게시판 > 질답게시판 > Steam Drum 의 BFW 와 Blow Down 등 질문입니다.

스테파노 Stefano

09-08-14 12:31

(1) 보일러급수(Boiler Feed Water, BFW)의 요구 pH
BFW의 요구 pH는 발생스팀의 압력에 따라 ASME Research Committee에서 권장하는 범위가 있는데 62.2 barg (900 psig)이하의 경우 pH=8.3~10, 그 초과압력의 경우 pH=8.8~9.6로 되어 있습니다.
pH가 7.0 이하가 되면 낮으면 산성이 되기때문에 Steam Drum의 부식이 증가됩니다.

Dearation 하는 목적은 pH조절 목적이 아니라 물속에 용해되어있는 CO2, O2를 제거하기 위함입니다.

(2) Steam Drum에서 배출되는 Steam은 포화수증기이지만 물이 끓어오르는 과정에서 Boiler Water 액적이 함께 배출되면 액적에 녹아있는 SiO2, CaCO3, MgCO3, 등의 무기물질들이 스팀수송관, 가열기, 과열기, 스팀터빈날개 등에 쌓이게 되어 관이나 장치에 Scale이 누적기 때문에 가열기의 열전달성능이 떨어지거나 고속으로 돌아가는 Steam Turbine의 날개를 부러뜨리는 현상등 정상운전상 지장을 초래하기 때문에 액적을 완전히 제거해 줄 필요가 있습니다.

액적이 완전히 제거된 Saturation Steam을 "Dry Saturated Steam"이라고 하고 100% Dry Steam을 얻어내기 위해 스팀드럼 안에 미로형태의 Damper를 두고 Demister를 사용합니다.

(3) Blow Down
BFW를 스팀드럼에 공급하여 순수한 물 증기(수증기)만을 배출하게 되면 BFW에 남아있는 Boiler Water 중에 무기물질들이 Boiler Drum에 쌓이게 됩니다. 따라서 이 무기물이 농축된 Boiler Water의 일부를 연속적(혹은 주기적으로) 배출해야 하는데 이렇게 액의 일부를 배출하는 일을 "Blow Down"이라고 합니다. Blow Down Water 는 BFW 중에 들어있는 성분들이 농축된채로 배챌되는 고온수입니다.

고온의 Blow Down Water를 Blow Down Valve를 통해 배출하면 쏴~하고 수증기와 액이 배출되기 때문에 "불어준다"은 의미의 "Blow"라는 용어를 사용했을 것입니다. 따라서 고온수를 배출하는 경우에 써왔던 용어인데 그후로 순환유체중에서 일부를 배출하는 경우에도 "Blow Down"이라는 용어를 사용하고 있습니다. 예를 들어 냉각탑의 냉각수의 일부를 빼주는 것을 "Cooling Water Blow Down" 이라고 하지요.

(4) Steam Drum Level Gauge
스팀드럼에 부착되어있는 액면계는 급수량을 조절하기 위해 사용됩니다. BFW = Steam + Blow Down 의 물질수지를 맞추기 위해 연속적으로 급수, 배수, 스팀발생 유량에 의해 액면이 흔들리므로 액면지시 및 조절용으로 사용됩니다.

만일 보일러드럼의 액면이 낮아지면 불꽃에 노출된 가열관이 과열되어 파괴되기 때문에 액면 조절은 가장 중요합니다.

(5) Blow Down은
농축된 무기질 때문에 다른 폐수화 혼합하여 냉각한 후 폐수처리장으로 보내져서 버려집니다.

Dearation 하는 목적은 pH조절 목적이 아니라 물속에 용해되어있는 CO2, O2를 제거하기 위함입니다.

(2) Steam Drum에서 배출되는 Steam은 포화수증기이지만 물이 끓어오르는 과정에서 Boiler Water 액적이 함께 배출되면 액적에 녹아있는 SiO2, CaCO3, MgCO3, 등의 무기물질들이 스팀수송관, 가열기, 과열기, 스팀터빈날개 등에 쌓이게 되어 관이나 장치에 Scale이 누적기 때문에 가열기의 열전달성능이 떨어지거나 고속으로 돌아가는 Steam Turbine의 날개를 부러뜨리는 현상등 정상운전상 지장을 초래하기 때문에 액적을 완전히 제거해 줄 필요가 있습니다.

