Rsearchers는 석탄 연소 보일러의 배출에 대한 두 가지 연소 기술의 결합 효과를 조사합니다.

[아름이]

Rsearchers는 석탄 연소 보일러의 배출에 대한 두 가지 연소 기술의 결합 효과를 조사합니다.
날짜:
2023년 3월 16일
원천:
부산대학교
요약:
현재 발전을 위해 석탄에 크게 의존하고 있습니다. 석탄 화력 발전소가 환경 및 건강상의 위험을 초래함에 따라 배출물에서 오염 물질을 완화하기 위해 선회 흐름 및 대기 단계와 같은 기술이 제안되었습니다. 그러나 이러한 기술이 이러한 식물의 환경 비용을 줄이는 데 얼마나 효과적인지는 확실하지 않습니다. 이제 연구자들은 새로운 연구에서 이 전선에 대한 통찰력을 제공하여 실험과 시뮬레이션을 통해 효율성을 설명했습니다.

전체 이야기
석탄 화력 발전소는 전 세계 발전 수요를 충족시키기 위해 오랫동안 자리를 지켜 왔습니다. 말할 필요도 없이 이 전선에서 해결해야 할 환경 및 인간 건강 문제가 있습니다. 재생 가능 에너지 자원으로 전환하려는 노력이 지속되고 있지만 석탄 화력 발전소는 아직 구식이 되지 않을 수 있습니다. 이러한 배경에서 이러한 석탄 연소 보일러의 효율성을 향상시키면서 온실 가스 배출, 산성비 및 광화학 스모그 생성과 같은 환경에 미치는 유해한 영향과 인간의 건강을 완화할 수 있는 방법을 모색하는 것이 적절합니다.

이를 위해 공기와 스테이징, 선회류와 같은 다양한 연소방법이 제안되었다. 그러나 연소 성능을 최대화하면서 오염 물질 배출을 완화하는 이러한 기술의 효율성은 여전히 ​​불분명합니다. 이제 2022년 12월 31일 온라인으로 제공되고 2023년 4월 1일 에너지 저널 268권 1호에 게재될 최근 연구에서 한국 부산대학교 최경민 교수가 이끄는 국제 연구팀이 분석했습니다. 연소 성능을 개선하고 오염을 줄이는 데 소용돌이 흐름과 공기 단계를 결합하는 효과. "선회류를 수반하는 배기관 와류(ETV) 구조는 화염 안정성과 연소 성능을 향상시키지만 NOx가 많이 발생하는 단점이 있습니다 .배출. 이에 반해 에어 스테이징 기술은 1차 연소 영역에서 연료가 풍부한 환경을 조성하여 NOx 저감 에는 긍정적인 영향을 주지만 연소 성능에는 부정적인 영향을 미친다”고 최 교수는 설명했다. 실생활에 적용하면 대기오염물질 배출 저감은 물론 연소성능도 향상되는 시너지 효과를 기대할 수 있다."

따라서 팀은 시뮬레이션과 실험을 모두 사용하여 16kW 개량 다운파이어 미분탄 보일러 내에서 서로 다른 소용돌이 구성과 에어 스테이징의 결합된 효과를 연구 했습니다 . 석탄 보일러는 소용돌이 버너, 보일러 및 배기관의 세 부분으로 구성되었습니다. 단계적 연소를 위해 단계적 공기를 두 면으로 나누어 보일러에 접선 방향으로 주입했습니다. 액화 석유(LPG) 가스는 예열 및 화염 안정화를 위해 사용되었습니다. 단계별 공기 및 LPG 유량을 조절하고 각 설정에 대해 열전대를 사용하여 온도를 측정했습니다. 또한, 기상종의 양은 다중기체분석기를 이용하여 측정하였다.

두 개의 스월 구성, 즉 동시 소용돌이 및 반대 소용돌이 화염이 있는 에어 스테이징을 평가하여 이들 중 어느 것이 오염 물질 배출 감소 측면에서 더 유익한지 이해했습니다. 공기와 연료가 같은 의미로 순환하는 공선회 버너의 경우 내부순환대 형성과 ETV-석탄연소 설계 최적화를 위한 두 가지 중요한 특징으로 인해 석탄 입자가 고르게 분포 보일러.

또한, 팀은 가스 종 배출을 줄이는 연료의 완전한 연소를 보장하는 공동 소용돌이 구성에 대해 균일한 연소 영역을 관찰했습니다. 또한 화학 에너지를 열 에너지로 전환하는 것을 촉진하여 연소 효율을 높였습니다. 대조적으로, 카운터-스월링 버너는 불균일한 석탄 입자 분포, 불균일한 연소 및 증가된 NOx 배출량을 보여 , 공동-스월링 구성이 더 나은 옵션임을 시사합니다. 또한 팀은 에어 스테이징 기술이 환경 비용을 하루 $0.003에서 $0.015로 줄인다는 것을 보여주었습니다.

전반적으로, 이 연구의 통찰력은 석탄 화력 발전소와 관련된 환경 문제 및 건강 위험을 해결하는 데 매우 가치가 있음을 입증할 수 있습니다. 최 교수 는 "처음으로 ETV의 구조와 불꽃을 규명하고 연구했으며 연소 기반 산업에 활용하기 위해 지속적으로 연구하고 노력하겠다"고 낙관했다 .

출처 : https://www.sciencedaily.com/