연료의 조건?

연료(FUEL)일반적으로 연료(FUEL)란 다른 물질과의 상호작용 또는 자체 내부구조의 변화에의해서 그 물질이 가진 화학 에너지나 핵 에너지를 효율적이고 지속적으로 빛이나 열 에너지로 방출할 수 있는 물질의 총칭이다.보통 연료는 공기속 또는 산소 분위기 중에서 용이하게 연소(COMBUSTION)라는 산화반응을 일으킴과 함께, 그로인하여 발생한 빛이나 열 에너지를 유효하게 이용할 수 있는 물질 (분자, 화합물 또는 이들의 혼합물)을 말하며 초기의 물리적 상태에 의해서 기체연료 (GASEOUS FUEL), 액체연료 (LIQUED FUEL), 고체연료 (SOLID FUEL) 의 3 종류가 있다.

액체 연료의 특징액체 연료는 초기의 물리적 상태가 액체이므로 유동시키기 쉽기 때문에 연료의 공급이나 연소량의 조절, 연소기나 연소장치의 온도조절, 부하변동에 대한 적응성 등에 대해서 기체연료의 이점과 공통되는 항목이 많다. 또한 액체 연료는 단위 질량당의 발열량이 크고 이론 공기량 보다 약간 많은 공기의 공급으로 완전연소 시킬 수가 있기 때문에 화력이 강대해서 연소장치자체를 소형이며 간단한 것으로 할 수가 있다. 연소후의 회분이나 유해 성분의 잔류 또는 그들에 의한 연소장치의 오손도 적기때문에 석탄처럼 재를 꺼내거나 버리거나 하는 수고도 필요 없다.

등유(KEROSENE) 등유는 비점범위가 450~570K의 유분으로 증류때에 가솔린분에 이어서 유출된다.  종래에는 등화용으로서 등유가 가장 중요한 제품이었기 때문에 등유를 석유라고 부르는 경우도 있다.등유의 용도로서 난방, 주방용 연료, 석유 발동기용 연료, 제트연료의 원료,등화용 외에 기계 세정용이나 석유유제 원료로 사용되고 있다.가정용 연료로는 연소가스를 그대로 실내에 방출하는 수가 많으므로 고도로정제된 연소하기 쉬운 파라핀계 탄화 수소를 주체로하는 등유가 사용되고 있다

경유 (LIGHT OIL)원유의 증류 시 등유 분에 이어서 유출되는 비점범위 479~600K 의 담황 내지 황색의 투명한 액체 연료이다. 주요한 용도로는 석유 발동기용 연료, 고속디젤 기관용 연료, 대형스토브 연료 외에 기계세정용 이나, 가스 흡수용 등에 사용 된다.석유 발동기용 연료나 기계세정용으로는 특별한 조건은 없지만 자동차,기관차,선박 등의 고속 디젤 기관용 연료로서는 순도, 비점, 범위, 점성계수, 착화성 등 엄격한 조건이 부여되어 있다.

중유 (HEAVY OIL)직류 잔사유나 분해 잔사유에 경유를 혼합해서 조제한 중질의 연료유로 갈색 또는 흑갈색의 점성이 큰 액체 연료이다. 중유에는 A 중유, B 중유, C 중유 라고 통칭하는 수가 많다. 잔사유가 차지하는 비율은  C 중유에서는 90%, B 중유에서는 70%, A 중유 에서는 1~2% 이기 때문에 A 중유에서 C 중유로  나아감에 따라 점성, 유동점,잔류탄, 소분 등이 커지는 경향이 있다.

보일러 등유 (등유 1호) 현행 등유와 경유의 중간유종으로서 가정용 보일러, 상업 및 건물용 보일러,중소산업용 보일러 등에 적합하고 실내 등유는 팬 히터, 로터리 히터, 스토브,온풍기 등 실내용 보조난방 기기와 농산물 건조기 등에 적합하다.보일러 등유는 혹한 시 저온하에서의 연소성을 높이기 위해 겨울철 유동점을현행 경유보다 2.5℃ 낮은 영하 15℃로 낮추어 일반 가정에서 사용 할 때에도 취급 및 연소 불량 등을 개선하였고 연소 효율도 높아 연료 절약 효과를 거둘 수 있다단, 산업용 보일러에 보일러 등유를 사용하고자 할 경우에는 보일러 버너에 장착된 오일 기어 펌프가 등유 사용 가능한 제품인가를 확인하여야 한다. 만일, 경유 사용 오일펌프에 보일러 등유를 사용하면 오일 기어 펌프의 마찰마모가 심화되어 기어펌프 수명을 단축 시킬 수 있는 우려가 있기 때문에보일러 등유 사용시 각별한 주의를 요한다.

실내 등유 (등유 2호)현행 등유보다 실내에서 사용하기에 적합하도록 유황 함량을 현행 등유의 1/8 수준 ( 0.08 % → 0.01 % ) 으로 낮추었고 색상을 더욱 맑게해 실내에서냄새 및 그으름에 따른 불편이 없도록 품질을 고급화 하였다.

액체 연료의 연소액체 연료에서는 액상 그대로 산소와 반응하는 일은 거의 없다.표면에서 증발한 연료 증기와 공기 또는 산소가 혼합하여 기상으로 연소한다.이와 같은 경우를 증발연소 (EVAPORATIVE COMBUSTION) 라고하며,탄소분이 많은 중질유 등의 경우에는 최초로 증발연소를 하고 그 열에 의해서연료성분이 분해되면서 연소하는 경우를 분해연소(CRACKING COMBUSTION) 라고한다.또 액체의 표면적을 크게하여 연소반응을 촉진시키기 위해서 액체 연료를 미립하여 분무해서 연소 시키는 경우를 분무 연소(SPRAY COMBUSTION)라고 한다. 이 경우도 연료 미립 개개에 대해서는 증발 연소나 분해연소를 하게된다.일반적으로 액체 연료를 효과적으로 연소 시키기 위해서는 공기 또는 산소와의 접촉면적을 가급적 크게하여 반응을 촉진 시키는 것이 필요하며, 표면적을 특별히 증대 시키려면 액체를 미립화 하면 된다.