[환경,설비,건축]에너지절약을 위해 알아두어야할것

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목차

건물썬팅
온실가스 저감기술 개발 사업

본문내용

0 년의 시 간이 필요하고, (4)의 경우는 안전성을 위하여 반대운동 등의 저항이 강하여 빠른 시일 내에 보급, 확대는 어렵다. 그러므로 이산화탄소의 발생원인이 되는 에너지 소비를 삭감하는 것이 문제 해결을 위한 유일한 방법으로 선택되었다. 이러한 배경으로 최근에 연소의 문제를 개선 하는 방법에 관심이 집중되었다.
일본의 경우는 에너지를 달성하기 위한 신 연소기술의 개발연구가 대부분인데 산업계나 학 계에 있어서 이러한 것에 관련된 연구가 활발히 연구가 진행되고 있지만 이러한 연구 가운데 1000℃ 이상의 고온공기를 이용한 연소기술은 이산화탄소의 배출억제에 크게 공헌이 가능한 새로운 연소기술로써 각 방면으로부터 주목을 받기에 이르렀다.
(다) 오열물질 배출제어와 에너지 위기
제 2차 세계대전 중에 젯트 엔진이나 로켓트모타 등의 새로운 추진기관이 출현하고 고부하 연소가 문제가 되었다. 고부하연소와 관련된 연소현상의 해명에 가스역학이 중요한 역할을 하 고 이것이 계기가 되어 1953년 von Karman 에 의하여 반응성 가스역학(Aero thermo-chemistry) 이라고 하는 새로운 학문체계가 구축되어 연소의 현상론적 해명과 이론해 석이 처음으로 계통적으로 정리되었다. 그 결과 이시기에 근대 연소학의 탄생이 가능해졌다. 1952년에 국제연소학회(The combustion Institude)가 아메리카의 Pittsburgh 에 설립되었다. 이후 연소의 학문은 발전되었으며 각종 연소장치에 적용된 연소기술은 비약적으로 발전되었 다. 그런데 1960년대부터 1970년대 초 이러한 연소기술의 진보의 혜택에 대해 경고를 보이는 2가지의 심각한 문제가 제기되었다. 하나는 연소에 의하여 생성된 유황산화물(SOX), 질소산화 물(NOX) 등의 오염물질의 배출제어의 문제에 있다. 또 다른 문제는 오일의 쇼크에 의한 에 너지의 유효이용의 문제이다. 제2차대전 후 아메리카나 일본 등 선진제국의 경우에 공업생산 의 급속한 확대나 민생에 Motorization 의 비약적인 보급에 의하여 연소배출가스에 의한 대기 오염의 문제가 특히 선진제국에 대해서 심각한 사회문제가 되었다. 따라서 오염물질의 배출제 어에 관한 법 규제가 행해지게 되었고 이러한 문제를 대처하기 위해 각 산업계에 있어서 저 오염물질 배출의 연소방식이나 연소장치의 개발 특히 저 NOX 버너나 저 NOX 엔진을 대상으 로 신 연소기술의 개발의 성과가 탁월한 것은 주지의 사실이다.
한편 1973년도 오일 쇼크 이래 에너지우기의 문제가 대두되어 에너지 유효이용을 위한 연 소효율이 높고 연료 소비율이 낮은 연소방식의 개발이 모색되었다. 따라서 연료로써 그다지 사용되지 않은 알콜이나 각종의 저 품위연료, 조악한 연료 등이나 통사의 조건에는 사용하기 어려운 초 희박 혼합기(가연한계 이하의 연료, 공기희박 예혼합기) 등을 각종 수단을 이용하 여 반응을 촉진시켜 안정된 연소로 하는 방법 등에 관심이 집중되었다. 이 초 희박 혼합기를 연소시키는 일에 대해서는 평가하는 입장에 따라 차이가 있지만 연소의 한계에 도전이라는 연소연구자의 입장에서 매력적인 일이어서 이러한 연구테마가 문부성의 과학연구비의 특정연 구에 지정되는 등, 우리나라도 연구가 매우 활발히 이루어졌다. 초 희박 혼합기는 통사의 압 력, 온도조건에서는 연소가 발생하지 않으므로 이것을 연소시키는 방법으로 (1) 촉매를 사용 한 촉매산화방법 (2) 높은 에너지의 radical등의 활성입자를 주입하는 방법 (3) 예열방법 (4) 압력 등의 방법을 이용하여 반응을 촉진하는 방법이 있다. 이러한 방법중에서 촉매를 사용한 방법은 별도로 하고, 초 희박 혼합기를 재순환 하는 방법을 이용하여 예열하는 방법에 관심이 집중되었다. 여기에서 재순환법은 외부에너지를 사용하여 미연혼합기를 예열하는 방법으로 제안되었다. 미연 혼합기가 연소가스 생성에 의하여 희석되는 일이 없도록 적당한 열교환법을 하고 미연가스를 예열시켜 과잉 엔탈피를 생성하게 된다. 재순환을 이용하는 연소방식은 실제 는 옛날부터 공업용연소장치에 있어서 사용되었던 것으로 열효율을 높이고 안정된 연소를 목 적으로 배열을 회수하고 여러가지형태의 열교환기를 이용하고 연소용공기를 예열하는 방법 으로 강구되었다. 본문의 테마에 있는 고온공기연소기술은 이러한 방법의 연장선상에서 출발 된 것이다. 그 결과 공업적 입장세서 보면 초희박혼합기 연소에 이용되는 열재순환연소법은 원리적으로는 전혀 새로운 것이라고는 말할 수 없다.
1971년 Imperial college의 Weinberg는 열재순환법을 이용하여 미연혼합기를 예열하고 혼 합기의 가연한계를 확대하여 초 희박 혼합기를 안정하게 연소기키는 개념에 착안하여 초희박 혼합기에 대해서 초과엔탈피 연소의 개념을 제안하였다. 이 방법의 특징은 시작할 때를 제외 하고 연소를 유지하기 위해서 예열 열원이 불필요하고, 최종의 배출가스 온도가 높지 않으면 안 되는 데에 있지만 Weinberger의 착상의 혁신은 일반의 공업로 연소장치에서 사용하고 있 는 열재순환 법을 초희박혼합기에 적용하여 외부열원의 도움이 없이 안정된 연소를 유지하는 것을 생각한데 있다. 이 경우 열재순환법의 성공여부는 (1) 열교환법이 적당한지 (2) 연소장 치로부터 열손실을 어느정도 적게할 수 있는지에 크게 의존하게 된다. 따라서 여러 종류의 열교환법이 제안되었다. 지금까지의 연구가 이루어진 주요한 재순환법을 분류하면 (1) 간접 (외부) 열재순환법 (2) 직접(내부)열재순환법 으로 크게 차별하는 방법이 가능하다. 간접열재 순환법은 Lloyd & Weinberger 가 제안한 Double spiral형 버너, Swiss roll형 버너가 대표적 이다. 이는 화업구노를 본질적으로 변환시키지 않고 열을 화염대의 외부에 순환시키는 방법 에 있다. 한편 직접(내부) 재열순환법은 큰 열전달율을 갖는 다공질금속을 화염대에 삽입하는 일에 의해 연소가스 측으로부터 미연가스 측에 직접 열을 귀환시켜 화염의 내부구조를 변화 시키고 초과 엔탈피 화염을 형성시키는 방법에 있다. 간접(외부)열재순환법은 재차 열의 환원 법으로 전도만을 이용하는 방법이다. 방사를 적극적으로 활

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건축,   에너지,   환경,   에너지절약