[실기] 온실가스관리기사 - 3. 고정연소 개념과 계산문제

고정연소

고체연료, 액체연료, 기체연료

 

1. 고체연료

화력발전시설의 연료

열병합발전시설의 연료

발전용 내연기관의 연료

일반 보일러 시설

공정연소시설의 건조, 가열, 용융과 융해 시설, 소둔로

대기오염물질 방지시설의 배연탈황, 탈질 시설

 

대상 온실가스

CO2, CH4, N2O

CO2 : Tier 1,2,3,4

CH4 : Tier 1

N2O : Tier 1

= CH4, N2O는 등급관계없이 Tier 1으로 계산

= 계산 끝에 상당량인 21, 310을 곱해서 계산

 

시설규모에 따라서

1.1. A(5만톤이하)

산정방법론 : Tier 1

연료사용량 : Tier 1

순발열량 : Tier 2

배출계수 : Tier 1

산화계수 : Tier 1

순발열량 Tier 2제외 모두 Tier 1

1.2. B(5만~50만)

전부 Tier 2

1.3. C(50만이상)

전부 Tier 3

 

배출량 산정하기

※ 배출량 규모가 변경된 경우에도

산정등급 최소 적용기준이 충족되어야함

= 최종 배출량이 ABC등급에 맞아야함

= 안되면 다른 등급의 Tier에 맞게 재계산

 

계산되어야할것

1. 연료사용량 2. 순발열량 3. 배출계수 4. 산화계수 5. 산정방법론

 

제공되는 것

연료사용량(불확도는 Tier 1부터 플마 7.5, 5.0, 2.5, CEM)

Tier 1,2,3,4의 순발열량

Tier 1,2,4의 배출계수

Tier 1,2,4의 산화계수(1.0, 발전 0.99 기타 0.98, - , CEM)

 

계산

Tier 3의 배출계수

C배출계수(kgC/GJ) X 3.664(CO2분자량/C분자량) X 1000

C배출계수(kgC/GJ) = C질량분율/열량계수(MJ/kg) X 1000

1000을 곱하는이유 = 단위통일

1. CO2배출계수(kgCO2/TJ)= C배출계수(kgC/GJ*1000)X1000

2. C배출계수(kgC/GJ)=1/열량계수(MJ*1000/kg)X1000

 

Tier 3의 산화계수

1-(재중C질량분율 X 재의 질량분율)/{(1-재중C질량분율)C질량분율)

 

산정방법론

Tier 1~3이 모두 동일

사용량(t) X 열량계수(MJ/kg) X 배출계수 (kgGHG/TJ) X 산화계수 X 10-6

단, 산화계수는 CH4, N2O제외

=그냥 싹다 곱하고 단위 맞춰주면 됨

 

고체연료 정리결과

일단 싹다 곱해버리고 Tier3만 신중하게 계산

 

2. 기체연료

고체연료와 동일한 대상시설

+ 공정연소시설의 나프타분해, 폐가스 소각, 기타로

 

대상 온실가스 = 고체연료와 동일

CO2, CH4, N2O

CO2 : Tier 1,2,3,4

CH4 : Tier 1

N2O : Tier 1

= CH4, N2O는 등급관계없이 Tier 1으로 계산

= 계산 끝에 상당량인 21, 310을 곱해서 계산

 

시설규모에 따라서 = 고체연료와 동일

1.1. A

순발열량 Tier 2제외 모두 Tier 1

1.2. B

전부 Tier 2

1.3. C

전부 Tier 3

 

배출량 산정하기

※ 배출량 규모가 변경된 경우에도

산정등급 최소 적용기준이 충족되어야함

= 최종 배출량이 ABC등급에 맞아야함

= 안되면 다른 등급의 Tier에 맞게 재계산

 

계산되어야할것

1. 연료사용량 2. 순발열량 3. 배출계수 4. 산화계수 5. 산정방법론

 

제공되는 것

연료사용량(불확도는 Tier 1부터 플마 7.5, 5.0, 2.5, CEM)

Tier 1,2,4의 순발열량

Tier 1,2,4의 배출계수

Tier 1,2,3,4의 산화계수(1.0, 0.995, 0.995, CEM)

 

계산

Tier 3의 순발열량

[1몰 가스성분별질량(g/mol)/1몰전체질량(g/mol)X44.010/연료몰질량(g/mol)XC원자수(개)]의 합

= 여러 종류의 기체가 섞였을 때 각각에대해서

이산화탄소의 CO2환산계수를 계산한다.

