개념 한 쪽
에너지관리기사 연소방법 — NOx·부식·화상면적
연소방법은 화염을 안정시키면서 질소산화물과 부식을 줄이는 쪽으로 잡는다. NOx 억제 조작, 점화 시 역화와 실화의 경계, 황산이슬 부식이 생기는 자리, 송풍기 풍량 조절법, 화상면적 계산을 본다.
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뜻
질소산화물은 고온에서 많이 생기므로 연소 온도를 낮추는 방향으로 억제한다. 2단 연소, 배기 재순환, 저산소 연소가 대표 수단이고, 공기를 고온으로 예열하면 화염온도가 올라 NOx 생성이 오히려 촉진된다.
점화는 유출속도와 화염전파속도의 관계로 갈린다. 유출속도가 화염전파속도보다 느리면 불꽃이 버너 안쪽으로 들어가는 역화가 일어나고, 너무 빠르면 불꽃이 뜨거나 꺼지는 실화가 된다.
부식은 자리를 가려야 한다. 황산이슬이 맺혀 생기는 저온부식은 공기예열기에서 잘 생긴다. 황에 의한 저온부식은 과잉공기를 줄이고 배기가스 온도를 올려 이슬점 아래로 떨어지지 않게 막는다.
송풍기 풍량은 회전수, 댐퍼, 베인으로 조절한다. 조속기(거버너)는 원동기의 회전수를 일정하게 잡는 장치이지 송풍기 풍량 조절법이 아니다. 연소장치별 공기과잉계수는 혼합과 제어가 나쁠수록 커져 수동 수평화격자, 산포식, 이동화격자 스토커 순으로 작아진다.
화상면적은 연료량을 화상 연소율로 나눠 구한다. 상당증발량 0.05ton/min은 시간당 3,000kg이고, 필요한 연료량은 3,000×539÷(5,800×0.87)≈320kg/h이므로, 연소율 73kg/m²·h로 나누면 약 4.4m²다.
예제
선지 판단은 NOx 억제 수단에서 공기 고온예열을 빼는지, 유출속도가 느리면 역화·빠르면 실화로 가르는지, 황에 의한 저온부식이 공기예열기에서 생긴다고 보는지, 화상면적을 연료량÷연소율로 구해 약 4.4m²를 얻는지에서 갈린다. 4.4m²와 역화·실화 판단이 그 예다. 공기예열을 NOx 억제책으로 본 선지, 거버너를 풍량 조절법으로 든 선지는 어긋난다.
자주 묻는 물음
- NOx 생성을 억제하는 연소방법은 무엇인가요?
- 2단 연소, 배기 재순환, 저산소 연소입니다. 공기 고온예열은 NOx를 늘립니다.
- 황에 의한 저온부식은 어디서 생기고 어떻게 막나요?
- 황산이슬이 맺히는 공기예열기에서 생깁니다. 과잉공기를 줄이고 배기가스 온도를 올려 막습니다.
- 화상면적은 어떻게 구하나요?
- 필요 연료량을 화상 연소율로 나눕니다. 예시에서는 약 320kg/h÷73kg/m²·h≈4.4m²입니다.
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