증기보일러 이상현상

정의

증기보일러 이상현상은 보일러수의 수분·불순물이 증기와 함께 빠져나가거나 수면이 비정상적으로 솟는 현상이다.

대표적으로 캐리오버, 프라이밍, 포밍이 있으며 증기 품질과 수위 판단을 저해한다.

발생 순서

먼저 보일러수에 고형물과 유지분이 농축된다.

수면에 거품층이 생기면 수위를 잘못 읽게 된다. 포밍이다.

부하가 급변하거나 수위가 과상승하면 수면이 솟는다. 프라이밍이다.

섞인 수분과 불순물이 증기관으로 유출된다. 캐리오버다.

증기관에 고인 응축수가 밸브 개폐 때 배관을 친다. 수격작용이다.

비교

세 현상은 모두 수위나 증기 품질과 관련되지만 원인과 결과가 다르다.

포밍은 관수 자체의 성질에서, 프라이밍은 운전 조건에서 생긴다.

캐리오버는 증기 측 분리 능력의 문제이므로 기수분리기 점검이 대책이다.

원인과 대책을 1:1로 짝지어 쓰면 감점이 줄어든다.

계산 예제

증기 중 수분 비율은 액적 유량을 증기 유량으로 나눈 값이다.

증기 유량 10,000kg/h에 액적 10kg/h이면 수분 비율은 0.1%다.

이 값은 포화 증기 기준 범위에 있어 정상 운전으로 볼 수 있다.

같은 설비에서 액적 유량이 늘면 수분 비율이 커져 캐리오버를 의심해야 한다.

헷갈리는 점

시험에서 자주 틀리는 부분을 짚는다.

첫째, 프라이밍과 포밍을 뭉뚱그리면 안 된다. 대상이 수면과 수면 거품으로 다르다.

둘째, 캐리오버와 수격작용은 발생 위치가 다르다. 보일러 안과 배관 안이다.

셋째, 원인은 여러 개를 쓰고 원인마다 기수분리기나 블로우다운 같은 대책을 짝지어 쓴다.

정리

마지막으로 핵심을 정리한다.

캐리오버는 증기에 수분과 불순물이 섞여 나가는 현상이며 기수분리기로 제거한다.

프라이밍은 수면이 솟아 비말이 증기로 넘어가는 현상이다.

포밍은 수면 거품으로 수위 판단이 어려워지는 현상이다.

관수 농축은 포밍과 프라이밍의 공통 원인이라 블로우다운으로 제어한다.

결국 수위, 수질, 부하를 함께 관리하는 운전 체계가 필요하다.