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다음과 같은 조성의 석탄가스를 연소시켰을 때의 이론습연소가스량(Nm3/… | [에너지관리기사 필기] 15년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[에너지관리기사 필기] 15년 3회차
다음과 같은 조성의 석탄가스를 연소시켰을 때의 이론습연소가스량(Nm3/Nm3)은?
성분COCO2H2CH4N2
부피(%)8150374
1
5.61
2
4.61
3
3.94
4
2.94
해설

가스 조성은 CO 8%, CO2 1%, H2 50%, CH4 37%, N2 4%이다. 가연분은 CO·H2·CH4뿐이므로 이론산소량은

O0=0.5(CO)+0.5(H2)+2(CH4)=0.5(0.08)+0.5(0.50)+2(0.37)=1.03O_0 = 0.5(\mathrm{CO})+0.5(\mathrm{H_2})+2(\mathrm{CH_4}) = 0.5(0.08)+0.5(0.50)+2(0.37)=1.03

A0=1.030.21=4.905 Nm3/Nm3A_0 = \dfrac{1.03}{0.21} = 4.905\ \mathrm{Nm^3/Nm^3}

이론습연소가스량은 공기에서 온 질소 + 연료 중 질소 + 가스 중 CO2(연료에 들어 있던 몫 포함) + 생성 H2O의 합이다. 공기 질소 0.79×4.905 = 3.875, 연료 질소 0.04, CO2 = 0.01(연료 중) + 0.08(CO 연소) + 0.37(CH4 연소) = 0.46, H2O = 0.50 + 2×0.37 = 1.24 이므로

G0w=3.875+0.04+0.46+1.245.61 Nm3/Nm3G_{0w} = 3.875+0.04+0.46+1.24 \approx 5.61\ \mathrm{Nm^3/Nm^3}

수증기 1.24를 뺀 이론건연소가스량은 약 4.37 이므로, 습(wet)과 건(dry)을 혼동하면 답이 달라진다는 점에 주의한다. 특히 CH4는 산소를 2배 쓰고 물을 2배 만들기 때문에 메탄 함량이 습가스량을 크게 좌우한다.

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