수질장해 세 가지
스케일
칼슘·마그네슘염, 실리카 등이 전열면에 단단히 붙은 침전물임 · 스케일의 열전도율은 금속보다 낮아 같은 증발량을 내기 위해 금속온도가 상승하고 연료소비와 과열 위험이 커짐
부식
용존 산소, 이산화탄소, 지나치게 낮거나 높은 pH, 농축된 염류와 전기화학적 조건이 원인이 됨 · 산소부식은 국부적으로 깊은 피팅을 만들 수 있음 · 응축수 계통에서는 이산화탄소가 물에 녹아 산성 환경을 만들 수 있음
캐리오버
보일러수의 물방울과 용해물질이 증기에 함께 딸려가는 현상임 · 높은 수위, 급격한 부하 변화, 높은 용존고형물, 거품이 원인이 됨 · 수격, 밸브·터빈·열교환기 오염과 제품 품질 저하로 이어질 수 있음
외처리 설비
- 여과: 부유물질을 제거함
- 연수기: 이온교환수지로 칼슘·마그네슘 경도성분을 나트륨 이온과 교환함 · 재생에는 보통 소금물을 사용함
- 탈염·역삼투: 용해이온을 더 폭넓게 줄여 고품질 급수를 만듦
- 탈기기: 물을 가열하고 기체를 분리해 용존 산소와 이산화탄소를 줄임
연수는 경도를 줄이지만 모든 용해고형물을 제거하는 것은 아님 · 필요한 수질은 보일러 압력과 형식, 제조자 기준에 따라 달라짐
내부처리와 약품
- 인산염 처리: 남은 경도성분을 부드러운 슬러지로 만들어 배출하기 쉽게 함
- 산소 제거제: 잔류 용존 산소와 반응해 부식을 줄임
- pH·알칼리도 조정제: 급수·보일러수·응축수 계통의 적절한 부식 환경을 만듦
- 분산제·소포제: 침전물 부착과 거품을 제어함
약품은 많을수록 좋은 것이 아님 · 과다 주입은 높은 농도, 거품, 부식이나 운전장해를 일으킬 수 있으므로 분석값과 공급자·제조자 기준에 맞춰 투입함
시험과 블로다운
대표 관리항목은 pH, 경도, 알칼리도, 전기전도도 또는 용존고형물, 인산염, 용존 산소, 실리카와 철 성분 등임 · 모든 보일러에 동일한 관리값을 적용하지 않고 압력·재질·처리방식에 맞는 기준을 사용함
블로다운은 농축을 낮추지만 고온수와 약품을 버리는 손실도 만듦 · 연속 블로다운은 농도 제어, 하부 블로다운은 침전물 배출의 성격이 강함 · 플래시증기와 배출수의 열을 회수하면 손실을 줄일 수 있음
이상 징후와 대응
| 이상 | 우선 확인 |
|---|---|
| 전기전도도 상승 | 블로다운, 보충수·환수 오염, 약품 주입 |
| 경도 검출 | 연수기 재생·바이패스·수지 상태 |
| 급격한 수위 변동 | 부하 변화, 거품, 높은 농도, 급수제어 |
| 응축수 철분 증가 | 응축수 계통 부식, 산소·이산화탄소 |
| 배기가스 온도 상승 | 가스측 그을음과 수측 스케일 모두 점검 |
시험 포인트
| 문제에서 보이는 표현 | 정답으로 연결 |
|---|---|
| 스케일 | 열전달 저하 → 금속온도·연료소비·과열 위험 증가 |
| 산소부식 | 용존 산소에 의한 국부 피팅 |
| 캐리오버 | 보일러수 물방울·용해물질이 증기에 동반 |
| 캐리오버 원인 | 높은 수위·급격한 부하 변화·고농도·포밍 |
| 연수기 | 이온교환으로 칼슘·마그네슘 경도 제거 |
| 탈기기 | 용존 산소·이산화탄소 제거 |
| 인산염 처리 | 잔류 경도를 부드러운 슬러지로 전환 |
| 연속 블로다운 | 보일러수 농도 제어 |
| 하부 블로다운 | 바닥 침전물 배출 |
자주 틀리는 포인트
- 연수기는 경도 제거 장치이며 탈기기는 용존 기체 제거 장치임
- pH만 정상이라고 부식과 스케일 문제가 모두 해결되는 것은 아님
- 보일러수 농도를 낮추기 위해 무제한 블로다운을 하면 에너지와 처리수 손실이 커짐
기출 출제 이력
아래 기출은 위에서 정리한 개념이 실제 시험에서 어떻게 출제됐는지 확인하기 위한 근거 자료입니다.
출제 경향 — 수록 기출 83문항이 27개 회차에서 확인되며, 스케일·부식·캐리오버의 원인과 외처리·내처리·블로다운 대책이 반복됨