에너지관리기능사 공기예열기 — 종류와 저온부식

공기예열기는 보일러를 나가는 배기가스의 열을 회수해 연소에 쓸 공기를 미리 데우는 장치다. 데워진 공기가 들어가면 연소 상태가 좋아져 불완전 연소가 줄고, 굴뚝으로 버려지는 열이 줄어 배기가스 열손실이 감소하며, 결과적으로 보일러 열효율이 올라간다.

공기예열기의 종류는 열을 전달하는 방식에 따라 전열식, 재생식, 증기식으로 나뉜다. 전열식은 고체 벽을 사이에 두고 가스의 열이 공기로 전달되는 방식이고, 재생식은 열을 저장한 축열체가 회전하며 공기를 데우는 방식이며, 증기식은 증기관으로 공기를 가열하는 방식이다. 방사식은 복사열을 이용하는 전열면이나 방사과열기를 가리키는 개념이지 공기예열기의 분류 이름이 아니다.

공기예열기를 설치하면 배기가스가 좁고 복잡한 유로를 지나야 하므로 가스 흐름을 방해하는 통풍저항이 커진다. 열을 회수해 효율을 높이는 대신 송풍기가 더 많은 힘을 써야 하는 셈이다. 이 점이 절탄기와 함께 폐열회수 장치의 공통된 부담으로 설명된다.

저온부식은 연료 속 황이 연소해 생긴 삼산화황이 수증기와 만나 황산이 되고, 금속 표면 온도가 산이슬점 아래로 내려갈 때 황산이 맺혀 금속을 부식시키는 현상이다. 공기예열기는 차가운 외부 공기를 데우는 열교환기라 배기가스와 접하는 부속 가운데 금속 온도가 가장 낮다. 그래서 저온부식이 가장 잘 발생하는 곳이 공기예열기다. 과열기와 재열기는 고온의 가스와 증기를 다루므로 저온부식과 거리가 멀다.