질소산화물 제어 기술

제어 원리 연소 관리 Thermal NOx 의 생성을 억제하기 위해서는 Zeldovich mechanism 의 기본 반응식인 식2의 반응 이 억제되어야 한다. 이 반응의 반응 상수는 온도 증가에 따라 매우 급격하게 증가하므로, 우선 연소 반응물의 온도를 낮추는 것이 가장 우선되는 방법이다. 연소실의 온도를 낮추는 방법으로 가장 간단한 방법은 과잉 공기를 투입하는 방법과 물을 분사하는 방법을 들 수 있다. 과잉 공기 투입 방법은 앞서 설명하였듯이 연료가 부족한 상태에서 과량의 공기가 화염에서 발생된 열을 가지고 나가 버리기 때문에 연소 온도가 낮게 되어서 NO의 생성이 적게 된다. 물을 액체상으로 연소로에 투입하였을 경우에는 NO 의 생성에 크게 두 가지 영향이 있게 된 다. 한가지는 물의 증발열과 현열의 영향으로 반응물의 온도를 낮게 하는 영향이며, 또 한가지는 생성되는 수증기의 량이 증가함에 따라 식5, 식6, 식7에서와 같은 O, H, OH 라디칼의 생성이 달라지는 것이다. O2 --------- O 식5 2H2O + O2 -------- 4OH 식6 2H2O ------- 4H + O2 식7 연소 방정식을 이용하여 계산을 하여 보면 물의 분사에 따라 거의 선형적으로 온도가 감소하며, NO의 생성량은 급격히 감소함을 알 수 있다. 연소실의 온도를 낮추는 방안으로 연소 반응물의 온도를 낮추는 방법 이외에 산소의 농도를 조절하는 방법이 가능하다. 연료에 비하여 매우 적은 량의 공기를 주입하거나, 산소의 비율이 낮은 공기로 흡입시키거나, 배기가스의 일부를 다시 흡입시키는 방법 (배기가스 재순환: flue gas recirculation)등이 그것이다. 이…
연소 방정식을 이용하여 계산을 하여 보면 물의 분사에 따라 거의 선형적으로 온도가 감소하며, NO의 생성량은 급격히 감소함을 알 수 있다. 연소실의 온도를 낮추는 방안으…