보일러 보급수 관리란?
보일러 운전시 생기는 수질에 기인한 장해는 내부로부터 모르는 사이에 서서히 진행되어 급격한 수질에 의한 큰 장해가 나타납니다.
수질로 인한 주된 장해는 Scal 부착, 부식, Foaming, Carry-over 등이 있는데 이들 장해는 열 효율의 저하, 심한 경우에는 과열팽창으로 튜브의 파열 사고를 일으킬 수도 있으므로 특별한
관리가 필요한 부분입니다.
이 때문에 효과적 수처리를 위하여 부로우 다운(Blow Down),
경수 연화 장치, 청관제 투입등의 방법을 병행 실시하게 됩니다.
1-1. 물이 원인이 되는 주요장해
물이 원인이 되는 주요장해는 Scale(관석), 부식, Carry-over의
3 종류가 있으며, 이중에도 Scale은 보일러 효율, 수명에 매우
큰 영향을 미치게 됩니다.
1) 스케일(Scale)의 장해
: 보일러 내부에 함입된 불순물(칼슘,마그네슘,시리카 등)이
전열부 등에 석출하여 부착하는 현상으로 스케일이 부착하면
효율의 저하와 전열부의 과열 원인이 됩니다.
강재의 강도는 약 350℃ 부근에서 저하되며, 전열부가 과열
되면 강도 저하에 의한 팽창 파열등의 중대한 사고로 직결
됩니다.
특히 수관구조에서는 전열부하가 크기 때문에 Scale에 의한
관벽의 온도 상승도 커서 약간의 스케일이라도 큰 장해의
원인이 됩니다.
* 대책 *
: 스케일 부착의 주 요인인 칼슘,마그네슘의 농도는 통상적으로
보일러 설치 시 보급되는 경수연화장치에 의하여 완전히 제거
할 수 있으나 실리카 (SiO2)는 제거 되지 않는다.
그러나 보일러수의 산 소비량( PH 8.3 * P알카리도)이 실리카의
1.7배 이상이면 스케일로 변하지 않고 가용성의 규산소다로 되어
배출되게 됩니다.
이를 위하여 적절한 약품 처리(청관제)를 하게 됩니다.
① PH 조정과 강력 분산 작용으로 부로우 다운에 의하여
배출 되게 합니다.
② 연속 부로우 배출의 7 ~ 10%에서 조정 유지합니다.
2) 부식의 장해
: 용존 산소( O2 , CO2 )에 의한 전면적인 부식과 철녹 등의
축적 부착에 의한 국부적인 부식이 있으며 국부 부식은
작아도 깊게 진행되는 경우가 있으므로 주의를 요합니다.
* 부식이 크게 되는 원인 *
1) PH가 적절하지 않을 때
2) 용존산소 농도가 높을 때
3) 응축수로 부터의 부식 생성물의 흡입
4) 휴관중 용존산소 혼입 등의 경우가 있습니다.
* 대책 *
적절한 PH의 조정 (관수 11 ~ 11.8)과 탈산처리, 공기와의
접촉 차단등으로 하게 되는데 청관제로 대응 하게 됩니다.
① PH 의 조정과 탈산작용
② 금속표면에 방식피막(마그네타이트:Fe3O4)을 형성시켜 부식방지
3) 캐리 오버(Carry-over)의 장해
: 증기중에 보일러수가 혼입되어 증기의 품질이 저하하는
현상으로 크게 2가지 유형이 있습니다.
1) 포오밍 현상( Foaming) : 보일러수의 농축과잉, 유분의
혼입에 의한 기포 발생
2) 프라이밍 현상(Priming) : 급격한 부하 변동등에 의한
대량의 비수 현상
* 캐리오버의 현상 장해는 증기의 질이 저하됨은 물론,
경도 성분, 실리카 등이 함입되면 증기를 사용하는
기기등에 부착하여 중대한 고장의 원인이 됩니다.
* 대 책 *
① 적절한 부로우 다운 실시
② 급수 처리제(청관제) 사용의 철저
③ 경수 연화 장치의 이온 교환 수지 정기적 교체 및 보충
( 보충 주기 : 약 1년, 수지 전체 교체 : 약 5년 )
1-2. 부로우 다운 (Blow Down)
1) 부로우 다운의 필요성
: 급수중의 불순물과 처리 약제의 고형물질들은 보일러 내에서
일부는 불용성이 되고, 그 외의 물질은 보일러 관내에 농축되어
보일러 운전시간이 길어짐에 따라 고향물질의 농도가 높아져
하부에 슬럿지로 침전되거나 스케일로 부착되어 보일러 관내에
많은 문제를 일으키게 됩니다.
또, 관수의 농도가 높아지면 , 캐리오버에 의한 거열기, 터빈,
각 라인등에 장해사고가 유발되고 관부식 및 스케일도 생성
됩니다. 따라서, 이들의 장해를 예방하기 위해서 보일러 외처리
에 의한 불순물을 제거하고, 내처리로 가능한 약제의 주입을
하여야 하지만 필요 이상의 약제 투입은 농축된 고형물질의
제거를 위하여 실행하여야 하며, 반드시 부로우 다운을 실시
하여 약제의 과잉 농축을 방지합니다.
