【매일 한 문제】화학공학 원리 414: 직류보일러 (8월 25일)

1. 직류보일러란 공급펌프의 압력을 이용하여 공급수가 절약기, 증발 가열면(수냉벽), 과열기를 순차적으로 통과하며 모두 과열수 증기로 변하는 보일러를 말합니다. 2. 직류보일러란, 주입펌프의 압력을 이용하여 주입수가 절연관, 증발 가열면(수냉벽), 과열기를 순차적으로 통과하면서 모두 과열수증기로 변하는 보일러를 말합니다.급수가 보일러에 들어간 후, 물의 가열, 증발 및 수증기의 과열은 모두 가열 표면에서 연속적으로 이루어지므로, 가열 과정 중에 증기와 물을 분리할 필요가 없다.따라서, 자연순환 보일러의 증기탱크가 없습니다.석탄절약기의 가열면, 증발 가열면, 그리고 과열기의 가열면 사이에는 명확한 경계점이 없으며, 보일러의 부하에 따라 변동합니다. 또한 보일러 내부에는 압력용기가 없으며, 주입펌프의 압력에 의해 물이 예열된 후 증발하여 과열되고, 여러 단계의 가열면을 거치면서 정해진 규격과 용량의 증기가 생성됩니다.그 증발구역의 순환 비율은 1입니다. 3. 직류보일러의 경우, 증발면과 과열면 사이에 명확한 경계가 없기 때문에, 증발면에서 유동 불안정이나 맥동과 같은 문제가 발생할 수 있습니다. 이를 해결하기 위해 관군 입구에 저항판을 설치하고, 입구와 출구 사이에 호흡용 연결관을 설치하는 등의 조치가 필요합니다.또한, 증발 가열면에서는 막상태 끓음 현상이 발생합니다(즉, 가열면에 생성된 기포들이 빠져나갈 시간이 없어서 서로 연결되어 기체막을 형성하는 것). 이는 열 전달을 방해하여 관벽의 온도가 과도하게 상승하게 되고, 이는 보일러의 안전한 운전에 악영향을 미칩니다.이에 대해, 고열부하 구역의 수냉벽에 교란자를 설치하거나 내부 나사형 관을 사용함으로써 막상 끓음이 발생하는 시기를 지연시킬 수 있다.또한 연소가스 재순환이나 버너 배치 방식 조정과 같은 조치를 통해 보일러 내 최고 열부하를 낮출 수도 있다. 직류 보일러에서는 작동 유체의 흐름에 자기 평형성이 없어, 흡열량이 많은 관에서는 유체의 비체적이 증가함에 따라 저항이 커지고, 그 결과 흐르는 유량이 오히려 줄어들어 열 불균형이 발생한다.따라서 UP형 직류보일러는 중간 혼합기를 많이 사용하여, 수냉벽 관 내의 유체를 중간 지점에서 보일러 밖으로 끌어내어 혼합기로 보냅니다. 이를 통해 각 관 내의 유체의 열에너지, 온도, 압력이 충분히 섞인 후 다시 수냉벽으로 돌아가게 함으로써, 각 관 간의 온도 차이를 줄입니다.혼합 횟수, 위치 및 방법은 보일러의 용량과 특성에 따라 달라집니다. 운전 조건이 보일러의 부하 조절 성능에 대해 점점 더 높은 요구를 하게 되면서, 직류 보일러의 부하 변동 적응 능력이 중요시되고 있습니다.나선형 상승관을 가진 직류보일러는 보일러 내부의 온도 불균형에 대한 민감도가 가장 낮으며, 관들 사이에서 이상유체의 분배 문제도 발생하지 않습니다. 또한 관 입구에 구멍이 있는 판을 설치할 필요도 없기 때문에, 저부하 운전 시에도 우수한 성능을 보입니다. 하지만 급수 품질과 자동 조절에 대한 요구가 높으며, 증기-물 시스템의 저항이 크고 급수 펌프의 전력 소비량도 많습니다.

