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연소장치에 대해 조사

■ 고체연료의 연소장치▲ 고체연료의 연소- 원료 : 석탄, 코오코스 등- 반응 : 8가지의 반응이 있다.(※건 유류 제외)a C + O2 = CO2 + 94.39㎉/㏖b C + 1/2O2 = CO + 26.49㎉/㏖c C + CO2 = 2CO - 41.4㎉/㏖d C + H2O(g) = CO2 + H2 - 31.34㎉/㏖e C + 2H2O(g) = CO2 + 2H2 - 21.27㎉/㏖f CO + 1/2O2 = CO2 + 67.90㎉/㏖g H2 + 1/2O2 = H2O(g) + 57.83㎉/㏖h H2 + CO2 = H2O(g) + CO - 10.07㎉/㏖※ 석탄의 연소는 다음과 같은 과정을 거치게 된다.1 석탄중의 휘발분이 건륜되어 나가고 코오코스가 남는다. → 건류2 코오크스와 1차공기 중의 산소가 반응하여 CO2를 생성한다. → 산화3 코오크스와 C2O 및 H2O가 반응해서 CO2와 H2를 생성한다. → 산화4 휘발분 및 CO, H2가 1차공기와 반응해서 CO2, H2O를 생성한다. → 기상반응- 위 반응 중 2,4은 발열반응, 1,3은 흡열반응이다. 2,3의 반응은 기상과접하는 코오크스 표면에서 일어나므로 그 반응속도는 다만 화학반응속도에만좌우되는 것이 아니고, 표면의 기체경막으로 인한 물질 이동속도에 따라서도영향을 받는다. 특히 고온에서 화학반응속도가 크고, 코오크스 표면에 회분의층이 생겨서 확산으로 인한 물질이동에 대해 저항이 커질 때에는 확산속도가지배적이다.▲ 고체연소시설- 고체연소시설은 화격자(고정층) 및 미분탄(버너)의 연소장치와 유동층 연소장치가 있으며, 화격자 연소장치는 연료의 공급과 재(ash)의 처리방법에 따라상급식 연소방법 즉 수분(水分)스토커, 산포식스토커(spreader stoker), 계단식스토커(step stoker)에 의한 연소방법과 하급식 연소방법 즉 하입식스토커(under stoker), 체인스토커(chain stoker)가 있다. 미분탄 연소장치는 연소로의구조와 버어너의 배치, 화염의 흐름 등에 따라 분류된다.▲ 화격자 연소장.2차연소실을 설치하여 불완전연소를 완전연소 시킬수 있는 연소단 점사용탄의 입도의 수분이 급변해서는 안된다. 굴뚝내에 비산되는 재에 유의 해야 한다.연소시 예열건조로 가급적 연료층을 두껍게 해서 연소 하지만 연료 연소는 얇게 하여 연소해야 함사용장소무연탄의 연소쓰레기소각, 저질탄 연소에 적합연소율100∼300㎏/㎥·hr(자연통풍시)150∼200㎏/㎥·hr(강제통풍시)-하급식스토커체인스토커방 식스쿠루(screw)식으로 석탄을 고정화격자 하부에 고온에 가열공기를 사용 연소하는 방식이다.완전자동식으로 연소촉진을 위하여 로 내의 연소가스를 교반한가스와 고속의 2차 공기를 불어넣고 연료와 연소하는 방식장 점-연료층을 균일하게 조절가능해서 연료 호율이 좋음, 저품질의 연료도 스토커를 적당히 선택하면 유효하게 연소 가능, 노력의 절약 및 정상연소 가능단 점무연탄에는 적합하지 않음설비비 및 운전비가 비쌈연료의 품질 변화에 빨리 적용되지 못함사용장소--연소율300∼700㎏/㎥·hr-▲ 미분탄 연소의 특징- 특성 : 석탄을 740㎛ 이하의 미분으로 분쇄한 것을 1차연소용 공기와 함께버너로 분출시켜 연소시키는 방법이며, 기체연료의 연소때와 흡사한 불꽃을얻을 수 있다. 물론 기체연료의 연소기구와는 매우 다르다. 석탄미분립 1개에대해서 생각해 보면, 우선 로 내에서 복사에 의하여 가열된다.석탄 중의 휘발 성분이 건류가 일어나 탄은 코오크스화 되고 이때 생긴 휘발분은 비교적 급속히 연소하며 동시에 코오크스 입자가 2차공기와 혼합 접촉하게 되어 코오크스와 1차 공기 중의 산소와 반응하여 CO2를 생성하고, 코오크스와 CO2 및 H2O가 반응해서 CO와 H2를 생성되고, 휘발분 및 CO, H가 1차공기와 반응해서 CO, H2O를 생성되는 반응이 연쇄적으로 이루어진다.위 반응의 속도는 탄의 성질, 공기량 등에 따라 변하기는 하지만, 연소를 요하는 시간은 대략 입자의 지름의 제곱에 비례한다. 화염전파속도는 기체연료에 비해 매우 크며, 때론 10m/s정도까지 도달할 때가 있으므로, 만일 버너로 미립자이므로 같은 양의 석탄에서는 표면적이 커져 공기와의 접촉 및 열전달도 좋아지므로 작은 공기비로 완전연소가 가능하다. 또 사용할 연료의 범위가 넓고, 스토커 연소에 적합하지 않은 점결탄과 저발열량탄 등 사용가능, 그리고 연소제어가 용이하며,점화 및 소화시 손실이 적고, 부하의 변동에 쉽게 적용 대형 및 대용량 시설 에 용의하고 연소속도도 빠르고 높은 연소 효율도 얻을 수 있다.- 단점 : 설비비와 유지비가 많이 들며, 재의 비산이 많고 집진장치가 필요하며,분쇄기 및 배관 중에 폭발이 일어날 우려가 있고 수송관의 마모가 일어난다.○ 버너의 종류 및 특성- 버너는 선회류 버너(L형 화염연소)와 편형류 버너(U형 화염연소)로 나뉜다.{종 류선회류버너슬라스텝 연소장치특 성1차 공기와 혼합된 미분탄의 흐름과 2차공기가 선회하면서 로 내로 분산되므로 불꽃이 비교적 짧다.