에너지관리산업기사 에너지원의 저장, 공급, 연소방식 — 연료 분류·발열량·기체 특성

연료의 발열량은 연료 1kg 또는 1Nm³를 완전 연소시켰을 때 방출되는 열량으로 정의한다. 질량당 발열량은 연료의 수소 함량 등 구성에 좌우되므로 수소는 질량당 고위발열량이 매우 크다. 같은 질량 기준에서는 수소가 가장 크고, 상용 연료에서는 프로판과 같은 기체연료가 고체·액체보다 질량당 발열량이 큰 경향이 있다.

액체 연료는 원유 정제 단계에서 얻는 경질류일수록 수소 비율이 높아 발열량이 커진다. 원유 정제 생성물의 일반적 순서는 휘발성 큰 쪽부터 휘발유 → 등유 → 경유 → 중유이며, 질량당 발열량은 휘발유가 가장 크다는 점을 기억해야 한다. 중유에 수분이 혼입되면 기화잠열로 인해 이용 가능한 발열량이 감소하고 연소 문제가 발생할 수 있다.

석탄의 공업분석에서는 수분·휘발분·회분을 직접 측정하고 고정탄소는 나머지로 계산하는 방식으로 고정탄소는 간접 결정값으로 다룬다. 따라서 공업분석 문제에서 '간접적으로 결정되는 성분'은 고정탄소가 된다.

기체연료는 체적당 발열량(kcal/Nm³)으로 비교한다. 대표적으로 LNG(천연가스)가 부피당 발열량이 크고, 고로가스는 질소·이산화탄소 혼입으로 가장 낮다. 또한 가스별 비중 차이에 의해 누설 시 침강이나 상승 특성이 달라지므로 무거운 가스는 바닥에 고여 인화폭발 위험을 높이는 점을 숙지해야 한다.