초록 |
수분을 최소한 30 wt.% 이상 함유하고 있는 고점도 유체인 CWM의 연소효율, 즉 탄소전환율(carbon conversion efficiency)은 연료의 성상, 분무기 및 버너의 성능, 운전 조건, 보일러의 용량및 구조 등에 따라 많은 차이가 발생하나 보통 92 - 98 %이다. 또한 보일러의 열효율은 연료 중의 수분에 의한 손실열과 미연탄소분 때문에 중유에 비해 약 10 % 감소하며, 부하 조절비(turndown ratio)도 최대 4 : 1 정도로 중유에 비해 상당히 낮다. 그러므로 화염의 안정성과 부하 조절비를 높이고 미연탄소분의 발생을 감소시켜서 석유연료와의 성능 차이를 줄이는 것이 CWM연료의 상용화를 위하여 매우 중요한 사항이다. 특히 CWM의경우는 여러 개의 석탄 입자들과 물이 합체되어 단일 석탄 입자보다 직경이 훨씬 큰 액적들이 연소과정을 거치게 되므로 액적의 크기와 직접 관련된 분무기의 무화성능(atomization quality)은CWM연료의 연소효율을 높이고 안정된 화염을 유지하는 데 결정적인 역할을 하는 것으로 확인되었다. 따라서 본 연구에서는 CWM연료의 연소에 가장 핵심적인 요소이면서도 상대적으로 연구가 미진한 분무관계 분야에 대하여 분무특성을 이해하고 무화성능을 높일 수 있는 연료의 성상, 분무기의 구조 및 운전조건 등을 제시할 목적으로 최대 분무유량이 150 l/hr인 내부혼합식 분무기를이용하여 CWM연료의 분무실험을 수행하였다.
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