제 2 장 화석연료 에너지

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화석연료에너지에 대한 상세한 내용정리
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목차

제 2 장 화석연료 에너지

2.1 화석연료
1. 화석연료에 대한 이해
2. 석유 및 액체연료
3. 가스연료
4. 석탄

2.2 연소
1. 연소기구
2. 석탄 연소(coal burning)
3. 액체연료의 연소

본문내용

1. 화석연료에 대한 이해

연료는 자연조건에 가까운 화석연료, 인공적인 수소연료, 핵연료 등으로 나눌 수 있다. 화석연료(fossil fuel)는 역사적으로 목재에서 시작하여 산업혁명의 시대이후 증기동력을 위한 에너지 사용량이 급증하여 그 주체를 석탄(coal)이 담당하여 왔다. 그러나 지난 수십 년간은 석유(oil)채굴기술의 발달로 다량의 석유가 연료의 주체가 도면서 석유혁명이라고 하게 되었다. 현재 세계 연간 석유사용량은 막대한 양으로서 이대로 계속하여 사용하게 되면 매장량의 한계에 달하는 것은 불문가지이며, 1973년과 1979년 두 차례의 석유위기(oil shock)를 계기로 세계 에너지가격의 상승, 에너지 절약, 신재생에너지의 다양화 시대에 들어왔다고 할 수 있다.
화력발전소의 경우 대용량화, 고효율화와 함께 발전용 보일러의 연료로 석탄에서 석유로 이해하여 왔지만, 석유위기 이후 탈석유의 방향으로 바뀌어 다시 석탄사용이 늘어나고 있다. 환경보호, 공해방지의 관점에서 여러 가지 연소기술의 개발과 응용이 이루어지고 있다. 또한 유황성분이 전혀 포함되지 않은 액화천연가스(LNG: liquefied natural gas)의 사용도 늘어나고 있다.

2. 석유 및 액체연료

원유로부터 각종 석유제품이 정제된다. 석유제품에는 비중의 순으로 보면 경질 가솔린, 중질가솔린(naphtha), 등유, 경유, 중유(A, B, C), 및 잔유 등이 있다. 발전용 보일러 연료로는 C중유나 원유가 그대로 사용되며, 저유황연료(low sulfur fuel)로서는 저유황 원유, 탈황 중유 혹은 나프타가 사용된다. 발전용 가스터빈은 경유 혹은 각종 가스가 사용된다.
원유의 성분은 그 산지에 따라 차이가 있으며, 함유 휘발성분에 의한 인화, 폭발 방지에 세심한 주의가 필요하다. 중동산 원유는 보통 높은 유황성분을 포함하고 있으나 유동점이 낮아 상온에서 유체이다. 이와 달리 저유황, 고유동점으로 상온에서 응고되어 수송 및 저장을 위해 가열보온이 필요한 원유도 있다.
일반적으로 중유는 점도가 50-400 cSt(50℃)로 높기 때문에 연소버너에서 분무할 때 중유가열기로 가열하여 점도를 낮춘다.
그 외 액체연료로는 천연가솔린(NGL: natural gasoline liquefied)와 액화석유가스(LPG: liquefied petroleum gas) 및 메타놀 등이 있으며, 모두 유황을 포함하지 않고 있다. NGL와 LPG는 가스정(井)과 유정(油井)의 분출가스이며 분자구조에서 , 에 상당하는 것을 LPG라 부른다. 저장을 위해 프로펜()은 -50℃로, 부탄()은 -5℃로 냉각 보온해야 한다. LPG는 보일러에서 연소하기 위해 사전에 가스화하기 때문에 가스연료라 할 수 있다.
에 상당하는 것을 NGL라고 하며 상온에서 액체이지만 저장에는 밀폐하여 증발이 되지 않도록 하여야한다. LNG가 파이프라인을 이용 국제적으로 범용성이 있어 수요가 많은 반면 LPG는 한 지점에서 집중사용에 적당하다.

참고 자료

없음