[논문자료] 배열회수보일러 고압 슈퍼히터 튜브 열화도 평가

출처: 픽사베이

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지역난방 시스템은 열 생산시설에서 난방수를 생산해 지하 매설된 열수송 배관망을 통해 지역 단위로 공급하 는 시스템이다. 열 생산시설 중 열병합발전시설은 가스터빈으로 1차전력을 생산한 후 배출되는 열을 회수 하여 난방에 사용한다.

열병합발전시설인 배열회수보일러는 효율적인 열 생산을 위해 여러 개의 모듈로 구성되며, 배열회수보일러의 기본 구조는 superheater, evaporator, economizer로 이루어진다. 전단에는 고압부(high-pressure, HP), 후단에는 저압부(low-pressure, LP) 모듈이 위치하 며, 모듈의 위치마다 가스 및 보일러 수 온도, 유속, 설계 형태 등이 다르기 때문에 다양한 부식 사례가 보고 되고 있다.

 

전단 고압부에서는 주로 열 응력 및 재료 열화에 의한 크리프 및 피로 파손이 발생하며, 후단 저압부에서는 온도 하강으로 화학적 또는 물리적 반응에 의해 복합적인 형태로 부식 파손이 발생하는데, 대표적으로 침식 및 유동가속부식이 있다. 파손 발생으로 인한 열 공급 차질은 경제적인 손실 문제뿐만 아 니라 안전사고로 이어질 수도 있기에 이에 대한 연구는 매우 중요하다.

논문 출처: https://scienceon.kisti.re.kr/srch/selectPORSrchArticle.do?cn=JAKO202213650070301

열 교환 성능 향상을 위해 외면에 감겨져있는 핀의 열화가 튜브의 한쪽 면에만 규칙적으로 나타난 결과로부터 튜브가 화염을 직접적으로 받았거나 비정상적인 과열이 발생한 것으로 판단된다. 열화도 평가를 위한 경도 측정 결과, 미사용 튜브는 경도의 변화가 크지 않고 고른 경도 분포를 가지고 있었으나, 고품 튜브는 가스와 맞닿는 특정 방향으로만 경도 저하가 발생하였으며 미사용 튜브가 가지는 최소 경도 값 대비 최대 105 HV 만큼 차이를 보여주었다. 또한 급격한 경도 저하를 보인 위치들은 인장시험 결과 기계적 물성의 상당한 저하를 보여주었다.

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하이플럭스 ( http://www.hiflux.com )

주식회사 하이플럭스는 일신오토클레이브의 자회사로써, 다수의 특허출원, ISO품질인증, 기업부설연구소 설립으로, 우수한 기술력과 노하우를 보유한 초고압 분야의 선두주자로서, 고온 · 고압 관련 장비나 플랜트에 필요한 고압 밸브류, 피팅, 압력조절기 등 배관자재를 제조 판매하는 기업입니다.

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