에너지관리기능사 필기시험 7회 핵심요약노트 및 실전테스트

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📝 에너지관리기능사 필기시험 7회 핵심 요약노트







아래에 정리되어 있는 핵심포인트를 먼저 공부하신 후에

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1. 보일러 장치 및 구조 핵심


보일러 부속 장치 및 작동 원리

  • 인젝터 (급수 장치):

    • 구조가 간단하고 소형이며, 증기와 물이 혼합되어 급수가 예열되는 특징이 있습니다.

    • 주의사항: 급수량 조절이 어렵고, 인젝터가 과열되면 급수가 곤란해집니다.

  • 2요소 수위 제어:

    • 자동 급수 조절 장치에서 수위와 증기량을 검출 요소로 사용합니다.

  • 플레임 아이 (Flame Eye):

    • 연소 시 화염의 유무를 검출하는 장치입니다. (종류: 플레임 로드, 스택스위치 등)

  • 스테이 (Stay) 종류:

    • 바 스테이, 경사 스테이, 관 스테이, 거싯 스테이, 막대 스테이가 있습니다. (본체 스테이는 종류에 속하지 않음)

  • 소형 관류 보일러:

    • 드럼 없이 수관과 헤더로 구성되어 있습니다.

  • 관류 보일러:

    • 드럼이 없으며, 초임계 압력 이상에서 고압 증기를 발생시키는 데 적합합니다.

  • 안전 밸브 설치 기준 (최소 구경):

    • 일반적으로 25mm 이상이지만, 최대 증발량 5t/h 이하의 관류 보일러 등 소용량 보일러는 20A 이상으로 설치할 수 있습니다.


보일러 수처리 및 스케일

  • 이온교환처리장치 운전 공정:

    • 원수를 통과시켜 이온을 제거하는 공정은 부하 공정입니다.

  • 스케일 및 슬러지 장해:

    • 열전도 저하로 열효율이 감소하며, 전열면의 국부 과열 및 팽출/압궤의 원인이 됩니다.

    • 수관 내에 부착되어 물의 순환을 방해하며, 압력계나 수면계의 연락관을 막아 기능 저하를 일으킵니다. (연관 내면에 부착하는 것은 아님)

  • 보일러 내부 부식 (점식) 방지 대책:

    • 보일러수 중의 용존 산소를 배제해야 합니다.

    • 보일러 내면에 보호 피막을 입히거나 아연판(희생양극)을 설치합니다.

    • 주의: 보일러수를 산성으로 유지하는 것은 부식의 원인이 되므로, 알칼리성으로 유지해야 합니다.



2. 연소 및 연료 관리 주요 공식


통풍력 공식

  • 연돌 통풍력 (H) 계산 공식:

    • H = 355 x h x [1 / (273 + ta) - 1 / (273 + tg)] (단위: mmAq)

    • h: 연돌 높이 (m)

    • ta: 외기 온도 (C)

    • tg: 배기가스 온도 (C)


보일러 효율 및 열량 공식

  • 보일러 효율 (eta) 공식:

    • eta = [실제증발량 x (발생증기의 엔탈피 - 급수 엔탈피)] / [매시 연료 소비량 x 연료 저위 발열량] x 100 (%)

  • 상당 증발량 단위: kg/h

  • 건도 (x) 공식:

    • x = 건증기의 질량 / 습증기의 질량

  • 연소 효율:

    • 연소 효율 = (실제 연소열 / 공급열) x 100 (%)


연료 및 연소 특징

  • 기체 연료 연소 특징:

    • 연소 조절이 쉽고 조절 범위가 넓습니다.

    • 연소 속도가 빠르므로 자동 제어 연소에 적합합니다.

    • 회분 성분이 없어 대기 오염 발생이 적습니다.

  • 역화 (Backfire) 발생 원인:

    • 점화 시 착화가 늦어졌을 때

    • 연료 밸브를 과도하게 급히 열었을 때

    • 미연 가스에 의한 노내 폭발이 발생했을 때

    • 흡입 통풍(댐퍼)이 부족하거나 닫혔을 때

  • A급 중유:

    • 사용 시 예열이 필요 없고 비중이 가장 작은 중유입니다.

  • 오일 예열기 역할:

    • 기름의 점도를 낮추어 분무 상태를 양호하게 합니다.

    • 연료를 예열하여 연소에 필요한 과잉 공기율을 낮춥니다.

  • 연료 및 공기량 조절:

    • 연료와 공기량은 서로 비례 관계로 조절합니다. (완전 연소 유도)

  • 가스 유량계:

    • 추량식 (간접식): 델타(Delta)형, 터빈(Turbine)형, 벤투리(Venturi)형.

    • 직접식: 루트(Roots)형.



3. 보일러 운전 및 안전 관리 (중요 체크리스트)


점화 및 운전 전후

  • 점화 전 수위 확인:

    • 수주 연락관의 밸브가 바르게 열려 있는지 확인합니다.

