♨ 도시가스의 조성비
|
구 분 |
천 연 가 스 (LNG) |
도 시 가 스 (LPG) |
|
호 칭 열 량 |
|
15,000㎉/㎥ |
|
총 발 열 량 |
10,500㎉/N㎥ |
14,883㎉/N㎥ |
|
진 발 열 량 |
9,500㎉/N㎥ |
13,700㎉/N㎥ |
|
비 중 |
0.625 |
1.33 |
|
이 론 공 기 량 |
10.53N㎥ / N㎥ |
14.29N㎥ / N㎥ |
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연 소 속 도 |
39 - 40㎝/sec |
44.6㎝/sec |
|
폭 발 범 위 |
4.8 - 14.5% |
3.2 - 14.7% |
|
가 스 그 룹 |
13A |
13A |
|
화
학
조
성
|
H2 |
|
|
|
CH4 |
88.917% |
|
|
C3H8 |
1.344% |
61.6% |
|
CO2 |
|
|
|
N2 |
0.0275% |
30.7% |
|
CO |
|
|
|
O2 |
|
8.2% |
|
C4H10 |
0.775% |
|
|
C3H6 |
8.939% |
|
♨ 연료별 성분조성, 발열량, 비중
(표-1)은 LNG, LPG, 등유, 경유, B-C유의 성분조성, 발열량, 비중등을 고려한 결과이며, 표에서 LNG나 LPG는 성분조성중 회분, 유황분이 없는 연료로서 연소 배출가스의 환경처리가 별도로 필요 없는 청정연료임을 알 수 있다.
| 구 분 |
기 체 (vol%) |
액 체 (wt%) |
| L N G |
L P G |
등 유 |
경 유 |
B-C 유 |
|
성
분 |
CH4 |
89 |
|
|
|
|
| C2H6 |
9 |
1 |
|
|
|
| C3H8 |
1.5 |
96.9 |
|
|
|
| C4H10 |
0.5 |
1.9 |
|
|
|
| C |
|
|
85.2 |
85.6 |
84.4 |
| H |
|
|
14 |
13.2 |
10.7 |
| O |
|
|
|
|
0.5 |
| N |
|
|
|
|
0.4 |
| S |
|
|
0.5 |
0.1 |
1 |
| 회 분 |
|
|
|
|
0.5 |
| 기 타 |
|
0.2 |
0.3 |
1.1 |
2.5 |
발
열
량 |
고 위 |
10,500㎉/㎥ |
12,000㎉/㎏ |
8.700㎉/ℓ |
9,200㎉/ℓ |
9,900㎉/ℓ |
| 저 위 |
9,530㎉/㎥ |
11,000㎉/㎏ |
8,200㎉/ℓ |
8,600㎉/ℓ |
9,300㎉/ℓ |
|
| 비 중 |
0.625
(AIR:1) |
1.55
(AIR:1) |
0.79~0.85
(H2O:1) |
0.82~0.86
(H2O:1) |
0.90~0.95
(H2O:1) |
| 연소이론공기 |
10.5 |
24.52 |
11.5 |
11.4 |
10.7 | |
♨ 연료별 연소특성
LNG, 경유, B-C유의 연료연소 특성을 비교하면(표-2)와 같이 요약되며
LNG가 유류 연료에 비하여 연료로서 단위 용적당 연소 가능량(연소실부하),
연소 범위(턴다운비), 연소공기량(공기비), 분출속도등 전반적으로 연소
특성이 우수함을 볼 수 있다. 또한 버너의 연소제어, 폐열회수, 공해처리,
연료가열 및 이송동력 등 면에서도 비교 우위에 있다고 본다.
