Circulating Fluidized Bed)

  • 이종민;김재성;이은모
    • 한국연소학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.1-9
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    • 2005
  • The characteristics of co-combustion of Korean anthracite and bituminous coal was determined in a TGA and a lab-scale CFB reactor. The combustion reactivity of Korean anthracite (E = 51.2 kcal/mol) was much lower than that of bituminous coal (E = 14.5 kcal/mol). As the addition amount of the bituminous coal into the anthracite was increased, the reactivity of the anthracite was found to be improved. The effluent rate of the emission gases from the CFB reactor was not changed appreciably when each coal burned. As the bituminous coal was added, however, the effluent rate of the emissions was increased. The unburned carbon in fly ash from the CFB reactor was decreased with increasing the ratio of bituminous coal in co-combustion. But as the ratio of the bituminous coal was larger than 40 %, the combustion reactivity was not increased any more.

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유동층연소방식 석탄재를 활용한 무시멘트 결합재 (Development of Non-cement Material using Recycled Resources)

  • 문경주;이민희;윤성진
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2014년도 추계 학술논문 발표대회
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    • pp.156-157
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    • 2014
  • Inorganic binding material was made by recycled resource and its applicability as pile-filling material was examined. The result was that the material had same liquidity with the liquidity of OPC and high reactivity with site soil. According to dynamic/static loading tests by site test-construction, the inorganic binding material met both design bearing capacity and settlement. Since the inorganic binding material showed same or better performance than OPC, the utilization possibility of the inorganic binding material made of recycled resource as pile-filling material was verified.

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슬래그시멘트 초기강도 증진을 위한 자극제로서 CFBC Fly ash의 활용연구 (Application on the CFBC Fly Ash as a Stimulant to Improve the Early Strength of Hydration Portland Cement)

  • 박종탁;오홍섭;정권수;강창호
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제8권1호
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    • pp.8-16
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    • 2020
  • 환경오염 저감을 위해 순환유동층 보일러를 활용한 발전이 증가함에 따라 CFBC 플라이애시가 많이 생산되고 있다. CFBC 플라이애시내는 수화반응 중 시멘트의 팽창과 급격한 초기응결을 발생시킬 수 있는 free CaO를 포함하고 있기 때문에 콘크리트에서의 사용이 제한적이다. 본 연구에서는 고로슬래그시멘트의 초기강도 증진을 위해 CFBC 플라이애시와 인산석고와 같이 혼합함으로서 천연석고를 대체하는 자극제로 활용하고자 하기 위하여 미세구조와 초기강도 특성을 실험적으로 분석하였다. 인산석고는 배면탈황석고와 인산중화석고를 사용하였으며, 이수상태와 무수상태로 각각 혼합하여 실험하였다. 실험결과 CFFA와 dihydrate 형태의 이수석고를 혼합하는 경우에는 상대적으로 초기강도 발현이 낮아지나, CFFA와 anhydriteII 결정형태인 무수인산석고를 혼합한 배합의 강도 증진효과가 천연석고를 사용한 경우와 유사하여 혼합시멘트로 활용 가능성이 높은 것으로 분석되었다.

지오폴리머 기반 순환골재 혼입율에 따른 친환경성 인조석재의 특성 (Properties of Eco-friendly Artificial Stone according to the mixing ratio of Geopolymer-based recycled Aggregate)

  • 경석현;최병철;강연우;이상수
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2020년도 봄 학술논문 발표대회
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    • pp.126-127
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    • 2020
  • Recently, as interest in environmental issues increases, minimizing carbon dioxide generated during cement manufacturing is a problem to be solved. In order to solve such a problem, it is required to use an industrial by-product of recycled aggregate, blast furnace slag, and circulating fluidized bed boiler fly ash to replace it on the basis of geopolymer(=cementless). This study examines the characteristics of eco-friendly artificial stone according to the mixing ratio of geopolymer-based recycled aggregate. As a result of the experiment, when the addition rate of the alkali stimulant was 15% and the mixing ratio of the circulating aggregate was 70%, the flexural strength and compressive strength were the highest. Density and water absorption decreased as density of circulating aggregates increased and water absorption increased. However, when the mixing ratio of the circulating aggregate exceeded 70%, the flexural strength and compressive strength decreased. Therefore, in order to obtain strengths meeting the KS standards, the mixing ratio of recycled aggregate was set to 70%, and artificial stone was manufactured using industrial by-products.

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국내 미이용 바이오매스 순환유동층 연소에서 NOx 저감을 위한 air-staging 효과 (Air-staging Effect for NOx Reduction in Circulating Fluidized Bed Combustion of Domestic Unused Biomass)

