VOC 소각설비 안전·방호조치(3)

휘발성 유기화합물(이하 “VOC”라 한다.) 등의 처리설비 중 연소 소각법에 의한 처리설비의 안전 및 방호장치에 대해 알아보고자 한다.

 

 

 

VOC 소각설비 안전·방호조치(3)

 

VOC 연소소각설비 개에 대해서는 다음 포스팅 자료 참조

https://sec-9070.tistory.com/1183

VOC 연소소각설비 개요

 

 

연료 공급설비

(1) 소각설비에 유입되는 VOC 등의 양에 따라 연료를 자동으로 공급하는 설비를 설치하여야 한다.

(2) 연료는 운전성, 안전성 및 배기처리의 효율성 등을 고려하여 선정하여야 한다.

(3) 연소용 공기를 공급하는 설비를 설치하고 연료의 양과 연동되도록 설치하여야 한다.

(4) 연료로 인화성 가스를 사용하고, 당해 인화성 가스가 체류할 우려가 있는 경우에는 가스누출감지경보기를 KOSHA GUIDE P – 135, “가스누출감지경보기 설치에 관한 기술지침”에 따라 설치하여야 한다.

(5) 연료 공급배관에는 긴급차단밸브와 별도로 소각설비의 화재 또는 폭발 등의 비상시에 연료를 차단할 수 있도록 접근이  용이한 장소에 수동 차단밸브를 설치해야 하며, 정상운전시를 제외하고는 항상 닫혀 있도록 관리해야 한다.

(6) 연료 공급배관에는 압력계를 설치하여야 하며, 공급압력이 버너 동작 압력을 초과하거나 또는 공급압력이 과도하게 변동하는 경우 일정한 압력을 유지하도록 압력조절기를 설치하는 등의 조치를 하여야 한다.

(7) 연료 공급배관에는 저압 스위치를 설치하여 가스 공급압력이 정상 공급압력보다 낮을 경우에는 버너가 정지되도록 연동하여야 한다.

(8) 연료로 가스를 사용할 경우 고압 스위치의 위치는 최종 압력조절기 후단에 설치하고, 가스 공급압력이 정상 공급압력보다 높을 경우에는 버너가 정지되도록 연동하여야 한다. 다만 연료로 석유류를 사용하는 경우 버너에 공급되는 압력이 버너의 운전압력을 초과할 수 없는 형식인 경우에는 고압 스위치를 설치하지 않을 수 있다.

(9) 가스와 석유류를 모두 사용할 수 있는 이중 연료 버너를 사용하는 경우에는 두 연료의 동시 유입을 막을 수 있는 확실한 제어장치를 설치하여야 한다. 다만 혼합연소식 버너인 경우에는 그러하지 아니하다.

(10) 연료로 석유류를 공급하는 펌프가 기어 펌프 등 정변위 펌프인 경우에는 토출 측 차단밸브 전단에 안전밸브 등 압력방출장치를 설치하여 차단밸브가 없는 펌프 인입 측 등의 안전밸브의 작동을 방해하지 않는 위치로 연결하여야 한다.

(11) 연료용 배관에 대해서는 KOSHA GUIDE D – 10, “배관 등의 비파괴검사 및 열처리에 관한 기술지침”을 참조하여 설치한다.

 

 

연료배관의 긴급차단밸브(Shut off valve)

(1) 연료로 가스를 사용하는 경우 공급배관(보조버너용 배관 포함)에는 2개의 긴급차단밸브를 최단거리로 설치하여야 하고, 2개의 긴급차단밸브 사이에는 비상배출밸브를 설치하여야 한다. 비상배출밸브 전단에 수동밸브를 설치할 경우에는 열린 상태로 관리하여야 하고 비상배출밸브의 후단 배관은 안전지역으로 연장하여야 한다. <그림 1>은 긴급차단밸브와 비상배출밸브의 설치 예시이다.

 

<그림 1> 긴급차단밸브와 비상배출밸브의 설치 예시

 

 

(2) 비상배출밸브의 최소 크기는 연료공급배관의 크기에 따라 <표 4>와 같이 설치할 수 있다. 비상배출밸브의 위치는 <그림 1>과 같다.

 

<표 4> 연료배관과 배출밸브 최소 크기

(3) 석유류를 연료로 사용하는 경우 다음 중 하나에 해당되면, 연료 공급배관에는 2개의 긴급차단밸브를 최단거리로 설치하여야 한다.

- 석유류 공급 압력이 862 kPa(125 psi)을 초과하는 경우

- 주 버너가 꺼진 상태에서 압력과 무관하게 연료 펌프가 운전되는 형식인 경우

- 가스와 석유류를 같이 사용하는 혼합 연소식 버너인 경우

 

 

화염감지기(Flame detector)

(1) 모든 버너의 불꽃은 화염감지기(Flame detector, Flame eye or Flame sensor)에 의해 감시되고, 버너 불꽃이 꺼질 경우 즉시 감지하여 버너가 정지되도록 연동하여야 한다. 다만, 연소실 내의 온도가 760 ℃ 미만으로 떨어질 우려가 없는 소각설비인 경우에는 그러하지 아니하다.

(2) 연소실 내의 정상 운전온도가 760 ℃ 이상인 경우 화염감지기와 버너가 연동되지 않아도 되나, 연소실 내의 온도가 760 ℃ 미만으로 떨어지는 경우 화염감지기가 버너와 연동되어야 한다.

(3) 연소실 내의 온도가 760 ℃ 이하인 경우 버너가 작동되지 않도록 연동된 소각설비인 경우에는 화염감지기를 설치하지 않아도 된다.

(4) 모든 버너(보조 버너 포함)의 불꽃은 독립적으로 감시되어야 한다. 다만 다음의 경우에는 1개의 화염감지기로 동시에 감시할 수 있다.

- 주 버너(Main burner)가 꺼진 경우 점화되고, 주 버너가 가동 중일 경우에는 자동으로 꺼지는 간섭형 보조 버너(Interrupted pilot burner)가 사용되는 경우 1개의 화염감지기로 주 버너와 파일럿 버너를 감시할 수 있다.

- 자동점화 버너(Self-piloted burner)들을 사용하는 경우 1개의 화염감지기로 감시할 수 있다.

(5) 화염감지기 중 자외선을 감지하는 UV(Ultraviolet) 감지기는 가스 버너에는 적합하나 석유류 연소의 경우 미량의 자외선을 방출하기 때문에 비록 화염이 존재하더라도 불꽃을 감지하지 못하는 경우가 발생될 수 있기 때문에 석유류 버너에는 적합하지 않다.

(6) 석유류 버너 또는 가스와 석유류를 모두 사용하는 버너에는 적외선을 감지하는 IR(Infrared) 감지기 또는 UV/IR 조합형 감지기를 사용하는 것이 적절하다.

(7) UV 감지기는 열에 매우 약하기 때문에 계장용 공기를 순환하여 냉각시켜 소각설비 내부 열에 의한 손상이 없도록 해야 하며, 계장용 공기가 공급 중단될 경우에는 UV 감지기를 제거하여 고온에 노출되지 않도록 한다.

 

Reference : KOSHA GUIDE P - 66 - 2021 연소 소각법에 의한 휘발성 유기화합물(VOC) 처리설비의 기술지침