03보일러 부속장치

—

제공

안

01집진장치 F9

집진장치의 종류

F9 집진장치(*종류)
  • 습식집진장치:
    유수식 :
    가압수식 : 벤투리, 사이클론, 제트스크러버, 충진탑
    회전식 :
  • 건식집진장치:
    중력식, 관성력식, 원심식, 여과식,
  • 전기식집진장치:
    코드렐식

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각 집진기의 집진원리 및 특성

02급수장치

급수펌프

  • 캐비테이션현상(공동현상)
  • 서징현상(맥동현상)
  • 워터해머(수격작용)

인젝터

B8 인젝터*

증기가 보유하고 있는 열에너지를 속도에너지로 전환시키고 다시 압력에너지로 바꾸어 보일러에 급수하는 장치로 급수가 증기에 의해 예열되어 급수 엔탈피가 증가되기 때문에 연료소비량이 감소한다.

  • 설치에 넓은 장소를 요하지 않는다
  • 급수예열효과가 있다
  • 가격이 저렴하다
  • 자체로서의 양수효율은 낮다

출구정지밸브개방→급수개방→증기밸브개방→핸들개방

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03연소배기가스의 분석목적

  • 공기비를 계산하여 최적의 연소효율을 도모
  • 연소가스의 조성 파악
  • 연소 상태 파악

04제어방식 J1

제어방식

J2 자동제어(*시퀀스,피드백,인터록)

❶ 시퀀스 제어 : 미리 정해진 순서에따라 다음 동작이 연속으로 이루어지는 제어로 자동판매기, 보일러의 점화 등이 있다.
❷ 피드백 제어 : 제어량의 크기와 목표값을 비교하여 그 값이 일치하도록 되돌림 신호를 보내어 수정동작을 하는 제어방식
❸ 인터록제어 : 보일러의 안전한 운전을 위하여 어떤 일정한 조건이 충족되지 않으면 다음 단계의 동작이 작동하지 못하도록 저지하는 제어방식

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자동제어에서의 신호전달방식

자동제어

  • AAC
  • WC
  • STC

측정량을 구하는 방식

  • 보상법
  • 편위법
  • 치환법
  • 영위법

제어동작

J1 자동제어(*비례,적분,미분)

●비례동작(P) :
현재의 오차에 비례하여 출력을 조정하는 동작
오차가 클수록 출력이 크게 조정된다.
단독으로 사용 시 잔류편차(오프셋)가 발생한다

●적분동작(I) :
오차의 누적값에 비례하여 출력을 조정하는 동작
오차가 계속 누적되면 출력이 점점 커진다
잔류편차(오프셋)를 없애준다

●미분동작(D) :
오차의 변화율에 비례하여 출력을 조정하는 동작
오차가 빠르게 변할수록 출력이 급격히 조정된다.

● 비례적분동작(PI)
P제어의 반응성과 I제어의 정확성을 결합
부하 변화가 커도 잔류편차가 생기지 않는다
급변할 때 큰 진동이 생긴다.

● 비례적분미분동작(PID)

● 비례미분동작(PD)

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자동제어의 일반적인 동작 순서

  • 검출
  • 비교
  • 판단
  • 조작

척도

  • 오버슈트
  • 오프셋
  • 쇠퇴비
  • 응답시간
  • 과도응답
  • 스텝응답

블록선도

직접결합

병렬결합

피드백결합

05송기장치

비수방지관

원통형 보일러의 등 내에 설치하여 증기 속에 혼합된 수분을 분리하여 증기의 건도를 높이는 장치이다.

기수분리기

수관식 보일러의 증기 속에 함유된 수분을 분리하여 증기의 건도를 높이는 장치이다

종류

B1 기수분리기(*종류)
  • 다공판형
  • 사이클론형 : 원심 분리기를 사용, 
  • 스크러버형 : 파형의 다수 강판을 조합한것, 
  • 건조스크린형 : 금속망판을 이용한 것, 
  • 배플(baffle)형 : 급격한 방향 전환을 이용한 것

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B1 기수분리기(*워부저항)

공급되는 증기 중에 포함되어 있는 수분을 제거하여 증기의 건도를 높여 건조 증기만 설비에 공급되도록 하는 기기

  • 워터해머방지
  • 장치내 부식방지
  • 열효율저하방지 (습증기 발생을 방지, 증기의 건도를 높임)
  • 관내 마찰저항감소

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  • 사이클론식
  • 배플식
  • 스크러버식
  • 건조스크린식
  • 다공판식
  • 반전

기수분리기 설치 시 장점

  • 배관의 부식 및 수격작용방지
  • 열효율 향상

송기시 발생하는 이상현상

  • 프라이밍
  • 포밍
  • 캐리오버
  • 워터해머

주 증기밸브

신축장치(익스펜션 조인트)

감압밸브

증기트랩(스팀트랩)

B1 증기트랩(*기능-응잠부건)
  • 증기사용설비 및 배관 내의 응축수를 제거한다.
  • 증기의 잠열을 유효하게 이용할 수 있도록 한다.
  • 응축수 배출로 설비의 부식을 방지한다.
  • 증기의 건조도가 저하되는 것을 방지한다

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B1 증기트랩(*종류)

✲증기관의 도중에 설치하여 증기를 사용하는 설비의 배관 내에 고여있는 응축수 (증기의 일부가 드레인된 상태)를 자동배출시키는 장치

❶기계식트랩 : 볼플로트식, 버킷식

❷열역학식 : 오리피스식, 디스크식 

✲증기와 응축수의 열역학적 유체역학적 특성차를 이용한 것이다

❸온도조절식 : 바이메탈식, 벨로즈식

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B1 증기트랩(*장점-워부저항)
  • 워터해머방지
  • 장치내 부식 방지
  • 열효율 저하방지
  • 관내 마찰저항 감소

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증기축열기

06유량계 I2

1)기름의 사용량 측정

2)오벌 기어식, 로터리피스톤식이 주로 사용됨

3)입구 측에는 여과기를 설치하고 유량계의 고장 시를 대비하기 위하여 주위에는 바이패스 라닌을 설치한다.

