보일러 버너 연료사용량 계산 |
보일러 버너의 메뉴얼을 찾아보면 보일러 버너의 용량은 연료소모량(kg/hr) 과 kcal/h 단위로 표기 됩니다. 그러나 실제로 연료의 선택은 달라질수 있기 때문에 실제 보일러에 사용되는 연료의 최대사용량은 별도로 계산되어져야 합니다.
연료 최대 사용량은 연료의 배관경 선정, 유량계의 선정, 연료탱크 크기 선정, PSM 규정량, 고압가스 인허가 규정량 등을 산정하는데 사용됩니다.
비고
1. “총발열량”이란 연료의 연소과정에서 발생하는 수증기의 잠열을 포함한 발열량을 말한다.
2. “순발열량”이란 연료의 연소과정에서 발생하는 수증기의 잠열을 제외한 발열량을 말한다.
3. “석유환산톤”(toe: ton of oil equivalent)이란 원유 1톤이 갖는 열량으로 107kcal를 말한다.
4. 석탄의 발열량은 인수식을 기준으로 한다.
5. 최종에너지사용자가 사용하는 전기에너지를 열에너지로 환산할 경우에는 1kWh=860kcal를 적용한다.
6. 1cal=4.1868J, Nm3은 0℃ 1기압 상태의 단위체적(세제곱미터)을 말한다.
7. 에너지원별 발열량(MJ)은 소수점 아래 둘째 자리에서 반올림한 값이며, 발열량(kcal)은 발열량(MJ)으로부터 환
산한 후 1의 자리에서 반올림한 값이다. 두 단위 간 상충될 경우 발열량(MJ)이 우선한다.
✅ 고위 발열량(Higher Heating Value)
연료가 연소한 후 연소가스의 온도를 최초 온도까지 내릴 때 분리하는 열량이며 이때 연소 가스 중의 수증기는 응축하여 액체가 되며 응축할 때 응축열을 발산하고 그 응축열까지를 포함하여 열랑을 계산한 것이 고위 발열량이며 총발열량이라고도 한다. 쉽게 설명하면 탄화수소류의 기체 연료는 연소시 산소와 결합하여 연소가스를 배출하고 수증기를 생산하게 된다. 그때 발생된 수증기는 응축이 되지 않지만 연소가스의 최초 온도까지 내릴때를 가정하면 수증기는 응축이 되고 응축이 될 경우 열을 발산하게 된다. 이때의 응축열량까지 합한 열량을 고위 발열량이라고 말한다.
✅ 저위발열량(Lower Heating Value)
저위 발열량은 위에서 설명한것과 같이 고위발열량에서 연소가스 중에 함유된 수증기의 증발열을 뺀 것을 말한다. 통상 고체와 액체 연료의 경우 열량계산을 저위발열량으로 기준하는데 그 이유는 고체나, 액체 연료의 경우 연료를 기화시켜 연소시키기 위하여 연료중에 함유된 수분을 증발시켜야한다. 액체상태에서 기체상태로 상변화를 시키기 위해서는 수분의 증발열이 필요하게 된다. 이처럼 수분의 증발열을 뺀 실제로 효용되는 연료의 발열량을 저위발열량이라 한다.
✅ 보일러 연료소모량, 필요공기량
연료소모량 구하는 계산 공식
☞ 입열량(보일러용량) [kcal/hr] ÷ 효율 ÷ 연료의 발열량 [kcal/kg] = 연료소모량 [kg/hr]
풍량(=필요공기량) 구하는 계산 공식
☞ 연료소모량 x 이론공기량 x 1.3 = 필요공기량 [Nm3/hr]
- 버너의 연료 소비량 확인 방법
- 버너는 보일러, 냉온수기 의 용량에 맞추어 연소하기 때문에, 버너의 연소량은 보일러, 냉온수기 명판의 입열량 또는 정격유량을 확인 합니다.
- 제품 상태에 따라 명판을 확인하기 어려운 경우 아래의 방법으로 계산합니다.
- 하기 계산 방법은 보일러 효율을 88% 로 기준하였으며, 좀더 정확한 계산은 보일러, 냉온수기의 효율 등 에 따라 차이가 있습니다.
연료 종류 연료발열량 [Nm3/hr] - 고위발열량 LNG 10,290 LPG 23,860 등유 8,770 경유 9,030 중유 9,960 * 보일러 연료의 발열량은 고위발열량으로 산정하는 것이 맞다. 실제 연소 공기에는 수분이 함유되어 있기 때문이다.
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