직류 보일러의 공급수는 보충 펌프의 압력에 의해 순차적으로 절약기, 수냉벽, 과열기 등의 가열면을 통과합니다. 물은 한 번만 흐르면서 가열, 증발, 과열 과정을 거쳐 모두 과열 증기가 되어 보일러 밖으로 배출됩니다.직류로에는 보일러가 없으며, 물도 증발 과정을 완료하기 위해 여러 번 반복적으로 순환시킬 필요가 없습니다.보일러식 보일러처럼 보일러를 통해 보일러수 내의 불순물을 배출할 수 없으며, 보일러 내부에서 물을 처리하여 스케일을 방지하고 불순물을 제거하는 것도 불가능합니다. 만약 공급되는 물에 불순물이 섞여 있으면, 이러한 불순물들은 보일러관 내부에 침전물을 형성하거나, 증기와 함께 터빈으로 들어가 부식을 일으키거나 침전물을 생성시켜, 발전기의 안전성과 효율성에 직접적인 영향을 미칩니다.따라서 직류 보일러의 공급수 순도는 매우 높아야 합니다.

직류보일러의 수증기 시스템의 작동 특징을 간단히 설명해 주세요.
답: 직류보일러에서는 공급펌프의 압력에 의해 물이 절약형 보일러, 수냉벽, 과열기와 같은 가열면들을 순차적으로 통과합니다. 물은 단 한 번의 흐름만으로 가열, 증발, 과열 과정을 거쳐 모두 과열증기가 되어 보일러 밖으로 배출됩니다.직류로에는 보일러가 없으며, 물도 증발 과정을 완료하기 위해 여러 번 반복적으로 순환시킬 필요가 없습니다.보일러식 보일러처럼 보일러를 통해 보일러수 내의 불순물을 배출할 수 없으며, 보일러 내부에서 물을 처리하여 스케일을 방지하고 불순물을 제거하는 것도 불가능합니다. 만약 공급되는 물에 불순물이 섞여 있으면, 이러한 불순물들은 보일러관 내부에 침전물을 형성하거나, 증기와 함께 터빈으로 들어가 부식을 일으키거나 침전물을 생성시켜, 발전소의 안전성과 효율성에 직접적인 영향을 미칩니다.따라서 직류 보일러의 공급수 순도는 매우 높아야 합니다.

