##🔥보일러 효율 극대화 비법! 청관제 통 투입량 고민, 이젠 끝! (공백 제외 2000자)

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목차

 

1. 청관제란 무엇이며 왜 중요한가?
2. 보일러 청관제 통 투입량 문제의 원인
3. 정확한 청관제 통 투입량 계산 및 측정 방법
   • 3.1. 보일러수 분석의 중요성
   • 3.2. 적정 농도 기준 설정
   • 3.3. 수동 투입과 자동 투입의 차이
4. 청관제 투입량 과소/과다 투입 시 문제점과 해결책
5. 투입량 조절의 실제적 해결 방법 (장비 및 관리)
   • 5.1. 정량 펌프(약주입기)의 활용
   • 5.2. 블로우다운(Blowdown) 관리와의 연계
   • 5.3. 정기적인 점검 및 기록 관리

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1. 청관제란 무엇이며 왜 중요한가?

청관제(Water Treatment Chemical)는 보일러 시스템 내부의 수처리 약품을 통칭합니다. 보일러는 물을 끓여 증기를 만드는 장치이기 때문에, 급수(보일러에 공급되는 물) 속의 불순물로 인해 다양한 문제가 발생할 수 있습니다. 대표적으로 스케일(Scale) 형성, 부식(Corrosion), 캐리오버(Carryover) 등이 있습니다.

스케일은 물 속에 녹아있던 칼슘, 마그네슘 등의 경도 성분이나 실리카 등이 보일러 내부의 고온에서 결정화되어 금속 표면에 달라붙는 현상입니다. 이는 열 전달 효율을 급격히 저하시켜 연료비를 증가시키고, 심한 경우 과열로 인한 보일러 손상을 초래합니다. 부식은 용존 산소나 낮은 pH 등으로 인해 보일러 내부 금속이 녹스는 현상으로, 보일러 수명 단축과 안전 문제를 일으킵니다. 청관제는 이러한 문제를 예방하고 최소화하여 보일러의 안전성과 효율을 유지하는 데 핵심적인 역할을 합니다.

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2. 보일러 청관제 통 투입량 문제의 원인

보일러 청관제의 '통 투입량' 문제는 단순히 몇 리터를 넣어야 하는지의 문제뿐만 아니라, 보일러 내부수의 적정 약품 농도를 유지하는 데 실패하는 모든 상황을 포괄합니다. 이 문제의 주요 원인은 다음과 같습니다.

• 급수 수질의 변동성: 계절 변화, 수원지 변경, 또는 자체 정수 시설의 컨디션 변화 등으로 보일러에 유입되는 물의 수질이 일정하지 않을 때, 이에 맞춰 청관제 투입량을 수동으로 조절하기 어렵습니다.
• 증기 부하(Steam Load)의 불규칙성: 보일러가 생산하는 증기의 양이 일정하지 않고 급변할 경우(예: 공정의 가동-정지 반복), 증발량과 보충되는 급수량이 달라져 농도가 쉽게 변동됩니다.
• 불충분한 블로우다운 관리: 보일러 수의 농축된 불순물을 배출하는 블로우다운(Blowdown)이 과도하거나 부족할 경우, 약품 농도 역시 급격히 변동하며 약품이 낭비되거나 농도가 과도하게 높아집니다.
• 수동 투입의 부정확성: 작업자의 임의 판단이나 실수로 인해 정량보다 많거나 적게 투입하는 인적 오류가 발생하기 쉽습니다. 특히 약품 통의 잔량을 눈으로만 확인하고 보충할 때 오차가 커집니다.
• 투입 장비(펌프 등)의 노후화 및 오작동: 약품 주입 펌프의 정량성이 떨어지거나, 호스가 막히거나, 교정(Calibration)이 틀어져 실제 투입되는 양이 설정치와 다를 수 있습니다.

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3. 정확한 청관제 통 투입량 계산 및 측정 방법

청관제 통 투입량 문제를 해결하려면 '통 투입량' 자체보다 보일러 내부수의 '적정 농도'를 유지하는 데 초점을 맞춰야 합니다.

3.1. 보일러수 분석의 중요성

청관제 투입의 기본은 보일러수를 주기적으로 샘플링하여 분석하는 것입니다. 분석 항목은 사용하는 청관제의 종류에 따라 달라지지만, 일반적으로 pH, 전도도(TDS), 알칼리도, 경도, 잔류 아황산염 농도 등을 측정합니다. 특히 잔류 아황산염 농도는 탈산소제 투입량의 지표가 되며, 인산염 농도는 스케일 방지제(스케일 억제제) 투입량의 지표가 됩니다. 이 분석 결과를 바탕으로 현재 보일러 내부의 약품 농도를 확인하고, 부족하거나 과다할 경우에만 투입량을 조정해야 합니다.

3.2. 적정 농도 기준 설정

청관제 제조사 또는 수처리 전문 업체에서 제시하는 보일러 종류, 압력, 급수 수질에 맞는 최적의 약품 농도 유지 기준을 명확히 설정해야 합니다. 예를 들어, 탈산소제(아황산나트륨 계열)의 경우 잔류 아황산염 농도를 $20\sim40\text{ppm}$으로 유지하라는 기준이 있을 수 있습니다. 이 기준 농도에 도달하고 유지하기 위해 필요한 청관제의 투입 농도(약품 통에서 희석하는 비율)와 주입 펌프의 분당 투입량을 계산해야 합니다.

