17. 증기발생량 2000kg/h, 연료소비량 150kg/h, 저위발열량 40950kJ/kg인 보일러에서 0.7MPa

의 증기를 생산할 때 보일러 효율[eqn: LEFT [ % RIGHT ]]을 구하시오

(단, 증기압력 0.7MPa에서의 증기의 현열 695.68kJ/kg, 증기의 잠열 2065.82kJ/kg, 증기의

건도 0.92, 급수엔탈피 126kJ/kg이다)

참고) (h[eqn: {}_{1}]: 급수엔탈피, h[eqn: {}_{2}]: 포화증기엔탈피, [eqn: gamma]: 증발잠열, [eqn: G]: 시간당 증기발생량,

G[eqn: {}_{f}]: 시간당 연료소비량, H[eqn: {}_{l}]: 저위발열량)

1) (건포화증기) 보일러효율([eqn: eta _{B}])=[eqn: {G LEFT ( h _{2} -h _{1} RIGHT )} over {G _{f} BULLET H _{l}}]

2) (습포화증기) 엔탈피[eqn: LEFT ( h _{x} RIGHT )]= [eqn: h prime +x(h prime prime -h prime )]= [eqn: h prime +x BULLET gamma]

[eqn: THEREFORE](증기현열/잠열/급수현열이 주어진 경우) 보일러효율([eqn: eta _{B}])[eqn: = {G LEFT ( h prime +x BULLET gamma -h _{1} RIGHT )} over {G _{f} BULLET H _{l}}]

계산과정) 보일러효율([eqn: eta _{B}])[eqn: = {G LEFT ( h _{1} +x BULLET gamma -h _{W} RIGHT )} over {G _{f} BULLET H _{l}}]

[eqn: =][eqn: {2000 LEFT [ kg/h RIGHT ] TIMES LEFT ( 695.68+0.92 TIMES 2065.82-126 RIGHT ) LEFT [ kJ/kg RIGHT ]} over {150 LEFT [ kg/h RIGHT ] TIMES 40950 LEFT [ kJ/kg RIGHT ]}]

[eqn: =][eqn: 0.8043][eqn: =][eqn: 80.43 LEFT [ % RIGHT ]]

답) [eqn: 80.43 LEFT [ % RIGHT ]]

18.  급수량이 50ton/일, 급수의 고형물이 100ppm이고 보일러수를 1100ppm으로 관리하는

효율 90%인 수관식 보일러가 있다. 이 보일러의 보일러수를 2500ppm으로 관리했을 때

보일러의 연료절감량[eqn: LEFT [ kg/년 RIGHT ]]을 구하시오

(단, 응축수 회수율은 고려하지 않고, 연료의 발열량은 40100kJ/kg, 급수온도 20[eqn: CENTIGRADE], 분출수

배출온도 70[eqn: CENTIGRADE], 분출수 비열 4.18kJ/kg·[eqn: CENTIGRADE]이다)

(2014년 3회 8번 유사문제)

참고) 분출(blow-down)의 목적

1) 관수의 농축을 방지               2) 프라이밍, 포밍을 방지한다

3) 슬러지 및 스케일 생성 방지       4) 관수의 PH 조절

5) 관수의 신진대사 촉진             6) 산세관 후 폐액 배출

계산과정) 1) 개선전 분출량([eqn: y _{1}])[eqn: =][eqn: {a} over {b-a} TIMES x][eqn: TIMES eta] [eqn: =][eqn: {100} over {1100-100} TIMES 50][eqn: TIMES 1][eqn: =][eqn: 5 LEFT [ ton/일 RIGHT ]]

2) 개선후 분출량([eqn: y _{2}])[eqn: =][eqn: {a} over {b-a} TIMES x][eqn: TIMES eta][eqn: =][eqn: {100} over {2500-100} TIMES 50][eqn: TIMES 1][eqn: =]2.083[eqn: LEFT [ ton/일 RIGHT ]]

3) 절감분출량[eqn: =]개선전 분출량[eqn: -]개선후 분출량[eqn: LEFT [ ton/일 RIGHT ]]

[eqn: =5-2.083][eqn: =2.917][eqn: LEFT [ ton/일 RIGHT ]]

[eqn: =2.917 LEFT [ ton/일 RIGHT ] TIMES 1000 LEFT [ kg/ton RIGHT ] TIMES 365 LEFT [ 일/년 RIGHT ]]

[eqn: =1064705 LEFT [ kg/년 RIGHT ]]

4) 연료절감량[eqn: = {절감열량 LEFT [ kJ/년 RIGHT ]} over {연료발열량 LEFT [ kJ/kg RIGHT ] TIMES 보일러효율}]

[eqn: = {절감분출량 LEFT [ kg/년 RIGHT ] TIMES 비열 LEFT [ kJ/kg BULLET CENTIGRADE RIGHT ] TIMES 온도차 LEFT [ CENTIGRADE RIGHT ]} over {연료발열량 LEFT [ kJ/kg RIGHT ] TIMES 보일러효율}]

[eqn: = {1064705 LEFT [ kg/년 RIGHT ] TIMES 4.18 LEFT [ kJ/kg BULLET CENTIGRADE RIGHT ] TIMES (70-20) LEFT [ CENTIGRADE RIGHT ]} over {40100 LEFT [ kJ/kg RIGHT ] TIMES 0.9}]

[eqn: =][eqn: 6165.79 LEFT [ kg/년 RIGHT ]]

답) [eqn: 6165.79 LEFT [ kg/년 RIGHT ]]