연소실 열부하의 개념

1. 소개

연소실 열부하는 열 발전 시스템에서 중요한 요소 중 하나입니다.이는 시스템의 효율성과 안정성에 직접적인 영향을 미치는데, 이번 글에서는 연소실 열부하에 대해 자세히 살펴보겠습니다.

 

2. 연소실 열부하의 개념

2.1 열부하의 정의

연소실 열부하는 연소 과정에서 발생한 열의 양을 나타냅니다.

2.2 온도와 압력의 상관관계

고온 고압의 연소가 이루어질수록 열부하는 증가하게 됩니다.

 

3. 연소실 열부하의 영향 요소

3.1 연료 품질

연료의 품질은 연소실 열부하에 직접적인 영향을 미치며, 효율적인 연소를 위해 적절한 연료 선택이 필요합니다.

3.2 공기 공급량

적절한 공기 공급은 효율적인 연소를 가능케 하며, 부족하거나 과다한 공기는 열부하를 증가시킬 수 있습니다.

 

4. 연소실 열부하의 계산

4.1 기본 식:

연소실 열부하는 다음과 같이 계산됩니다.

열부하=m×Cp ×ΔT 여기서 m은 질량 흐름, Cp 열용량, ΔT는 온도 변화입니다.

4.2 예제:

연료 질량 흐름이 10 kg/s, 열용량이 2000 J/kg·K, 온도 변화가 500 K일 때,

열부하=10kg/s×2000J/kg.K×500K=10,000,000W

 

5. 열부하의 효과

5.1 효율적인 에너지 이용

적절한 열부하 관리는 시스템의 에너지 이용 효율성을 향상시킵니다.

5.2 비용 절감

효율적인 연소 및 열부하 관리는 연료 소비를 줄여 비용을 절감할 수 있습니다.

 

6. 결론

연소실 열부하의 이해와 효율적인 관리는 열 발전 시스템의 성능 향상과 비용 절감에 기여합니다. 적절한 연료 및 공기 관리는 높은 에너지 효율성을 실현하는 핵심 요소입니다.

 

연소실 열부하

연소실 열부하

정의 : 연소실 열부하(volumetric heat release rate)는 단위용적·단위시간당 연소시킬 수 있는 폐기물의 발생열량을 의미한다.

θv (kcal /㎥·hr) = W(kg/hr) x Hl(kcal/kg) / V(㎥)

<의의> ·

연소실 열부하는 (투입량 x 발열량 / 체적)으로서 설계된 체적의 적절함을 판단하는 기준이다.

·폐기물의 투입량과 발열량에 대해 체류시간의 만족을 기준으로 연소실 체적을 대략적으로 결정할 수 있다. ·

일반적으로 연소실 열부하가 너무 크면 화염이 충만하고 온도가 높아 노벽의 손상 및 노벽에서의 급랭에 따른 검댕의 발생과 불안전연소가 우려된다. ·

연소실 열부하가 너무 작은 경우 화염이 일부에만 존재하고 운전상황 변화에 따른 연소실 온도유지가 어렵다.

예제>

불연속 연소식에 의해 발열량이 800kcal/kg인 폐기물을 하루에 5ton씩 소각 처리하려 고 한다. 소각로의 유효용적이 125㎥이고, 1일 운전시간이 8시간이라고 한다면 연소실 의 열부하는 얼마인가?

<풀이>

θv (kcal /㎥·hr) = W(kg/hr) x Hl(kcal/kg) / V(㎥) W(kg/hr)

= 5ton/day x 10³㎏/1ton x 1day/8hr = 625kg/hr

∴ θv = 625kg/hr x 800kcal/kg / 125㎥

= 4000 (kcal /㎥·hr)