본 연구에서는 Drop Tube Furnace(DTF)를 이용한 $O_2/N_2$, $O_2/CO_2$ 조건에서 산소 농도(12, 21, 31%)에 따른 아역청탄 입자의 연소특성 및 질소산화물 배출특성에 관한 실험과 수치해석을 수행하였다. $O_2/N_2$, $O_2/CO_2$ 조건에서 산소 농도가 증가함에 따라 촤 연소율이 증가하였고 $O_2/CO_2$ 조건하에서 이산화탄소 경계층에서 석탄입자 표면으로의 산소 확산계수가 낮아지기 때문에 촤 연소율이 감소하였다. 산소 농도가 증가함에 따라 배출되는 NO의 농도는 증가하지만 완전 연소 조건인 31%의 산소 농도에서는 오히려 NO의 농도가 감소하였다. 반면, NO 배출 지수는 산소가 증가함에 따라 점차 감소하였다. $O_2/CO_2$ 조건에서 NO의 농도는 Thermal NO의 결여로 인해 $O_2/N_2$ 조건보다 작게 나타났다.
The char burn-out and NOx emissions from sub-bituminous coal were investigated in drop tube furnace under $O_2/N_2$ and $O_2/CO_2$ environments with different $O_2$ concentrations of 12, 21 and 31%. Results show that the char burn-out rate is faster as $O_2$ concentration increases higher and char burn-out rate under $O_2/CO_2$ decreases due to the lower oxygen diffusion into coal surface through the $CO_2$ rich boundary layer. NO concentration increases with increasing $O_2$ concentration, but declines at $O_2$ concentration of 31%. Meanwhile, NO emission indexes decreases monotonically with increasing $O_2$ concentration, which indicates that more NO reduction occurs with higher $O_2$ concentration probably due to greater HCN formation. For all conditions of $O_2$ concentration, the NO concentration under $O_2/N_2$ maintains higher than those of $O_2/CO_2$ due to presence of thermal NO.
