에너지관리산업기사 연소장치의 점검 — 버너 종류·무화 특성

버너는 연료를 연소 가능한 형태로 만들어 태우는 장치로, 연료 상태에 따라 설계와 운전 방법이 달라진다. 기체연료용 가스버너는 연료가 공기와 잘 섞이며 밸브 조작으로 연료량과 공기비를 조절할 수 있으므로 제어와 보수가 용이한 것이 특징이다. 가스버너는 정밀한 온도 제어와 고부하 연소에 유리하고 매연이 적다.

액체 연료용 버너는 연료를 미립화(무화)하는 방식에 따라 유압(압력)분무식, 회전분무식, 포트식, 심지식, 그리고 고압기류식 등으로 나뉜다. 고압기류식은 고압의 증기나 공기로 유류를 분사해 무화하므로 점도가 높은 중유나 잔사유도 비교적 잘 무화되고, 외부혼합형과 내부혼합형으로 구분된다. 반면 유압분무식은 저점도 연료에 적합하고 고점도 연료는 예열이 필요하다.

무화(Atomization)의 목적은 기름을 미세 입자로 분해해 단위 중량당 표면적을 증가시키고 공기와의 접촉을 촉진해 연소 효율을 높이는 것에 있다. 점도 조절은 무화를 위한 예열의 역할이므로 무화의 목적 자체와 구분해야 한다. 중유의 분무 연소에서 가장 적당한 기름방울 평균 입경은 약 50~100μm로 알려져 있어 설계·점검 시 중요한 기준값으로 활용한다.

고체 연료는 액체 연료 방식과 달리 유동층식이나 미분탄 연소처럼 고체를 분말화하거나 뜨게 하여 태우는 방식이 쓰인다. 미분탄은 석탄을 분쇄해 표면적을 크게 하므로 적은 과잉공기로도 완전연소가 가능하고 연소조절이 용이한 장점이 있다. 다만 분쇄와 이송에 동력이 많이 들고 집진장치가 필요하므로 점검 시 이들 설비 상태를 함께 확인해야 한다.