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본 연구에서는 선회식 무화염 로의 연소 안정성을 평가하고자 연료 유량, 당량비를 변화시키며 실험과 화학평형 계산을 수행하였다. 실험 결과 당량비 0.59 이하에서는 연소불안정이 발생하였고, 0.59 이상에서는 안정적 무화염 연소 현상을 보였다. CO 배출은 로 평균온도가 낮아지면 높아졌고, 당량비 1 이하에서는 최대 10 ppm@3%O₂을 보였다. NO 배출은 로 평균온도와 분위기 산소농도의 영향을 받았는데, 기존 화염연소와는 다소 다른 당량비 0.7~0.8 범위에서 배출량이 가장 높았다. 이는 기존 화염연소와 비교하여 상대적으로 낮은 수치를 보이면서도 최고 NO 배출 당량비 영역이 낮아짐에 의해 열효율이 좋은 당량비 0.9 근처에서 CO와 NO를 동시에 줄이는 최적의 운전조건이 존재함을 확인하였다.

In this study, experiments and chemical equilibrium calculations were performed by varying the fuel flow rate and stoichiometric ratio to evaluate the combustion stability of a swirling flameless furnace. The experimental results indicated that combustion instability occurred below the stoichiometric ratio of 0.59, and stable flameless combustion was observed when the stoichiometric ratio was above 0.59. Furthermore, CO emissions increased as the average temperature of the furnace decreased. However, when the stoichiometric ratio was less than 1, the maximum was 10 ppm@3%O₂. NO emission was influenced by the average furnace temperature and oxygen concentration. The emission was the highest in the range of 0.7 to 0.8, which was slightly different from conventional flame combustion. It was confirmed that there existed an optimal operating condition, which is known to have good thermal efficiency in general, to simultaneously reduce CO and NO at a stoichiometric ratio of approximately 0.9.
#Swirling Flameless Combustion(선회식 무화염 연소) #Stoichiometric Ratio(당량비) #CO Emission(CO 배출) #NO Emission(NO 배출)

목차

초록
Abstract
1. 서론
2. 실험
3. 화학평형상태 모델
4. 결과 및 토의
5. 결론
참고문헌(References)

참고문헌 (24)

참고문헌 신청
Jang, J. H., Cho, J. H., Kim, H. S., Lee, S. M., Kim, M. K. and Ahn, K. Y., 2013, “Study on Lean- Premixed Combustion Characteristics of Dual-Stage Burner,” Trans. Korean Soc. Mech. Eng. B, Vol. 37, No. 1, pp. 51~57. google schola Baek, G. M., Cho, C. H., Cho, J. H., Kim, H. S. and Sohn, C. H., 2013, “Numerical Study of Combustion Characteristics and NO Emission in Swirl Premixed Burner,” Trans. Korean Soc. Mech. Eng. B, Vol. 37, No. 10, pp. 911~918. google schola Mujeebu, M. A., Abdullah, M. Z., Bakar, M. A., Mohamad, A. A. and Abdullah, M. K., 2009, “Applications of Porous Media Combustion Technology - A Review,” Applied Energy, Vol. 86, No. 9, pp. 1365~1375. google schola Hong, S. W., Lee, P. H. and Hwang, S. S., 2013, “Combustion Characteristics of Flameless Combustion by Reactants Injection Conditions,” Journal of the Korean Society of Combustion, Vol. 18, No. 2, pp. 8~16. google schola Lee, P. H. and Hwang, S. S., 2017, “NOx Formation in Hydrogen-Methane Turbulent Partially Premixed Flame Under MILD Combustion Conditions,” Trans. Korean Soc. Mech. Eng. B, Vol. 41, No. 12, pp. 821~828. google schola

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