배열회수보일러 입구덕트 형상 변화에 따른 열교환기 전단에서의 유속균일도 예측

Abstract

본 연구에서는 100 MW급 복합화력발전소 배열회수보일러 대상으로 CFD 상용 프로그램을 이용하여 배열회수보일러 내 배기가스의 유속을 예측하였다. 그리고 입구 덕트 형상을 변화시켜 재순환영역 감소되는 형상을 찾고 유속균일화 정도를 유속면적비를 이용하여 열교환기 전단의 유속균일도를 예측하였다. 배열회수보일러 입구 덕트에서 배기가스 거동을 살펴보았을 때 배열회수보일러 입구에서 부터 관성에 의해서 대부분의 유동이 열교환기 전단까지 수평방향으로 진행되며 입구 덕트에서 재순환영역이 예측되었다. 재순환영역을 줄이기 위해 입구덕트 형상을 변화시킨 세 가지 경우에 대해 수치해석을 수행하였다. 입구 덕트 내 공기의 균일도를 표시하는 50 % 유속면적비를 살펴보면 45°inlet duct인 경우는 S±50=0.86, 30°double inlet duct 인 경우는 S±50=0.9 및 70°inlet duct 인 경우는 S±50=0.84로 나타났다. 본 논문에서 선정한 세가지 형상 중에서는 30°double inlet duct 인 경우가 가장 균일한 분포를 나타내었다.