본 연구에서는 덕트 버너를 추가적으로 사용하는 수직형 배열회수 보일러(HRSG)에서 발생하게 되는 화염에 의한 전열면으로의 화염 복사 열전달에 의한 영향을 살펴보기 위한 해석 기법을 마련하였다. 덕트 버너 화염과 전열면은 가상의 평면으로 가정하였고, 화염 온도, 면적 및 방사율 입력정보는 간략화 하였다. 덕트버너 설치 위치 및 연료를 달리한 3 가지 해석 case 가 고려되었으며 계산된 화염 복사 열전달률과 열유속은 삼원자 가스 복사 및 대류 열전달과 비교되었다. 모든 해석 case 에서 삼원자 가스복사 열전달에 의한 영향은 미미하였고, 전열면에서 대류 열전달 대비 화염 복사 열전달률은 8~41%인 것으로 나타났다. 이 연구에서 얻은 중요한 사실은 화염 복사가 집중되는 전열면의 중앙부분에서 국부적인 열유속은 화염 복사에 의해 완전히 지배된다는 것이다.
A method was developed for analyzing the radiation heat transfer from the duct burner flame to the heat exchanger in a heat recovery steam generator (HRSG) in order to supplement the existing thermal design process. The burner flame and the heat exchanger were considered to be imaginary planes, and the flame temperature, surface, and emissivity were simplified using an engineering approach. Three analysis cases in which the duct burner position and fuel were changed were considered. The calculated flame radiative heat transfer and local flux on the heating surface were compared with those of 3-atomic gas radiation and convection. In all analysis cases, heat transfer by 3-atomic gas radiation was very small. The ratio of the flame radiative heat transfer to the convection heat transfer on the heating surface was estimated to be as high as 8-41%. Moreover, the local heat flux on the heating surface centerline was dominated by flame radiative heat flux.
