• Corrosion Science and Technology
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• 제23권3호
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• pp.246-254
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• 2024

Recently, coal-fired power plants are experiencing many problems that they have never experienced before due to an increase in flexible operation. In particular, a two-phase flow accelerated corrosion on water wall tubes in a boiler has not been detected overseas or domestically. There is no response plan to deal with such corrosion problem either. However, oxide film damage and tube material corrosion due to a two-phase flow accelerated corrosion are being discovered on water wall boiler tubes of domestic coal-fired power plants recently. If this situation is severe, it can cause enormous damage such as tube rupture. Therefore, in this paper, in order to prepare a response plan for a two-phase flow accelerated corrosion on water wall tubes in the future, differences between a two-phase flow accelerated corrosion and a single-phase flow accelerated corrosion were investigated and an example of discovery of a two-phase flow accelerated corrosion on water wall tubes was presented.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권11호
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• pp.1127-1133
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• 2012

본 논문에서는 다중 버너를 채택한 2 t/h 급 수관식 보일러 휜(fin)이 설치된 증발관 모듈이 제안하였다. 휜의 형상은 보일러를 구성하는 각각의 모듈에서 고르게 증발이 이루어질 수 있도록 설계하였다. 이를 위해서 기존의 벌크 설계 과정이 아닌 각각의 열에 대해 에너지 보존을 고려하는 방식으로 설계를 수행하였다. 설계한 증발관 모듈로 2 t/h 급 수관식 보일러를 제작하여 성능을 실험하여 설계를 검증하였다. 설계 과정에서 고려되지 않은 입구 조건 등의 2, 3차원 효과를 파악하기 위하여 수치해석을 병행하였다. 수치해석은 휜 팁의 온도도 예측하기 위하여 증발관의 전도를 포함한 복합열전달해석을 하였다. 휜이 설치될 경우 휜의 크기와 밀도가 증가할수록 열전달 계수가 상관식보다 낮아졌고 수치해석으로 구한 휜 팁의 온도는 해석해로 예측한 값보다 높게 나타났다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.1692-1697
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• 2004

The once-through heat recovery steam generator is ideally matched to very high temperature and pressure, well into the supercritical range. Moreover this type of boiler is structurally simpler than drum type boiler. In drum type boiler, each tube play a well-defined role: water preheating, vaporization, superheating. Empirical equations are available to predict the average heat transfer coefficient for each regime. For once-through heat recovery steam generator, this is no more the case and mathematical models have to be adapted to account for the disappearance of drum type economizer, boiler, superheater. General equations have to be used for each tube of boiler, and actual heat transfer condition in each tube has to be identified.

• 한국전산유체공학회지
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• 제16권1호
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• pp.67-72
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• 2011

HRSG (Heat Recovery Steam Generator) is a boiler to recover heat from the exhaust gas of an engine and to generate steam for more power generation or process. For the HRSG, water-tube type boiler is commonly adopted to accommodate the working pressure or capacity requirement of the system. The water-tube type boiler has a steam drum to separate steam from the water-steam mixture supplied from the evaporator tube (riser). The drum should be sized properly to separate the steam by the gravity and auxiliary internals, such as a demister, which are installed to filter the steam. To size the steam drum and to estimate the filter efficiency of drum internals, the velocity distribution inside the drum needs to be identified. In the present study, a series of CFD has been conducted to find the velocity distributions inside steam drums for conventional HRSGs and water-tube type industrial boilers. The velocity distributions obtained from the simulation have been normalized and a correlation to predict them has been found. The correlation is applied to the steam drum design by determining a proper position of a demister to show proper separation performance.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2008년도 하계학술발표대회 논문집
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• pp.1025-1030
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• 2008

We develop heat exchanger modules for a multi-burner boiler. The heat exchanger module is kind of a heat recovery steam generator (HRSG). This heat recovery system has 4 heat exchanger modules. The 1st module consists of 27 bare tubes due to high temperature exhaust gas and the others consist of 27 finned tubes. The maximum steam pressure of each module is 10 bar and tested steam pressure is 4 bar. In order to test these heat exchanger modules, we make a 0.5t/h flue tube boiler (LNG, $40\;Nm^3/h$). The test results of 100% boiler load show that heat transfer rate of 1st module is 49.7 Mcal/h which is 34% of total heat transfer rate and that of 2nd module is 82.6 Mcal/h which is 57% of total heat transfer rate. The reason of higher the heat transfer rate of 2nd module than that of 1st module is that the 2nd heat exchanger module has finned tubes instead of bare tube. The boiler load 50% results show that only 2 heat exchanger modules are needed to extract the heat from the flue gas to water. From this result, it is very important of optimum design of the first finned tube among all water tubes.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제1권2호
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• pp.13-19
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• 1998

A computer simulation program for the design of furnace witjin pakaged water-tube boilres is developed and the developed computer program is successfully applied to design the furnace for packaged water-tube boiler. The model by experiment and the model by Hottel are used to predict the exit gas temperature of furnace. The result by two models is discussed and is shown that in the case of constant cross section in furnace, the result is same but in changing the configuration of cross section, the difference by two models is not small.