액적이 완전히 제거된 Saturation Steam을 "Dry Saturated Steam"이라고 하고 100% Dry Steam을 얻어내기 위해 스팀드럼 안에 미로형태의 Damper를 두고 Demister를 사용합니다.

(3) Blow Down 
BFW를 스팀드럼에 공급하여 순수한 물 증기(수증기)만을 배출하게 되면 BFW에 남아있는 Boiler Water 중에 무기물질들이 Boiler Drum에 쌓이게 됩니다.   따라서 이 무기물이 농축된 Boiler Water의 일부를 연속적(혹은 주기적으로) 배출해야 하는데 이렇게 액의 일부를 배출하는 일을 "Blow Down"이라고 합니다.   Blow Down Water 는 BFW 중에 들어있는 성분들이 농축된채로 배챌되는 고온수입니다.

고온의 Blow Down Water를 Blow Down Valve를 통해 배출하면 쏴~하고 수증기와 액이 배출되기 때문에 "불어준다"은 의미의 "Blow"라는 용어를 사용했을 것입니다.   따라서 고온수를 배출하는 경우에 써왔던 용어인데 그후로 순환유체중에서 일부를 배출하는 경우에도 "Blow Down"이라는 용어를 사용하고 있습니다.   예를 들어 냉각탑의 냉각수의 일부를 빼주는 것을 "Cooling Water Blow Down" 이라고 하지요.

(4) Steam Drum Level Gauge
스팀드럼에 부착되어있는 액면계는 급수량을 조절하기 위해 사용됩니다.    BFW = Steam + Blow Down 의 물질수지를 맞추기 위해 연속적으로 급수, 배수, 스팀발생 유량에 의해 액면이 흔들리므로 액면지시 및 조절용으로 사용됩니다.

만일 보일러드럼의 액면이 낮아지면 불꽃에 노출된 가열관이 과열되어 파괴되기 때문에 액면 조절은 가장 중요합니다.

(5) Blow Down은 
농축된 무기질 때문에 다른 폐수화 혼합하여 냉각한 후 폐수처리장으로 보내져서 버려집니다.

푸르른탱이 sigp77

09-08-17 14:09

설명해 주셔서 감사합니다. 이해가 잘 됩니다..

그런데 Dearation 이 CO2 나 O2 를 제거하기 위함이라고 하셨는데, 이는 위에서 말씀하신 무기물질 (CaCO3, MgCO3) 등의 발생을 최소화하기 위함인가요? 아니면 HCO3- 등으로 인한 산성화를 방지하기 위함인가요?

Stefano

09-08-17 17:21

CO2는 물에 용해되어 H2CO3와 같은 탄산을 만들고 H+이온을 방출하므로 산성가스라고 합니다. CO2가 물에 용해되면 H+ 와 HCO3- 및 CO3--의 이온을 생성하면서 탄소강의 부식을 유발하기 때문에 급수중에 용해되어 있는 CO2는 제거해 주어야 합니다.

CaCO3, MgCO3 등은 원래 원수(공업용수)에 들어있는 물질로 순수제조 시에 이온교환수지를 거칠 때 제거되는 물질들이지만 완전제거가 되지 않고 남아있는 미량의 물질들입니다. 이들 미량 성분들은 보일러 드럼에서 농축되는 물질이지만 CO2, O2 등에 의해 새로 생성되는 물질이 아닙니다.

O2는 자체적으로 부식성을 나타내기 때문에 보일러 드럼이나 스팀 사용장치를 부식시켜 곰보를 만드는 경향이 있습니다. 따라서 급수중에 용해되어 있는 O2도 제거해 주어야 합니다.

푸르른탱이 sigp77

09-08-18 12:57

답변 정말 감사드립니다.

수고하세요~!!