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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 발행연도
- 2017
- 저작권
- 대전대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
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이 논문의 연구 히스토리 (3)
2017
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매체순환연소기의 효율 및 경제성 향상을 위해 가압 매체순환연소 공정의 개발이 필요하며, 이를 위해서는 고압 조건에서 안정적인 운전을 위한 기체유속 조건의 선정이 필수적이다. 본 연구에서는 기포유동층 조건에서 조업되는 연료반응기 유속선정의 기준인 최소유동화속도(Umf)와 고속유동층 조건에서 조업되는 공기반응기 유속선정의 기준인 고속유동층으로의 전이유속(Utr)에 미치는 압력의 영향을 측정 및 해석하였다. 층물질로 산소전달입자인 OCN717(평균입경 : 90.53 μm, 입자밀도 : 3,752 kg/m3) 입자를 사용하여 2탑 연결 순환유동층의 기포유동층(내경 0.0527 m, 높이 1.27 m)에서 각 압력조건(1~15 bar)에서 유속변화에 따른 층의 압력강하 변화를 측정하였다. 또한 고속유동층(하부 내경 0.0127 m, 상부 내경 0.0109 m, 총 높이 6.73 m)에서 emptying time method에 의해 압력(1~15 bar)의 변화에 따른 고속유동층 전이유속의 변화를 측정 및 고찰하였다. 측정된 최소유동화속도와 고속유동층으로의 전이유속 모두 압력이 증가함에 따라 감소하였다. 측정된 최소유동화속도는 기존 상관식에 의해 예측된 값과 유사한 값과 경향을 나타내었으나 고속유동층 전이유속의 경우 고압조건에서 측정값과 상관식에 의한 예측값의 차이가 크게 나타났다. 본 연구에서는 고속유동층 전이유속에 대한 기존의 상관식 중에서 가장 우수한 상관식을 선정하였으며 이를 기반으로 압력변화에 따른 고속유동층 전이유속의 변화를 예측할 수 있는 수정된 상관식을 제시하였고 수정된 상관식에 의해 예측된 결과를 본 연구에서 측정된 결과 및 기존 보고에 나타난 실험결과들과 비교하였다. 또한 매체순환연소기의 공기반응기와 연료반응기 사이의 안정적인 고체순환을 확인하기 위해 기포유동층과 고속유동층 사이의 고체순환속도에 미치는 고속유동층 유속 및 고체흐름제어밸브 개구비의 영향을 측정 및 고찰하였다. 측정된 고체순환속도는 고속유동층의 유속과 고체흐름제어밸브의 개구비가 증가함에 따라 증가하는 결과를 나타내었으며 11.7~40.4 kg/h 범위에서 고체순환속도를 변화시킬 수 있었다. 수력학특성 측정에 사용된 산소전달입자의 메탄 연소 특성을 확인하기 위해 메탄 농도 변화에 따른 연료전화율과 CO2 선택도의 변화를 측정하였으며 높은 연료전화율과 CO2 선택도를 나타내는 것을 확인하였다.
목차
1. 서론 11.1 연구배경 11.2 연구필요성 및 연구범위 52. 자료 조사 82.1 연구동향 82.2 유동화의 정의 및 특징 122.3 기존 상관식 152.4 상대 평균 제곱근 편차 182.5 연료전화율 및 CO2 선택도 193. 실험 203.1 산소전달입자 203.2 실험장치 233.3 실험조건 및 방법 273.3.1 최소유동화속도 측정조건 및 방법 273.3.2 고속유동층으로의 전이유속 측정조건 및 방법 303.3.3 고체순환속도 측정조건 및 방법 353.3.4 산소전달입자 연소 특성 측정조건 및 방법 394. 결과 및 고찰 424.1 최소유동화속도 424.2 고속유동층으로의 전이유속 464.3 고체순환속도 664.4 산소전달입자의 메탄 연소 특성 705. 결론 76References 78Abstract 85List of publications 88
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