대기환경기사 각종 연소장애와 그 대책 — 원인과 대책의 짝

그을음은 연료의 성질에서 시작된다. 액체연료는 탄소와 수소의 비율(C/H 비)이 클수록, 곧 탄소 비율이 높을수록 검댕이 잘 생긴다. 탄소가 많으면 산소와 만나 완전히 타기 어려워 남은 탄소가 뭉치기 때문이다. 반대로 C/H 비가 작으면 검댕은 적다. 그래서 그을음 문제를 다룰 때는 연소 온도나 공기량만 보지 않고 연료의 탄소 비율부터 확인한다.

버너는 분무 방식과 조절 범위로 갈린다. 회전식 버너는 컵을 고속으로 돌려 원심력으로 분무하므로 유압식보다 분무 입경이 크고 입자가 굵다. 유압분무식은 노즐에 5~20kg/cm² 정도의 압력을 걸어 연료를 분무하며, 대용량 버너로 제작하기 쉽고 분무각이 크지만 유량 조절 범위가 좁아 부하 변동에 대응하기 어렵다. 건타입 버너는 구조가 간단한 대신 유량 조절 범위가 좁아 대형 연소에는 부적합하다. 고압공기식 버너는 분무 속도가 빠르고 분무각이 좁은 편이다. 저압공기분무식은 고압식과 구조가 비슷하지만, 분무에 쓰는 공기량을 이론 공기량의 80~90%처럼 과도하게 잡는다고 보면 틀린 설명이 된다.

화격자 소각로에서는 연소 방향과 화격자 배치가 장애를 가른다. 휘발성분이 많은 물질을 태울 때는 폭발을 막기 위해 상향연소가 아니라 하향연소 방식을 쓴다. 화격자의 이송 방식도 특성이 다르다. 이상식 화격자는 수평 일직선으로 배치되어 혼합률이 낮은 것이 특징이므로, 혼합이 잘 된다고 적은 선지는 바로잡아야 한다.

다단연소는 연소 자체를 특별한 산소원으로 하는 방식이 아니다. 공기 공급을 단계적으로 조절해 연소 효율을 높이는 방법이므로, 산소 공급 없이 자체 산소로 연소한다고 적은 설명은 방식의 원리를 뒤집은 것이다. 연소장애를 줄이는 길은 이처럼 연료 성질, 버너의 분무·조절 범위, 화격자의 연소 방향과 혼합, 공기 공급 단계를 각각 확인하는 데 있다.