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HWAHAK KONGHAK,
Vol.26, No.5, 517-525, 1988
2단 선회류 유동층 연소로내에서 저품위 무연탄의 연소특성(I)
Combustion Characteristics of Low-Grade Anthracite Coal in a Two-Stage Swirl-Flow Fluidized Bed Combustor(I)
연소효율을 증진시키기 위하여 2단 선회류 유동층 연소로를 고안하였다. 이 연소로는 하단과 상단의 두 개 층으로 구성되었고 층내 물질이 연속 배출되는 일류관이 각 층에 설치되어 연속 조작되었다. 하단으로부터 상승하는 연소기체(미분고체 입자를 포함한)는 2단 분산판에 부착된 4개 노즐을 통과하여 접선류를 이루고, 분산판 윗판의 다공을 통과하는 2차 공기는 축류를 이루도록 구성되었다. 이는 "축류-접선류 선회류 장치"에 상당되며, 비산되는 미세입자가 원심력에 의해 기벽을 타고 하강해서 2단 분산판 위에 수집되어 2차 공기에 의해 유동화되면서 동시에 연소된다. 이 장치에서 국내산 저품위 무연탄(총발열량=2,810 kcal/㎏, 입자경<2 ㎜)의 연소실험을 수행하였다.
실험결과 선회류 영향으로 인하여 비산유출량과 미연소 탄소 손실량이 같은 크기의 단단 유동층 연소로에 비하여 크게 감소하였고 연소효율은 단단 유동층 연소로에 비하여 약 20 % 이상 증진되었다.
A two-stage swirl-flow fluidized bed combustor(FBC) has been devised to increase the combustion efficiency. The combustor consists of a first stage and a second stage with overflow drain, respectively. The combustion gas, including fine particles from the first stage, is tangentially introduced into the second stage through 4 nozzles, which are inserted into holes drilled in the second stage distributor, and secondary air is axially introduced through multiorifices drilled on the upper plate of the second distributor. The second stage is equivalent to a "axial-plus-tangential entry swirl generator", so that fine particles in the second stage are thrown to the wall under the influence of centrifugal forces in the swirl-flow, decended, collected on the second distributor, fluidized by the secondary air, and burnt within the second stage. Hot bed tests are carried out using low-grade anthracite (gross heating value=2,810 kcal/㎏, particle diameter<2 ㎜).
Due to the effect of swirl-flow, the amount of fines elutriated and the unburned carbon loss are considerably reduced in the two-stage swirl-flow FBC as compared with the same size single-stage FBC. Combustion efficiency is increased by about 20 % as compared with the same size single-stage FBC.