가장 중요한 것은 직류로에서는 보일러가 없어 물이 모두 증기로 변하며, 보일러 내의 물 순환이 일어나지 않는다는 점입니다.수질에 대한 요구도 높습니다. 구체적으로는 다음과 같습니다: 1. 공급되는 물의 품질에 대한 요구가 높습니다. 직류보일러는 증기탱크가 없기 때문에, 증기탱크가 있는 보일러처럼 슬러지를 제거하거나 보일러 내부의 물을 처리할 수 없습니다. 그 결과, 공급되는 물에 포함된 염분들은 처리될 곳이 없어서 모두 보일러의 가열면에 침전되거나, 과열된 증기와 함께 터빈으로 들어가게 됩니다.따라서, 발전기가 장기간 가동될 경우 염분이 여러 가열면에 침착되어 열 전달 효율에 영향을 미치고, 심한 경우에는 보일러관이 파손되는 등의 문제가 발생할 수 있습니다. 그러므로 공급되는 물의 품질에 대해 더 높은 기준을 요구해야 합니다. 2 자동 조절 제어에 대한 요구사항이 높다. 직류 보일러에는 증기탱크가 없어, 증기탱크를 이용해 물이나 증기, 열을 저장할 수 없다. 그래서 외부 부하가 변할 때 증기압의 변동이 크게 발생한다.또한, 공급수의 가열, 증발, 과열 과정에서는 각 가열 면 사이에 명확한 경계선이 없으며, 공급수나 연료에 변동이 생기면 이로 인해 증기 온도에도 변동이 생긴다.따라서 직류보일러가 우수한 정적 및 동적 제어 특성을 가질 수 있도록, 직류보일러에는 더 우수한 자동 제어 시스템이 필요하다. 1.3 소다수 시스템의 저항이 크기 때문에, 주입 펌프가 소비하는 동력도 많아집니다. 직류 보일러의 경우, 증발 열교환면 내에서의 유체의 흐름 저항을 극복하기 위해 주입 펌프의 압력을 이용합니다. 그리고 수냉벽 내에서 유체가 안정적으로 흐를 수 있도록 하기 위해, 수냉벽 내 유체의 중량 유속 γw 값을 크게 유지해야 합니다. 이로 인해 유체의 저항이 커지고, 그 결과 주입 펌프가 소비하는 동력도 증가하게 됩니다. 1.4 시동 및 정지 속도가 빠름. 직류 보일러에는 증기탱크가 없어, 빠른 시동 및 정지 시에도 증기탱크처럼 두꺼운 벽으로 인한 제약을 받아 변형이나 과도한 열응력이 발생하지 않습니다.따라서 빠르게 시동을 걸고 끌 수 있습니다.그의 시작 및 정지 시간은 실린더의 팽창과 진동에 의해서만 제한됩니다. 1.5 직류 보일러에서 과열된 증기 온도를 제어하는 주요 방법은, 공급되는 물의 양과 연료의 양의 비율, 즉 석탄과 물의 비율을 일정하게 유지하는 것입니다. 왜냐하면 직류로는 보일러가 없어서, 공급수의 가열, 증발, 과열 과정이 세이프티바스, 수냉벽, 과열기 등의 각 가열 표면 사이에 명확한 경계선이 없으며, 그 경계선은 운전 조건에 따라 변동하기 때문입니다.보일러의 열부하와 기타 조건이 변하지 않는 경우, 공급되는 물의 양을 줄이면, 가열면 내에서의 증발점과 과열점이 앞당겨지게 되어, 과열기 출구의 증기 온도가 상승하게 됩니다；반대로, 공급되는 물의 양을 늘리면 과열된 증기의 온도는 낮아집니다.다단계 분수 냉각은 이를 기반으로 증기 온도를 세밀하게 조절하는 것에 불과합니다. 1.6 증발 열교환면에서의 막상 끓음
직류보일러의 증발 열교환면에서는, 작동유체의 증기함량 X가 0에서 점차 1까지 증가함에 따라, 관 내부의 증기-물 혼합물의 증기함량도 일정 수준에 이르게 됩니다. 그 결과, 관 내벽에 붙어 있던 물막이 증기에 의해 찢어지거나 증발해 버리고, 그 자리를 증기막이 대신하게 됩니다. 증기의 방열 계수는 물보다 훨씬 낮기 때문에, 열전달이 악화되면서 관벽의 온도가 급격히 상승합니다. 심한 경우에는 관이 손상될 수도 있습니다. 직류보일러의 증발 열교환면에서 나타나는 이러한 현상을 막상 끓음이라고 합니다.분명히, 보일러의 증발 가열면이 안전하게 작동할 수 있도록 하려면 이러한 현상이 발생하지 않도록 조치를 취해야 합니다. 1.7 독립적인 시동 우회 시스템: 직류 보일러의 각 가열 면들 사이에는 명확한 경계선이 없기 때문에, 시동 초기에는 뜨거운 물이 생성됩니다. 보일러의 연소량이 증가함에 따라 점차 습한 증기, 포화 증기, 과열 증기가 만들어집니다.시동 초기에 생성되는 뜨거운 물과 증기의 혼합물, 포화증기, 그리고 비교적 낮은 과열도를 가진 과열증기가 통과할 수 있는 경로를 마련하기 위함입니다；회수 시작 과정에서의 작동 매체와 열량；터빈이 가동될 때 주증기에는 일정한 과열도(일반적으로 50℃ 이상)가 있어야 한다는 요구사항을 충족시키고, 시동 시간을 최대한 단축하기 위해 직류보일러에는 반드시 시동 우회 시스템이 설치되어야 합니다.

직류 보일러의 공급수는 보충 펌프의 압력에 의해 순차적으로 절약기, 수냉벽, 과열기 등의 가열면을 통과합니다. 물은 한 번만 흐르면서 가열, 증발, 과열 과정을 거쳐 모두 과열 증기가 되어 보일러 밖으로 배출됩니다.직류로에는 보일러가 없으며, 물도 증발 과정을 완료하기 위해 여러 번 반복적으로 순환시킬 필요가 없습니다.보일러식 보일러처럼 보일러를 통해 보일러수 내의 불순물을 배출할 수 없으며, 보일러 내부에서 물을 처리하여 스케일을 방지하고 불순물을 제거하는 것도 불가능합니다. 만약 공급되는 물에 불순물이 섞여 있으면, 이러한 불순물들은 보일러관 내부에 침전물을 형성하거나, 증기와 함께 터빈으로 들어가 부식을 일으키거나 침전물을 생성시켜, 발전소의 안전성과 효율성에 직접적인 영향을 미칩니다.따라서 직류 보일러의 공급수 순도는 매우 높아야 합니다.

