건설기계기술사_보일러수(水)와 캐리오버 현상
1. 서론
보일러는 물을 가열하여 고온, 고압의 증기 및 온수를 발생시키는 장치이다. 수질관리는
기계의 수명 및 효율과 밀접한 관계가 있으며, 수질관리 미흡시 캐리오버에 의한 증기배관
부식 및 기계노화를 유발하게 된다. 따라서 보일러에 사용되는 보일러수(水)의 특성과
기계 미치는 영향, 문제점, 대책방안 등에 대해서 인지하고 있는 것은 기계관리자로서 항시
숙지해야 하는 사항임에 틀림 없을 것이다.
2. 캐리오버 현상
단어에서도 알 수 있듯이 carry over는 넘어간다는 의미이다. 불순한 증기가 증기계통으로
넘어가 증기순도 저하, 과열기 및 부속기기의 부식을 가중시키는 현상을 말하는데 여기서
불순한 증기란 증기 내에 불순물, 유분 및 수분이 포함되어 있는 것을 의미한다.
3. 캐리오버 현상의 종류
캐리오버의 종류에는 프라이밍과 포밍이 있다. 프라이밍은 급격한 증발 현상을 의미하고, 포밍은
기포발생을 의미 한다. 프라이밍의 발생원인은 급격한 부하변동에 의함이고 포밍은 유지류의 혼입
또는 유기물류의 과잉농축으로부터 기인한다.
4. 캐리오버의 원인 및 문제점
캐리오버를 일으키는 원인은 아래와 같이 구분하여 설명할 수 있다.
운전관리 측면에서 본다면 증기부하 및 고수위 운전을 하거나 증기 역류방지 밸브를 급하게 오픈
하는 경우에 발생한다. 수질관리 측면에서는 보일러수의 실리카 농도가 고농축이 되거나 부유물,
유지, 불순물이 포함되는 경우 발생한다. 기계관리 측면에서는 기수분리기 부조화로 인해 발생한다.
여기서 기수분리기란 수증기와 물을 분리하여 공급하는 CFBC보일러의 탑층에 있는 드럼과 같은
기능을 하는 기기로 해석하면 될 것이다.
위와 같은 원인으로 인한 문제점은 증기의 순도품질이 저하되고 안전밸브, 계측기에 이물질이 발생
한다. 또한 보일러의 성능이 저하괴도 배관에 워터해머 현상이 발생하여 기계에 부정적인 영향을
끼치게 된다.
5. 캐리오버 방지대책
보일러 수위를 적정하게 유지하고 밸브는 천천히 개방한다. 급한 마음에 시동을 빨리하기 위해서
밸브를 천천히 열지 않고 한번에 개방하는 행위를 하는 오퍼레이터들이 적지 않다.
그리고 농축방지를 위한 블로다운을 실시하고 청관제 및 탈산소제를 투입해도 캐리오버를 방지
하는데 도움이 된다.
여기서 블로우다운이란, 보일러 속 누적된 이물질을 배출시키기 위해 보일러 하부 드레인 밸브를
통하여 하부의 슬러지를 배출시키는 것을 의미한다. 다른 한편으로는 상부 수면의 고형물과
유지분도 존재하므로 시설투자를 하여 상부 블로우 다운을 병행하는 설비도 있다.
캐리오버를 방지하기 위해 철저한 수질관리로 증기 순도품질을 유지할 필요가 있으며 증기부하를
최소화 하여 캐리오버 발생을 사전에 차단해야 한다.