대기환경기사 필기/연소공학
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연소공학 - 열발생율, 이론연소온도, 소요동력 계산식대기환경기사 필기/연소공학 2020. 10. 7. 22:59
1. 열발생율 [kcal/m3*hr] 계산식 ex) 가로, 세로, 높이가 각각 3m, 1m, 1.5m인 연소실에서 연소실 열발생율을 2.5*10^5kcal/m3hr 가 되도록 하려면 1시간에 중유를 몇 kg 연소시켜야 하는가? (단, 중유의 저위발열량은 11,000kcal/kg) 풀이 열발생율과 연료의 저위발열량, 체적을 알면 시간당 필요한 연료량을 계산할 수 있다. 열발생율 = (저위발열량 * 연료량) / 체적 에서 연료량 = (체적 * 열발생률) / 저위발열량 따라서 문제에 주어진 값을 넣어 계산하면 다음과 같다. 연료량 = (2.5*10^5) * (3m*1m*1.5m) / 11000kcal/kg = 102.27kg/hr 2. 이론연소온도 계산식 ex) 저위발열량이 5,000kcal/Sm3의 연소가스..
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연소공학 - 발열량 계산식대기환경기사 필기/연소공학 2020. 10. 6. 23:13
1. 발열량의 정의 저위발열량(Hl) : 고위발열량에서 수분의 증발잠열을 제외한 값고위발열량(Hh) : 연료 연소시 발생되는 총 발열량 값 2. 고체연료 및 액체연료의 발열량 계산식 1) 고체, 액체 연료의 저위발열량(HI) 계산식 ex) 수소12%, 수분 0.3%가 포함된 고체연료의 고위발열량이 10000kcal/kg일 때 이 연료의 저위발열량의 값은 얼마인가? 풀이 고위발열량이 문제에서 주어졌기 때문에 따로 구할 필요없이 공식을 사용하면 된다. 저위발열량(Hl) = 고위발열량(Hh) - 수분의 증발잠열( 600* (9H+W) ) = 10,000kcal/kg - 600 * (9*0.12 + 0.003) = 9,350kcal/kg 2) 듀롱(Dulong)식에 의한 고위발열량(Hh) 계산식 ex) 액체연료..
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연소공학 - 열적 NOx 저감법, 평균가스온도 계산식, 폭발범위대기환경기사 필기/연소공학 2020. 10. 6. 00:14
1. 열적 NOx 의 생성억제 방안 (1) 희박 예혼합 연소를 함으로써 최고 화염온도를 1800K 이하로 억제한다. (2) 화염형상의 변경 : 화염을 분할하거나 막상에 엷게 뻗쳐서 열손실을 증가시킨다. (3) 완만혼합 : 연료와 공기의 혼합을 완만히 하여 연소를 길게함으로써 화염온도 상승을 억제한다. (4) 수증기분무 : 화로내에 물이나 수증기를 분무하여 산소와 수소를 분해시키면 흡열반응을 일으키는 동시에 둥근 화염을 형성시켜 NOx 발생을 방지한다. (5) 저온도 연소 : 주입하는 공기의 예열온도를 조절하여 질소산화물 발생을 줄인다. (6) 2단 연소법 : 1차적으로 이론공기량의 95% 정도를 버너에 공급하고, 나머지 공기는 버너의 상부에 공급함으로써 두 연소단계 사이에서 열의 일부가 제거되어 최고온도..
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연소공학 - 착화온도, 등가비, 탄수소비, 매연..대기환경기사 필기/연소공학 2020. 9. 29. 22:43
1. 착화온도 : 충분한 공기의 공급하에서 고체연료를 가열하면 어떤 온도에 달하여 더 가열하지 않아도 연료 자신의 연소열에 의해 연소를 계속하게 된다. 이 온도를 착화온도라 한다. (1) 착화온도의 특징 - 가열물의 증발량이 많을수록 낮아진다. - 화학결합의 활성도가 클수록 낮아진다. - 산소와의 친화성이 클수록 낮아진다. - 활성화에너지가 작을수록 낮아진다. - 분자구조가 복잡할수록 낮아진다. - 발열량이 높을수록 낮아진다. - 공기중의 산소농도가 클수록 낮아진다. - 화학반응성이 클수록 낮아진다. - 공기의 압력이 높을수록 낮아진다. - 비표면적이 클수록 낮아진다. - 석탄의 탄화도가 작을수록 낮아진다. - 탄화수소의 분자량이 클수록 낮아진다. 착화온도가 낮아진다는 것은 낮은 온도에서 연소가 발생한다..
