열보고서

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(3) 어떤 공장에서는 동력으로 2,250 kW, 작업용 증기로서 140℃의 온도로 열량이 15,000 kW 필요하다. 연료 절약의 측면(연료 및 전기요금 고려)에서 다음 두 가지 방법의 상대적인 장점을 평가하라.

본문내용

(3) 어떤 공장에서는 동력으로 2,250 kW, 작업용 증기로서 140℃의 온도로 열량이 15,000 kW 필요하다. 연료 절약의 측면(연료 및 전기요금 고려)에서 다음 두 가지 방법의 상대적인 장점을 평가하라.
(a) 동력은 연료로부터 모터까지의 총 효율이 20 %인 발전장치로부터 얻고 작업용 증기는 총 효율이 80 %인 보일러에서 얻는다.
(b) 2.7 MPa, 320 ℃ 상태의 증기를 터빈에 공급하고 30 ℃에서 응축되는 증기원동소를 운전한다. 터빈 효율은 80 %, 터빈 출력 이후 전기모터까지의 효율은 70 %이고 보일러 효율은 85 %이다. 작업용 증기는 터빈 내 팽창 중간의 적당한 압력에서 추기하여 사용한다.

(a) 각 장치의 효율을 이용해 초기 입력 일률을 계산하면
발전장치 :
보일러 :





장점
◈발전 시설이 간단해 많은 땅을 필요로 하지 않으며. 그에 대한 초기 설치비용이 싸다.
◈열과 전기 둘 중에 하나만 필요한 곳이라도 적은 비용으로도 지을 수 있다.
◈많은 에너지를 손쉽게 얻을 수 있다는 장점이 있습니다. 연료만 있으면 발전을 할 수 있고 그 위험도도 낮다


단점

◈사용자 스스로 사용량을 조절하므로 비용을 감소시킬 수는 있으나 에너지 효율성 불량하여 경제성 하락.
◈내구연한의 단기간으로 중간 투자비 증가.
◈사용방법에 따라 절약운전은 가능하나 절감효과는 없음.
◈연료의 발화시 발생하는 오염이 높다.

참고 자료

공업 열역학, 전열공학 (전철호, 장길홍저)