직류보일러는 대부분 19.2MPa보다 높은 압력 조건에서 사용됩니다. 이처럼 높은 압력 하에서는 증기와 물의 밀도 차이가 거의 제로에 가까워지므로, 그에 따라 증기와 물의 밀도 차이로 인한 힘도 없어집니다. 그래서 하강관에 순환수펌프를 연결하여 작동유체를 직접 과열기로 보내어 예열, 증발, 과열을 한 번에 처리할 수 있습니다. 따라서 이러한 보일러는 강제순환보일러라고도 불립니다

직류 보일러의 공급수는 보충 펌프의 압력에 의해 순차적으로 절약기, 수냉벽, 과열기 등의 가열면을 통과합니다. 물은 한 번만 흐르면서 가열, 증발, 과열 과정을 거쳐 모두 과열 증기가 되어 보일러 밖으로 배출됩니다.직류로에는 보일러가 없으며, 물도 증발 과정을 완료하기 위해 여러 번 반복적으로 순환시킬 필요가 없습니다.보일러식 보일러처럼 보일러를 통해 보일러수 내의 불순물을 배출할 수 없으며, 보일러 내부에서 물을 처리하여 스케일을 방지하고 불순물을 제거하는 것도 불가능합니다. 만약 공급되는 물에 불순물이 섞여 있으면, 이러한 불순물들은 보일러관 내부에 침전물을 형성하거나, 증기와 함께 터빈으로 들어가 부식을 일으키거나 침전물을 생성시켜, 발전소의 안전성과 효율성에 직접적인 영향을 미칩니다.따라서 직류 보일러의 공급수 순도는 매우 높아야 합니다.

직류 보일러의 공급수는 보충 펌프의 압력에 의해 순차적으로 절약기, 수냉벽, 과열기 등의 가열면을 통과합니다. 물은 한 번만 흐르면서 가열, 증발, 과열 과정을 거쳐 모두 과열 증기가 되어 보일러 밖으로 배출됩니다.직류로에는 보일러가 없으며, 물도 증발 과정을 완료하기 위해 여러 번 반복적으로 순환시킬 필요가 없습니다.보일러식 보일러처럼 보일러를 통해 보일러수 내의 불순물을 배출할 수 없으며, 보일러 내부에서 물을 처리하여 스케일을 방지하고 불순물을 제거하는 것도 불가능합니다. 만약 공급되는 물에 불순물이 섞여 있으면, 이러한 불순물들은 보일러관 내부에 침전물을 형성하거나, 증기와 함께 터빈으로 들어가 부식을 일으키거나 침전물을 생성시켜, 발전소의 안전성과 효율성에 직접적인 영향을 미칩니다.따라서 직류 보일러의 공급수 순도는 매우 높아야 합니다.

답: 직류 보일러의 공급수는 보충 펌프의 압력에 의해 순차적으로 절약기, 수냉벽, 과열기와 같은 가열면을 통과합니다. 물은 한 번만 흐르면서 가열, 증발, 과열 과정을 거쳐 모두 과열 증기가 되어 보일러 밖으로 배출됩니다.직류로에는 보일러가 없으며, 물도 증기화 과정을 위해 여러 번 반복적으로 순환시킬 필요가 없습니다. 따라서 보일러가 있는 경우처럼 물속의 불순물을 제거할 수도 없고, 보일러 내부의 물에 부착된 스케일을 제거하는 처리도 할 수 없습니다.급수의 순도에 대한 요구가 매우 높습니다.

