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1[에너지관리기사 필기] 19년 3회차

연료의 조성(wt%)이 다음과 같을 때의 고위발열량은 약 몇 kcal/kg 인가? (단, C, H, S의 고위발열량은 각각 8100 kcal/kg, 34200 kcal/kg, 2500 kcal/kg 이다.)
C : 47.20
H : 3.96
O : 8.36
S : 2.79
N : 0.61
H₂O : 14.54
Ash : 22.54

해설

고체·액체 연료의 고위발열량은 산소 보정을 넣은 Dulong 식으로 구한다.  $H_h = 8100\,\mathrm{C} + 34200\left(\mathrm{H}-\dfrac{\mathrm{O}}{8}\right) + 2500\,\mathrm{S}$  (조성은 질량분율)
주어진 연료의 조성은 C 47.20 %, H 3.96 %, O 8.36 %, S 2.79 %이며 N 0.61 %, 수분 14.54 %, 회분 22.54 %는 연소열에 기여하지 않는다. 연료 속 산소는 이미 수소와 결합해 물 형태로 존재하므로, 수소 중  $\mathrm{O}/8$  만큼은 이미 산화된 것으로 보고 빼 준다. 이렇게 남은 것을 유효수소라 한다.
유효수소 = 0.0396 − 0.0836/8 = 0.0396 − 0.01045 = 0.02915 이다. 이를 대입하면  $H_h = 8100(0.4720)+34200(0.02915)+2500(0.0279)$   $= 3823.2 + 996.9 + 69.8 \approx 4890\ \mathrm{kcal/kg}$ 
산소 보정을 빼먹고 수소 3.96 %를 그대로 넣으면 약 5247 kcal/kg이 나와 크게 어긋나므로, O/8을 반드시 차감하는 것이 이 유형의 핵심이다.

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