보일러 연도의 구성, 시공방법, 설계시 고려사항

안녕하세요! 오늘은 보일러 연도에 대해 이야기해 보겠습니다.
연도는 발전기나, 보일러 등 뜨거운 배기가스가 통과하는 길입니다.
보통은 건축물에서 사용하는 연도는 냉난방, 스팀생산용 보일러의 배기가스를 배출하는 용도인데,
설치된 지 얼마 안 된 보일러 연도에서 누수되는 현장을 많이 볼 수 있습니다.
이와 관련해서 보일러의 구성부터 설계와 시공 때 고려할 사항을 알아보겠습니다.

조립식 STS(스테인리스) 연도의 구성

보통 보일러 연도는 이중연도로 많이 설치되어 있는데,
특별하게 발전소와 같은 고온의 가스가 통과하는 경우에는 삼중연도나 이중연도에 보온재를 시공하여 사용합니다.
이중연도(조립식 연도)는 그림과 같이 제작, 시공됩니다.

조립식 연도의 제작,시공

강판을 용접하여 연도모양(원통모양)으로 만든 후, 끝단을 플랜지모양으로 가공합니다(확관+접기).
이후 다른 연도의 끝부분과, 플랜지모양으로 접은(확관 한) 이 부분을 끼워 v밴드로 체결하는 과정을 통해 제작시공됩니다.

연도의 시공과 설계

삼중연도나 단열재 시공연도는 발전소와 같은 고온의 배기가스 배출환경에서 사용된다고 하였습니다.
삼중연도는 말 그대로 이중연도 위에 커버를 하나 더 씌운 것이고, 단열재 시공연도는 연도외부에 단열재로 마감하거나, 이중연도의 외관 안쪽에 단열재를 시공한 제품을 사용하는 것입니다.
이러한 단열재는 온도에 따라 다양한 재질이 사용되는데, 다양한 온도대를 커버할 수 있는 재질을 세라크울이라고 합니다.
고온까지 커버할수 있는 재료이지만, 경제성을 검토하여 적용하면 되겠습니다.

수직연도는 옥상높이보다 1m 이상 높게 설치되어야 합니다.(연도 끝부분이 옥상보다 1m 위에 있어야 함)
수평연도를 시공할 때에는 신축이음관을 적용하기도 합니다.
누설을 고려하여 벨로즈타입의 신축이음관을 사용하는데, 온도편차가에 따른 수축팽창이 발생하기 때문에 설비의 내구성을 위해 설치합니다.

또한 시공 시에 온도 측정구나, 풍량조절댐퍼가 설치되는지, 가능하다면 반영하여 설치해 주는 게 좋습니다.
풍량조절댐퍼는 압력차이에 따른 설비의 연소에 영향을 줄이기 위함입니다.

설계 시에 재료를 검토하게 되는데, 내관은 보통 sts304 재질, 외관은 비용을 고려하여 al합금강판을 적용합니다.
다만 외부환경에 따라 외관 역시 스테인리스 재질을 사용할 수 있습니다.

연도의 직경에 따라 약간의 차이는 있으나, 보통 연도 직경을 D900~D1600사이로 보고, 표와 같은 두께를 택합니다.

 

 

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연도의 부식

현장에서도 여러 차례 보았던 연도의 부식 부분입니다.
준공된 지 얼마 안 된 온수보일러 연도인데도, 연도의 부식이 진행되는 경우가 있습니다.
가장 큰 원인은 이코노마이저를 통해 나온 응축수+ 폐가스(CO2, NOx 등)의 농축으로  탄산, 질산의 산성물질이 연도에 부착되어 부식을 유발하는 것입니다.
당장 이 문제를 해결할 수 있는 합리적인 방법은, 현장에서의 재시공입니다.
구배를 제대로 잡아, 가능한 응축수가 특정구역에 머물지 않도록 해야 하며, 중간중간 드레인될 수 있는 배관을 빼주어야합니다.
강한 산성물질이 부착되는 현상이므로, 연도재료를 업그레이드하여 변경하는 것만으로는 해결이 안 되는 경우가 많습니다.

추가로 유지관리 시에는, 보일러 세관할때 연도 끝 부분을 열어 내부를 점검하여 방청작업을 해주거나,
공연비조정을 통해 배기가스의 산성물질을 최대한 줄여주는 등 지속적으로 관심을 갖고 신경 써야 부식진행을 늦출 수 있겠습니다.