##🔥보일러 성능 저하의 주범, 기수분리기 문제 완벽 해결 가이드!🔍

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목차

 

1. 기수분리기란 무엇이며 왜 중요한가요?
2. 보일러 기수분리 문제의 증상 및 원인
3. 기수분리기 문제 해결을 위한 구체적인 방법
4. 기수분리기 유지보수 및 예방책

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기수분리기란 무엇이며 왜 중요한가요?

보일러 시스템에서 기수분리기는 매우 중요한 역할을 담당합니다. 보일러에서 생성된 증기는 단순히 깨끗한 수증기(Steam)만으로 이루어져 있지 않으며, 증기 속에는 미세한 물방울(습분, Moisture)과 불순물 등이 혼합되어 있습니다. 이 습분은 증기를 사용하는 설비나 파이프라인에 심각한 문제를 야기할 수 있습니다. 예를 들어, 습분은 증기 터빈의 블레이드를 부식시키거나 침식시켜 효율을 떨어뜨리고 수명을 단축시키며, 열교환기나 기타 증기 사용 설비의 열전달 효율을 저하시키는 주범이 됩니다.

기수분리기 (Steam Separator)의 주된 임무는 증기 속에 섞여 있는 이 습분과 물방울을 효과적으로 제거하여, 순도 높은 건조 증기(Dry Steam)를 후속 공정이나 설비에 공급하는 것입니다. 즉, 기수분리기는 증기의 품질을 결정하고, 보일러 시스템의 효율과 안전성, 그리고 하류 설비의 수명을 유지하는 데 결정적인 역할을 수행합니다. 분리된 물(응축수)은 보통 트랩(Trap)을 통해 자동으로 배출되어 다시 보일러로 회수되거나 폐기됩니다.

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보일러 기수분리 문제의 증상 및 원인

보일러 시스템에서 기수분리에 문제가 발생하면 여러 가지 눈에 띄는 증상들이 나타납니다. 주요 증상으로는 증기 품질의 저하가 있습니다. 즉, 증기 내 습분 함유량이 높아져 증기 건조도가 떨어지게 되며, 이는 곧 증기를 사용하는 공정이나 설비에서 열전달 속도가 감소하고 예상치 못한 온도 변동이 발생하는 결과를 초래합니다. 또한, 습분을 많이 포함한 증기가 파이프라인을 지나면서 워터 해머(Water Hammer) 현상이 발생할 수 있는데, 이는 심각한 소음과 진동, 그리고 파이프 및 설비의 물리적 손상을 유발할 수 있습니다.

기수분리 문제의 주요 원인은 다음과 같습니다.

1. 보일러 수위의 과도한 상승 (Priming): 보일러 내부의 수위 조절이 불안정하거나 너무 높게 유지될 경우, 증기 배출구로 물방울이 다량으로 함께 튀어 올라가게 됩니다. 이는 기수분리기가 처리할 수 있는 습분량을 초과하게 만들어 증기 품질을 급격히 저하시킵니다.
2. 수처리 불량 및 수질 문제 (Foaming): 보일러 수(물)에 용해된 고형물이나 부유 물질, 기름 성분, 또는 특정 화학 약품의 농도가 너무 높아지면, 보일러 내부에서 거품(Foaming)이 과도하게 발생합니다. 이 거품이 증기와 함께 배출되어 기수분리기의 부하를 높이고 분리 성능을 저해합니다. 탈기 장치의 성능 저하도 영향을 줄 수 있습니다.
3. 보일러 부하의 급격한 변동: 공정 부하가 급격하게 증가하거나 감소할 때, 보일러 내부의 압력과 수위가 불안정해지면서 습분 동반(Carryover) 현상이 심화될 수 있습니다.
4. 기수분리기 자체의 설계 및 유지보수 문제: 기수분리기의 내부 구조물(예: 배플판, 메시 등)의 손상, 부식, 또는 막힘이 발생하면 본래의 분리 성능을 발휘할 수 없게 됩니다. 또한, 분리된 응축수를 외부로 배출하는 증기 트랩(Steam Trap)의 고장이나 막힘 역시 분리된 물이 재유입되는 문제를 일으켜 분리 성능을 저하시킵니다.

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기수분리기 문제 해결을 위한 구체적인 방법

보일러 기수분리기의 문제를 해결하고 증기 품질을 확보하기 위해서는 원인에 따른 체계적인 접근이 필요합니다.

1. 보일러 운전 조건 및 수위 조절 최적화

가장 먼저, 보일러의 정상적인 운전 조건을 복구하는 것이 중요합니다. 수위 조절 시스템(Level Control System)을 점검하고, 수위가 정상 범위 내에서 안정적으로 유지되도록 설정값을 조정해야 합니다. 과도한 수위 상승(Priming)이 문제의 주된 원인이라면, 자동 수위 조절기의 센서나 밸브 작동을 정밀하게 점검하고 필요 시 교체해야 합니다. 또한, 부하 변동에 대비하여 압력 제어와 연소 제어 시스템이 부드럽게 작동하도록 조정하여, 증기 발생 속도의 급격한 변화를 최소화해야 합니다.