로 내에 1차와 2차의 연소로를 설계하여 1차로를 슬라스텝이라고 하며 8%가 여기서 용융되어 로의 밑바닥으로 방출되는 장치종 류편형류버너각우버너특 성버너는 로를 구성하는 수관군(냉수벽) 사이에 설치하기 위하여 편평류를 이루고, 불꽃도 편평한 형이 된다. 선회류에 비해 불꽃이 다소 길다.로를 정방형으로하고 정방형 4각 모서리에 버너를 놓아 2차공기를 분사하여 연소를 하는 방법으로 회분이 많은 석탄연소에 적합한 버너▲ 유동층 연소- 공기를 고속으로 투입하여 석탄입자를 접촉시켜 향력에 의해 비등하는 석탄입자로 하여금 유동층을 형성하여 이 유동층의 석탄을 연소시키는 방법이다.다른 연소법에 비하여 탈황 및 NOX 생성 억제가 전열면적이 적게 들고 미분탄장치가 필요없으며 도시쓰레기 소각에 적합하다. 그러나 다른 연소법에 비해 재와 미연탄소의 방출이 많으며, 부하변동에 쉽게 응할 수가 없다.■ 액체연료(유류연료)의 연소장치▲ 액체연료의 연소 특징- 조건 : 액체연료 중 중유의 연소의 경우에는 고체연료인 석탄을 쓰는 것에비해 장치 조작상 다른 특성을 가지고 있다.- 장점 및 단점{조작상의 면장치상의 면장 점발열량이저장 중 품질 저하도가 없다.단 점액체연료는 일반적으로 황분을 많이 함유하고 있기 때문에 보일러등 연소장치에서 저온부의 부식을 발생시킬 우려가 있으며 대기오염의 주 발생원이 된다.▲ 유류연소의 버너- 정의 :연료유를 미립화해서 공기와 혼합케 하여 단시간에 완전연소를 시키는 장치가 유류버너 연소이다.- 조건 : 1 넓은 부하범위에 걸쳐 기름의 미립화가 가능해야 한다.2 점도가 높은 기름도 적은 동력비로서 미립화가 가능해야 한다.3 소음발생이 적어야 한다.4 장기간 운전에 견딜 수 있는 견고한 구조일 것- 이유 : 분무입자의 직경은 미세한 것이 바람직하며 특히 중유 등의 잔재유를 함유하는 것은 입자가 굵으면 그을음 발생 원인이 되므로 미립화가 필요하다.▲ 버너의 분류- 요건 : 분무하는 방법에 따른 분류 방식- 유압분무식, 회전식, 고압공기식, 저압공기식{버너형식용량(ℓ/h)유 압(atg)분무매체화염의형식용도분무각도비고유압분무식30∼3,0005∼30넓은 각도의 화염으로 조절범위가 좁음부하변동이 적은 발전용 선박용대형, 시멘트60~90°회전식5∼1,0000.3∼0.5기계적 원심력과 공기비교적 넓게 퍼지는 화염부하변동이 있는 중소형 보일러용45~90°회전수5000∼6000rpm고압공기식(Gun Type)2∼2,0000.5∼4.0증기탄은공기가장 좁은 각도의 긴화염, 유량조절 범위가 넓음제강용평로,연속가열로,유리용해로등 고온가열로30°2∼10rpm저압공기식(공기분무식)2∼3000.3∼0.5공기비교적 좁은 각도의 짧은 화염소형가열로 열처리30~60°▲ 보조기계류- 연료유 탱크 : 1 연료유 저장탱크는 사용하는 연료유의 1주일에서 10일간 저 장할 수 있는 저장탱크(옥외)와 저장탱크에서 수송된 연료유를 연소장치가 있는 공장 안에서 2∼10시간 저장하는 서비스 탱크를 사용한다. 2 저장탱크는 지하 식과 지상식이 있으며 대형 지상식 탱크를 설치 할 때는 기초공상에 주의해야 한다.(기초는 콘크리트 바닥 위에 콘크리트 토대 틀을 장치하고 그 속에 골재용 자갈과 가는 모래를 채워 넣보온해야 한다.- 유류가열기 : 1 유류가열기는 연료유 탱크에 설치하는 것과 버너 근처에 설 치하는 것이 있다. 2 연료유 탱크에서 가열하는 것은 오일펌프로 보내기 위한 최저 한도의 온도로 하고 버너 근처 가열기에서 무화에 필요한 온도까지 높힌 다. 3 탱크에 장치하는 가열기는 출구 근처에 증기관을 삽입해서 사용한다. 4 적은 용량의 서비스 탱크에는 내부에 온수관을 설치, 탱크에 인접한 전기가열 식 온수기로부터 온수를 보내어 가열 한다. 5 유류 가열기에는 자동 유온조절 장치를 부착해서 적정 온도의 유지와 과열방지를 한다. 6 가열기 외부에는 보 온층을 시공해서 방열을 막는다.- 유류여과기(오일 스트레이너) : 연료유에 함유된 고형물로 버너나 배관이 막히 는 것을 방지하기 위해서 송유펌프의 흡입측에 부착하는 것과, 버너의 급유펌프 흡입측에 부착하는 것이 있다. 구조는 금속판에 여러개의 구멍을 낸 여과망을 사용하는 금속망식과 여러개의 금속판을 겹친 여과망을 사용하는 층판식이 있 다. 층판식은 청소가 가능한 점 내압성에 큰 이점이 있다. 크기는 송유펌프의 공 경은 0.35∼ 0.5 mm인 것을 사용- 유류펌프(Pump) : 연료유 수송에는 일반적으로 기어펌프를 사용한다. 고점도유 의 경우 송유를 용이하게 하기 위해서 사용펌프 능력에 맞는 가열이 필요하다. 저유 탱크에는 우류 가열기를 설치한다. 유류펌프의 흡입측에는 반드시 유류여 과기를 달아야 한다. 송유량 조절을 위해 출구 쪽에 발유관을 설치한다. 흡입측 에는 반송용 배관을 설치해야 한다■ 가스연료의 연소장치▲ 연소형태: 버너에서 연소를 시킬때는 확산연소법과 사전 혼합연소법 중하나를 사용한다.- 확산연소 : 연료를 버너의 노즐로부터 분출시켜 외부공기와 혼합해서 연소를 하는 방식, 가스의 유속이 적으면 불꽃이 층류염이 되고 유속이 커지면 점차 화염의 길이가 길어진다. 유속에 의하여 결정이된다.- 사전혼합식 연소 : 연소용 공기의 일부 또는 전부를 연소가스와 혼합해서 버 너로부터 분출시켜 연소하는 방식이다. 화염을 .

