[에너지관리기능사] 연소 및 연소장치와 소화 필기 & 연습문제

CH05. 연소 및 연소장치와 소화 

1. 가연물질의 연소 형태 

1) 확산 연소 : 기체연료 

2) 증발연소 : 중유를 제외한 액체연료, 가연성 증기로 되고 착화되어 화염을 

3) 분해연소: 붕유 

4) 표면연소 : 숯, 코크스, 금속등 

5) 자기연소 : 화약, 폭약 

2. 연소온도에 미치는 인자

1) 연소시 연소용 공기의 온도

2) 연소용 공기 중 산소의 농도

3) 연료단위당 발열량 

4) 연소시 반응 물질의 주위 압력

5) 공기비, 최고연소온도는 공기비가 1보다 조금 작을때 최고가 된다. 

3. 그을음의 생성원인 

- 연소의 온도가 낮을수록 생성

-연소시 주위의 조건 및 압력이 적당치 못할때 

-탄화수소비가 큰 연료일수록 생성 

-산화하기 어려운 연료가 연소할때 

4. 일산화탄소(CO)의 생성

-산소의 농도가 불충분할때 

5. 기체연료 연소방식 

1) 확산연소방식 : 버너형(선회형), 포트형, 방사형 / 공기와 가스연료를 각각 연소실로 분사 

2) 예혼합 연소방식 : 미리 혼합시킨 후 연소실에 분사시켜 연소하며 화염이 짧고 고온의 화염 온도를 얻을 수 있는 연소방식이나 역화의 위험이 따른다. (고압버너, 저압버너, 송풍버너)

6. 액체연료의 연소방식 

1) 분무연소방식 : 연소실 내로 분사시켜 연소하는 기계식 연소방식 

무화방식의 종류

-이류체무화식 : 증기나 공기등의 분무매체에 의해 무화

-선회류무화식

-회전이류체무화식

-유압 무화식 

-충돌 무화식

-진동 무화식

2) 기화연소방식

7. 분무하는 이유

-단위중량당 표면적을 크게 한다. 

-공기와의 혼합이 좋다. 

-완전연소 돕는다 (효율 좋음)

8. 고체연료의 연소방식

- 화격자 연소방식

-미분탄 연소방식

-유동층 연소방식 (세분탄, 거꾸로 빻은 고체연료가 이동)

9. 소화방식 

냉각소화 : 물의 수증기 증발잠열 사용 ( 539)

10. 기체연료 연소장치

1) 확산형 가스버너 

-포트형 : 내화재로 구성된 화구에서 공기와 가스를 각각 송입하여 공기와 가스연료를 고온으로 예열할 수 있는 형태로 연소하며 발생로가스등을 연소시키는 형식 

-버너형 : 공기와 가스연료를 가이드베인을 통하여 혼합연소시키는 형태로서 구조의 모양과 설비에 따라서 연료 선택의 사용범위가 넓다.

- 방사형 

2) 예혼합형 가스버너

-저압버너 

-고압버너

-송풍버너

11. 분무식 버너

1) 유압식 버너 - 기름펌프로 연료 자체에 높은 압력을 가하여 작은 분사구에서 무화 

유량 조절 범위 1 : 1.5 ~ 1 : 4 

2) 회전식 버너 - 고속의 회전한는 무화컵의 원심력에 의하여 연료유를 비산시켜 무화하는 형식의 버너 

3) 기류식 버너 

- 고압기류식 버너 : 스팀제트식버너 유량의 조절 범위가 1 : 10 정도 (큰편)

12. 보염장치 

1) 윈드박스 : 공기가 선회류를 형성하여 공기와 연료의 분무 혼합을 촉진시키는 기구 

송풍기 - > 윈드박스 -> 연소실 

2) 스태빌라이저 (보염기)

연료와 공기가 잘 혼합되도록 연소용 공기를 조절하는 장치 

3) 컴버스트 ( 대롱통)

중유 연소 시 분무 입자의 열분해를 촉진시켜 완전연소 도모

4) 버너 타일 

연료와 공기의 흐름방향 조절

13. 기체연료의 연소방식

1) 확산 연소방식 : 외부 혼합식

2) 예혼합 연소방식 : 내부 혼합식, 고온의 화염을 얻을 수 있다. 역화의 위험성이 크다. 

14 . 센터 파이어형 가스버너 : 기름과 가스 동시 연소 2중관 구조 

 

예상문제 (오답)

1. 건타입 버너는 유압식과 기류식을 병용한 버너이며 소형으로 전자동이 가능하다. 

2. 유전자 밸브는 인터록 장치와 연결되며 버너 입구에 설치한다. 

3. 오일버너의 유압 

회전식 버너 0.5~3kg/cm^2

고압증기식 버너 0.3~6

압력분무식 버너 5~20

건타입 버너 7

4. 회전식 로터리 버너는 유량이 적을수록 무화가 나빠진다. 

5. 경유나 등유는 기화식 버너에 적합한 오일버너이다. 

6. 연료는 인화점 이상이나 이하로 예열하는 것보다 연료의 착화점에 따라 적정온도로 예열하면 완전연소가 용이

7. 중유의 첨가제 

- 연소촉진제

-회분개질제

-탈수제

-슬러지 분산제

8. 미분탄은 200메시 이하 에서 버너연소로 이루어지므로 연소량의 조절이 용이하다. 

9.연료탱크와 버너 사이에는 여과기, 유량계, 기름가열기, 유수분리기가 필요하다. 

10. 관지름이 2배 증가하면 관내유속은 1/4배로 감소한다.

11. 기름이나 가스의 연소시 연료보다 공기를 먼저 노 내에 공급한 경우 점화 시 역화가 방지된다. 

12. 축열기는 증기 보일러에서 잉여증기를 저장하는 온수탱크이다 .(변압식, 정압식)

13. 유량의 조절범위

고압기류식 버너 ( 1 : 10 )

회전식 버너 ( 1: 5)

건타입 버너 ( 유압 7 이상 )

유압분무식 버너 ( 1 : 2)

14. 환원염 : 산소부족으로 인한 화염 

15. 솔레노이드 밸브 ( 전자밸브 ) : 보일러 연소장치에 설치하여 인터록과 연계시켜 공급연료를 개폐시키는 역할을 하고 위급상황에서는 연료공급을 신속히 차단 시킨다. 

16. 복관신 연료배관은 유류탱크가 버너보다 위나 아래 설치되어도 무방하다. 

17. 프리퍼지 인터록이란 보일러 운전중 송풍기가 작동하지 않으면 연료공급 하단으로 보일러 사고를 사전에 방지한다. 

18. 내화물 ( 내화벽돌) 은 온도 상승 시 체적 변화가 적어야 한다. 

19. 열정산 입열 

연료의 연소열

연료의 현열

공기의 현열