개념 한 쪽
에너지관리기사 고부하 연소기술 — 완전연소와 버너
같은 연소실에서 더 많은 열을 뽑으려면 연료를 잘게 나눠 공기와 빨리 섞고, 연소를 끊기지 않게 이어야 한다. 완전연소의 조건, 액체연료의 분무연소, 예혼합 연소의 역화 위험, 회전식 버너의 분무각, 폭굉과 2차 연소를 본다.
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뜻
석탄을 완전연소시키려면 온도를 착화온도 이상으로 유지하고, 공기가 연료에 닿도록 접촉과 통풍을 확보하며, 연료와 공기를 예열한다. 착화온도 이하로 떨어뜨리면 완전연소가 되지 않는다.
액체연료는 그대로 태우지 않고 버너에서 미세 입자로 뿌려 공기와 섞는 분무연소가 공업의 표준이다. 기체연료는 공기와 미리 섞는 예혼합연소와 타면서 섞는 확산연소로 나뉘고, 예혼합 쪽은 가연혼합기가 미리 만들어져 있어 역화 위험이 있다.
회전식 버너는 회전컵의 원심력으로 연료를 무화한다. 분무각은 40~80°로 넓으며, 10~40°라는 설명은 틀리다. 연소파가 초음속으로 퍼지는 폭굉은 디토네이션이고, 아음속으로 퍼지는 확산 연소는 디플라그레이션이다.
불완전연소로 남은 일산화탄소 같은 미연가스가 연도에서 다시 타는 것은 2차 연소다. 등유나 경유처럼 휘발성이 큰 연료를 접시 모양 용기에 담아 증발시켜 태우는 방식은 포트식 연소다. 적열 상태의 석탄이나 코크스에 공기나 산소를 넣어 불완전연소시키면 발생로가스가 되고, 수증기를 넣으면 수성가스가 된다.
예제
선지 판단은 완전연소 조건을 착화온도 이상으로 잡는지, 액체연료에 분무연소를 고르는지, 예혼합 연소의 역화 위험을 인정하는지, 회전식 버너의 분무각을 40~80°로 보는지에서 갈린다. 디토네이션과 발생로가스가 그 예다. 예혼합 연소에 역화 위험이 없다고 본 선지, 회전식 버너의 분무각을 10~40°로 본 선지는 어긋난다.
자주 묻는 물음
- 석탄을 완전연소시키는 조건은 무엇인가요?
- 착화온도 이상 유지, 공기 접촉과 통풍, 연료와 공기의 예열입니다.
- 예혼합 연소의 대표적인 위험은 무엇인가요?
- 가연혼합기가 미리 섞여 있어 역화 위험이 있다는 점입니다.
- 연소파가 초음속으로 퍼지는 현상을 무엇이라 하나요?
- 폭굉, 곧 디토네이션이라고 합니다. 아음속 확산 연소는 디플라그레이션입니다.
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