보일러(환보일러,수관보일러,특수보일러)의 종류 및 특징

보일러(환보일러,수관보일러,특수보일러)의 종류 및 특징

보일러의 종류

보일러는 물을 가열해 필요한 증기 또는 온수를 만드는 장치이며, 사용목적에 따라 여러가지 형식의 보일러가 있다.

​보일러는 본체의 구조, 물의 순환방법, 연료의 종류, 사용 재료의 종류에 따라 분류되지만 일반적으로 환보일러, 수관보일러, 특수보일러로 구분된다.

                                                                                 <보일러의 종류 및 특징>

형식	환보일러	수관보일러	특수보일러
종류	‧ 노통보일러 ‧ 연관보일러 ‧ 노통연관보일러 ‧ 수직(Vertical)보일러	‧ 자연순환보일러 ‧ 강제순환보일러 ‧ 관류보일러	‧ 주철보일러 ‧ 폐열보일러 ‧ 특수연료보일러 ‧ 특수유체보일러
특징	‧ 구조가 간단하여 설비비가 작고, 취급이 쉽다. ‧ 구조상 증기의 발생이나 대용량에는 적합하지   않다. ‧ 구조상 전열면적이 적어 수관보일러 등에 비해 열   효율이 낮다. ‧ 초기 가동에 시간이 걸린다. ‧ 사용 증기량의 증감에 따른 압력변동이 완만   하다.	‧ 수관의 직경을 작게 하거나, 두께를 감소   시킬 수 있어 재료의 절약과 전열의 향상을   도모할 수 있다. ‧ 전열면의 배관을 자유롭게 구성할 수   있다. ‧ 초기 가동시간이 짧다. ‧ 대용량에도 적합하다. ‧ 열효율이 높다.	‧ 사용목적에 따라 특수하게 제작   된 것으로 연료의 절약 또는   사용목적에 부합된 열원을 얻을   수 있는 장점이 있다.

 

보일러 수처리의 필요성   

보일러 급수로 사용하는 용수(수도수, 공업용수, 지하수, 하천수 등) 중에는 일반적으로 현탁고형물, 용해고형물, 가스성분 등 여러 물질이 존재하며, 용존염의

양은 원수에 따라 큰 차이가 있다. 이러한 원수를 별도의 처리 없이 보일러의 급수로 사용하면 보일러 본체 및 부속기기 등에 아래 표와 같은 스케일, 부식, 캐리

오버 등의 장해가 발생하게 된다.

 

                                                     < 보일러의 압력별 장해현상 및 원인 >

압력	장해	장해 현상	장해의 원인
저압 보일러 (20kgf/cm2 이하)	스케일	‧ 경도성분 및 실리카 주체의 스 케일 부착 ‧ 증발관의 팽출․파열	‧ 용수의 오탁과 오염 ‧ 연화장치 이상, 관리 불완정 ‧ 보일러수 관리 부족 (블로우 부족) ‧ 약주관리 불량
	부식	‧ 용존가스에 의한 급․복수계 부식 발생 ‧ 전열면에 금속산화물의 부착 및 침적에 의한 2차   부식 발생	‧ 탈산소 처리 ‧ pH 조정 처리의 불완정 ‧ 부식생성물을 함유한 복수 회수 ‧ 보일러 정지, 보존 중 부식발생
	캐리 오버	‧ 증기순도 및 제품의 품질 저하 ‧ 복수 계통의 부식 및 스케일 발생	‧ 부하의 급변 ‧ 보일러수 관리의 불완정 ‧ 기수분리기 또는 급수제어장치의 이상 ‧ 프로세스로부터 보일러로의 불순물 유입
중․고압 보일러 (20kgf/cm2 이상)	스케일	‧ 철 등의 금속산화물과 실리카 주체의 스케일 부착 ‧ 증발관 팽출․파열	‧ 보일러 용수의 오탁과 오염 ‧ 연화장치 이상, 관리 불안정 ‧ 보일러수관리 불안정(블로우 부족) ‧ 약주관리 불량
	부식	‧ 용존가스에 의한 급․복수계 부식 발생 ‧ 전열면 등에 금속산화물의 부 착에 의한 2차 부식   발생	‧ 탈산소 처리 ‧ pH 조정 처리의 불안정 ‧ 부식생성물을 함유한 복수 회수 ‧ 보일러 정지, 보존 중 부식발생
	캐리 오버	‧ 증기 순도 및 제품의 품질 저하 ‧ 복수 계통의 부식 및 스케일 발생	‧ 부하의 급변 ‧ 보일러수 관리의 불완정 ‧ 기수분리기, 급수 제어장치 이상 ‧ 프로세스로부터 보일러로의 불순물 유입

 

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저압 보일러는 원수 또는 연수를 급수로 하는 보일러가 대부분이며, 탈기기의 설치율도 낮기 때문에 보일러 본체에서의 경도성분과 실리카 등에 의한 스케일

장해, 산소에 의한 부식(전 계통)과 이산화탄소에 기인하는 부식(복수 계통) 등의 장해가 발생한다.

중․고압 보일러는 탈기 처리한 순수가 급수로서 사용되고 있지만 고온․고압하에서 운전되기 때문에 소량의 불순물이 유입된다 하더라도 보일러와 부속기구의

장해를 일으킬 수 있다. 중․고압 보일러의 장해로는 보일러 전열면에서 금속산화물 부착과 부속 설비의 부식 및 과열기, 터빈 등에 발생하는 스케일장해 등이 있다.

이와 같이 물에 기인하는 장해를 미연에 방지하고 보일러를 안전하고 효율적으로 운전하기 위해서는 보일러에 적절한 수처리를 실시하여야 한다.

 

보일러의 수처리는 장치에 의한 기계적처리와 약품에 의한 화학적처리로 구분된다.

​장치에 의한 처리는 수중의 불순물을 응집침전, 여과, 이온교환, 탈기 등의 처리를 통하여 제거하는 것이다.

​약품에 의한 처리는 다시 급․복수 계통의 수처리와 보일러 계통의 수처리로 구분된다.

급․복수 계통에 적용되는 수처리제는 탈산소제와 pH 중화제 등이 있다. 보일러 계통에서의 수처리는 청관제, 탈산소제, 슬러지분산제 등의 작용에 의한 보일러

본체의 부식 방지와 함께 급수에서 유입된 스케일성분을 부유화시켜 블로우에 의해 계외로 배출하는 처리가 있다.