2. 보일러 수질 관리 강화 (Foaming 해결)

거품 발생(Foaming)이 문제라면 보일러 수질 관리를 대폭 강화해야 합니다.

• 블로우다운(Blowdown) 강화: 보일러 수의 농축된 고형물(TDS: Total Dissolved Solids) 농도를 낮추기 위해 연속 블로우다운(Continuous Blowdown)과 간헐 블로우다운(Intermittent Blowdown)을 적절히 시행해야 합니다. 특히, 수질 검사 결과에 따라 TDS 목표치를 설정하고 이를 초과하지 않도록 철저히 관리해야 합니다.
• 수처리 약품 점검: 투입되는 수처리 약품의 종류와 용량이 적절한지 확인하고, 특히 소포제(Anti-foaming Agent)의 투입이 필요하다면 전문가의 조언에 따라 정확한 양을 투입해야 합니다.
• 급수 수질 개선: 보일러에 공급되는 급수(Feedwater) 자체의 수질, 특히 경도(Hardness)나 오일(Oil) 성분 유입 여부를 확인하고, 연수 장치나 탈기 장치(Deaerator)의 성능을 점검하여 급수 품질을 근본적으로 개선해야 합니다.

3. 기수분리기 및 트랩 설비 정밀 점검 및 보수

기수분리기 자체의 물리적 상태를 점검하고 유지보수하는 것이 필수적입니다.

• 내부 구조물 점검: 기수분리기의 개방 점검을 통해 내부의 배플 플레이트(Baffle Plate), 메시 스크린(Mesh Screen) 등의 분리 장치가 부식되거나 스케일로 인해 막히지는 않았는지 확인해야 합니다. 손상된 부품은 즉시 교체해야 성능이 회복됩니다.
• 증기 트랩 점검 및 교체: 기수분리기 하단에 설치된 증기 트랩(Steam Trap)은 분리된 응축수를 즉시 배출하여 재유입을 막는 핵심 장치입니다. 트랩이 고장(증기 누설 또는 막힘) 났는지 여부를 초음파 진단기 등으로 정밀하게 점검하고, 문제가 있다면 즉시 교체해야 합니다. 트랩 전후의 스트레이너(Strainer) 막힘 여부도 확인해야 합니다.
• 배관 설계 개선: 기수분리기에서 증기를 사용하는 설비까지의 증기 배관에 적절한 기울기와 응축수 배출 지점(드레인 포켓 및 트랩)이 충분히 설치되어 있는지 확인하여, 분리된 습분이 다시 증기에 합류하는 것을 막아야 합니다.

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기수분리기 유지보수 및 예방책

기수분리 문제는 단순히 고장 수리를 넘어 정기적인 유지보수와 예방적인 관리를 통해 미연에 방지하는 것이 가장 중요합니다.

1. 정기적인 보일러 수질 분석 및 관리

가장 효과적인 예방책은 주기적인 보일러 수질 분석입니다. TDS, 알칼리도, 염소 이온 농도, pH 등을 정기적으로 측정하고, 분석 결과에 따라 블로우다운 양과 수처리 약품 투입량을 실시간으로 조정해야 합니다. 수질 관리 기준을 벗어나는 징후가 보이면, 즉시 원인을 파악하고 긴급 조치를 취해야 합니다.

2. 증기 트랩 정기 점검 프로그램 운영

증기 트랩의 고장은 기수분리기 문제의 주요 원인이므로, 연 1~2회 정도 전체 트랩에 대한 정밀 점검 프로그램을 수립하여 운영해야 합니다. 고장난 트랩은 에너지 손실뿐만 아니라 시스템 전체에 악영향을 미치므로, 예지 보전 관점에서 접근하여 고장 이전에 교체하는 것이 바람직합니다.

3. 운전 데이터 기록 및 추이 분석

보일러의 수위, 압력, 부하 변동 등의 운전 데이터를 꾸준히 기록하고 분석하여 비정상적인 추이가 감지될 경우, 잠재적인 기수분리 문제를 예측하고 선제적으로 대응해야 합니다. 예를 들어, 특정 부하 조건에서만 수위 변동이 심해진다면 해당 조건에서의 운전 방식을 재검토해야 합니다.

기수분리기 문제의 해결은 보일러 시스템의 효율 향상과 설비 수명 연장, 그리고 안전한 공정 운영에 직결되는 매우 중요한 과제입니다. 위에 제시된 구체적인 해결 방법과 예방책들을 시스템에 적용하여 건조한 고품질의 증기를 안정적으로 확보하시길 바랍니다. (공백 제외 2011자)