44.010 = CO2의 분자량

C원자수 : CnHn같은 분자에 대해서 n값을 곱해주는것

 

Tier 3의 배출계수

CO2환산계수(kgCO2/kg)/순발열량(MJ/m3)X밀도(g/m3)X1000

1000을 곱하는이유 = 단위통일

1. kgCO2/TJ= kgCO2/kg*1000000 / MJ*1000 X g*1000000000 / 1000*1000

 

산정방법론

= 고체연료와 동일, 단위가 kg에서 m3으로만

Tier 1~3이 모두 동일

사용량(tm3) X 열량계수(MJ/m3) X 배출계수 (kgGHG/TJ) X 산화계수 X 10-6

단, 산화계수는 CH4, N2O제외

=그냥 싹다 곱하고 단위 맞춰주면 됨

 

기체연료 정리결과

고체연료만 알아두고 Tier3만 공부해놓자

 

3. 액체연료

고체연료와 동일한 대상시설

+ 공정연소시설의 나프타분해시설, 기타로

 

대상 온실가스 = 고체연료와 동일

CO2, CH4, N2O

CO2 : Tier 1,2,3,4

CH4 : Tier 1

N2O : Tier 1

= CH4, N2O는 등급관계없이 Tier 1으로 계산

= 계산 끝에 상당량인 21, 310을 곱해서 계산

 

시설규모에 따라서 = 고체연료와 동일

1.1. A

순발열량 Tier 2제외 모두 Tier 1

1.2. B

전부 Tier 2

1.3. C

전부 Tier 3

 

배출량 산정하기

※ 배출량 규모가 변경된 경우에도

산정등급 최소 적용기준이 충족되어야함

= 최종 배출량이 ABC등급에 맞아야함

= 안되면 다른 등급의 Tier에 맞게 재계산

 

계산되어야할것

1. 연료사용량 2. 순발열량 3. 배출계수 4. 산화계수 5. 산정방법론

 

제공되는 것

연료사용량(불확도는 Tier 1부터 플마 7.5, 5.0, 2.5, CEM)

Tier 1,2,3,4의 순발열량(Tier 3 : 자체개발이지만 식이 없음)

Tier 1,2,4의 배출계수

Tier 1,2,3,4의 산화계수(1.0, 0.99, 0.99, CEM)

 

계산

Tier 3의 배출계수

C질량분율X연료밀도(g/L)/순발열량(MJ/L)X1000X3.664

3.664 = CO2분자량(44.010) / C분자량(12.011)

1000을 곱하는이유 = 단위통일

1. kgCO2/TJ= (g/L)/(MJ*1000/L)*1000

 

산정방법론

= 고체연료와 동일, 단위가 kg에서 L로만

Tier 1~3이 모두 동일

사용량(KL) X 열량계수(MJ/L) X 배출계수 (kgGHG/TJ) X 산화계수 X 10-6

단, 산화계수는 CH4, N2O제외

=그냥 싹다 곱하고 단위 맞춰주면 됨

 

기체연료 정리결과

고체연료만 알아두고 Tier3만 공부해놓자

 

4. 고정연소 정리결과

순발열량 빼고 등급별 티어 123

Tier3만 알아놓고

나머지는 다 곱해버리기

산화계수는 Tier 1은 모두 1

Tier 2는 모두 0.99인데 기체만 0.995

 

결론 : Tier 3만 알아두면 문제없다