유량 측정방법

  • 용적유량측정
  • 중량유량측정
  • 질량유량측정
  • 적산유량측정
  • 순간유량측정

유량계의 종류

  • 용적식유량계
  • 면적식유량계
  • 차압식유량계
  • 터빈유량계
  • 전자식유량계
  • 피토관유량계
  • 초음파유량계

I2 면적식유량계*
  • 고점도 유체나 작은 유체에 대해서도 측정이가능하다
  • 차압이 일정하여 오차의 발생이 적다
  • 압력손실이 적고, 균등 유량을 얻을수 있다
  • 슬러지나 부식성 유체의 측정이 가능하다

  • 정도가 1~2%로 정밀측정에는 부적당하다
  • 측정하려는 유체의 밀도를 미라 알아야 한다

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I2 초음파 유량계*
  • 측정체가 유체와 접촉하지 않아 압력손실이 없다
  • 정확도가 높고, 대유량 측정용으로 적합하다
  • 고온, 고압, 부식성의 유체 측정이 가능하다
  • 비전도성 액체의 유량측정이 가능하다

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I2 피토관*

배관 내에 흐르는 유체의 전압과 정압을 측정하여 그 차이인 동압을 이용하여 베르누이 방정식에 의해 속도수두에서 유속을 구하고 그 값에 관로 단면적을 곱하여 유량을 측정하는 것

  • 피토관의 헤드 부분은 유동 방향에 대해 평행하게 부착
  • 충분한 강도를 가져야 한다
  • 5m/s이하의 기체에는 부적당하다
  • 더스트, 미스트 등이 많은 유체에 부적합하다

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07온도계 I7

온도

  • 건구온도
  • 습구온도
  • 노점온도

접촉식 온도계

I7 온도계의 측정원리*
  • 바이메탈 : 선팽창계수가 다른 2종류의 앏은 금속판을 결합시켜 온도변화에 따라 구부러지는 정도가 다른 점을 이용
  • 전기저항식 : 온도가 올라가면 금속제의 저항이 증가하는 원리를 이용
  • 방사온도계 : 측정대상물체에서의 전방사에너지(복사에너지)를 렌즈 또는 반사경으로 열전대와 측온접점에 모아 열기전력을 측정하여 온도를 측정

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  • 유리체 온도계
  • 압력식 온도계
  • 열전대 온도계
  • 시스열전대온도계
  • 바이메탈온도계
  • 저항식온도계

I7 열전대(구비조건) 必
  • ❶열전도율이 작을것
  • ❷전기저항과 온도계수가 작을것
  • ❸기계적 강도가 크고 내열성 내식성이 있을것
  • ❹온도상승에 따른 열기전력이 클것
  • 온도상승에 따라 연속적으로 상승할 것
  • 열기전력의 특성이 안정되고 장시간 사용해도 변형이 없을 것
  • 재료의 구입이 쉽고(경제적이고) 내구성이 있을 것
  • 재생도가 크고 가공이 용이할 것

비접촉식 온도계

  • 방사온도계
  • 광온도계
  • 광전관온도계
  • 색온도계

08통풍장치

정의

F5 보일러 통풍방법*
  • 평형통풍법 : 연소실 내의 압력이 정압이나 부압으로 조절이가능하고 강한 통풍력을 얻을수 있지만 초기 설비비와 유지비용이 많이 소요된다
  • 압입통풍법 : 송풍기를 연소실 앞에 설치하여 연소용 공기를 대기압이상의 압력으로 연소실에 밀어 넣는 방식으로 연소실 압력이 정압으로 유지된다
  • 흡입통풍법 : 송풍기를 연도 중에 설치하여 연소 배기가스를 배출시키는 방식으로 연소실 압력이 부압으로 유지된다

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자연통풍방식

F4 통풍 및 통풍장치*

❶ 연돌의 높이를 높게한다
❷ 연돌의 단면적을 크게 한다
❸ 연돌의 굴곡부가 적게 한다
❹ 배기가스의 온도를 높게 유지한다

● 외기온도가 낮을수록
● 습도가 낮을수록
● 연도의 길이가 짧을 수록
● 배기가스의 비중량이 작을수록
● 외기의 비중량이 클수록

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이론통풍력 F6

$$ Z=273H\left[\frac{\gamma_a}{T_a}-\frac{\gamma_g}{T_g}\right]\ [mmH_2O] $$

강제통풍방식

09연도

10연돌

연돌의 특징

  • 높이가 높을수록 통풍력이 증가한다
  • 매연을 멀리 확산시켜 대기오염을 줄인다
  • 외기온도가 낮으면 통풍력은 증가한다

\[H=\frac{Z}{273(\frac{\gamma_a}{T_a}-\frac{\gamma_g}{T_g} )}[m]\]

통풍력 변화요인

통풍력의 크기에 따른 영향

11매연

정의

매연 농도계의 종류

링겔만 농도표

질소산화물

황산화물

일산화탄소

12수트 블로어 F9

►수트블로어 (Shoot Blower)

보일러의 노안이나 연도에 배치된 전열면에 그을음이나 재가 부착되면 열의 전도가 나빠지므로 그을음이나 재를 제거처리하여 연소열 흡수를 양호하게 유지시키기 위한 장치. 작동 시 공기의 분류를 나뿜어 부착물을 청소하며 주로 수관보일러에 사용된다

역할

주의사항

종류


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