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  질소산화물과 일산화탄소
  글쓴이 : 심재혁   고유ID : sjh5931     날짜 : 19-07-05 05:15     조회 : 152    

CFBC 발전소에서 근무하고 있습니다.
항상 도움 많이 받고 있어서 정말 감사합니다.

1. NOx를 제어하기 위해 UREA를 주입하는데 UREA에 물을 30%섞어서 사용하고 있습니다. NOx분해 화학식을 보면 반응하는 것은 결국 O2와 UREA인데 왜 물을 같이 섞어줘야 하나요?

2. 보일러 노내 온도가 감소하게 되면 CO가 상승합니다. 이는 산소의 부족이나 노내 온도가 연료의 착화점보다 충분히 높지 않은 것이 원인이라고 생각합니다. CO는 불완전연소에 의해 발생하는데 과잉공기를 주입하면 CO를 제어 할 수 있는것으로 보입니다. 하지만 과잉공기로 인해 NOx 농도가 상승하는 것의 이유는 무엇입니까?

3. NOx를 제어하기 위해 투입되는 UREA에 포함된 H2O로 인해 CO가 생성 될 수 있습니까?

4. Boiler 정지 시 온도감소가 이루어지는데 NOx를 제어하려면 CO가 상승하고 CO를 제어하려면 NOx가 상승하는 등 NOx와 CO는 반대의 반응을 보여주고 있습니다. NOx와 CO를 둘 다 제어하는 방법은 없습니까?


지식의 깊이가 얕아 질문의 수준이 높지 않은 점 죄송합니다.

Stefano    19-07-07 22:52
(1) 화학반응에 수분이 사용되기도 하지만  Urea Solution을 사용하면 골고루 분사하는데 용이하기 때문에 사용됩니다.

Urea의 분자구조식은 NH2-CO-NH2 이지만 합성반응에 NH3와 CO2가 사용되듯 분해되면 CO가 발생되는 것이 아니고 CO2가 발행되며 생성된 NH3는 산화력이 강한 NOx와  반응하여 N2, H2O로 전환되면서 무해한 물질로 전환하는데 사용됩니다. 

Urea 합성반응에서 NH3와 CO2가 직접 Urea로 전환되는 것이 아니듯 Urea의 분해반응은 아주 복잡한 반응들로 구성되어 있습니니다. 

(2) 노 내에서 C나 CO가 생성되는 원인은 고온에서 C나 CO가 CO2보다 더 안정된 상태이기 때문일 것입니다.  기체연료에서는 연소 온도가 높을수록 CO 생성랴이 늘어나고 액체나 고체연료에서는 분완전 연소로 생성되는 그을음 등이 C나 CO를 더 많이 생성해 내기 때문일 것으로 봅니다. 

불완전연소를 방지하기 위해 과잉공기를 사용하면 어느 구간에서는 CO의 생성이 줄겠지만 연소반응온도가 높아질 경우 NOx 생성이 늘어나는 현상이 있지만 과잉공기가 과다할 경우 다시 NOx 생성이 줄어들 것이므로 적절한 과잉공기를 사용할 필요가    있고 적절한 과잉공기를 사용하면서 NOx를 제거하기 위해 Urea Solution 등을 사용하게 된 것이지요.

(3) Urea Solution을 사용하기 때문에 직접적인 원인에 의해 CO가 생성되는 것은 아니고(화학반응에 의해 생성되는 것은 아니고) 다른 원인에 의해 나타날 수 있는 요소에 해당할 것입니다.

(4) NOx를 제거하면서 연소효율이 적절히 유지되고 CO 생성이 낮은 조건을 찾은 기술이 바로 De-NOx 기술의 핵심인 셈입니다.  (이를 위해 연소온도의 조절 뿐 만 아니라 국부적 과열현상을 방지하는 것, 불완전 연소를 최대한 억제하는 것이지요.)
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