공학/기술| 2003.12.29| 9페이지| 무료| 조회(882)

연료, 액체, 고체, 가스, 버너

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작업환경관리에 대한 간단한 정리

1. 작업환경 중 유해요인(산업환경 근로자의 건강에 미치는 영향)① 물리적 요인 : 자동차 공장이나 유리병 제조 공장에서 발생하는 열이나 작업장내에서 발생하는 소음과 진동이 있겠다.② 화학적 요인 : 산, 휘발성물질(VOC)과 같은 화학물질에 의한 반응을 유발하는 것이 있겠다.③ 생물학적 요인 : 공조공장(LG) 바이러스나 세균에 의한 것을 의미④ 인간공학적 요인 : 예전에는 없었던 것이지만 사회가 발전해 감에 따라 생기게 된 것이다. 요통.. 작업환경에 관한 것 작업방법이나 작업자세 작업시간에 의해 결정이 됨2. 미국 ACGIH의 허용농도정의 : 모든 근로자가 건강장애를 받지 않고 매일 반복하여 노출 될 수 있는 공기중 유해물질의 농도 또는 물리적 인자의 강도라고 믿는다. 그러나 개인의 감수성에 차이가 많으므로 소수의 근로자는 허용농도 이하에서도 불쾌감을 느낄 수 있고 극소수의 근로자는 기존의 질병상태가 악화되거나 직업병으로 발전하여 심각한 영향을 받을 수 있다.① 시간가중평균치 : 하루 8시간 동안의 시간가중평균농도이며, 이 농도에 매일 하루 8시간 주 40시간씩 계속 폭로되더라도 거의 모든 근로자들에게 아무런 유해작용이 나타나지 않는 농도이다.② 단시간 폭로한계 : 근로자들이 15분 동안 계속하여 폭로하는 경우에 다음과 같은 일들이 일어나지 않는 최고농도를 말한다.- 견디기 어려울 정도로 자극이 심하다.- 만성 또는 불가역적인 조직변화가 생긴다.- 재해빈발, 자기방어기능의 상실 또는 실질적인 작업능률의 감소를 초래하는 신경억제 작용이 있다.☆ 단시간 폭로한도에 반복하여 폭로될 때에는 비록 시간가중평균치를 넘지 않는 경우라 하더라도 하루 4회 이상 폭로되어서는 안됨 연속적으로 폭로하는 겨우 60분 간격을 두어야 함 단시간 폭로농도는 최대 폭로농도라고 생각하고 15분 동안에 이 한계치를 넘어서는 안 된다.③ 최고노출농도 또는 천정치 : 하루 작업시간 동안에 순간적으로라도 초과하여서는 아니되는 농도이다.☆ 시간 중 평균치는 몇 번을 넘겨도 전체의 평균이 기준치를 넘기지 않으면 괠찬다는 뜻3. 유해인자별 측정 및 분석방법① 광물성물질 (용접흄 포함) : 여과포집에 의한 중량분석법② 석면분진 : 위상차현미경등을 이용한 계수방법③ 금속분진 및 흄 (납, 카드뮴 등) : 원자흡광광도 분석법, 유도결합플라스마를 이용한 분석④ 유기용제 (톨루엔등 54종) : 고체포집법에의한 가스크로마토분석 등⑤ 예비실험 (검지관) : 직독식 (예전에 많이 쓰였으나 잘은 안 쓰임)⑥ 특정화학물질 (디클로벤지딘 등 53종) : 고체, 액체 여과포집법. 흡광광도분석(액체). 가스크로마토분석(고체). 고성능액체크로마토분석(HPLC). 직독식방법(검지관법)⑦ 산소 : 우물 등 깊은 장소의 산소농도 측정시 - 채취관의 깊이를 알 수 있는 눈금표 시⑧ 온도 : 현장에서 직접 농도평가 가능⑨ 소음 : 소음계4. 직업병 원인여부의 판정을 위해서 폭로의 내용을 결정하는 정보직업병 : 직업과 관련되어 직업장내에 존재하는 물리학적, 화학적, 생물학적, 인간공학적, 사회학적인 모든 유해요인으로 인하여 근로자에게 생기는 질병을 통틀어 말한다.▷ 직접원인 : 작업장내에서 가스, 액체, 분진의 형태로 취급 또는 발생하는 화학물질은 그 종류가 많으며 이로 말미암아 초래되는 각종 공업중독, 진폐증, 직업성 피부질환 등이 있다.▷ 간접원인 : 작업의 강도나, 공정상의 문제점에 의해 발생▷ 직업병의 판정 : 직업력, 작업환경 측정, 생체폭로지수① 작업공정, 작업 중에 다루는 물질 등에 익숙한 전문가가 판단 직업력을 구한다. 이 직업력은 폭로 여부와 기간은 물론 폭로의 정도까지 짐작하게 해준다.② 작업환경의 측정도 전문가가 측정하여 직업성과의 연관성을 따짐③ 인과적인 판정기준이다. 독성학의 측면에서 접근5. 유해물질의 유해작용을 좌우하는 인자작업장 공기 중의 유해물질의 농도가 높을수록 유해물질의 인체내에 흡수량이 많아지고 폭로시간이 길수록 유해성이 크다.