2) 부로우 다운 실시 방법
: 부로우 다운은 보일러의 조건과 배출 목적에 따라 3가지로
분류 합니다.
① 연속 부로우 다운 : 가동 중 연속적로 배출시키는 방법으로
급수 펌프 기동 시 일정량의 관수를 자동
적으로 부로우 다운 하는 것을 말한다.
② 반 부로우 다운 : 가동상태, 열효율을 고려하여 간헐적으로
실시하는 방법으로 관수의 농축물질, 부유물
등을 배출 할 때 실해 하는 방법이며, 관류형
보일러 등에서 장시간 가동 시 부분 실시한다.
③ 전 부로우 다운 : 보일러를 완전히 정지후 적정 압력(증기압
1~2 ㎏/㎠)에서 단시간내 배출시키는 것으로
하부의 퇴적된 슬럿지 등을 제거함을 목적으로
합니다.1일1회 정도 실시하며, 운전 정지 후
약 5~10분 후에 실시합니다.
(관내온도와 관내물의 온도가 같아 졌을 때)
1-3. 경수 연화 장치
1) 경수 연화 장치의 사용 목적
물속에 함유된 스케일(관석) 형성의 주성분인 Ca, Mg을 제거하
여
보일러 내의 관석 형성을 최소화하기 위한 수단으로 사용합니다.
즉) 경수를 연수화 하여 사용하기 위한 방법입니다.
1) 보일러의 수명 연장
2) 지속적인 보일러 효율유지 - 연료 절감 효과
2) 경수 연화 장치의 기본 원리
물속의 Ca, Mg이온을 강산성 양이온 교환 수지가 흡착 제거
능력이 떨어지면 소금을 (NaCl)로 수지를 재생시켜 연속적으로
사용할 수 있도록 되어 있습니다.
3) 작동 싸이클 ( 1Cycle = 24시간으로 설정시 )
1 단계 : 채수(Service) 과정 : (20시간 소요)
@원수가 수지층을 통과함으로서 함유되어 있는 경도
성분을 제거하여 여과하는 작용
2 단계 : 역세(Back Wash) : (35분 소요)
@수지 사이에 낀 이물질 제거
@수지 재생 준비 과정
3 단계 : 재상(Brining) : (45분 소요)
@포화된 수지층 (흡착능력 상실된수지)에 염수를
투입하여 수지를 재생시킴
4 단계 : 세정(Rinse) : (20분 소요)
@수지층의 염수 제거 작용-써비스 탱크로의
염수 유입 방지
5 단계 : 물채우기, 급속 세정 (20분 소요)
@소금통에 물 주입 @ 수지층 염수 제거
4) 특성 및 성능
1) 특성 : ① 수지의 흡착능력-수지1L 의 능력은 45PPM의
물 1ton을 정수 시킬 수 있습니다.
② 작동 싸이클(재생주기) : 최소 24시간 -최대7일
(수질 및 연수기의 용량에 따라 설정 합니다.)
③ 1 싸이클중 2시간 동안( 02:30 ~ 04:30 )은
연수화 작동이 중단 됩니다.(수지 재생 시간)
④ 전원은 220V 60Hz이며, 24시간 전원을 공급합니
다.
⑤ 원수의 압력은 항상 1.5-5㎏/㎠을 유지 합니다.
2) 성능 :
경수 연화 장치의 채수량은 아래의 식에 의하여 구한다.
45 X 수지량(L)
채수량 = --------------- *45는 수지의 흡착 능력임*
원수 총경도(PPM)
청관제 성능 및 사용량
◎ 보일러 부식 및 SCALE 생성의 원인
우리가 사용하는 상수도나 지하수에는 여러가지 불순물을
함께 포함된 상태로 존재 하는데 이러한 불순물 가운데
칼슘,마그네슘, 시리카(SILICA) , 황산염, 철분, 유지분 등은
SCALE을 생성시키고 중탄산 및 탄산염은 케리오바
(CARRY OVER) 발생 및 수질에 PH 변동을 가져온다.
또한 염화물과 용존 산소는 부식을 생성하는 물질들이다.
상기와 같은 불순물이 많이 내포된 물이 급수되면 보일러
동체 및 TUBE 표면에 SCALE 형성이 진행되면서 보일러
열전도율이 급속히 저하되면서 나아가서는 보일러 파열의
폐단을 가져온다.
일반적으로 보일러 또는 열 교환기 같이 고온의 온수가
발생되는 장치나 배관은 냉수 배관에 비해서 약 2.5배 부식
및 SCALE 발생 속도가 빠르게 진행되며 2mm 정도의
SCALE 이 생성될시 초기 열전도 효율보다 약 80% 정도
효율이 저하될 수 있습니다.
첫댓글 답변에 진심으로 감사드립니다