개요
o 가스를 연료로 사용하는 보일러의 경우에는 배기가스중의 수분농도가 약 17∼18vol% (11∼12wt%) 정도이기 때문에 천연가스 1N㎥를 연소하는 경우에는 약 1.7kg의 수분이 발생됩니다.
o 배기가스의 열을 회수하여 배기가스온도를 낮추게 되면 배기가스중의 수분이 응축되고 그 때에 응축잠열을 이용할 수도 있습니다. 배기가스 중에 포함된 1.7kg/N㎥의 수분중의 약 1kg의 증기잠열을 회수할 수 있다면 연료 1N㎥당 약 600kcal의 잠열을 회수할 수 있으며, 따라서 응축잠열을 회수함으로서 약 6%의 효율증대를 도모할 수 있습니다.
o 가스보일러의 경우에는 연료 중에 유황 성분을 포함하고 있지 않기 때문에 저온부식이 비교적 적으며, 따라서 가스보일러의 경우에 보일러 내에서 열을 충분히 흡수하여 배기가스의 온도를 낮게 하면 보일러 후단에서 수분의 응축이 발생하게 됩니다. 이 응축열을 회수하기 위하여 보일러 후단에서 연소가스중의 수분이 응축되도록 설계된 보일러를 응축형 보일러 또는 콘덴싱(Condensing) 보일러라고 합니다.
o 이 응축형 보일러는 보일러의 효율을 극대화하기 위하여 도입된 보일러로서 저위발열량을 기준으로한 보일러 효율이 100%가 넘는 경우도 있습니다. 그러나 일반적으로 응축형 보일러의 가장 후단에 설치되는 절탄기는 배기가스와 급수의 온도차가 작기 때문에 전열 면적이 커야하고, 응축수로 인한 부식을 방지하기 위하여 고가의 내식성재료로 사용해야 하기 때문에 초기투자비가 많아지는 단점이 있습니다.
o 정부에서는 산업통상자원부 고시 "고효율 에너지기자재 보급촉진에 관한 규정“을 통하여 고효율 가스보일러의 자격요건으로서 급수를 가열하는 열교환장치를 부착한 보일러의 경우에는 총발열량 기준 효율이 88% 이상이어야 한다고 명시하고 있고(급수를 가열하지 않는 구조의 보일러는 84%이상이어야 함), 이 88% 이상의 보일러효율을 얻기 위해서는 보일러가 응축형으로 설계되어야만 할 것으로 판단됩니다. 특히 정부에서는 기후변화협약과 관련하여 고효율기자재의 사용을 적극적으로 권장 또는 의무화하고 있습니다.
o 응축형 보일러에서 발생되는 배기가스 중의 수분이 응축된 응축수는 pH가 4∼6인 것으 로 보고되고 있습니다. 이 산성의 응축수를 그대로 방류하는 경우에는 수질을 오염시킬 수 있기 때문에 응축형 보일러는 응축수 중화처리 설비를 구비하여야만 합니다. 산업통상자원부 고시에는 그 중화처리 장치를 의무화하고 있으며, 중화처리설비의 후단에서 응축수의 pH는 5.8∼8.6의 범위에 들어야 한다고 명시하고 있습니다.
o 응축형 보일러가 설계효율을 내기 위해서는 적용할 시스템에 대한 평가를 통하여 보일러의 설계조건을 충족할 수 있는가를 확인할 필요가 있습니다. 리턴수를 사용하는 보일러의 경우 그 온도가 높은 경우에는 설계효율을 얻을 수 없기 때문에 경제성을 재평가해야만 합니다. 또한 부하변동이 있어야만 하는 보일러의 경우에는 응축수가 발생하는 위치가 부하에 따라 달라질 수 있기 때문에 보일러와 열교환기의 수명을 위하여 응축수가 발생하는 부분의 내식성재료의 사용여부를 검토하여야 할 것으로 사료됩니다.
o 아래 그림은 응축형 보일러에서 실시된 열정산 결과의 일례를 도시하였으며, 이 경우에 응축형 보일러의 열정산 결과는 저위발열량 기준으로 열효율이 100%(고위발열량 기준효율 약90%)로 나타났습니다.
EG-TIPS 에너지온실가스 종합정보 플랫폼
기타의 계측기로는 보일러 내부압력을 알기위한 압력계, 보일러 내의 수위를 안전 수위로 유지하기 위한 수면계, 유량계, 통풍계, 온도계가 있으며, 안전장치로 안전밸브, 가용전, 방폭문, 방출�
tips.energy.or.kr
'정보 공유 > 보일러 스팀 시스템' 카테고리의 다른 글
| 가스 연소방식 및 가스버너의 종류, 보일러 연소장치 (0) | 2020.05.21 |
|---|---|
| 액체연료 연소장치, 보일러 연소장치 (0) | 2020.05.20 |
| 대기 개방형 보일러 구조 및 원리 (0) | 2020.05.18 |
| 진공식 보일러 구조 (0) | 2020.05.18 |
| 주철제 보일러의 장단점 (0) | 2020.05.18 |
댓글