Combustion Furnace (연소로)

▣ Combustion Furnace(연소로)의 정의

• 내화물로 둘러 싸인 연소실 내에서 가열 또는 소각을 목적으로 연료를 연소시키는 장치
• 일반적으로 소요압력, 소요온도의 유체를 얻기 위한 목적의 전열면을 갖추고 있음

 

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▣ Combustion Furnace(연소로)의 분류

 

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(1) 연소 가열로(Fired Heater)

Process 유체의 승온 또는 상 변화(액체–기체)를 위한 직접 연소식 관식가열로(Tubular Heater)가 대부분임

형상에 따라	직립 원통형, 캐빈형, 상자형 등으로 분류
용도에 따라	승온, 증발, 반응, 분해, 개질 등 여러 가지 목적으로 사용

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(2) Boiler

• 물에 열을 가해 Evaporation 과정을 통해 Steam을 생산하는 설비
• 가정용 소형부터 발전용 대형까지 종류 다종 다양
• 발전용 Boiler를 기준으로 크게 순환 보일러와 관류 보일러로 나눌 수 있음

 

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① 순환 보일러(Circulation Boiler)

자연 순환 (Natural Circulation)	강수관(Downcomer)과 수냉벽(Wall Tube)에 흐르는 급수의 밀도 차에 의해 자연순환하는 구조
강제 순환 (Controlled Circulation)	강수관에 보일러수 순환펌프 (Boiler Water Circulation Pump : BWCP)를 설치하여 강제순환 시키는 구조

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② 관류 보일러(Once Through Boiler)

• 1회의 순환으로 복수(Steam Condensate)에서 터빈에 들어가는 증기까지 변환되는 형태의 보일러
• 급수펌프(Boiler Feed Water Pump)가 보일러수를 순환시키며 임계점 이상에서는 기수 분리가 불가능하므로 초임계 보일러는 반드시 관류 보일러 사용
• 벤슨 보일러(Benson Boiler)와 술처 보일러(Sulzer Boiler)

 

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(3) Incinerator(소각로)

• 폐기물, 특히 생활 쓰레기를 소각 처리하는 연소장치 – 부피, 무게 90% 이상 줄임
• 폐기물 연소에 의해 발생되는 열을 이용하는 부대장치(Boiler 등)가 설치되는 경우가 많음(폐열 회수)
• 연소 중에 dioxine 등 유해가스 발생문제가 있음

 

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(4) Flare Stack

• Oil and Gas 관련 플랜트 운전 중에 방출 또는 발생하는 가연성 폐가스를 안전하게 태워서 대기로 방출하는 장치
• 방출 가스 연소 시 예상되는 불꽃(Flare)의 최대 길이 또는 최대 열복사 강도 고려하여 높이를 결정
• 연소불꽃이 지면에 퍼지도록 하는 Ground Pit Flaring 방식도 있음

 

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Type of Steam Generator (Used in Coal Fired Power Plant)

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Typical Structure of Incinerator

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Flare Stack