Numerical analysis had been performed to understand flow characteristics of the flue gas and slurry in the absorber of a flue gas desulphurization (FGD) system using computational fluid dynamics (CFD) technique. Two-fluid(Euler-Lagrangian) model had been employed to simulate physical phenomenon, which slurry particles injected through slurry spray nozzles fall down and bump into the flue gas inflowing through inlet duct. It was not necessary to adopt pre-defined pressure drop inside the absorber because interaction between flue gas and slurry particles was considered. Hundreds of slurry spray nozzles were considered with the spray velocity at the nozzles, swirl velocity and spreading angle. The results note that the flow disturbance of flue gas is found at the bottom of the absorber, and the current rising with high speed stream is observed in the opposite region of the inflow duct. The high speed stream is reduced as the flue gas goes up, because the high speed stream of flue gas dumps falling slurry particles due to momentum exchange between flue gas and slurry particles. In spite of some disproportion in slurry distribution inside the absorber, escape of slurry particles from the absorber facility is not observed. The pressure drop inside the absorber is mainly occurred at the bottom section.
The investigation on the removal of 502 gas fro.In flue gas which causes serious air pollution was made by using a semi dry flue gas desulfurization method. Experiments were carried out as a function of process variables which would affect SO2 removal efficiency. Process variables inclilded SO2 inlet concentration, inlet temperature of simulated flue gas, sorbent weight fraction, and volume flow rate of sorbent slurry. In this study, used sorbent was Ca(OH), and simulated flue gas was prepared by mixing pure SO2 gas with air. Experimental conditions were varied at 140~18$0^{\circ}C$ of inlet temperature of the simulated flue gas, 500~2000ppm of inlet SO2 concentration, 0.4~1.0% of sorbent concentration, and 10~25 mL/min of flow rate of sorbent slurry. Among process variables, inlet concentration of SO2 was found to be the most significant factor to affect SO2 removal efficiency. The concentration of Ca(OH2) had a lower effect on SO2 removal than SO2 inlet concentration removal amount was 0.108, 0.141, 0.153 g SO2/g Ca(OH)2 respectively- As 200 mmol of HNO3 was added into slurry to improve removal efficiency, initial pH was maintained and solubility of slurry increased, so that removal efficiency elevated. Adding over 200 mmol of HNO3 into slurry caused removal efficiency lower. Therefore it could be concluded the optimum was 200 mmol of HNO3 input.
본 연구는 대형 석탄 화력 발전소 탈황설비 내 흡수탑의 성능향상을 위하여 Tray 설치 가능성을 검토하기 위한 연구로 전산 유체역학(CFD) 기법을 이용하여 탈황설비 내 흡수탑의 내부유동을 전산해석 하였다. 흡수탑 내의 Gas와 Slurry의 거동에 대한 사실적 묘사를 위해 Euler-Lagrangian 기법을 이용한 전산해석을 수행하였다. 기존 흡수탑 내에 Tray를 설치함에 따라 탈황설비 내에서 Slurry의 체공시간 증가로 인한 펌프동력 절감과 압력강하 증가로 인한 Fan의 소요동력 증가에 대하여 중점적으로 비교 및 고찰하였다. 그 결과 Tray를 설치함에 따라 흡수탑 내에 Slurry의 체공시간과 배기가스의 압력강하가 증가되는 것을 확인할 수 있었다. 체공시간 증가로 인하여 절약된 동력이 압력강하에 의한 동력 소모량 증가보다 더 큰 것으로 확인되었다.
CWS(coal-water slurry) is used for application in power plants, boilers, industrial furnaces. A single coal-water slurry droplet ignition has been examined to reveal the basic nature of their evaporation, volatilization and heating processes. The interior droplet temperature distribution has been considered. The effect of coal thermal conductivity, droplet size, water fraction in the slurry, gas temperature and velocity and radiation on the ignition phenomena were also studied. Either increasing the velocity and gas temperature or decreasing the droplet size and water fraction in the slurry may reduce the time for evaporation and ignition delay time.
본 연구에서는 육성 비육돈 슬러리를 이용하여 슬러리의 환경조건에 따라 슬러리로 부터의 암모니아 발생 특성을 분석코자 하였다. 슬러리의 온도와 pH를 조절하여 슬러리로부터 발생하는 암모니아 농도를 측정 분석한 결과 슬러리의 온도가 높을수록 슬러리로 부터 발생하는 암모니아 농도는 급격히 증가하는 것으로 나타났고, 슬러리의 pH를 5, 6, 7, 8의 4수준으로 조절하여 각각의 온도에 따라 발생하는 암모니아 농도를 측정한 결과 pH 5, 6에서는 암모니아 가스가 검출되지 않았으나 pH 7, 8에서는 많은 양의 암모니아 가스가 검출되었고 양돈 슬러리의 pH가 높을수록 발생하는 암모니아 가스가 많이 발생하는 것으로 분석되었다. 본 연구결과 슬러리의 온도를 낮추어 주거나 슬러리의 pH를 낮춤으로써 슬러리로부터 발생하는 악취가스를 크게 줄일 수 있을 것으로 판단되었다.