    • 2개의 수면계 수위를 비교하여 동일한지 확인합니다.

  • 증기 송출 방법:

    • 증기를 보내기 전에 주증기 밸브 측의 드레인 밸브를 모두 열어 응축수를 완전히 배출합니다.

    • 주증기 스톱 밸브 전후의 바이패스 밸브를 먼저 열어 주 증기 관을 예열합니다.

    • 관이 따뜻해지면 주증기 밸브를 단계적으로 천천히 열어갑니다.

  • 운전 정지 시 관리:

    • 유류 예열기의 전원을 차단하고 온도를 낮춥니다.

    • 연소실 내 연도를 환기시키고 댐퍼를 닫아둡니다.

  • 수트 블로어 (Soot Blower) 사용:

    • 보일러 부하가 50% 이상일 때 또는 소화 전에 사용해야 합니다.

    • 분출하기 전 배풍기를 사용하여 유인 통풍을 증가시켜야 합니다.

  • 기름 여과기 (Oil Strainer) 청소:

    • 여과기 입출구의 압력차가 0.2 kgf/cm^2 이상일 때 청소합니다.


안전 및 검사

  • 보일러 안전 관리 최우선:

    • 안전 저수위 이하 감수 방지가 가장 중요합니다.

  • 정기 점검 시기:

    • 계속 사용 안전 검사 등을 하기 전에 정기적으로 실시합니다.

    • 중간 청소, 내화 벽돌 수리, 누수 등으로 휴지했을 때도 실시합니다.

  • 개조 검사 준비:

    • 연료를 가스로 변경하는 경우, 가스용 보일러의 누설 시험 및 운전 성능을 검사할 수 있도록 준비해야 합니다.



4. 난방 및 열 설비 특징


난방 방식

  • 온수 난방 특징:

    • 실내 쾌감도가 좋고 온도 조절이 용이하며, 화상의 우려가 적습니다.

    • 단점: 예열 시간이 길고 식는 시간도 깁니다.

  • 증기 난방 배관 구배:

    • 응축수의 체류를 방지하기 위해 구배를 줍니다.

  • 응축수 환수 방식:

    • 중력 환수식, 기계 환수식, 진공 환수식이 있습니다.

  • 직접 난방 방식:

    • 건물의 각 실내에 방열기를 설치하여 증기 또는 온수로 난방하는 방식입니다.

  • 가정용 온수 보일러 용량 표시:

    • 가장 많이 사용되는 것은 시간당 발열량 (kcal/h)입니다.

  • 지역 난방 특징:

    • 각 건물에 보일러 설치 시보다 유효 면적이 증대되고 열효율이 좋습니다.

    • 열매체는 온수를 주로 사용하지만, 관내 저항 손실은 증기가 더 적습니다.


팽창 탱크 및 방열기 계산

  • 개방형 팽창 탱크 부속품:

    • 배기관, 안전관, 급수관. (압력계는 밀폐식에 부착)

  • 개방형 팽창 탱크 수면:

    • 최고층 방열기보다 1 m 이상 높게 설치해야 합니다.

  • 온수 방열기 쪽수 계산:

    • 표준 방열량 (온수) SR = 450 kcal/(m^2 * h)

    • 방열기 쪽수 = 난방 부하 / (표준 방열량 x 1쪽당 표면적)



5. 에너지 및 안전 법규

  • 유기질 보온재:

    • 코르크, 펠트류, 텍스류, 기포성 수지 등이 있습니다. (석면, 규조토, 암면은 무기질)

  • 특정열사용기자재:

    • 온수 보일러, 축열식 전기 보일러, 태양열 집열기 등은 해당하지만, 철금속 가열로는 기관에 속하지 않습니다.

  • 저탄소 녹색성장 기본법 목적:

    • 녹색기술과 녹색산업을 새로운 성장 동력으로 활용하여 국민 경제 발전에 이바지함을 목적으로 합니다.

  • 에너지 공급자 의무 계획:

    • 대통령령으로 정하는 에너지 공급자가 수립/시행해야 하는 계획은 연차별 수요 관리 투자 계획입니다.

  • 온실 가스 종류 (6가지):

    • 이산화탄소 (CO2), 메탄 (CH4), 아산화질소 (N2O), 수소플루오린화탄소 (HFCs), 과플루오린화탄소 (PFCs), 육플루오린화황 (SF6). (수소는 해당하지 않음)

  • 온실 가스 배출 감축 실적 관리 주체:

    • 한국에너지공단이 등록 및 관리를 수행합니다.

  • 안전 보건 표지 색채:

    • 화학 물질 취급 장소에서의 유해/위험 경고는 빨간색입니다.

  • 법규 위반 벌칙 (검사 불합격 기기 사용 시):

    • 1년 이하의 징역 또는 1천만 원 이하의 벌금에 처합니다.

  • 강철제 보일러 수압 시험 (0.43MPa < P <= 1.5MPa):

    • 수압 시험 압력 = 1.3 x 최고사용압력 + 0.3 MPa







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