일반기술

산화스케일 처리

보일러 과열기관에서 발생하는 산화스케일에 의해 야기되는 과열기, 재열기 및 증기터빈 등 발전설비의 장해현상을 최소화하고 발전설비의 건전성을 확보하여 설비의 효율적 운영 및 경영효율 향상에 기여하기 위한 원천 기술로서 산화스케일 발생억제 방안, 산화스케일의 효율적인 제거 방안, 증기터빈의 고형물 침식 억제방안 및 응축수 여과기술 등을 포함하고 있는 기술 임고합금강으로 구성되어 있는 과열기나 재열기는 재질의 특성상 난용성의 2층 스케일이 발생하기 쉬운데, 내부스케일은 치밀한 Fe, Co, Ni 등의 복합 spinel 형의 산화물이고 외층은 다공질로서 대부분 Fe3O4이다. 이 외층의 스케일은 튜브소재와 열팽창계수가 크게 차이가 나기 때문에 기동정지시 특히 정지시 열응력에 의해 박리가 쉽게 일어나며, 이때 과열기와 주증기관에서 탈리되는 산화스케일은 MSV 등의 설비에 유입되어 Valve를 고착시키는 등 설비의 안정적 운전을 저해하는 주원인이 될 수 있으며, 부착된 산화스케일의 탈리에 의한 튜브의 곡관부 폐쇄 및 파열로 이어지는 사고가 발생할 수 있고, 특히 재열기 계통의 산화스케일은 중압터빈에 유입되어 터빈의 노즐과 블레이드를 침식(Solid Particle Erosion) 시킬 수 있다.○ 산화스케일의 발생을 최소화 할 수 있는 방안 제시○ 효율적인 운전 및 다양한 방법을 통한 산화스케일의 제거방안 제시○ 고중압 증기터빈의고형물 침식 최소화 방안 제시 등과열기의 부식생성물은 기동시 운전초기에 Steam Blowing Out을 하는 등의 기본적인 제거방안이 있으나, 재열기는 상대적으로 저압이고 전열면적도 넓어 용해도 감소로 인한 부식생성물의 생성이 과열기에 비해 많으며, 특히 기동시 재열기와 증기간의 온도편차 등에 의해 박리되는 산화스케일을 제거하는 방법이 마땅치 않은 실정이다. 이에 따라 파생될 수 있는 경제적 손실이 상존하므로 산업경제적 효과를 고려한 효율적인 운전상의 방법과 기계적 설비개선 등을 통한 제거방안에 대한 대책이 필요하다. 국내에는 서천화력을 비롯한 중소형 발전설비가 많이 운전되고 있으며, 이들 발전설비에서 산화스케일에 의한 문제점들이 지속적으로 대두되고 있으므로 산화스케일 생성억제 방안과 생성된 스케일의 효과적인 탈리억제 방안 및 터빈의 고형물 침식에 대한 대책을 수립하여 정책적으로 대처할 필요성이 있다.