의/약학| 2000.12.27| 3페이지| 무료| 조회(2,821)

작업환경, 직업병, 유해인자, 산업위생

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수질오염공정시험법(클로로필a)

제 37항 클로로필 a1. 시험방법흡광광도법2. 측정원리아세톤 용액으로 클로로필 색소를 추출하여 추출액의 흡광도를663㎚, 645㎚, 630㎚, 750㎚, 750㎚에서 측정하여 클로로필 a량을계산하는 방법이다.3. 시험기구 및 시약☆ 시험기구① 여과기② 조직마쇄기(Tissue Grinder)③ 원심분리기④ 마개있는 원심분리관(15㎖,눈금부)⑤ 광전광도계 또는 광전분광광도계☆ 시 약① 아세톤〔acetone,CH3COCH3〕4. 시험방법① 시료의 적당량(100-2000㎖)을 유리섬유여지(GF/C 45㎜D)로 여과한다② 여지를 조직마쇄기에 넣고 아세톤(9+1) 적당량(5-10㎖)을 넣어 마쇄한다.③ 마쇄한 시료를 마개있는 원심분리관에 넣어 밀봉하여 4℃ 어두운곳에서 하룻밤 방치한다.④ 500g의 원심력으로 20분간 원심분리한다.⑤ 원심분리 후 상등액의 량을 측정한다.⑥ 상등액의 일부를 취하여 층장 10㎜ 흡수셀에 옮겨 검액으로 한다.⑦ 바탕시험액으로 아세톤(9+1)용액을 취하여 대조액으로 한다.⑧ 663㎚, 645㎚, 630㎚, 750㎚ 에서 흡광도를 측정한다.⑨ 다음 계산식에 대입하여 구한다.클로로필 a(㎎/㎥) = Y × 상등액의양(㎖)/여과한 시료의 양Y는 클로로필 a의 양(㎍/㎖)Y = 11.64 X1 - 2.16 X2 - 0.10 X3X1 = OD 663 - OD 750X2 = OD 663 - OD 750X3 = OD 663 - OD 75여기에서 OD는 흡광도 (Optical Density)임5. 결과 및 고찰〈 결 과 〉Y = (11.64×0.035) -( 2.16×0.021) - (0.10×0.020) = 0.36004X1 = 0.064 - 0.029 = 0.03X2 = 0.050 - 0.029 = 0.021X3 = 0.049 - 0.029 = 0.020클로로필 a(㎎/㎥)= 0.36004 × 3.65 / 50(㎖) = 0.02628292 ≒ 0.026〈 고 찰 〉★ 정의: 녹색식물에 함유하는 녹색의 색소를 말한다.★ 조류색소의 특성① 클로로필(엽록소), 크산토필(황색색포), 카로틴(일종의 탄수화물)을가지고 있다.② 보통 플랭크톤의 조류에서 발견되는 클로로필은 클로로필 a,b,c 및 d이 다. 클로로필 a는 모든 광합성 생물에, 클로로필 b는 고등식물과 녹조 류에, 클로로필 c는 규조류 와편조류 등에 포함되어 있으므로 각각의 양을 측정하여 식물 플랑크톤의 대략 현존량을 알 수 있다.③ 클로로필 a는 모든 조류에서 유기물의 건조한 무게중에서 약 1-2%를 차지한다.

공학/기술| 2000.12.27| 3페이지| 무료| 조회(5,901)

