[스크랩] 제 1 편 보일러 및 기초 열역학 (Boiler And Basis Thermodynamics)

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[스크랩] 제 1 편 보일러 및 기초 열역학 (Boiler And Basis Thermodynamics)

현팀장 2014. 2. 24. 20:02

제 1 편 보일러 및 기초 열역학 (Boiler And Basis Thermodynamics)

제 4 장 보일러 열정산 및 용량

Ⅰ. 보일러 열정산

1. 열정산의 목적
   ① 열 손실을 파악할 수 있다.
   ② 열설비의 성능을 파악할 수 있다.
   ③ 조업방법을 개설할 수 있다.
   ④ 열의 행방을 파악할 수 있다.

2. 열정산의 기준 (결과표시)
   ① 입열 : 열설비 내로 들어오는 열(에너지)
   ② 출열 : 열설비 내에서 외부로 방출되는 열(에너지)
   ③ 순환열 : 열설비에서의 순환열

3. 열정산 방법
(1) 입열항목
    ① 연료의 연소열
    ② 연료의 현열
    ③ 공기의 현열
   ④ 급수의 현열
    ⑤ 노내 분입증기에 의한 입열
(2) 출열 (유효열 + 열손실)
    출열의 계산은 전 사용연료 1 ㎏(N㎥ : 표준온도에서의 체적 - 0℃ 또는 20℃)당으로 한다.
       ① 발생증기의 흡수열(유효출열)은 어느 것이나 외기온도에 관계가 없다.
       ② 연소가스에 의해 생기는 배기가스 손실열 (수증기 포함)
       ③ 불완전 연소에 의한 열손실
       ④ 연소 잔재물 중의 미연소분에 의한 열손실
       ⑤ 방산(放散)에 의한 열손실

Ⅱ. 보일러 효율
    입열(공급열)에 대한 실제 증기발생 열량과의 비를 보일러 효율이라 하며 열효율 향상대책은 다음과 같다.
    ① 열손실을 최대한 억제한다.
    ② 장치의 설계조건을 완벽하게 한다.
    ③ 운전조건을 양호하게 한다.
   ④ 연소장치에 맞는 연료를 사용한다.
    ⑤ 피열물을 예열한 후 연소시킨다.
   ⑥ 연소실 내의 온도를 높인다.
    ⑦ 단속조업(斷續操業)을 하는 것보다는 연속조업(連續操業)을 해야 열손실을 줄일 수 있다.
1. 증기보일러 효율

2. 온수보일러의 효율

3. 연소실의 열부하 [㎉ / ㎥·h]
   연소실의 단위용적(1㎥)에서 한 시간에 발생되는 연소열을 연소실의 열부하라 한다.
   연소실 열부하 = 실제연소열 / 연소실의 용적

4. 연소효율
   단위연료가 완전연소하였을 때 열량과 실제로 연소하였을 때 열량과의 비이다.

5. 전열효율
연료의 실제연소에 대한 증기 보유열량과의 비

6. 보일러 효율시험 방법
(1) 열계산의 기중
    ① 보일러의 증발량을 사용부하로 조정하여 가동 후 1~2시간 후부터 측정하고, 측정시간은 1시간으로 한다. 측정은 원칙적으로 가동 후 같은 부하에서 배기가스 온도변화가 없는 시간에 시작한다.
       ※ 가) 기준온도 : 외기온도
           나) 단위 : ㉠ 연료 - ㎉/㎏, ㎉/N㎥
                         ㉡ 제품 - ㎉/㎏
           다) 발열량 : 원칙적으로 고위발열량
           라) 성능측정부하 : 정격부하(필요에 따라 3/4, 1/2, 1/4 부하로 할 수 있음)
           마) 시험 : 다른 보일러와 무관한 상태
    ② 열계산은 사용한 연료 1㎏ 에 대하여 한다.
    ③ 연료 발열량은 벙커-C유로 9,750㎉/㎏으로 한다.
    ④ 연료의 비중은 0.963㎏/ℓ으로 한다.
    ⑤ 증기의건도은 0.98로 한다.
    ⑥ 증기압력 및 온도의 변동은 ±6% 이내로 한다.
    ⑦ 측정은 10분마다 한다.
(2) 측정방법
    ① 연료 사용량 측정은 체적식 유량계로 측정하고 유량계의 오차는 ±1% 범위 내에 있어야 한다.
    ② 연료의 온도는 유량계전에서 측정한 온도로 한다.
    ③ 급수량은 체적식 유량계로 측정하는 것을 원칙으로 한다. 유량계의 오차는 ±1% 범위에 있어야 한다.
    ④ 급수온도는 보일러 입구에서 측정한다. 절탄기가 잇는 것은 절탄기 앞에서 측정한다.
    ⑤ 배기가스 온도는 보일러의 전열면 최종 출구에서 한다. 공기예열기가 있을 경우에는 공기예열기 출구에서 한다.
    ⑥ 증기압력은 보일러 출구에서 압력으로 한다.
    ⑦ 증기온도는 과열기가 있을 때는 과열기 출구에서 증기온도로 한다.
   ⑧ 증발량은 급유량에서 노내 분입증기량 또는 블로우량을 뺀 값으로 한다.

Ⅲ. 보일러 용량

1. 보일러의 증기발생량
   보일러에서 시간당 발생되는 증발량으로서 한시간에 보일러로 공급되는 급수량으로 동일하게 계산되며 보일러의 증발량 단위는 ㎏/h, ton/h 등 어느 것으로 표시하여도 무방하다.

2. 보일러 용량
   정격용량은 보일러가 소정의 양호한 조건하에서 발생할 수 있는 최대의 연속증발량 또는 최대 설계 증발량을 의미한다.

3. 보일러의 용량표시
   보일러의 용량표시 방법은
   ① 상당증발량 (환산증발량)
   ② 보일러의 마력
   ③ 정격출력
   ④ 전열면적
   ⑤ 상당방열면적(EDR)등 5가지로 그 크기가 표시된다.
(1) 상당증발량 (환산증발량)
    보일러의 실제 증발 열량을 기준 증발 열량인 539㎉/㎏으로 환산한 증발량으로 일명 정격용량이라고도 한다.

(2) 보일러의 마력 [HP]
    1 HP란 한 시간에 15.65㎏의 상당증발량을 나타낼 수 있는 능력이다.
    보일러의 마력 = G(e) / 15.65
    ① 1 보일러 마력 = 상당증발량이 15.65 ㎏/h
    ② 1 보일러 마력의 출력 = 15.65 * 539 = 8,435 ㎉/h
    ③ 1 보일러 마력
        ㉠ 노통연관, 수관 보일러 : 전열면적은 0.929㎡
(3) 정격출력
    매시간 보일러에서 증기나 온수가 발생할 때의 보유열량을 말한다.
   정격출력 [㎉/h] = 정격용량[㎏/h] * 539 ㎉/㎏
(4) 전열면적
    보일러의 복사 전열면적 또는 대류 전열면적 등 전체의 전열면적을 총칭하여 그 크기가 결정되며 보일러의 전열면적 계산은 다음에 의한다.

(5) 상당방열면적 (EDR)
보일러 난방시 매시간 방열량을 방열기의 방열면적으로 환산한 값이다. 상당방열량은 표준상태에서 증기난방시에는 650㎉/㎡·h, 온수난방시에는 450㎉/㎡·h가 되나 소요방열면적을 계산할 때에는 실제 방열기에서 나오는 방열량으로 방열면적을 구하게 된다.