  • 윤상희;백건욱;문지홍;조성호;박성진;김재영;서명원;윤상준;윤성민;이재구;김주식;문태영
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제59권1호
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    • pp.127-137
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    • 2021
  • 미세먼지 전구체인 질소산화물(NOx)에 대한 대기배출부과금 제도가 2020년부터 국내에 도입 및 시행됨에 따라 이를 저감하기 위한 경제적인 연소기술 개발은 매우 시급한 실정이다. 본 연구에서는 해외 우드펠릿 대체재로서 REC(Renewable Energy Certificates) 확보가 가능한 국내 미이용 산림 바이오매스를 연료로 하여 0.1 MWth급 순환유동층 연소 설비에서 NOx 저감을 위한 air-staging 효과를 고찰하였다. 운전 변수로는 air-staging 적용 유무, 3차 공기 공급 높이(6.4 m, 8.1 m, 9.4 m) 그리고 air-staging 비율(1차 공기:2차 공기:3차 공기=91%:9%:0%, 82%:9%:9%, 73%:9%:18%) 변화이며 운전 변수에 대한 배기가스 내 NO와 CO 농도, 연소로 높이별 온도와 압력 프로파일, 포집된 비산재(fly ash) 내 미연탄소 함량과 연소효율을 분석하였다. 3차 공기를 가장 높은 9.4 m에서 공급한 air-staging 운전 시 NO 농도는 100.7 ppm으로 air-staging을 적용하지 않은 운전 조건(148.8 ppm)보다 32.3% 감소하지만 CO 농도는 오히려 52.2 ppm에서 99.8 ppm으로 91% 증가하였다. 더불어, NO 농도의 저감을 위한 환원영역과 CO 농도의 저감을 위한 산화영역 확보를 위해 3차 공기 공급 높이를 6.4 m로 유지하며 3차 공기 공급량을 늘리고 1차 공기 공급량을 낮춘 air-staging 운전 조건(73%:9%:18%)에서는 NO와 CO 농도가 각각 90.8 ppm과 66.1 ppm으로 air-staging 적용 조건 중 가장 감소되는 것을 확인하였다. 이러한 최적 운전 조건에서 연소효율 역시, air-staging을 적용하지 않은 운전 조건의 연소효율(98.3%) 보다 높은 99.3%임을 확인하였다.

내열성여과포의 개발 및 기초성능 규명 (Development and Characterization of High Temperature Filter)

  • 박영옥;구철오;임정환;김홍룡;손재익;이영우
    • 에너지공학
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    • 제7권1호
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    • pp.103-112
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    • 1998
  • 산업용 직물여과포의 운전에서 발견되는 다양한 문제점들을 해결하기 위한 일환으로 내열성여과포를 개발하여 성능을 규명하였다. 국내 산업체에서 배출되는 대표적인 네 종류의 먼지들, 즉 제철공정의 코크먼지, 시멘트 제조업체의 시멘트 먼지, 유동층 연소로의 비산회재, 그리고 폐플라스틱 소각로의 연소재에 대하여 여과포의 성능을 시험하였다. 내열성여과포의 물리화학적 특성은 평균 세공흐름압력 및 기포점 세공지름, 평균흐름 세공지름, 세공크기분포, SO2 및 NO2 분위기에서의 물성변화의 항목으로 평가 되었다. 또한, 벤치규모의 필터시험장치에서 직물여과포에 대한 압력손실, 먼지 통과율, 여과포 성능 평가지수를 조사하였다. 본 연구에서 개발된 직물여과포는 양호한 물리화학적 필터 특성을 지니고 있으며 전형적인 산업체 먼지를 처리하는데 적합하였다.

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고효율 수성가스 공정을 위한 촉매 마모 특성 (Attrition Characteristics of Catalysts for a High Efficiency Water Gas Shift Process)

  • 조준범;김재호;이시훈
    • 공업화학
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    • 제21권1호
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    • pp.111-114
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    • 2010
  • ASTM D5757-95에 따른 마모 반응기를 이용하여 수성 가스 반응에 사용되는 촉매들의 마모 특성을 고찰하였다. 저온 수성가스 촉매와 고온 수성가스 촉매들의 유동 현상, 입자 크기에 따른 영향을 고찰하였고 이에 따른 입도 분포 변화를 측정하였으며 유동층 매체로 이용되는 모래와 마모 특성을 비교하였다. 마모관 내부에서 기체 주입에 따른 마모가 일어나 촉매의 입자 크기가 감소하고 분포가 변화되었다. 또한 초기 촉매 입자 층의 40~50%에 해당하는 양이 비산되어 배출되었다. 촉매 종류별 비교로부터 저온 수성가스 촉매가 고온 수성가스 촉매보다 비산량이 적음을 알 수 있었고, 초기 촉매 입자의 크기별 비교로부터 초기 입도가 $212{\sim}300{\mu}m$에 해당하는 경우에 비산량이 상대적으로 적음을 알 수 있었다.

저시멘트 소일콘크리트의 유동성 및 압축강도 특성 (Flow and Compressive Strength Properties of Low-Cement Soil Concrete)

  • 박종범;양근혁;황철성
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제6권1호
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    • pp.1-7
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    • 2018
  • 본 연구에서는 산업부산물을 다량 활용한 소일콘크리트의 유동성 및 강도발현에 대한 결합재-흙의 비(B/S) 및 물-결합재비(W/B)의 영향을 평가하였다. 보통 포틀랜드 시멘트의 부분 치환재로서 바이패스 더스트 10%, 고로슬래그미분말 40%, 순환유동층 플라이애시 25%가 사용되었다. 저시멘트 결합재와 함께 사질토 또는 점성토를 사용하여 18 소일콘크리트 배합이 실험되었다. 실험결과 소일콘크리트의 유동성은 대상토(점성토 또는 사질토)의 종류에 관계없이 동일한 W/B에서 B/S가 클수록 증가하였다. 압축강도는 점성토 콘크리트보다 동일 배합조건을 갖는 사질토 콘크리트에서 컸다. 산업부산물 다량 활용 소일콘크리트의 배합은 압축강도 및 고유동성을 고려하면 대상토에 관계없이 B/S가 0.35 그리고 W/B는 175%가 추천될 수 있었다.