수질오염공정시험법, 물분석, 수질실험, 클로로필a

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액체, 기체, 고체연료의 연소장치 평가D별로예요

연소장치1 고체연료의 연소장치※원료 : 석탄, 코오코스 등※반응 : 8가지가 있다. ( 건 유류를 제외하고 )⑴ C + O2 = CO2 + 94.39 kcal/mol⑵ C + 1/2O2 = CO + 26.49 kcal/mol⑶ C + CO2 = 2CO - 41.4 kcal/mol⑷ C + H2O(g) = CO + H2 -31.34 kcal/mol⑸ C + 2H2O(g) = CO2 + kcal/mol⑹ CO + 1/2O2 = CO2 + 67.90 kcal/mol⑺ H2 + 1/2O2 = H2O(g) + 57.83 kcal/mol(8) H2 +CO2 = H2O(g) + CO-10.07 kcal/mol※ 석탄의 연소는 다음과 같은 과정을 거치게 된다.① 석탄 중의 휘발분이 건류되어 나가고 코오크스가 남는다. - 건류② 코오크스와 1차공기 중의 산소가 반응하여 CO2를 생성한다. - 산화③ 코오크스와 CO2 및 H2O가 반응해서 CO와 H2를 생성한다. - 산화④ 휘발분 및 CO, H2가 1차공기와 반응해서 CO2, H2O를 생성한다. -기상반응이 중에 ②, ④는 발열반응이며, ①, ③은 흡열반응이다. ②, ③의 반응은 기상과 접하는 코오크스 표면에서 일어나므로 그 반응속도는 다만 화학반응속도에만 좌우되는 것이 아니고, 표면의 기체경막으로 인한 물질 이동속도에 따라서도 영향을 받는다. 특히 고온에서 화학반응속도가 크고, 코오크스 표면에 회분의 층이 생겨서 확산으로 인한 물질이동에 대해 저항이 커질 때에는 확산속도가 지배적이다.§.고체연소시설고체연소시설은 화격자(고정층) 및 미분탄(버너)의 연소장치와 유동층 연소장치가 있으며, 화격자 연소장치는 연료의 공급과 재(ash)의 처리방법에 따라 상급식 연소방법 즉 수분(水分) 스토커, 산포식 스토커(spreader stoker), 계단식 스토커(step stoker)에 의한 연소방법과 하급식 연소방법 즉 하입식 스토커(under stoker), 체인 스토커(chain stoker)가 있다. 미분탄 연소장치는 연소로의 구조와 스토커계단식 스토커하급식 스토커체인 스토커방식연소가 진행되고 있는 화층에 석탄을 기체로 뿌려주는 형식계단 방식으로 고체연료를 화격자에 보내어 연소하는 형식스크루(screw)식으로 석탄을 고정화격자 하부에 고온에 가열공기를 사용하여 연소하는 방식완전자동식으로 연소촉진을 위하여는 노내의 연소가스를 교반한 가스와 고속의 2차 공기를 불어넣고 연료와 연소하는 방식장점회전날개식, 압축공기식, 증기분무식으로 연료를 공급하여 착화가 편리하다.2차 연소실을 설치하여 불완전연소를 완전연소 시킬수 있는 연소연료층을 균일하게 조저할 수 있다. 그래서 연소효율이 좋다.저품질 연료도 스토커를 적당히 선택할 경우에는 유효하게 연소시킬 수 있다.노력을 절약하고 정상연소가 가능하다.단점사용탄의 입도의 수분이 급변해서는 안된다.굴뚝내에 비산되는 재에 유의해야 한다.연소시 예열건조로 가급적 연료층을 두껍게 해서연소 하지만 연료연소는 얇게 하여 연소해야 한다.무연탄에는 적합하지 않다.설비비 및 운전비가 비싸다.연료의 품질의 변동에 빨리 적용되지 않는다.사용장소무연탄의 연소쓰레기 소각저질탄 연소에 적합연소율100∼300㎏/㎡·hr(자연 통풍시)150∼200㎏/㎡·hr(강제 통풍시)300∼700㎏/㎡·hr⒝ 미분탄 연소의 특징특성 : 석탄을 740 이하의 미분으로 분쇄한 것을 1차연소용 공기와 함께 버너로 분출시켜 연소시키는 방법이며, 기체연료의 연소때와 흡사한 불꽃을 얻을 수 있다. 물론 기체연로의 연소기구와는 매우 다르며, 석탄미분립 1개에 대해서 생각해 보면, 우선 로 내에서 복사에 의하여 가열된다. 석탄 중의 휘발성분이 건류되어 나가고 코으크스화되고 이때 생긴 휘발분은 비교적 급속히 연소하며 동시에 코오크스입자가 2차공기와 혼합 접촉하여 코오크스와 1차공기 중의 산소가 반응하여 CO2를 생성한다. 그리고 코오크스와 CO2 및 H2O가 반응해서 CO와 H2를 생성한다. 휘발분 및 CO, H2가 1차공기와 반응해서 CO2, H2O를 생성한다.그 반응의 속도는 탄의 성질, 공기량 등에 따라 변하염전파속도는 기체연료에 비해 매우 크며, 때로는 10m/sec정도까지 도달할 때가 있다. 만일 버너로부터 분출속도가 적으면 역화될 우려가 있다.장점 : 석탄입자에 비해서 극히 미립자이기 때문에, 같은 양의 석탄에서는 표면적이 커지기 되므로 공기와의 접촉 및 열 전달도 좋아져 작은 공기비로 완전연소가 가능하다. 또, 연료의 사용범위가 넓다. 스토우커 연소에 적합하지 않은 점결탄과 저발열량탄등도 사용이 가능하다. 연소의 제어가 용이하고 점화 및 소화시 손실이 적다. 부하의 변동에 쉽게 적용이 가능하다. 대용량 설비에 적합하고 연소의 속도도 빨라서 높은 연소효율을 얻을 수 있다.단점 : 설비비와 유지비가 많이 들고, 제 비산이 많고 집진장치가 필요하게 된다. 분쇄기 및 배관 주에 폭발이 일어날 우려가 있고 수송관에 마모가 일어난다.⒞ 버너의 종류 및 특징: 미분탄연소 버너는 선회류 버너(L형 화염연소)와 편평류 버너(U형 화염연소)로 나누어 진다.