다공 동축 버너를 이용한 순산소 연소에서 CO2 첨가가 화염에 미치는 영향에 관한 실험적 연구 (Experimental Study of Effect of CO2 Addition on Oxy-Fuel Combustion in Triple Concentric Multi-Jet Burner)

서지정보

· 발행기관 : 대한기계학회
· 수록지 정보 : 대한기계학회논문집 B / 34권 / 4호 / 409 ~ 416페이지
· 저자명 : 김승환, 박장희, 이대근, 신현동

초록

순산소 연소와 배가스 재순환(FGR : Flue Gas Recirculation) 기술은 CO2 저감 목적으로 많은 연구자들의 관심을 받아왔다. 본 연구는 다공 동축 버너를 이용하여 산소 공급비(OFR : Oxygen Feeding Ratio)에 따른 순산소 연소 특성과 동일 조건에서 FGR 시스템을 모사하기 위하여 공급 위치에 따른 CO2 첨가효과의 특성을 비교하는 데에 초점을 맞추었다. 순산소 연소는 당량비 0.93 에 해당하는 연료 유량 15lpm 일 때 OFR 전 영역에서 안정적이었고, 화염 구조와 길이는 OFR 에 따라 변동하였다. 순산소 연소에 CO2 를 첨가할 때, 안정, 천이, 준평형, 불안정 그리고 날림 등의 다양한 안정화 모드가 관찰되었으며, 연소로 내의 전반적인 온도분포가 감소하였고, 특히 case 4 에서 1800 K 이하로 떨어져 최대 감소 효과를 보였다. 노즐 끝단으로부터 높이에 따른 CO2 농도는 첨가된 CO2 의 체적 비율에 따라 변동하였다.

영어초록

The use of oxy-fuel combustion and flue gas recirculation (FGR) for CO2 reduction has been studied by many researchers. This study focused on the characteristics of oxy-fuel combustion and the effects of CO2 addition from the point of view of oxygen feeding ratio (OFR) and the position of CO2 addition in order to reproduce an FGR system with a triple concentric multi-jet burner. Oxy-fuel combustion was stable at all OFRs at a fuel flow-rate of 15 lpm, which corresponds to an equivalence ratio of 0.93; however, the structure and length of the flame varied at different OFRs. When CO2 was added in oxy-fuel combustion, various stability modes such as stable, transient, quasistable, unstable, and blow-out were observed. The temperature in the combustion chamber decreased upon CO2 addition in all conditions, and the maximum reduction in temperature was below 1800 K. CO2 concentration with respect to height varied with the volume percent of CO2 at the nozzle tip.

참고자료

· 없음