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흙,, 탄화도란 석탄의 성분이 변화되는 진행 정도를 의미한다.75~1.8 1. ①목재(신탄) 가장 오래전부터 사용되어 온 연료의 하나로서 견목과 전목으로 구분이 된다. 3)연소 속도가 완만하고 착화온도가 높아진다.6 0.2~1. (1)고체연료(solid fuels): 천연 연료에는 석탄, 카바이트용 코크스 등으로 분류한다.. (d)열분해 공기를 차단한 상태에서 석탄을 가열하면 맨 먼저 수분이 증발하여 방출되고 이어서 가스가 방출되어 분해가 완료되는 것이다.45 1. 열분해 개시온도는 230~450℃이며, 갈탄, 연탄,000℃ 내외의 온도에서 건류하여 얻어지는 2차 연료를 코크스라 하며, 운반,3kcal/kg?℃정도이다.4~1. 2)수분 및 휘발물이 감소한다. ③석탄 태고의 식물이 지하에 매몰되어 지압, 목재가 있으며 인공연료에는  ......

 

 

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공학 자료 대기관리설계 자료 연료와 열 설비장치에 관해 레폿

 

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공학 자료 대기관리설계 자료 연료와 열 설비장치에 관해

 

[공학] [대기관리설계] 연료와 열 설비장치에 관해

 

연료

연료란 공기 중의 산소와 반응하여 발생된 연소열을 경제적으로 이용할 수 있는 가연물질을 말하며 연료의 상태에 따라 고체연료, 액체 연료 및 기체연료로 나눈다.

 

[1]연료의 구비조건

①가격이 저렴하고 양이 풍부하다

②연소가 용이하고 발열량이 클 것

③저장, 운반, 취급이 용이할 것

④저장 또는 사용 시 위험성이 적을 것

⑤인체에 유독성이 적고 매연 발생 등 공해 요인이 적을 것

 

[2]연료의 종류

연료는 그 형상에 따라 고체연료, 액체연료, 기체연료의 3종류로 분류되며 1차 연료인 천연연료와 2차연료인 인공연료가 있다.

 

(1)고체연료(solid fuels): 천연 연료에는 석탄, 목재가 있으며 인공연료에는 코크스, 연탄, 조개탄, 목탄 등이 있다.

 

①목재(신탄)

가장 오래전부터 사용되어 온 연료의 하나로서 견목과 전목으로 구분이 된다.

발열량이 3,000~4,000kcal/kg정도이며 착화온도가 240~270℃, 비열은 0.33kcal/kg?℃정도이다.

 

②목탄(숯)

목재를 탄화시킨 2차 연료로서 참나무와 같은 굳은 나무를 완만하게 300℃로 탄화하고 다시 1,000~1,100℃ 정도로 정련하여 실외로 꺼내어 탄분, 흙, 재 등 혼합물로 급격히 소화한 백탄과 느름나무등 연한 나무를 500℃에서 탄화하고 800℃로 정련하여 가마에서 자연 소화시킨 흑탄이 있다.

 

③석탄

태고의 식물이 지하에 매몰되어 지압, 지열 작용으로 열분해를 일으켜 탄소분이 풍부하게 변성된 것이며 석탄은 일반적으로 탄화도에 따라 이탄, 갈탄, 역청탄, 무연탄 등으로 분류하는데, 탄화도란 석탄의 성분이 변화되는 진행 정도를 의미한다.

탄화도가 클 경우 1)고정탄소의 양이 증가하고 산소의 양이 줄어든다. 2)수분 및 휘발물이 감소한다. 3)연소 속도가 완만하고 착화온도가 높아진다. 4)연료비(고정탄소/휘발분)가 증가한다.

석탄의 성질을 살펴보면

(a)비중

연료의 비중에는 석탄내부에 포함된 기공의 유, 무에 따라 겉보기비중과 참비중으로 구분된다. 석탄화도가 진행됨에 따라서 증가되는 경향이 있고 비중은 1.2~1.8정도이다.

▼고체연료의 비중

 

연료종류

비중

역청탄

무연탄

코크스

아탄

목탄

참비중

1.25~1.45

1.4~1.8

1.75~2.0

1.25~1.3

1.2~1.7

겉보기비중

1.2~1.3

1.3~1.6

0.75~1.4

0.3

0.3~0.6

기공률(%)

4~20

5~10

30~60

 

65~80

 

 

(b)수분

석탄에 함유된 수분으로 3가지 형태로 함유되어있다. 부착수분은 석탄표면에 흡착되어있는 수분으로 일정온도 가열시 증발하는 수분이다. 고유수분은 석탄 건조 후 남아있는 수분이고 결합수분은 연료중 수소와 결합된 수분을 말한다.

(c)점결성

점결성이란 석탄을 건류하면 용융 분해하여 가스를 발산한 후 코크스가 생기며 그 굳기를 나타내는 성질을 점결성 또는 코크스 화성이라 한다. 또한 점결성은 석탄 중 역청질 및 부식질의 유무에 따라 달라진다.

(d)열분해

공기를 차단한 상태에서 석탄을 가열하면 맨 먼저 수분이 증발하여 방출되고 이어서 가스가 방출되어 분해가 완료되는 것이다. 열분해 개시온도는 230~450℃이며, 석탄화도가 진행한 것일수록 분해온도가 높아진다.

 

④코크스

점결탄을 주성분으로 하는 원탄을 1,000℃ 내외의 온도에서 건류하여 얻어지는 2차 연료를 코크스라 하며, 여기에는 코크스 제조를 주목적으로 하여 코크스로에서 제조되는 제철용 코크스와 도시가스 제조시 부산물로 회수되는 가스 코크스가 있다. 용도에 따라 주물용 코크스, 용광로용 코크스, 가스화용 코크스, 카바이트용 코크스 등으로 분류한다.

발열량은8,000kcal/kg정도로 휘발분이 거의 없기 때문에 착화가 곤란하며, soot 발생이 없다.

 

⑤고체연료의 특징

▶연료비가 저렴하고 연료를 구하기 쉬우며 설비비 및 인건비가 적다.

▶연료의 유지관리가 용이하나 연료의 품질이 균일하지 않다

▶완전연소가 불가능하고 연소효율이 나쁘며 운반 및 저장이 불편하다.

 
 
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