종 류선회류 버너편평류 버너각우 버너슬라스탭 연소장치특징1차 공기와 혼합된 미분탄의 흐름과 2차공기가 선회하면서 로 내로 분산되르모, 불꽃이 비교적 짧다.버너는 로를 구성하는 수관군(냉수벽) 사이에 설치하기 위하여 편평류를 이루고, 불꽃도 편평한 형이 된다. 선회류에 비해 불꽃이 길다.노를 정방형으로 하고 정방형 4각 모서리에 버어너를 놓아 2차공기를 분사하며 연소하는 방법으로 회분이 많은 석탄연소에 적합한 버너 이다.노 내에 1차와 2차의 연소 로를 설계하여 1차로를 슬라스탭이라고 하며 8%가 여기서 융융되어 로의 밑바닥으로 방출되는 연소장치이다.⒟ 유동층 연소공기를 고속으로 투입하여 석탄입자를 접촉시켜 향력에 의해 비등하는 석탄입자로 하여금 유동층을 형성하여 이 유동층의 석탄을 연소시키는 방법이다. 다른 연소법에 비하여 탈화 및 NO 생성 억제가 잘 되고, 화염층을 작게 할 수 있으므로 장치도 작게 할 수 있다. 건설비와 전열면적이 적게 들고 미분탄 장치가 필요없으며, 부하변동에 쉽게 응할 수가 없다.2 액체연료(유류연우에는 고체연료인 석탄을 쓰는 것에 비해 장치 조작상 다른 특성을 가지고 있다.장점 (조작상의 면에서) : 발열량이 크고 품질이 비교적 균일하다.공기비가 비교적 작아도 된다. 연소 효율이 높다. 로의 용적이 적게 든다.(장치상으로 보면) : 연소의 제어가 용의하다. 재를 제거하는데 특별한 장치가 불필요 하다.유루의 저장과 수송에 많은 장소가 필요하지 않다. 저장 중 품질 저하가 없다.단점 : 액체연료에는 황분이 많이 있기 때문에 보일러나 연소장치에 저온부의 부식을 발생시킬 우려가 있으며 대기오염의 주 발생원이 된다.⒝유류연소의 버너연료유를 미립화해서 공기와 혼합케 하여 단시간에 완전연소를 시키는 장치가 유류버너 연소이다.조건: ① 넓은 부하범위에 걸쳐 기름의 미립화가 가능할 것,② 점도가 높은 기름도 적은 동력비로서 미립화가 가능 할 것,③ 소음발생이 적을 것,④ 장기간 운전에 견딜 수 있는 견고한 구조일 것이유 : 분무입자의 직경은 미세한 것이 바람직하며 특히 중유 등의 잔재유를 함유하는 것은 입자가 굵으면 그을음 발생 원인이 되므로 미립화가 필요하다.버너의 분류 (분무하는 방법에 따라서 분류한다.)유압분무식, 회전식, 고압공기식, 저압공기식버너형식용량(ℓ/h)유압(atg)분무매체화염의 형식용도분무각도비고유압분무식30∼3,0005∼30-넓은 각도의 화염으로 조절범위가 좁음부하변동이 적은 발전용 선박용 대형, 시멘트60°∼90°회전식5∼1,0000.3∼0.5기계적 원심력과 공기비교적 넓게 퍼지는 화염부하변동이 있는 중소형 보일러용45°∼90°회전수 5000∼6000rpm고압증기식(gun type)2∼2,0000.5∼4.0증기탄은 공기가장 좁은 각 도의 긴화염, 유량조절 범위가 넓음제강용평로,연속가열로,유리용해로등고온가열로용30°2∼10저압공기식(공기분무식)2∼3000.3∼0.5공기비교적 좁은 각도의 짧은 화염소형가열로 열처리30°∼60°⒞ 보조기계류. 연료유 탱크 : ① 연료유 저장탱크는 사용하는 연료유의 1주일에서 10일간 저장할 수 있는 저장탱크(옥외)와 하는 서비스 탱크를 사용한다. ② 저장탱크는 지하식과 지상식이 있으며 대형 지상식 탱크를설치 할 때는 특히 기초공사에 주의해야 한다.(기초는 콘크리트 바닥 위에 콘크리트 토대 틀을 장치하고 그 속에 골재용 자갈과 가는 모래를 채워 넣고 방수시공을 한다. 또 저장 탱크 주위에 높이 0.3∼1.5m의 콘크리트 방유제(芳油堤)를 설치해야 한다.③ 연료유 탱크에는 옥외로 개방된 통기관, 발유관 ,수발구 등을 설치해야 한다. ④ 필요에 따라서는 유량계, 자동 유면 조정 장치, 기름 가열기, 온도계 등을 부착해서 외면을 충분히 보온해야 한다.. 유류가열기 : ① 유류 가열기는 연료유 탱크에 설치하는 것과 버너 근처에 설치하는 것이 있다. ② 연료유 탱크에서 가열하는 것은 오일펌프로 보내기 위한 최저 한도의 온도로 하고 버너 근처 가열기에서 무화에 필요한 온도까지 높힌다. ③ 탱크에 장치하는 가열기는 출구 근처에 증기관을 삽입해서 사용한다. ④ 적은 용량의 서비스 탱크에는 내부에 온수관을 설치, 탱크에 인접한 전기가열식 온수기로부터 온수를 보내어 가열 한다. ⑤ 유류 가열기에는 자동 유온조절 장치를 부착해서 적정 온도의 유지와 과열방지를 한다. ⑥ 가열기 외부에는 보온층을 시공해서 방열을 막는다.. 유류여과기(오일 스트레이너) : 연료유에 함유된 고형물로 버너나 배관이 막히는 것을 방지하기 위해서 송유펌프의 흡입측에 부착하는 것과, 버너의 급유펌프 흡입측에 부착하는 것이 있다. 구조는 금속판에 여러개의 구멍을 낸 여과망을 사용하는 금속망식과 여러개의 금속판을 겹친 여과망을 사용하는 층판식이 있다. 층판식은 청소가 가능한 점 내압성에 큰 이점이 있다. 크기는 송유펌프의 공경은 0.35∼ 0.5 mm인 것을 사용. 유류펌프(Pump) : 연료유 수송에는 일반적으로 기어펌프를 사용한다. 고점도유의 경우 송유를 용이하게 하기 위해서 사용펌프 능력에 맞는 가열이 필요하다. 저유 탱크에는 우류 가열기를 설치한다. 유류펌프의 흡입측에는 반드시 유류여과기를 달아야 한다. 송유량 조절을 .