• 대한기계학회논문집
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• 제9권6호
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• pp.699-705
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• 1985

본 논문에서는 자연 및 강제순환 모두를 실험 했으며 사용한 리브붙이 관은 관의 두께와 직경, 리브수, 리브 피치(Pitch), 높이 및 폭등을 사용 하려는 열교환기 나 보일러에 합당하도록 설계, 선정하면, 그 적용 범위는 매우 넓다고 생각돼 연구 검 토 하고자 한다.

• 에너지공학
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• 제23권4호
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• pp.49-55
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• 2014

석탄화력 발전소 보일러의 부식 메카니즘에 대한 실증적 고찰을 위하여 500MW 표준화력 발전소 보일러에 대한 보일러 튜브의 두께측정 및 수치해석을 병행하여 분석을 시행하였다. 그 결과 접선연소방식의 보일러 수냉벽 튜브의 부식에 가장 핵심적인 영향을 미치는 메카니즘은 퇴적된 미연탄소분에 포함된 유황분에 의한 부식이었으며, 두 번째 요소는 보일러 내부에서 국부적인 환원성 분위기가 생성되는 위치에서의 $H_2S$ 가스에 의한 부식으로 나타났다. 이와 같은 수냉벽튜브 부식을 완화시키기 위해서는 보일러의 다단연소 운전을 감소시키는 것이 필요하며, 미연분 감소를 위한 엄격한 미분도 관리 및 부식 취약부위에 대한 내부식 코팅보강 작업이 필요하다.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2000년도 춘계학술대회 논문집(Proceeding of the KOSME 2000 Spring Annual Meeting)
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• pp.115-121
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• 2000

As the development of industry water quality of river is going to bad because of waste water of an industrial complex and general home agricultural chemicals exhaust of $SO_3$ and CO gas acid rain and so on. Corrosion damage of boiler factory equipment and so forth occur quickly due to using of the polluted water resulting in increasing leak accident. Especially working life of hot water boiler using the polluted water becomes more short and energy loss increases. The cathodic protection method is the most economical and reliable one to prevent corrosion damage of steel structures. Mg-base alloys galvanic anode protection of cathodic protection method is suitable for than application of hot water boiler using water with high specific resistance such as tap water. This paper is studied on the cathodic protection characteristics of how water boiler. In tap water and 0.001mol/$\ell$ NaCl solution the characteristics of anodic polarization of Mg-base alloys galvanic anode and tube material is investigated the measurement of cathodic protection potential according to the time elaspsed is carried out.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제5권1호
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• pp.33-38
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• 2019

화력발전은 국내 발전량 중 가장 높은 비율을 차지하고 있으며, 그 중 석탄보일러 발전이 가장 높은 비율을 차지하고 있다. 석탄보일러는 석탄 연소 중 유해 물질 및 미세먼지가 발생하여 대기오염에 심각한 영향을 미친다. 이에 친 환경 석탄보일러로 유동층보일러가 도입 되었으며, 이는 유동매체를 활용하여 기존의 석탄보일러보다 약 1/10정도 적은 오염물질을 배출한다. 수냉벽튜브는 이 유동층보일러에서 중요한 역할을 하는 구조물로, 유동층보일러의 특성상 기존의 보일러보다 외벽손상이 심하다. 하지만 아직까지 이에 대한 정량적인 유지보수 기법이 없다. 원격장 와전류 탐상은 튜브형태의 내, 외벽 검사에 많이 사용되는 비파괴평가 기법으로, 비접촉이며 빠른 검사가 장점이다. 하지만 원격장 와전류 탐상은 본래 배관 내부에서 진행하는 검사이며, 수냉벽튜브는 특성상 내부 진입이 불가능하다. 이에 본 연구에서는 시뮬레이션을 활용해 유동층보일러 수냉벽튜브에 적합한 외부 원격장 와전류 탐상 센서에 대한 설계를 진행하고, 시뮬레이션을 수행하였으며, 기존 원격장 와전류 탐상과 유사한 신호를 얻음으로써 추후 실제 제작 될 원격장 와전류 탐상 센서에 대한 기준을 제시하였다.