직류 보일러의 공급수는 보충 펌프의 압력에 의해 순차적으로 절약기, 수냉벽, 과열기 등의 가열면을 통과합니다. 물은 한 번만 흐르면서 가열, 증발, 과열 과정을 거쳐 모두 과열 증기가 되어 보일러 밖으로 배출됩니다.직류로에는 보일러가 없으며, 물도 증발 과정을 완료하기 위해 여러 번 반복적으로 순환시킬 필요가 없습니다.보일러식 보일러처럼 보일러를 통해 보일러수 내의 불순물을 배출할 수 없으며, 보일러 내부에서 물을 처리하여 스케일을 방지하고 불순물을 제거하는 것도 불가능합니다. 만약 공급되는 물에 불순물이 섞여 있으면, 이러한 불순물들은 보일러관 내부에 침전물을 형성하거나, 증기와 함께 터빈으로 들어가 부식을 일으키거나 침전물을 생성시켜, 발전소의 안전성과 효율성에 직접적인 영향을 미칩니다.따라서 직류 보일러의 공급수 순도는 매우 높아야 합니다.

직류보일러는 대부분 19.2MPa 이상의 압력 조건에서 사용됩니다. 이렇게 높은 압력 하에서는 증기와 물의 밀도 차이가 거의 제로에 가까워지므로, 그에 따라 증기와 물의 밀도 차이로 인한 상승력도 없어집니다. 그래서 하강관에 순환수 펌프를 연결하여 작동유체를 직접 과열기로 보내어 예열, 증발, 과열을 한 번에 처리할 수 있습니다. 이러한 이유로 이 보일러는 강제순환보일러라고도 불립니다.직류 보일러의 공급수는 보충 펌프의 압력에 의해 순차적으로 절약기, 수냉벽, 과열기 등의 가열면을 통과합니다. 물은 한 번만 흐르면서 가열, 증발, 과열 과정을 거쳐 모두 과열 증기가 되어 보일러 밖으로 배출됩니다.직류로에는 보일러가 없으며, 물도 증발 과정을 완료하기 위해 여러 번 반복적으로 순환시킬 필요가 없습니다.보일러식 보일러처럼 보일러를 통해 보일러수 내의 불순물을 배출할 수 없으며, 보일러 내부에서 물을 처리하여 스케일을 방지하고 불순물을 제거하는 것도 불가능합니다. 만약 공급되는 물에 불순물이 섞여 있으면, 이러한 불순물들은 보일러관 내부에 침전물을 형성하거나, 증기와 함께 터빈으로 들어가 부식을 일으키거나 침전물을 생성시켜, 발전소의 안전성과 효율성에 직접적인 영향을 미칩니다.따라서 직류 보일러의 공급수 순도는 매우 높아야 합니다.

답: 직류 보일러의 공급수는 보충 펌프의 압력에 의해 순차적으로 절약기, 수냉벽, 과열기 등의 가열면을 통과합니다. 물은 한 번만 흐르는 동안 가열, 증발, 과열 과정을 거쳐 모두 과열 증기가 되어 보일러 밖으로 배출됩니다.직류로에는 보일러가 없으며, 물도 증발 과정을 완료하기 위해 여러 번 반복적으로 순환시킬 필요가 없습니다.보일러식 보일러처럼 보일러를 통해 보일러수 내의 불순물을 배출할 수 없으며, 보일러 내부에서 물을 처리하여 스케일을 방지하고 불순물을 제거하는 것도 불가능합니다. 만약 공급되는 물에 불순물이 섞여 있으면, 이러한 불순물들은 보일러관 내부에 침전물을 형성하거나, 증기와 함께 터빈으로 들어가 부식을 일으키거나 침전물을 생성시켜, 발전소의 안전성과 효율성에 직접적인 영향을 미칩니다.따라서 직류 보일러의 공급수 순도는 매우 높아야 합니다.

직류 보일러의 공급수는 보충 펌프의 압력에 의해 순차적으로 절약기, 수냉벽, 과열기 등의 가열면을 통과하며, 물은 한 번만 흐르는 동안 가열되고 증발되어 과열되어 전부 증기로 변합니다.장점: 크기가 작음；단점: 파이프라인에 스케일이 쉽게 생깁니다. 요구사항: 급수 품질이 높아야 합니다.

