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선도원 ( Do Won Shun ),배달희 ( Dal Hee Bae ),오창섭 ( Chang Sup Oh ),김헌창 ( Heon Chang Kim ) 한국공업화학회 2010 공업화학 Vol.21 No.5
순환유동층에서 나타나는 국내 무연탄의 낮은 연소성을 극복하고 비산재로 배출되는 미연분의 손실을 극복하기 위하여 분탄과 비산회를 혼합하여 성형한 성형탄과 무연탄의 혼소를 0.1 MW급 순환유동층에서 수행하였다. 비교 시험에서 원탄 연소는 다량의 미분의 비산과 연소로 상부에서의 과열을 일으켰으나 조립탄 연소의 경우 미분을 제거하였으므로 일정한 온도에서 연소되었고 운전이 가장 안정적이었다. 조립탄과 원탄이 혼합된 석탄은 다소 운전이 불안하였으나 원탄만을 연소시킬 때보다는 안정적 연소가 가능하였다. 조립탄에 성형탄을 혼합한 경우 조립탄 연소의 경우와 같이 원활한 운전이 가능하였다. 본 연구는 상용 순환유동층 보일러에서 성형탄 혼소가 국내 무연탄의 연소성 개선에 도움이 됨을 보여 주었다. To solve the problems of the low combustion activity of Korean anthracite and the abundant loss of unburned carbon in fly ash, pellet coal was fabricated from coal fines and fly ash, and the mixed combustion of coarse coal with the pellet coal was examined in the circulating fluidized bed combustor of a 0.1 MW scale test unit. In the combustion of the raw coal only, the significant amount of coal fines was entrained, resulting in overheat at the top of the combustor. With the coarse coal that most fines were eliminated, however, the combustion temperature was maintained stable. The mixed combustion of coarse and raw coals was also feasible even though it often went unstable. The mixed combustion of the coarse coal with the pellet coal was as stable as the coarse coal combustion, showing a promise that the combustion of the Korean anthracite in commercial circulating fluidized bed boilers could be further enhanced.
Pilot 규모 CFBC에서의 폐기물 고형연료 연소시험
선도원(Shun, Dowon),배달희(Bae, Dal-Hee),조성호(Jo, Sung-Ho),이승용(Lee, Seung Yong) 한국신재생에너지학회 2010 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2010 No.06
자원자원의 절약과 재활용 촉진에 관한 법률에 폐기물 고형연료에 관한 조항 등 폐기물 고형연료에 관한 제반 규정이 도임된 2006년 이후 폐기물 고형연료 에너지화에 대한 관심이 크게 대두되고 정부 및 산업계의 사업추진이 활발하게 진행되어 오고 있다. 본 연구는 국내에서 최초로 RDF를 전용으로 연소하는 pilot plant급 순환유동층 보일러를 제작 건설하고 RDF 연료를 연소하여 성능특성과 운전특성을 연구 분석한 것이다. 연구 과정에서 8ton/h급 순환유동층 보일러를 독자적으로 설계하고 건설하였으며, 건설 전 과정을 연구진이 감리하고 관리하였다. 보일러의 스팀사양은 450?C와 38ata로 하였다. 또한 시운전 및 정상운전을 위한 운전체계를 자체적으로 수립하였다. 설치된 보일러는 장시간의 운전과 반복 실험을 통해 상용 규모 보일러의 설계 자료를 확보하였다. 운전특성을 파악하기 위하여 국내에서 생산되는 RPF와 RDF 각 일종을 입수하여 연소실험을 수행하고 그 특성 자료를 비교하였다. 폐기물 고형연료는 순환유동층 보일러에서 뛰어난 연소 특성을 나타내었으며 배연특성도 양호하였다. 성형된 RDF는 장기간의 운전에서도 안정적인 연소특성을 나타내었다. 다만 HCl의 배출 특성은 환경 규제치를 넘어 섰으며 별도의 배가스 처리기술을 적용하여 환경기준을 맞출 수 있었다. 본 연구 결과를 토대로 60ton/h급 상용규모 RDF 전용 순환유동층 보일러를 설계하였다. 보일러의 용량은 10MWe 발전과 12ton/h 증기 공급에 적합한 규모로 산업체나 지역난방용 열병합 보일러에 적합한 사양이다.
선도원,배달희,한근희,조성호,이승용 한국화학공학회 2002 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.40 No.3
국내 무연탄과 수입 유연탄에 대한 벤치규모 순환유동층-내경 0.2m×높이 1m 농후층, 내경 0.25m×10m freeboard에서의 연소특성이 비교되었다. 국내산 무연탄은 삼척산으로 발열량이 4,529kcal/㎏이었고 수입 유연탄은 호주산 Balir Athol 탄으로 발열량(as received)은 6,455kcal/㎏이었다. 유연탄과 무연탄의 연소특성은 연소로 축방향 온도분포에서 차이가 났으며, NO_χ 발생특성도 차이가 있었다. 0.061㎜ 이하 비산재 입자에 의한 미연분 손실이 연소효율에 중요한 영향을 나타내었다. 0.061㎜ 이하 비산재 입자에 의한 무연탄과 유연탄 입자 가연분 손실은 각각 57, 70%를 차지하였다. Combustion of a Korean anthracite and an imported bituminous coal in a bench scale circulating fluidized bed, 0.20m I.D.×1m-high bed and 0.25m I.D.×10m-high freeboard, was performed and the characteristics of combustion were compared. Test coals were anthracite received from Samchuk, Korea with the heating value of 4,529kcal/㎏, an imported Australian bituminous coal with the heating value of 6,455kcal/㎏. Both coals showed different vertical combustor temperature profiles, i.e., burning characteristics. Their trends of NO_χ emission levels were also different. Combustibles loss of the tested anthracite and the bituminous coal by fly ash of particle diameter smaller than 0.061㎜ was significantly contributable to the combustion efficiency. Combustible loss of the fly ash smaller then 0.061㎜ from the anthracite and the bituminous coal was, 57 and 70%, respectively.