묻고답하기
제목[문 801] 총발열량과 저위발열량의 개념 이해 답변입니다.
- 작성자손재훈
- 답변작성그룹민간진단기관
- 설비 시스템-
- 등록일자2026-09-11
- 업종-
- 일반-
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탄화수소계 연료 내의 수소(H)가 연소하면 산소(O)와 결합하여 물(H2O)을 생성합니다.
수소 1kg이 연소하면 9kg의 물이 발생하며, 연소실의 높은 온도로 인해 이 물은 수증기 상태로 존재하게 됩니다.
이 수증기가 다시 액체 상태로 응축될 때는 응축 잠열을 방출합니다.
고위발열량
- 연소가스를 기준 온도 (보통 25℃)까지 냉각시켰을 때 얻어지는 열량
- 수증기가 물로 응축되면서 방출하는 잠열까지 모두 회수한 전체 열량을 의미
저위발열량
- 수증기가 응축되지 않고 기체 상태 그대로 굴뚝을 통해 배출된다고 가정했을 때의 열량
- 고위발열량에서 수증기의 응축 잠열을 제외한 실제 유효 열량
이를 수식으로 나타내면 "저위발열량 = 고위발열량 - 수증기의 응축 잠열" 입니다.
따라서 질문하신 고위발열량과 저위발열량의 개념과 차이에 대한 이해는 맞습니다.
실무 및 보일러 운영 시 유의사항
1. 보일러 효율 산정
- 보일러 열효율을 계산할 때는 저위발열량을 기준으로 삼는 것이 관례입니다.
- 원활한 배기와 부식 방지를 위해 배기가스를 수증기의 노점보다 높은 상태로 배출하므로, 수증기의 잠열을 활용할 수 없기 때문입니다.
2. 저온 부식
- 절탄기 등을 통해 폐열을 회수하고자 온도를 지나치게 낮추면 설비에 문제가 발생할 수 있습니다.
- 배기가스 온도가 노점 이하로 떨어지면 열교환기나 연도에 수분이 응축됩니다.
- 황 성분이 포함된 연료를 사용할 경우 연소 시 발생한 황산화물이 응축수와 결합해 강한 산성을 띤 황산을 형성합니다.
- 이러한 황산 노점 부식을 방지하기 위해, 연료의 특성에 따라 배기가스 온도를 보통 120~150℃ 이상으로 유지해야 합니다.
- LNG는 황 성분이 거의 없으나 응축수에 의한 탄산 부식을 막고 원활한 배기 유속을 확보하기 위해 적정 배기 온도를 유지해야 합니다.