|
| 구 분 |
도시가스(LNG) |
경 유 |
중 유 |
| 점 화 준 비 |
- |
- |
예열시간 요구 |
| 화 염 길 이 |
용 어 |
숙련을 필요 |
숙련을 필요 |
| 화염길이(30ℓ/hr) |
700mm |
1,000mm |
1,200mm |
| 화염경(30ℓ/hr) |
250￠ |
300￠ |
400￠ |
| 화염형상변경 |
임의의 형상 |
형상변경이 어렵다 |
형상변경이어렵다 |
| 연소공기비 |
1 ~ 1.1 |
1.1 ~ 1.3 |
1.2 ~ 1.5 |
| 최소연소량 |
0.1㎥/hr 상당 |
1ℓ/hr 상당 |
4ℓ/hr 상당 |
| 연소 부하범위 |
1 : 20 |
1 : 6 |
1 : 5 |
연소실부하
(×10㎉/㎥ hr) |
300 ~ 1,000 |
30 ~ 90 |
30 ~ 90 |
| 연 소 실 |
작 다 |
약간크다 |
크 다 |
| 화염분출속도 |
300m/s |
50m/s |
50m/s |
| 버너전의 작업환경 |
청 결 |
약간 오염 |
다량오염 |
| 소 음 |
낮음 (65-80db) |
약간높음(75~80db) |
높음(80~95db) |
| 제 어 |
비례(HIGH/LOW)
ON/OFF |
좌 동 |
좌기와 동일하나
제어의 어려움 |
| 분화동력 |
필요없슴 |
약간높음 |
높 음 |
| 연료가열동력 |
필요없슴 |
좌 동 |
필 요 |
폐 열
회 수 |
예열공기 |
고 온 |
한도가 있슴 |
한도가 있슴 |
회수후
배기가스온도 |
제한없슴 |
100℃ |
150℃ |
| 열교환기 |
부식없슴 |
약간부식있슴 |
150℃이하 SOX저온부식 |
| 공 해 |
SOX |
없 슴 |
소량 있슴 |
있 슴 |
NOX
(O2 11%환산) |
40 - 80PPM |
60 - 120PPM |
80 - 150PPM |
| 분 진 |
없 슴 |
5 - 20 ㎎/N㎥ |
20 - 200㎎/N㎥ |
| 버 너 보 수 |
불 요 |
1회 / 월 |
4-5회 / 월 | |
|
|
♨ 연료별 일반적인 유지관리, 안전성
| 아래표는 LNG와 유류연료의 일반적인 유지보수관리 사항 및 비용, 안전성, 공해처리등을 요약하여 나타낸 것으로서, LNG가 유지관리비, 부대시설, 열효율성, 안정성 및 공해처리등 상대적으로 장점이 많음을 보여주고 있다. |
| 구 분 |
도시가스 (LNG) |
유 류 (OIL) |
| 유 지 비 |
부대시설 |
- 공해시설이 필요
- 설치공정이 간단
- 설치면적이작다 |
- 공해방지시설 필요(투자비과다 )
- 기름탱크등 시설이 복잡
- 부대시설에 의한 면적이 큼 |
| 배기손실 |
- 과잉 공기량이 적어 배기손실이 적음 |
- 과잉공기비운전으로 손실이 큼 |
| 저부하열손실 |
- 턴다운비가 커서 저부하 운전시
양호한 성능유지 |
- 저부하 연소시 단속운전과 연소관리 어려움 (열손실) |
| 인 건 비 |
- 우기 자격소지자 불필요 |
- 위험물취급 및 공해관련 취급자격 소지자 필요 |
| 보수,관리 |
- 기름의 1/3정도 |
- SCALE 제거비 굴뚝청소비 등 비용 부담이 큼 |
| 버어너청소 |
- 불필요(완전연소) |
- 주 2회 ~ 3회 필요 |
| 연료공급설비 |
- 가스배관 1회 / 1년 안전점검실시 |
- 연료저장탱크, 유량계, 공해방지시설, 오일펌프, 예열히터등 주기적인 점검 필요 |
| 동 력 비 |
- 좌기사항 불필요 |
- 버어너, 연료이송, 공해방지시설 등 소요 |
| 안 정 성 |
연료저장 |
- 불 필 요 |
- 저장탱크 필요 |
| 연료누설 |
- 가스공급이 저압이며, 비중이 가벼워
누설시 자연비산 |
- 단위시간당 누설되는 열량비가 가스에 비해 큼 |
| 조 작 성 |
- 가동전 FREE PURGE로 착화시
위험이 작다. |
- 착화성이 낮으므로 실화시 폭발위험이 크다.
- 착화,소화시 상당한 운전경험이 필요함 |
| 연소의안정성 |
- 연소성의 양호 |
- 화염의 맥동으로 불안정(연소실저온, 공기부족, 분사속도 불일정) |
| 안전장치 |
- 기체이므로 설치가 용이 |
- 연료의이송 및 그 밖의 안전장치가 필요 |
| 기타 |
온도제어기술 |
- 상대적으로 유리함 |
- 유량의 변화시 분사각도, 입자크기, 연소공기량 변화로 정확한 온도제어가 어렵다. |
| 자동화 |
- 청정연료이므로 주위환경이 청결
- 소음이 작다 |
- 자동화가 불리함 |
| 작업환경 |
- 도시가스 사업법만 적용 |
- OIL공급, 저장등 작업환경이 좋지 않으며 소음, 분직, 매연등의 공해문제가 심각 |
| 법규제 |
|
- 소방법, 공해방지법 |
♨ 산업용연료 경제성 비교
|
구 분 |
도시가스 |
LPG |
보일러
등 유 |
경 유 |
B-C |
|
Nm3 |
Kg |
ℓ |
ℓ |
ℓ |
|
발열량 |
kcal |
10500 |
12000 |
8970 |
9200 |
9900 |
|
열효율 |
% |
90 |
90 |
85 |
85 |
80 |
|
단가 |
원/단위 |
460.51 |
576.36 |
769.09 |
961.82 |
400.08 |
|
가격경제성 |
도시가스기준 |
100% |
110% |
207% |
252% |
104% |
|
LPG기준 |
91% |
100% |
189% |
230% |
95% |
|
등유기준 |
48% |
53% |
100% |
122% |
50% |
|
경유기준 |
40% |
43% |
82% |
100% |
41% |
|
B-C기준 |
96% |
106% |
200% |
243% |
100% |
|
※ 공장도 단가 기준 |
<출전: http://www.knenergy.co.kr/gas/gas_01_023.jsp> | |
출처 : 승질,보일러,전기인들의 모임
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