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연소공학 - 기체연료 연소장치대기환경기사 필기/연소공학 2020. 9. 29. 20:45
1. 확산연소 : 기체연료와 연소용 공기를 연소실로 보내 연소하는 방식 - 확산연소시 연료류와 공기류의 경계에서 확산과 혼합이 발생 - 연소형태는 연소기의 위치에 따라 달라지며 화염이 긴 형태이다. - 역화의 위험이 없으며 가스와 공기를 예열할 수 있다. - 연료 분출속도가 클 경우 그을음이 발생하기 쉽다. - 주로 탄화수소가 적은 발생로가스, 고로가스에 적용되는 연소방식이며 천연가스에도 사용 가능 - 포트형과 버너형이 있다. ※ 확산형 가스버너 중 포트형 - 버너 자체가 로벽과 함께 내화벽돌로 조립되어 로 내부에 개구된 것이며, 가스와 공기를 함께 가열할 수 있다. - 고발열량 탄화수소를 사용할 경우는 가스압력을 이용하여 노즐로부터 고속으로 분출케 하여 그 힘으로 공기를 흡인하는 방식 사용 - 밀도가 ..
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연소공학 - 액체연료 연소장치대기환경기사 필기/연소공학 2020. 9. 28. 23:59
1. 유압분무식 버너 : 노즐을 통해서 5~20kg/cm2 의 압력으로 가압된 연료를 연소실 내부로 분무시키는 연소장치 버너 (1) 장점 - 대용량 버너 제작이 용이함 - 구조가 간단하여 유지 및 보수가 용이 - 연료분사범위는 15 ~ 2000L/hr - 연료유의 분사각도는 약 40 ~ 90º 정도의 넓은 각도를 가짐 - 유압은 약 5 ~ 30kg/cm2 (2) 단점 - 유량조절범위가 좁아 부하변동에 대한 적응성이 낮음 (환류식 1 : 3, 비환류식 1 : 2) - 연료의 점도가 크거나 유압이 5kg/cm2 이하가 되면 분무화가 불량해짐. 2. 회전식 버너 - 주로 부하변동이 있는 중소형 보일러에 사용되며 분무는 기계적 원심력과 공기를 이용 - 유압은 0.5kg/cm2 전후이며 유량조절 범위는 1 : 5..
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연소공학 - 고체연료 연소장치대기환경기사 필기/연소공학 2020. 9. 28. 23:34
※ 고체연료의 대표적인 연소형태로는 표면연소와 분해연소가 있다 표면연소는 적열 코크스나 숯의 표면에 산소가 접촉하여 일어나는 연소로 흑연, 코크스, 목탄 등이 고온연소시 표면이 빨갛게 빛을 내면서 반응하는 연소이다. 표면연소는 화혐이 없는 연소형태를 띈다. 분해연소는 고체연료가 화염을 정상적으로 내면서 연소하는 것이다. 장작, 석탄 등이 열분해하여 발생한 증기와 함께 연소초기에 불꽃을 내면서 반응한다. ※ 고체연료 연소장치 1. 미분탄연소장치 : 석탄을 0.1mm 정도 이하의 미분으로 분쇄한 것을 1차 공기중에 부유시켜 이를 버너로서 로내에 분출, 연소시키는 방법 - 연소에 필요한 시간은 입자지름의 제곱에 비례한다. (1) 장점 - 연소의 조절이 쉽고 점화,소화시 손실이 적다. - 연료의 표면적이 크고 ..
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연소공학 - 공기비(m)대기환경기사 필기/연소공학 2020. 9. 24. 22:25
1. 공기비의 특징 (1) 공기비(m)가 클 경우 발생하는 현상 - 연소실 내 연소온도의 감소 (연소실의 냉각효과를 일으킴) - 희석효과가 높아져 연소 생성물의 농도 감소 - 에너지 손실이 증가하며 배기가스에 의한 열손실 증대 - SO2, NO2의 함량의 증가로 인한 부식 가속화 - CH4, CO, C 물질의 농도 감소 (2) 공기비(m)가 작을 경우 발생하는 현상 - 연소가스 중 CO와 CH의 농도 증가 - 매연이나 검댕의 발생량 증가 - 폭발 위험 - 연소효율의 증가 2. 공기비(m) 구하는 공식 (1) 오르쟛트 분석법에 의한 배출가스 분석식 (CO2%, O2%, CO%가 주어질 때) 위 식은 공기비를 구할 때 가장 많이 사용하는 식이다. 확실히 암기하고 가는 것이 좋다. ex) 석탄 사용 가열로의 ..