직류 보일러의 공급수는 보충 펌프의 압력에 의해 순차적으로 절약기, 수냉벽, 과열기 등의 가열면을 통과합니다. 물은 한 번만 흐르면서 가열, 증발, 과열 과정을 거쳐 모두 과열 증기가 되어 보일러 밖으로 배출됩니다.직류로에는 보일러가 없으며, 물도 증발 과정을 완료하기 위해 여러 번 반복적으로 순환시킬 필요가 없습니다.보일러식 보일러처럼 보일러를 통해 보일러수 내의 불순물을 배출할 수 없으며, 보일러 내부에서 물을 처리하여 스케일을 방지하고 불순물을 제거하는 것도 불가능합니다. 만약 공급되는 물에 불순물이 섞여 있으면, 이러한 불순물들은 보일러관 내부에 침전물을 형성하거나, 증기와 함께 터빈으로 들어가 부식을 일으키거나 침전물을 생성시켜, 발전소의 안전성과 효율성에 직접적인 영향을 미칩니다.따라서 직류 보일러의 공급수 순도는 매우 높아야 합니다.

직류 보일러의 공급수는 보충 펌프의 압력에 의해 순차적으로 절약기, 수냉벽, 과열기와 같은 가열면을 통과합니다. 물은 한 번만 흐르면서 가열, 증발, 과열 과정을 거쳐 모두 과열 증기가 되어 보일러 밖으로 배출됩니다. 직류로에는 보일러가 없으며, 물도 증발 과정을 완료하기 위해 여러 번 반복적으로 순환시킬 필요가 없습니다.보일러식 보일러처럼 보일러를 통해 보일러수 내의 불순물을 배출할 수 없으며, 보일러 내부에서 물을 처리하여 스케일을 방지하고 불순물을 제거하는 것도 불가능합니다. 만약 공급되는 물에 불순물이 포함되어 있으면, 이러한 불순물들은 보일러관 내부에 침전물로 남거나, 증기와 함께 터빈으로 들어가 부식을 일으키거나 침전물을 형성하게 됩니다. 이는 발전기의 안전성과 효율성에 직접적인 영향을 미칩니다.따라서 직류 보일러의 공급수 순도 요구사항은 매우 높습니다.

직류 보일러의 공급수는 보충 펌프의 압력에 의해 순차적으로 절약기, 수냉벽, 과열기 등의 가열면을 통과합니다. 물은 한 번만 흐르면서 가열, 증발, 과열 과정을 거쳐 모두 과열 증기가 되어 보일러 밖으로 배출됩니다.직류로에는 보일러가 없으며, 물도 증발 과정을 완료하기 위해 여러 번 반복적으로 순환시킬 필요가 없습니다.보일러식 보일러처럼 보일러를 통해 보일러수 내의 불순물을 배출할 수 없으며, 보일러 내부에서 물을 처리하여 스케일을 방지하고 불순물을 제거하는 것도 불가능합니다. 만약 공급되는 물에 불순물이 섞여 있으면, 이러한 불순물들은 보일러관 내부에 침전물을 형성하거나, 증기와 함께 터빈으로 들어가 부식을 일으키거나 침전물을 생성시켜, 발전소의 안전성과 효율성에 직접적인 영향을 미칩니다.따라서 직류 보일러의 공급수 순도는 매우 높아야 합니다.

직류보일러의 수증기 시스템의 작동 특징을 간략히 설명하면, 직류보일러의 공급수는 보충펌프의 압력에 의해 순차적으로 절약보일러, 수냉벽, 과열기와 같은 가열면들을 통과합니다. 물은 한 번만 흐르면서 가열, 증발, 과열 과정을 거쳐 모두 과열증기가 되어 보일러 밖으로 배출됩니다.직류로에는 보일러가 없으며, 물도 증발 과정을 완료하기 위해 여러 번 반복적으로 순환시킬 필요가 없습니다.보일러식 보일러처럼 보일러를 통해 보일러수 내의 불순물을 배출할 수 없으며, 보일러 내부에서 물을 처리하여 스케일을 방지하고 불순물을 제거하는 것도 불가능합니다. 만약 공급되는 물에 불순물이 섞여 있으면, 이러한 불순물들은 보일러관 내부에 침전물을 형성하거나, 증기와 함께 터빈으로 들어가 부식을 일으키거나 침전물을 생성시켜, 발전소의 안전성과 효율성에 직접적인 영향을 미칩니다.따라서 직류 보일러의 공급수 순도는 매우 높아야 합니다