이론연소속도 / 실제연소속도

1. 개요

 이론연소속도는 연료가 이론공기량으로 완전연소되고 연소과정에서 외부로의 열손실이 없을때의 연소속도이다.
그러나, 실제로 연료의 완전연소는 이론공기량으로는 불가능하고 연소과정에서 외부로의 열손실이 발생하기때문에 실제연소온도는 이론연소온도보다 낮아진다.
 

2. 연소온도

 

3. 연소온도의 영향인자

 가. 연료의 저위발열량
   연료의 저위발열량이 높아지면 연료의 가연성분(탄소, 수소 등)이 많아진다. 따라서, 연소가스량이 증가하여 연소온도에는 영향을 미치지 않는다.
  나. 공기비
    공기비가 커지면 산화염을 형성하여 발열량은 높아지지만 연소가스량이 증가하여 연소온도는 낮아진다.
  다. 산소농도
    연소용 공기의 산소농도가 높아지면 연소가스량이 감소하여 연소온도는 높아진다.
  라. 열손실
    연소과정에서 전도, 대류, 복사 등의 열전달에 의한 외부로의 열손실이 발생하여 연소온도는 낮아진다.
 

4. 실제연소온도가 이론연소온도보다 낮은 이유

 가. 이론공기량은 연료의 완전연소에 필요한 최소 공기량이다. 그러나, 연료의 완전연소는 이론공기량으로 불가능하기 때문에 과잉의 추가 공기를 공급하여야한다. 즉, "실제 공기량" 은 "이론공기량+과잉공기량" 이다. 
따라서 공기비가 커지면 산화염을 형성하여 발열량이 높아지지만 연소가스량이 더욱 증가하여 실제연소온도는 낮아진다.
 나. 연소과정에서 전도, 대류, 복사 등의 열전달에 의한 외부로의 열손실이 발생하여 실제 연소온도가 낮아진다.
 다. 1,400℃ 이상의 고온에서는 연소생성물의 해리(이산화탄소가 일산화탄소와 산소로 열분해)가 일어나지때문에 실제연소온도가 낮아진다.
 

5. 결론

 이론연소온도는 연료가 이론공기량의 완전연소되고 연소과정에서 외부로의 열손실이 발생하지 않을 때 연소온도이다.
그러나, 연료의 완전연소는 이론공기량만으로는 불가능하고 연소과정에서 외부로의 열손실이 발생하기 때문에 실제연소온도는 이론연소온도보다 낮아지게 된다. 일반적으로 실제연소온도는 이론연소온도의 약 0.6~0.8배 이하이다.
실제연소온도를 높이기 위해서는 연료와 연소용 공기를 예열하여 공급하고 연소과정에서 열전달에 의한 외부로의 열손실을 줄여야 한다.