공학/기술| 2000.12.27| 7페이지| 무료| 조회(2,172)

액체연료, 기체연료, 고체연료, 연소장치

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자동차 배기가스 평가A좋아요

Ⅰ. 이론적 배경우리는 얼마 전에 자동차 1000만대 시대를 열었다. 이제 우리나라에서도 자동차는 생활의 필수품으로 자리 잡았다. 그러나 자동차는 편리한 점을 가져오기도 하였지만 대기 오염의 주범이라는 두 얼굴을 가지고 있다.일례로 서울 지역 대기 오염 요인 중 자동차의 배기 가스가 차지하는 비율을 보면 90년도 48.8 %, 91년도 54.5 %, 92년도 60.8 %, 93년도 71.6 %, 94년도 77.1 %, 95년도 80.8 %로 갈수록 심각해지는 수준이다.자동차가 뿜어내는 배기 가스에는 신경성 장애를 일으키는 일산화탄소(CO)가 67 %, 광화학스모그를 일으키는 질소 산화물(NOx)이 53 %, 지구의 온도를 높이는 이산화탄소(CO2) 88 %, 산성비의 원인이 되는 황산화물(SOx)등 유해 물질이 다수 포함되어 있다. 또한 2차 적으로는 오존까지 발생시키기 때문에 그 피해의 정도가 심각하다.전형적인 자동차 배기가스 구성엔지작동상태HC(ppm)CO(부피%)NOx(ppm)H2(부피%)CO2(부피%)H2O(부피%)공 회 전7505.2301.79.513.0운 행 중3000.81,5000.212.513.1가 속 시4005.23,0001.210.213.2감 속 시4,0004.2601.79.513.0Ⅱ. 서 론대기오염은 여러 가지 형태로 항상 존재한다. 식물과 동물의 생체가 썩을 때 오염물질이 발생하기도 하고 화산이 폭발할 때 다량의 오염물질이 발생한다. 이러한 발생 원을 자연발생원이라 하며 이러한 형태의 대기오염은 통제하기가 극히 어렵다. 그렇기 때문에 산소 21%, 질소 78% 및 1%의 다른 불활성 무해한 가스로 되어 있는 아주 순수한 공기는 지반 수세기 동안 찾아 볼 수 없게 되었다.우리 인간이 생활활동을 통하여 만들어 내는 오염물질을 인위적인발생원이라 하며 이는 자동차 배출가스, 각종 산업공정, 주택 및 건물 난방, 발전소 등에서 발생하는 오염물질이다. 특히 대도시에 있어서 자동차 배출가스는 전체 대기오염에 크게 영향을 미치고 있으면 미국과 같이 자함된 고비점의 다핵방향족 탄화수소, 그리고 경유속에 포함된 황성분의 연소에 의하여 배출되는 아황산가스(SO2) 및 황산화물(Sulfate)등 종류가 밝혀진 것만도 수백 가지에 이른다.이러한 자동차 배출가스에 의한 대기오염 문제는 사람과 자동차가 많이 모여있는 대도시에서 문제가 되며 또한 대도시에 있어서는 높은 빌딩과 비교적 좁은 거리 때문에 공기의 이동에 제약을 받아 이들 오염물질이 농축되어 지역에 따라서는 최대허용기준을 초과하게 되는 것이다. 이러한 오염물질은 또한 도시 내에만 머물러 있는 것이 아니고 바람과 같은 대기조건에 의하여 멀리 떨어져 있는 지역으로 확산되어 대기오염이 문제시되는 것이다.환경부는 대기오염으로부터 우리의 건강을 보호하기 위하여 대기환경기준을 정하고 이 기준의 몰표달성을 위하여 고정배출원이나 자동차에 대한 배출량을 제한할 수 있는 배출허용기준을 설정하고 있다. 환경부에서 설정한 이 기준을 만족시키기 위하여 자동차제작자는 자동차 연소기관의 개량과 여러 가지 배출가스 방지장치의 개발을 하여야 함은 물론 자동차 정비자는 이러한 배출가스 방지장치의 정상적인 유지를 위하여 정비점검을 할 책임이 있는 것이다.우리가 매일 숨쉬고 있는 공기를 가능한 깨끗이 유지하기 위하여 우리들은 자동차 배출가스 방지장치를 이해하여야 하고 이러한 지식은 자동차 배출가스 방지장치를 정상적으로 작동시켜 대기오염물질을 가능한 적게 배출할 수 있도록 하는데 이용되어야 할 것이다.이는 우리의 귀중한 재산인 에너지절약과도 직결된다는 것을 이해하여야 한다. 그러면 앞으로 자동차와 관련된 오염물질의 배출원인과 영향에 관하여 간단히 살펴보기로 한다.Ⅲ. 본 론1 스모그(Smog)일반적으로 대기오염 문제는 "스모그(smog)"로 대표할 수 있다. 스모그에는 2가지 형태가 있는데 하나는 런던형 스모그라고 하는 황산화합물과 관련된 스모그(sulfurous smog)이고 다른 하나는 로스엔젤레스형 스모그라고 하는 광화학스모그(photochemical smog)이다. 스모그란 말은 원래 매연rbon)로서 배기관을 통하여 대기 중으로 방출된다. 미연소 탄화수소가 발생하는 원인은 다음과 같다.1 퀸칭(Quenching)연소실에서 비교적 냉각된 금속표면에 접근한 불꽃은 금속표면이 가연성 물질을 연소시키지 못하고 불이 꺼짐으로서 소량의 미연소 탄화수소를 생성시킨다. 이 퀸칭현상은 연소실내의 실린더 헤드와 블록사이의 가스켜부분, 피스톤과 첫 번째 압축링 사이의 좁은 공간과 같은 곳에서 일어난다.2 연소실의 침전물연소실내의 벽에 침전물이 형성되면 이 다공성 침전물의 공간에 흡수된 연료가 연소되지 못하고 배기 행정 중에 대기 중으로 방출된다.3 점화제휘발유 및 LPG를 연료로 사용하는 기관의 점화제가 불량하면 점화상태가 나쁘거나 전혀 점화가 일어나지 않아 불완전연소나 실화가 일어나게 된다.4 공기/연소혼합기혼합기의 온도가 낮으면 공기와 연료의 혼합이 제대로 이루어지지 않아 흡기매니폴드로 들어가는 혼합기는 너무 진하거나 묽어 실린더 내에서 연소가 제대로 이루어지지 않는다.5 카브레타(Carburetor)공기와 연료를 일정한 비율로 혼합시켜 주는 캬브레타에서 혼합기가 너무 희박하거나 농후하게 되면 미연소탄화수소의 배출이 많아진다. 