• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권4호
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• pp.512-517
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• 2009

순산소 연소에서 $SO_2$ 농도는 배가스의 재순환으로 인해 기존의 공기연소에 비해 3배 이상 높게 나타나고, $CO_2$ 농도와 $SO_2$ 농도가 높기 때문에 탈황현상이 기존의 공기 연소와는 다르게 나타난다. 본 연구에서는 순산소 연소조건에서 로내탈황 특성을 알아보기 위해 Drop Tube Furnace(DTF)를 이용하여, 반응온도, 유입 $SO_2$ 농도 그리고 Ca/S 비 등의 운전변수에 따른 $SO_2$ 제거효율을 측정하였으며 수분의 영향에 대해서도 알아보았다. 반응온도, 유입 $SO_2$ 농도 그리고 Ca/S 비가 증가함에 따라 $SO_2$ 제거효율은 증가하였고 유입가스 내 수분이 존재할 경우 $SO_2$ 제거효율은 약 4~6% 증가하는 것으로 나타났다.

• 한국안전학회지
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• 제30권1호
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• pp.8-13
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• 2015

The experimental design methodology was applied in the drop tube furnace (DTF) to predict the various combustion properties according to the operating conditions and to assess the coal plant safety. Response surface method (RSM) was introduced as a design of experiment, and the database for RSM was set with the numerical simulation of DTF. The dependent variables such as burnout ratios (BOR) of coal and $CO/CO_2$ ratios were mathematically described as a function of three independent variables (coal particle size, carrier gas flow rate, wall temperature) being modeled by the use of the central composite design (CCD), and evaluated using a second-order polynomial multiple regression model. The prediction of BOR showed a high coefficient of determination (R2) value, thus ensuring a satisfactory adjustment of the second-order polynomial multiple regression model with the simulation data. However, $CO/CO_2$ ratio had a big difference between calculated values and predicted values using conventional RSM, which might be mainly due to the dependent variable increses or decrease very steeply, and hence the second order polynomial cannot follow the rates. To relax the increasing rate of dependent variable, $CO/CO_2$ ratio was taken as common logarithms and worked again with RSM. The application of logarithms in the transformation of dependent variables showed that the accuracy was highly enhanced and predicted the simulation data well.

• 에너지공학
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• 제25권4호
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• pp.53-61
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• 2016

본 연구에서는 Drop Tube Furnace(DTF)를 이용하여 고수분탄과 건조석탄의 미연분 및 NOx 배출 특성에 관한 실험과 수치해석 연구를 수행하였다. $1200^{\circ}C$ 온도조건에서 동일한 질량의 고수분탄과 건조석탄의 연소 시, 건조석탄의 경우 고수분탄에 비해 노 내 온도가 더 높고 동일 체류시간 반응 후 미연분 함량도 더 많았으며, NOx 배출은 고수분탄에서 더 낮았다. 석탄 내 수분함량이 40%에서 10%로 감소함에 따라 노 내 수분 농도는 감소하고 가스온도는 증가하는 경향을 보였다. 주위 Wall temperature가 $900^{\circ}C{\sim}1500^{\circ}C$까지 높아질수록 미연분은 감소하였으며, NOx 배출은 증가하는 경향을 보였다. 특히 건조석탄의 경우 주위 온도변화에 따른 연소성이 고수분탄보다 크게 나타나, 온도가 증가할수록 고수분탄과 건조석탄의 미연분 차이가 감소하는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 1994년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.22-27
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• 1994

6종류의 유연탄을 대상으로 석탄회분의 용융온도와 화학적조성을 측정하고, 대상탄 회분에 대해 Rs 값과 Fs 값을 계산해 봄으로써 각 탄들의 Slagging 성향을 알아보았다. 그리고, 이 자료만으로는 정확한 Slagging 성향의 예측이 어려우므로 분류층 가스화기의 조건을 모사한 DTF(Drop Tube Furnace : 이하 DTF)장치를 이용하여 온도와 체류시간을 달리하면서 생성되는 Slag의 화학적조성, 강도, 점착속도 등을 측정하여 Slagging 형태의 가스화기 운전에 있어서 최적조건을 제시하고자 한다.

