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습식전기집진기를 활용한 입자상 물질 및 황산화물 저감 성능에 관한 실험적 연구 KCI 등재

Experimental Study on Reduction of Particulate Matter and Sulfur Dioxide Using Wet Electrostatic Precipitator

  • 언어KOR
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/410579
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해양환경안전학회지 (Journal of the Korean Society of Marine Environment and Safety)
해양환경안전학회 (The Korean Society Of Marine Environment & Safety)
초록

본 연구에서는 강화되는 황산화물 및 입자상물질의 배출규제를 만족시키기 위한 후처리장치로 습식전기집진기에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 실험을 위해 선박용 중유(HFO, 황함유량 약 2.1%)를 연료로 사용하는 선박용 4행정 디젤엔진(STX-MAN B&W)을 활용 하였으며, 연돌에 설치된 습식전기집진기 입/출구에서 측정을 실시하였다. 미세먼지 측정을 위해서는 광학식 계측기(OPA-102) 및 중량농 도측정방식(Method 5 Isokinetic Train)을 이용하였으며, 황산화물 계측을 위해서는 FT-IR(DX-4000)을 사용하였다. 엔진부하는 50%, 75%, 100%로 변화시키면서 실험을 실시하였다. 실험 결과로, 엔진부하가 50%에서 100%로 변화함에 따라 미세먼지 저감 효율은 모든 부하 조건에서 94~98% 정도의 높은 저감 효율을 나타내었다. 추가적으로 습식전기집진기 퀜칭존에서 배기가스의 온도를 낮추는 과정 중 세정액에 의한 이산화황(SO2) 저감을 확인할 수 있었으며, 저감율은 엔진부하에 따라 55%~81%로 확인되었다.

This experimental study aims to investigate the use of a wet electrostatic precipitator as a post-treatment device to satisfy the strict emission regulations for sulfur oxides and particulate matter (PM). The inlet/outlet of a wet electrostatic precipitator was installed in a funnel using a marine four-stroke diesel engine (STX-MAN B&W) consuming marine heavy fuel oil (HFO) with a sulfur content of about 2.1%. Measurements were then obtained at the outlet of the wet electrostatic precipitator; an optical measuring instrument (OPA-102), and the weight concentration measurement method (Method 5 Isokinetic Train) were used for the PM measurements and the Fourier transform infrared (FT-IR; DX-4000) approach was used for the sulfur oxide measurements. The experimenst were conducted by varying the engine load from 50%, to 75% and 100%; it was noted that the PM reduction efficiency was a high at about 94 to 98% under all load conditions. Additionally, during the process of lowering the exhaust gas temperature in the quenching zone of the wet electrostatic precipitator, the sulfur dioxide (SO2) values reduced because of the cleaning water, and the reduction rate was confirmed to be 55% to 81% depending on the engine load.

목차
요 약
Abstract
1. 서 론
2. 실험장치 및 연구방법
    2.1 실험장비 및 시험장비 구성
    2.2 실험 장치
    2.3 실험 방법
3. 실험 결과 및 고찰
    3.1 PM 농도 측정 결과(광학식)
    3.2 중량농도법을 활용한 입자상물질 측정
    3.3 엔진 부하별 황산화물 및 이산화탄소 측정
4. 결 론
References
저자
  • 김종립(한국조선해양기자재연구원) | Jong-Lib Kim (International Standard Team Korea Marine Equipment Research Institute)
  • 오원철(㈜정원이앤씨) | Won-Chul Oh (JUNGWON ENC,Co.,Ltd)
  • 이원주(한국해양대학교) | Won-Ju Lee (Division of Marine System Engineering, Korea Maritime and Ocean University)
  • 최재혁(한국해양대학교) | Jae-Hyuk Choi (Division of Marine System Engineering, Korea Maritime and Ocean University) Corresponding Author