에너지관리기사 연소설비 · 연소가스량 계산Flue Gas Volume Calculation
연소가스량은 연료가 타고 나서 노를 빠져나가는 배기가스의 부피이고, 연돌 · 통풍기 · 집진기의 용량을 정하는 입력값이 된다. 이론연소가스량 G₀에 과잉공기 (m - 1)A₀가 그대로 더해지므로 공기비가 클수록 배기가 불어난다. 그림은 중유(C 85% · H 12% · S 2%) 1 kg이 탈 때의 배기를 CO₂ · H₂O · N₂ · 과잉 O₂로 나눠 이어 쌓은 막대와 성분별 값이에요. 습연소가스 · 건연소가스 버튼으로 H₂O를 넣거나 빼고, 공기비 m 슬라이더로 N₂와 과잉 O₂ 조각의 길이를 바꿔요.
타고 남은 것이 배기가스다 연료가 타면 CO₂ , 수소에서 나온 H₂O , 공기에서 온 N₂ , 그리고 과잉공기 가운데 남은 O₂ 가 배기로 나간다. 이 배기가스의 부피가 굴뚝으로 빠져나가는 열손실의 크기를 좌우한다.
👀 습연소가스량과 건연소가스량
①습(wet)연소가스량은 수증기(H₂O)까지 포함한 전체 배기다
②건(dry)연소가스량은 수증기를 뺀 나머지이고, 배기 분석은 이 값을 기준으로 한다
③둘의 차이는 수소와 수분에서 생긴 H₂O의 부피예요
④배기가스 조성 분석(O₂ · CO₂)은 보통 건배기 기준이다
습 · 건을 바꾸고 공기비로 성분 나누기 습연소가스(H₂O 포함) 건연소가스(H₂O 제외)
see gongsik.com G = G₀ + (m-1)A₀. 과잉공기는 N₂ 0.79 + O₂ 0.21로 나뉨. 건배기 = 습배기 - H₂O.
배기가스를 CO₂ · H₂O · N₂ · 과잉 O₂ 성분으로 나눠 이어 쌓은 막대. 공기비가 커지면 N₂와 과잉 O₂ 조각이 길어진다 현재 연소가스량 G
G = 13.66 Nm 3 /kg
습 G = G₀ + (m-1)A₀ = 11.50 + 2.16
💡 공기비가 배기량을 키운다
①이론연소가스량 G₀는 연료 조성만으로 정해지는 최솟값이다
②과잉공기 (m - 1)A₀는 통째로 배기에 더해진다
③그 가운데 79%는 질소이고, 21%는 쓰이지 않고 남은 산소예요
④m을 낮게 유지해야 배기 열손실을 줄일 수 있어요
이론연소가스량 G₀는 어떻게 나오나 이론연소가스량은 이론공기량으로 완전 연소했을 때 나오는 배기 부피다. 연소로 생긴 CO₂ · SO₂ · H₂O에 공급한 공기의 질소(공기의 79%)를 더해 구하고, 여기에 과잉공기 (m - 1)A₀를 얹으면 실제 연소가스량 G가 된다.
🔑 중유 기준 성분(그림의 조성 · 어림값)
①CO₂+SO₂ = 1.867C + 0.7S ≒ 1.60 Nm³/kg
②H₂O = 11.2H + 1.244W ≒ 1.34 Nm³/kg
③질소 N₂ = 0.79·A₀ ≒ 8.55 Nm³/kg
④습 G₀ ≒ 11.50, 건 G₀ ≒ 10.15 Nm³/kg
핵심 공식 실제 연소가스량
G = G 0 + (m - 1)A 0
이론연소가스량 + 과잉공기량
이론습연소가스량
G 0w = 1.867C + 0.7S + 11.2H + 1.244W + 0.79A 0
CO₂ · SO₂ · H₂O · N₂의 합(Nm³/kg)
이론건연소가스량
G 0d = G 0w - (11.2H + 1.244W)
수증기 H₂O를 뺌
정리와 시험에서 묻는 것 🎯 시험에서 묻는 것
①실제 연소가스량 G = G₀ + (m - 1)A₀가 중심 관계식이다
②습 · 건의 차이는 H₂O(11.2H + 1.244W) 항 하나뿐이다
③H₂O 계수 11.2는 수소 1 kg이 물 0.5 kmol, 곧 22.4/2 Nm³가 되는 데서 나와요
④수분 W 계수 1.244는 물 1 kg = 1/18 kmol에서 나온 22.4/18이다
⑤과잉공기는 N₂ 0.79 + O₂ 0.21로 배기에 그대로 더해져요
📝 대표 기출유형
①[기출유형] 습 G₀ = 11.5, A₀ = 10.8, m = 1.3일 때 습연소가스량은? (답: 11.5 + 0.3×10.8 = 11.5 + 3.24 ≒ 14.74 Nm³/kg)
②[기출유형] 수소 12% 연료의 H₂O 생성량은? (답: 11.2×0.12 ≒ 1.34 Nm³/kg)
③[기출유형] 건연소가스량이 습연소가스량보다 작은 까닭은? (답: 수증기 H₂O를 빼기 때문)
마지막 수정 2026-10-20