• 한국안전학회지
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• 제31권4호
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• pp.48-54
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• 2016

The prediction of various emissions from coal combustion is an important subject of researchers and engineers because of environmental consideration. Therefore, the development of the models for predicting pollutants very fast has received much attention from international research community, especially in the field of safety assessment. In this work, response surface method was introduced as a design of experiment, and the database for RSM was set with the numerical simulation of a drop tube furnace (DTF) to predict the spatial distribution of pollutant concentrations as well as final ones. The distribution of carbon dioxide in DTF was assumed to have Boltzman function, and the resulted function with parameters of a high $R^2$ value facilitates predicting an accurate distribution of $CO_2$. However, CO distribution had a difference near peak concentration when Gaussian function was introduced to simulate the CO distribution. It might be mainly due to the anti-symmetry of the CO concentration in DTF, and hence Extreme function was used to permit the asymmetry. The application of Extreme function enhanced the regression accuracy of parameters and the prediction was in a fairly good agreement with the new experiments. These results promise the wide use of statistical models for the quantitative safety assessment.

• 한국연소학회지
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• 제4권2호
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• pp.85-95
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• 1999

The objective of this study was to obtain basic data for the staged combustion toward the NOx reduction in coal combustion. Combustion and NOx emission/reduction were investigated by using DTF. NOx emission was decreased with decreasing air ratio and with increasing volatile content in coal. In particular, effective NOx reduction was achieved at high temperature at the onset of combustion with fuel rich condition.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 2001년도 추계 학술발표회 논문집
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• pp.25-32
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• 2001

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권12호
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• pp.963-969
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• 2014

본 연구는 고회분탄의 최적화된 연소 조건을 알아보기 위해 회분 함량이 각기 다른 네 종류 석탄의 연소시 배출되는 NOx및 미연분 특성을 알아보았다. 실험은 DTF(Drop Tube Furnace)를 통해서 다양한 입자크기조건 및 공기다단방식을 도입하여 수행하였다. 결과로 회분의 함량이 증가할수록 미연분이 증가하며, 입자크기가 증대될수록 미연분에 대한 회분의 영향이 명확해짐을 확인하였다. 또한, 회분의 함량이 증가할수록 Char-NOx가 감소하며, 입자크기가 감소할수록 NOx의 배출이 감소하는 것을 확인하였다. 본 연구는 고회분탄의 NOx를 저감하는 방법으로 공기다단방식의 적용을 제안하며 전단 연소 영역의 공기과잉률 변화를 통한 최적화된 연소조건을 제시하였다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2012년도 제45회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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• pp.43-45
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• 2012

The effect of limestone characteristics on in-furnace desulfurization was experimentally investigated at hot gas combustion condition in a drop tube furnace (DTF). Flue gas was measured by Gas analyzer in order to figure out $SO_2$ content. The experiments were performed under excess sulfur 3000ppm condition to examine the effect of operating variables such as reaction temperatures, Ca/S ratios on the $SO_2$ removal efficiencies. The results show that the $SO_2$ removal efficiency increased with reaction temperature and Ca/S ratio increase. When considering the economics, $1200^{\circ}C$ and Ca/S ratio 2 condition is optimized to reduce $SO_2$ emission.

• 에너지공학
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• 제18권4호
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• pp.239-246
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• 2009

본 논문에서는 주위 가스 온도와 체류시간에 따른 아 역청탄 촤 입자의 연소 특성에 관한 기본적인 연구를 진행하였다. 실험용 장비로써 노 내 온도 범위가 $900^{\circ}C$에서 $1400^{\circ}C$까지 조절이 가능한 DTF(drop tube furnace)를 설치하였고, 온도가 보정된 two color pyrometer를 DTF의상부에 장착하여 촤가 산화할 때의 입자 온도를 측정할 수 있게 하였다. 촤 산화 시 반응한 총 질량을 구하기 위해 열중량 분석기를 사용하였으며, 회분 추적법을 통해분석하였다. 이를 통해대기압 조건에서 촤가산화 할때질량 및 면적 반응성, 반응속도 상수들을 결정하였다.