3.3. 수동 투입과 자동 투입의 차이

수동 투입은 작업자가 약품 통에 직접 약품을 부어 넣는 방식으로, 초기 주입이나 비상시에 사용되지만, 정확성과 지속성이 낮습니다. 자동 투입(정량 펌프 사용)은 급수량, 증기 생산량, 또는 보일러수의 농도 측정값(예: 전도도)에 비례하여 약품을 주입하는 방식입니다. 정확한 투입량 관리를 위해서는 자동 투입 시스템을 구축하고, 주기적으로 펌프의 토출량(Pump Discharge Rate)을 교정(Calibration)하는 것이 필수적입니다.

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4. 청관제 투입량 과소/과다 투입 시 문제점과 해결책

투입량 상태	주요 문제점	해결책
과소 투입	스케일 형성, 부식 심화, 보일러 효율 저하, 연료비 증가, 안전 문제 발생	보일러수 분석 주기 단축, 약품 농도 기준치 상향 조정, 투입 펌프 용량 확인 및 증대
과다 투입	약품 비용 증가, 캐리오버(Carryover) 발생 가능성 증가 (증기 품질 저하), 보일러수 전도도 상승에 따른 블로우다운 횟수 증가 및 에너지 손실	보일러수 분석 주기 단축, 약품 농도 기준치 하향 조정, 투입 펌프 토출량 정밀 교정

캐리오버는 보일러수가 증기와 함께 밖으로 유출되는 현상으로, 증기를 사용하는 공정에 오염을 일으키고 밸브 및 트랩의 고장을 유발합니다. 청관제가 과도하게 투입되면 보일러수의 총 용존 고형물(TDS)이 상승하고, 거품 발생(Foaming)을 촉진하여 캐리오버 위험을 높입니다. 해결책은 적정 농도 유지와 주기적인 수질 분석에 있습니다.

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5. 투입량 조절의 실제적 해결 방법 (장비 및 관리)

궁극적인 '청관제 통 투입량' 해결 방법은 자동화된 시스템과 철저한 관리 프로세스를 결합하는 것입니다.

5.1. 정량 펌프(약주입기)의 활용

정량 펌프(Metering Pump)는 정확하게 정해진 양의 약품을 일정 시간 동안 투입할 수 있게 해주는 핵심 장비입니다. 정량 펌프를 사용할 때는 다음을 확인해야 합니다.

• 토출량 교정: 펌프의 실제 토출량이 설정값과 일치하는지를 주기적으로 확인하고 교정해야 합니다. (예: 1분간 펌프를 작동시켜 토출된 약품의 양을 측정)
• 비례 제어: 급수 유량계 또는 증기 유량계와 연동하여 보일러 운전 부하에 비례하여 약품이 투입되도록 시스템을 구성해야 합니다. 가장 이상적인 방식은 전도도 컨트롤러를 설치하여 보일러수의 TDS가 설정값을 초과하면 블로우다운을 수행하고, 약품 농도가 설정값 미만이면 정량 펌프를 작동시키는 방식입니다.

5.2. 블로우다운(Blowdown) 관리와의 연계

청관제 투입량은 블로우다운 관리와 떼려야 뗄 수 없는 관계입니다. 블로우다운은 농축된 불순물을 배출하여 TDS를 낮추는 역할을 하지만, 이 과정에서 약품도 함께 배출됩니다.

• 적정 블로우다운: 전도도(TDS) 컨트롤러를 설치하여 보일러 압력에 맞는 TDS 기준값을 초과했을 때에만 자동으로 블로우다운이 이루어지게 해야 합니다. 이는 약품의 낭비를 최소화하고 농도 변동을 줄여줍니다.
• 연속 블로우다운: 간헐적인 수동 블로우다운보다 연속 블로우다운 시스템을 적용하면 TDS 농도를 더욱 안정적으로 유지할 수 있습니다.

5.3. 정기적인 점검 및 기록 관리

투입량 문제의 가장 기본적인 해결책은 철저한 기록 관리입니다.

• 일일 점검 항목: 약품 탱크 레벨, 정량 펌프 작동 상태(스트로크 수 및 속도), 보일러수 수질 분석 결과를 매일 기록해야 합니다.
• 트렌드 분석: 기록된 데이터를 바탕으로 약품 소모량, 급수량, 블로우다운 횟수, 수질 분석 결과의 변화 추이(Trend)를 분석하여 문제가 발생하기 전에 선제적으로 투입량을 조절할 수 있습니다. 수질 분석 결과를 기준으로 투입량 조정 계획을 수립하고, 이 조정이 다음 분석 결과에 미치는 영향을 확인하는 피드백 루프를 구축해야 합니다.

이러한 시스템적 접근과 철저한 관리를 통해 보일러 청관제의 '통 투입량'을 추측이 아닌 데이터에 기반한 정량적인 관리 영역으로 끌어올릴 수 있으며, 이는 곧 보일러의 수명 연장, 안전성 확보, 에너지 효율 증대로 직결됩니다.