초록 ▼

보일러와 같은 에너지 다소비형 기기에서 배출되는 배가스로부터폐열을 회수할 수 있는 고효율의 열교환기를 개발하는 것은 에너지 절약 측면에서 대단히중요하다. 일반적인 간접접촉식 절탄기는 저온부식으로 인하여 배가스 출구온도가 180 oC이상이 되어야 하며, 이로 인한 보일러의 효율감소는 10% 이상이 된다. 그러나 내식성이강한 스테인레스 핀-튜브를 사용한 응축형 절탄기는 배가스의 온도를 최대한 내려 배가스에 포함된 현열뿐만 아니라 수증기의 잠열까지도 회수할 수 있다. 또한 배가스내에 포함된 분진 등의 오염물질이 응축수에

보일러와 같은 에너지 다소비형 기기에서 배출되는 배가스로부터폐열을 회수할 수 있는 고효율의 열교환기를 개발하는 것은 에너지 절약 측면에서 대단히중요하다. 일반적인 간접접촉식 절탄기는 저온부식으로 인하여 배가스 출구온도가 180 oC이상이 되어야 하며, 이로 인한 보일러의 효율감소는 10% 이상이 된다. 그러나 내식성이강한 스테인레스 핀-튜브를 사용한 응축형 절탄기는 배가스의 온도를 최대한 내려 배가스에 포함된 현열뿐만 아니라 수증기의 잠열까지도 회수할 수 있다. 또한 배가스내에 포함된 분진 등의 오염물질이 응축수에 의해 제거되기 때문에 환경문제도 일부 해결할 수 있어최근에 이에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.본 연구는 180 oC 이하의 저온 배가스로 부터 폐열을 회수할 수 있는 간접접촉식 응축형 절탄기를 개발하는 것이 주된 목표이며, 이를 위하여 용량 15,000 kcal/h 의 절탄기를설계, 제작하여 성능실험을 행하였다. 주요 변수로는 과잉공기비 130∼200 %, 배가스량300∼500 kg/h, 급수량 1,200∼3,600 kg/h 이다. 또한 절탄기 설계 프로그램을 개발하고,개발된 프로그램의 신뢰도를 높여주기 위해 이론 및 실험 결과들을 서로 비교분석하였다.결론적으로 실험 및 수치해석에서 얻은 전열량의 오차는 -2.3∼5.7 %, 압력차는 -2.2∼9.5 % 로 두 결과들이 비교적 잘 일치하고 있으며, 열회수율이 6∼9 % 정도나 증가하였다.

Abstract ▼

It is very important to develop a high efficient heat exchangerthat can recover waste heat from a flue gas produced by instruments spending muchenergy such as boilers at the side of energy savings. Because temperatures of the fluegas at the outlet of boiler or heat exchanger should be genera

It is very important to develop a high efficient heat exchangerthat can recover waste heat from a flue gas produced by instruments spending muchenergy such as boilers at the side of energy savings. Because temperatures of the fluegas at the outlet of boiler or heat exchanger should be generally higher than 180 ℃because of a low temperature corrosion, the boiler efficiency reduces more than 10%.By using a corrosion-resisting STS 304 fin-tube heat exchanger, it achieves highefficiency by reducing flue-gas temepratures to a level at which most of the watervapor in the flue gas is condensed and the latent heat associated with phase change ofthe water is recovered.The purpose of this research is to develop a condensing economizer that canrecover waste heat from temperatures lower than 180 ℃. To do so, An economizerof 15,000 kcal/h was designed and manufactured and experiments were performed.Major variables are excess air ratios of 130∼200 %, flue gas mass flow rates of 300∼500 kg/h, and feeding water rates of 1,200∼3,600 kg/h. A performance of programdeveloped has been verified by comparisons with experimental data.From the results, the boiler efficiencies increase 6∼9 %. The differences betweenthe experimental results and results of the design program are -2.3∼5.7 % in the heattransfer rate and -2.2∼9.5 % in the pressure drop.

목차 Contents

• 1. 서론...9
• 2. 실험 및 결과분석...11
• 3. 수학적 이론 및 결과 분석...30
• 4. 결론...45
• 참고문헌...46
• 연구수행관련 논문발표 목록서...47
• 자체평가서...48