합성천연가스의 조성변화에 따른 확산화염 연소특성

오정석; 동상근; 양제복

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오정석 (한국에너지기술연구원)
동상근 (한국에너지기술연구원)
양제복 (한국에너지기술연구원)

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석탄을 개질한 합성천연가스의 조성에 변화가 있을 경우 화염의 연소특성에 대하여 연구하였다. 본 연구의 목적은 동축 공기 합성천연가스 확산화염을 구현하여 연료조성에 따른 화염안정성과 화염구조, 분광특성, 온도분포를 실험적인 방법으로 연구하는 것이다. 각 화염의 분광특성을 관찰하기 위하여 분광기를 사용하였으며 연소장 내 온도측정을 위하여 K 형 열전대를 사용하였다. 연료 분사기 출구속도는 uF =5~40 m/s 사이에서 조절하였고 공기 분사기 출구속도는 uA =0~0.43 m/s 사이에서 조절하였다. 연소 동특성에 대한 실험을 통해 합성천연가스에 수소 성분이 증가하면 화염안정화 영역이 증가하고 부상화염 높이가 낮아져 화염길이가 짧아지는 것을 알 수 있었다.

The combustion characteristics with variations in synthetic natural gas (SNG) compositions were studied in a lab-scale combustor. The objective of the current study is to investigate the flame stabilization, flame structure, and spectrometry in a non-premixed SNG flame with varying fuel compositions. For the analysis of light emission in SNG flames, we used a spectrometer. As experimental conditions, the fuel jet velocity at the nozzle exit uF was varied from 5 to 40 m/s and the coaxial air velocity uA was varies from 0 to 0.43 m/s. The experiments showed that the flame stability increased with the hydrogen component in SNG.

#Coal Gasification(석탄 가스화) #SNG(합성천연가스) #Visible Flame Appearance(가시화염형상) #Chemiluminescence(자발광) #Spectrometry(분광분석)

참고문헌 (16)

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1. [단행본] - KEMCO Renewable energy center / 2008 / Renewable energy RD&D strategy series - 04 Coal use / Bookshill co.

2. [학술지(정기간행물)] - Boivin, P. / 2011 / A Four-Step Reduced Mechanism for SNG Combustion / Combust Flame 158 : 1059 ~ 1063

3. [학술지(정기간행물)] - Weinberg, F. / 2011 / SNG Formation in Methane Flames and Carbon Monoxide Release During Quenching / Combust Flame 158 : 273 ~ 280

4. [학술지(정기간행물)] - Kim, M. / 2011 / Flame Length Scaling in a Non-premixed Turbulent Diluted Hydrogen Jet with Coaxial Air / Fuel 90 : 2624 ~ 2629

5. [학술지(정기간행물)] - Oh, J. / 2012 / Liftoff Height Behavior in a Non-premixed Turbulent Hydrogen Jet with Coaxial Air / Fuel 91 : 134 ~ 140

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