즉, 너무 묽으면 실화가 일어나고 너무 진하면 산소가 부족하여 불완전 연소가 된다.부르바이가스(Blowby gas)기관의 압축 및 폭발행정 중 연소실과 실린더링 사이의 틈새로 혼합가스가 새어나와 크랑크케이스(crankcase)내로 누출된 가스를 말하면 이는 미대책가솔린 자동차에서 전탄화수소 배출량의 약 20%정도이나 우리나라의 가솔린 및 LPG자동차는 부로바이 가스를 에어크리나를 통하여 엔진 내로 되돌려 보내는 장치를 사용하고 있으므로 문제시되지 않는다. 경유자동차는 혼합기를 압축하지 않고 공기만을 압축하여 연료를 분사시켜 자연 연소시킬 뿐만 아니라 연소시 산소가 충분한 상태에서 연소되므로 부로바이 가스에 의한 탄화수소의 배출량은 적다.증발가스가솔린 자동차에서 연료탱크, 기화기의 연료용기 등에서 휘발성이 강한 휘발유가 증발하여 대기 중다. 공기/연료비는 공기와 연료의 무게비를 말하며 공연비 15:1이라 함은 공기 15㎏에 연료 1㎏을 기화기에서 혼합하는 것을 말하고 이때는 공기가 충분하기 때문에 연소가 잘 일어나며 공연비(Air fuel ratio)가 14 또는 13:1일 때는 공기-연료 혼합기가 진하므로 산소가 불충분하여 불완전 연소가 일어난다.(2) 영향CO는 무취, 무색의 유독가스로서 우리 인체에 호흡되며 산소운반 역할을 하는 헤모글로빈(Hemoglobin : Hb)과 쉽게 결합하여(결합력은 산소의 10배 정도이다.) 산소 운반 능력을 저하시킨다. 이로 말미암아 신체 각부 위에 산소가 부족하면 두통을 일으키고 정신이 해이해 지며 농도가 높을 때는 사망하게 된다. 또한 CO는 광화학스모그 형성을 도와 일산화질소(NO)가 이산화질소(NO2)로 되는 것을 촉진시키며 산소와 일산화질소가 결합하여 탄산가스와 이산화질소를 생성한다.4 질소산화물의 발생원인과 영향(1) 발생원인이미 설명한 바와 같이 공기는 78%의 질소(N2)와 21%의 산소(O2) 및 1%의 기타가스로 구성되어 있다. 이들 공기가 기관내에 도입 연료와 함께 혼합되어 연소될 때는 2,500℃에 가까운 온도에 도달하게 되며 약 1,400℃이상에서는 공기중의 질소와 산소로부터 쉽게 일산화질소가 생성된다. 일산화질소의 생성은 연소실내의 온도와 압력에 의해 결정된다.(2) 영향질소산화물(NOx)은 97∼98%의 일산화질소(NO)와 2∼3%의 이산화질소(NO2)로 구성되어 있다. 일산화질소는 무색이나 공기중의 산소와 결합하여 이산화질소(NO2)가 되면 갈색으로 나타난다. 대기중의 이산화질소는 태양관선중 자외선(UV)의 존재하에서 화학적으로 활성인 탄화수소와 결합하여 광화학스모그를 만들며 또한 일부의 이산화질소는 햇볕에 의해 일산화질소와 산소로 분리된다.(NO2 + 햇볕 NO + O) 이 과정에서 산소는 다른 산소와 결합하여 오존을 형성한다. 오존은 스모그 물질중의 하나로서 냄세를 내는 물질이며 또한 오존은 인체의 폐조직과 눈을 자극하고 고입자상물질은 평균 0.2μ정도의 적은 입자로 되어 있어 대기 중에 장기간 체류하면서 호흡을 통하여 인체의 폐 깊숙이 침착할 수 있어 호흡기로부터 깨끗이 제거 하는데 많은 시간이 걸리기 때문에 큰 입자보다 건강상의 영향이 클 뿐만 아니라 이 입자상물질 중에는 10,000여종의 화학물질이 흡착되어 있고 이 중에는 벤조피렌 등과 같은 암을 유발하는 물질이 함유되어 있다고 알려졌다. 또한 이 입자상물질은 시정을 감소시키고 건물이나 재산을 더럽히는 등 악영향을 초래한다.황산화물의 발생원인과 영향(1) 발생원인황산화물(SOx)은 연료중에 함유되어 있는 황(S)이 연소하여 발생되는 아황산가스와 아황산가스가 다시 대기중에서 산화되어 생성되는 무수황산(SO3)을 총칭한다. 휘발유 중에는 황이 비교적 적게 0.03%정도 포함되어 있으므로 황산화물은 가솔린 자동차 보다 경유자동차에서 문제시 된다.(2) 영향자동차 배출가스 중의 황산화물은 주로 아황산가스이나 촉매장치를 사용하는 자동차에서는 아황산가스가 산화되어 무수황산으로 배출되고 대기중에 배출된 아황산가스는 다시 대기중의 과산화물(오존 등)에 의하여 산화되어 무수황산이 된다. 이 무수황산은 산성비의 원인이 된다. 아황산가스는 인체의 호흡기질환을 유발시킬 뿐만 아니라 농작물 및 식물에 피해를 준다. 또한 아황산가스의 산화에 의해서 생성된 황산은 아주 부식성이 강한 산이므로 섬유질, 건축재 및 식물을 열화 시킨다.자동차 엔진에 작동상태가 대기오염물 배출에 미치는 영향상 태배 기 가 스Blowby※유량연료시스템유량유 량농 도자동차엔 진HCCONO2연료탱크캬뷰레타공전작동적음높음높음매우낮음낮음평균혹은중간정도중간저속주행낮음낮음낮음낮음중간적음고속주행높음매우낮음매우낮음중간높음거의없음가속적당량높음낮음낮음높음중간거의없음가속심함매우높음중간높음중간매우높음거의없음감속매우낮음매우높음높음매우낮음매우낮음중간햇볕의유무정지없음---없음높음높음밤 낮없음---없음중간매우낮음자동차 배출가스 방지대책(1) 자동차 배출가스 규제우리나라의 자동차 배출가스 규제는 다음의 준임

공학/기술| 2000.11.23| 14페이지| 무료| 조회(1,658)

자동차, 오존, 배기가스, 질소산화물

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