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공기비는 연소가스 성분인 CO, CO2, O2의 농도로 구할 수 있으며,
이들 간의 상관관계는 이른바 연소 다이어그램(그림 참조)에 나타나 있습니다.
연료와 공기가 이상적으로 혼합된 경우, 특정 CO2 농도는 특정 CO 농도(λ<1 영역) 또는 특정 O2 농도(λ>1 영역)와 대응합니다.
다만 CO2 곡선은 최댓값을 지나 다시 감소하는 형태이기 때문에 CO2 값만으로는 상태를 명확히 판단할 수 없습니다.
따라서 가스에 CO2 외에 CO 또는 O2가 함께 포함되어 있는지 추가로 확인해야 합니다.
과잉 공기 조건(일반적인 운전 상태)에서는 현재 O2를 측정해 판단하는 방식이 일반적으로 선호됩니다.
곡선의 형태는 연료마다 다르며, 각 연료는 고유한 다이어그램과 CO2 최댓값(CO2 max)을 가집니다.
이처럼 다양한 다이어그램 간의 관계는 흔히 사용하기 쉬운 노모그램("연소 삼각형", 본 자료에는 미수록)으로 정리되며, 이는 모든 종류의 연료에 적용할 수 있습니다.
CO2 또는 O2 측정값으로 공기비를 이론적으로 계산할 때는 대략 다음 두 가지 공식이 적용됩니다.
CO2 max: 연료별 CO2 최댓값. 필요한 경우 testo 서비스를 통해 이 값을 산출할 수 있습니다.
CO2 및 O2: 연소가스 내 측정값(또는 계산값)
손실의 대부분을 차지하는 것은 배기가스 손실입니다.
배기가스 손실은 배기가스 온도와 연소 공기 온도의 차이, 배기가스 내 O2 또는 CO2 농도, 그리고 연료별 계수에 따라 결정됩니다.
콘덴싱 보일러에서는 응축열을 활용하고, 그 결과 배기가스 온도가 낮아지면서 두 가지 방식으로 배기가스 손실이 줄어듭니다. 배기가스 손실은 다음 공식으로 계산할 수 있습니다.
AT: 배기가스 온도
VT: 연소 공기 온도
A2, B: 연료별 요인(표 참조)
21: 공기 중 산소 농도
O₂: 측정된 O2 농도
KK: 이슬점 이하로 떨어질 경우 qA를 음수 값으로 나타내는 변수. 콘덴싱 시스템 측정 시 필요
고체 연료의 경우 계수 A2와 B는 0입니다. 이때 계수 f를 사용하면 공식이 단순해지며, 이를 지크르트(Siegert) 공식이라고 합니다.
AT: 배기가스 온도
VT: 연소 공기 온도
CO₂: 측정된 CO2 농도
지금까지 가이드의 일부를 소개해 드렸습니다. 더 자세한 내용이 궁금하신가요?
연소 공정
1.1 에너지와 연소
1.2 연소 설비
1.3 연료
1.4 연소 공기, 공기비
1.5 연소가스(배기가스)와 그 성분
1.6 총발열량, 진발열량, 효율
1.7 이슬점, 응축수현장 업무를 위한 실무 지식
2.1 연소 최적화
2.2 공정 제어
2.3 배출가스 관리가스 분석 기술
3.1 가스 분석 기술 용어
3.2 가스 분석기산업용 가스 분석 적용 분야
4.1 발전
4.2 폐기물 처리
4.3 비금속 광물 산업
4.4 금속·광석 산업
4.5 화학 산업
4.6 기타testo 가스 분석 기술
5.1 회사 소개
5.2 주요 장비 특징
5.3 가스 분석기 개요
5.4 액세서리 개요
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