1. 발열량의 정의

발열량(Heating value ; H.V. 또는 Calorific value)은 단위 중량의 물질이 완전 연소하 는 경우에 발생되는 열량을 말한다.

단위 중량이나 부피의 연료를 기준으로 kcal/kg 혹은 kal/m³와 같이 나타낸다. 다만 분자 중에 수소가 들어 있는 경우에는 연소로 생기는 물 의 상태가 기체(수증기)인가 액체(물)인가에 따라 그 증발열만큼 차이가 나므로 전자를 저위(Lower or Net)발열량, 후자를 고위(Higher or Net)발열량이라 하여 구분한다.

 

2. 발열량의 종류

가. 고위 발열량(H, HHV = High Heating Value)

연료가 연소한 후 연소가스의 온도를 최초 온도까지 내릴 때 분리하는 열량이며 이때 연소 가스 중의 수증기는 응축하여 액체가 되며 응축할 때 응축열을 발산하고 그 응축열까지를 포함하여 열랑을 계산한 것이 고위 발열량이며 총발열량이라고도 한다.

쉽게 설명하면 탄화수소류의 기체 연료는 연소시 산소와 결합하여 연소가스를 배출하고 수증기를 생산하게 된다. 그때 발생된 수증기는 응축이 되지 않지만 연소가스의 최초 온도까지 내릴 때를 가정하면 수증기는 응축이 되고 응축이 될 경우 열을 발산하게 된다. (물을 수증기로 만들 때에는 열을 가하여야 하고 응축시킬 때에는 열을 빼어야 하는 원리와 동일함.) 이때의 응축열량까지 합한 열량을 고위 발열량이라고 말한다.

     

         = 고위발열량 (kcal/kg)  

         = 건조발열량 (kcal/kg),

         = 폐기물 중 수분함량 (%) 

나. 저위 발열량(Hl, LHV = Low Heating Value)

저위 발열량은 고위발열량에서 연소가스 중에 함유된 수증기의 증발열을 뺀 것을 말한다. 통상 고체와 액체 연료의 경우 열량계산을 저위발열량으로 기준하는데 그 이유는 고체나, 액체 연료의 경우 연료를 기화시켜 연소시키기 위하여 연료 중에 함유된 수분을 증발시켜야한다.

액체상태에서 기체상태로 상변화를 시키기 위해서는 수분의 증발열이 필요하게 된다. 이처럼 수분의 증발열을 뺀 실제로 효용되는 연료의 발열량을 저위발열량이라 한다.

연소시 연소가스의 온도는 통상 200~300℃로 그냥 외부로 방출되므로 응축에 이용되는 열은 거의 없으므로 흡수식 냉온수기의 경우 COP 계산시 저위발열량 기준으로 계산을 하고 있다.

     

         = 고위발열량 (kcal/kg),   

          = 저위발열량 (kcal/kg)

         = 폐기물 중 수분함량 (%)

다. 습윤 발열량

수분이 함유되어 있는 상태로 배출된 폐기물의 단위 무게를 기준으로 하여 산정한 발열량

라. 건조 발열량(H, Heating value on dry basis)

건조발열량은 폐기물 중의 수분을 전혀 고려하지 않고, 건조된 폐기물을 기준으로 측정한 발열량으로 폐기물의 발열량 계산의 기준이 된다.