점성슬러리 기포탑에서 작은 기포의 체류량 특성에 대해 고찰하였다. 정압 강하방법(Static pressure drop method)에 의해 구한 기포탑 내부전체 기포체류량과 이중저항탐침법(dual resistivity probe method)에 의해 구한 큰 기포의 체류량으로부터 기포탑 내부에 체류하는 작은 기포의 체류량을 구할 수 있었다. 기체유속, 연속액상의 점도 그리고 슬러리 상중에 포함된 고체입자의 분율이 전체 기체체류량, 큰 기포의 체류량 그리고 작은 기포의 체류량에 미치는 영향을 검토하였다. 점성슬러리 기포탑에서 작은 기포의 체류량은 기체의 유속이 증가하면 증가하였으나 연속액상의 점도와 슬러리상에 포함된 고체입자의 분율이 증가하면 감소하였다. 기포탑 내부에 체류하는 전체 기포 체류량 중 작은 기포 체류량의 분율은 기체유속이 증가하면 증가하였으나 연속액상의 점도와 슬러리상에 포함된 고체입자의 분율이 증가하면 감소하였다. 기포탑 내부에 체류하는 작은 기포는 큰 기포의 상승속도에 영향을 미치지 못하였다.
The aim of this study was to investigate the effect of manure additives mixed with probiotics and zeolite on harmful gas production generated by pig slurry. A total of 180 crossbred pigs ([Yorkshire × Land race] × Duroc, live weight 70±3.21 kg) were allotted to a completely randomized design with 3 treatments and 3 replications (20 heads per replicate). The treatments consisted of 0% (control), 0.05% (T1), or 1% (T2) of manure additives mixed with probiotics and zeolite. Manure additives were added weekly to pig slurry pits (2 m × 4.5 m × 1.2 m) on a volumetric basis. For ammonia measured at both 10 cm and 90 cm above the pig slurry pit, a statistical significance (p<0.05) was found in probiotics and zeolite-treated manure additives at weeks 1 - 3, except for week 0. In addition, hydrogen sulfide levels measured at 10 cm above the pig slurry pit were not affected by the manure additive at weeks 0 and 1, but showed a significant statistical difference at weeks 2 and 3 (p<0.05). Therefore, supplementing pig slurry with 0.05% and 0.1% manure additives mixed with probiotics and zeolite was found to be effective in reducing environmental pollution in pig facilities.
Purpose: A slurry pump for flue gas desulfurization system performs a role that discharges the slurry of a plaster shape in a thermal power plant. Since a slurry pump transfers the slurry by the centrifugal force, it has the friction wear in the impeller and liner because of the slurry. Methods: In this study, failure analysis and test evaluation on the slurry pump have been proposed and the process that reliability of the product improves through design improvement has been presented. And failure cause of typical failure case has been investigated and improvement design has been presented. Results: Reliability improvement is established by analysis of the test results of before and after acceleration test. Conclusion: This study can be provided to improve the product reliability through failure analysis of a slurry pump.
본 연구에서는 1,000 MW급 석탄화력발전소용 탈황흡수탑을 대상으로 대기환경보전법 및 발전소 자체 배출규제치를 준수하면서 운전할 때, 석회석 슬러리 투입량을 조절하여 흡수탑 내부 슬러리 pH의 적정 범위를 찾고자 하였다. 배기가스 유량, 발전기 출력, 흡수탑 압력강하, 산화용 공기량을 고정한 상태에서 흡수탑 유입가스에 포함된 이산화황의 평균 농도, ${\bar{C\;in}}$ [ppm]을 500 ppm, 550 ppm, 600 ppm 그리고 635 ppm으로 변동시키며 운전하였을 때, 흡수탑 내부 적정슬러리 pH, 는 5.0, 5.2, 5.3 그리고 5.4였다. 이러한 결과로부터 흡수탑 유입가스에 포함된 이산화황의 평균 농도가 500~635 ppm의 범위일 때 상관관계식 을 이용하여 적정슬러리 pH를 산출하여 운전하는 것이 추천된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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