수처리 목표 및 방법, 보일러 및 스팀시스템 부속설비

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보일러에서 증기를 발생시키는데 사용되는 물에 대한 수처리의 질은 증기 보일러의 운전 목적을 충족시킬 수 있는지를 결정하는데 도움이 될 것입니다.

 

ㅁ 수처리 목표

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o 증기보일러의 운전목표는 아래와 같습니다. ­

장기간 사용 ­

최대효율 ­

안전한 운전 ­

최소한의 정비보수

 

o 스케일 방지

급수에 경도성분이 존재할 때 화학적으로 처리하지 않는다면, 전열면에 스케일이 형성되어 열전달 효율을 저하시키게 되므로 보일러의 잦은 세관이 필요하게 됩니다. 극단적인 경우 국부적인 과열 지점이 발생되어 기계적인 손상이나 튜브의 파열을 가져오게 됩니다.

 

o 부식 및 화학적 공격 방지

물에 용존 가스, 특히 산소가 용해되어 있으면 보일러 강면, 배관 및 기타 장비의 부식이 발생하기 쉽습니다. 만약 물의 pH가 너무 낮으면 산성액이 금속표면을 공격하게 됩니다.

또, pH가 너무 높아 알카리성 용액이 되면 다음에 설명하게 될 거품발생과 같은 다른 문제를 야기 시킬 수 있습니다. 금속부분의 손상을 피하기 위해 금속에 미세한 균열의 원인이 되는 알카리 부식과 알카리 균열은 반드시 예방되어야 하고, 금이 가고 조각조각 부서지는 현상은 가성소다의 농도가 너무 높은 경우에 발생됩니다. 오늘날의 용접식 보일러는 튜브 끝부분(확관 부위)을 제외하고 리벳으로 조립한 구형 보일러보다 그 영향을 덜 받습니다.

 

o 양질의 증기

급수 중의 불순물이 적절하게 처리되지 않으면 증기시스템으로 보일러관수의 캐리오버가 발생됩니다. 캐리오버는 다음 3가지 요인에 의해 발생되며, 고형물이 증기시스템으로 캐리오버가 되면 퇴적물이 형성될 수 있어 이것으로 인해 밸브나 스팀트랩이 막힐 수 있습니다.

1) 프라이밍은 보일러관수가 증기 출구로 분출되는 것을 말하며 일반적으로 아래 요인 중의 하나에의해 발생하게 됩니다.

∎ 보일러의 수위를 너무 높게 운전하는 경우

∎ 보일러를 설계압력 이하로 운전하는 경우 - 이것은 수면에서 증기의 비체적이 증가 되고 증기의 속도를 증가시킵니다.

∎ 과도한 증기사용(급격한 부하변동)

­ 2) 포밍은 물의 화학적인 조건에 의해 발생합니다. 증기 기포가 작은 상태로 유지되면서 터지지 않고 증기시스템으로 넘어갑니다.

­ 3) 선택적 캐리오버는 실리커 등과 같이 증기에 의해 용해되어 증기시스템으로 넘어가는 현상을 말합니다.

 

o 안전

스케일로 인한 과열 그리고 용존 가스로 인한 부식의 위험은 쉽게 이해할 수 있습니다. 포밍, 스케일 그리고 슬러지 형성으로 인해 극단적인 경우에는 보일러 수위제어 시스템이 오동작 할 수 있으며 이로 인하여 작업자나 공정이 모두 위험하게 될 수 있습니다.

보일러가 증기를 발생함에 따라 보일러 급수에 포함되어 있는 불순물 중에서 증기와 함께 끓어서 제거되지 않는 불순물들은 보일러 드럼 안에서 농축됩니다. 불순물의 특성과 보일러 내부의 조건에 따라 다르지만 불순물들은 보일러의 전열면에 스케일을 형성하거나 미세하게 나누어진 고형물(부유성 고형물이나 슬러지 형성)로 침전되거나 용존 고형물과 같이 보일러관수에 용해되어 있습니다.

다음에 기술적인 지침서에서 논의할 보일러 급수처리는 부식을 최소화시키기 위해, 스케일을 방지하기 위해, 그리고 포밍과 증기시스템으로 보일러수의 캐리오버를 최소화하기 위해 필요합니다.

가능한 경우라면 중요한 급수 처리는 보일러 외부에서 이루어져야 한다고 일반적으로 인식되고 있습니다.

 

 

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