기계공학응용실험 보고서 - 석탄(미분탄)연소반응 연소공학

목차

1. 연구배경 - <연소공학>
2. 실험목적 (미분탄 연소 및 반응실험)3. 실험① LFR 화염형상 분석실험
4. 실험② PWMR 반응속도 해석 실험
5. 추가과제 (REPORT)
6. 결론 및 고찰

본문내용

1. 연구배경 - <연소공학>

① 연소의 정의
가연성물질과 산소와의 혼합계에 있어서의 산화반응에 따른 발열량이 그 계로부터 방출되는 열량을 능가함으로서 그 계의 온도가 상승하여 그 결과로서 발생 되는 열방사선 파장의 강도가 빛으로서 육안에 감지하게 된 것

② 연소에 필요한 구성요소
1) 연 료 : 화재 시 타는 모든 물질
2) 산소공급원 : 공기, 지연성가스, 산화제, 자기반응성(연소성) 물질
3) 점 화 원 : 가연성가스나 물질 등이 체류하고 있는 분위기에 불을 붙일 수 있는 근원으로, 전기적인 스파크나 충격 등에 의한 불꽃 등이 화재발생의 점화원이 되기도 한다.
4) 연쇄 반응 : 연소라는 의미 자체가 점화 후 연속적인 발열작용이 있어야 하기에 이는 연소에 필요한 요소이다.

③ 연료성분
- 연료란?
공기 중에서 연소되고 연소열을 경제적으로 이용할 수 있는 물질의 총칭
5대 성분 : C, H, O, N, S
1) 기체연료 ( Gaseous ) : 천연가스(LNG), 액화석유가스(LPG), 오일가스,
석탄가스, 고로가스, 도시가스(Domestic Gas)
2) 액체연료 ( Liguid ) : 가솔린, 등유, 경유, 중유
3) 고체연료 ( Solid ) : 목재, 목탄, 석탄, 코크스
④ 연소계산

1) 발열량
Hfg : HHV - LHV
HHV= 33900C + 142000(H-O/8) + 9200S
LHV= 33900C + 142000(H-O/8) + 9200S - 2500(W+1.125O)
(HHV : 고위발열량, LHV : 저위발열량)

2) 최소 산소 요구량

- 단위 질량당 필요한 최소 산소 체적
1.867C + 5.6H + 0.7S - 0.7O
- 단위 질량당 필요한 최소 산소 질량
2.667C + 8H + S - O

3) 최소 공기량 ( 이론공기량 )
- 최소 산소 요구량(V) / 0.21
- 최소 산소 요구량(m) / 0.232

4) 실제 공기량
- 이론공기량 * λ

2. 실험목적 (미분탄 연소 및 반응실험)
석탄은 국제적으로 67%, 화학 등 산업부문에 30%가량 차지하는 에너지원으로 우리 산업에 막대한 비중을 차지하는 원료이다.

참고 자료

LFR에서 탄종에 따른 휘발분과 산소농도가 타르와 수트의 발생률에 미치는 영향
대한기계학회논문집 B권 제38권 제9호, 2014.9, 781-787 (7 pages)
미분탄 순산소 연소에서 주위 기체와 석탄 특성이 화염전파에 미치는 영향
대한기계학회논문집 38 B권, 제33권 제1호, pp. 38~45, 2009
미분탄 연소이론 해설(김세진)
석탄의 공업, 화학적 분석 http://coalchoi.blogspot.kr/
촉매공정 - 서울대 유공연구실 동문