증기 발전소용 산업용 파이프라인의 종류

석탄 화력 발전소나 증기 발전소의 건설 및 운영에는 다양한 요소가 포함됩니다. 금속 파이프각 라인은 작업 환경 및 기능 요구 사항에 따라 선정됩니다. 아래는 각 시스템에 필요한 금속 파이프라인에 대한 자세한 소개입니다.
1. 보일러 시스템 배관
재료:크롬-몰리브덴 합금강 (예: ASTM A335 P11/P22/P91/P92), 오스테나이트계 스테인리스강(예: TP304H, TP347H).
응용 분야:보일러로, 과열기, 재열기 등의 고온·고압부에는 크롬(고온 산화에 대한 저항성)과 몰리브덴(강도 향상)을 함유한 크롬-몰리브덴강이 적합하며, 600°C 이상의 증기 온도에 사용할 수 있습니다. 오스테나이트계 스테인리스강은 Super304H 및 HR3C 합금과 같이 650°C 이상의 고온을 견딜 수 있는 더욱 높은 온도 영역에 사용됩니다.
2. 주 증기 및 재가열 증기 배관
재료:마르텐사이트계 내열강(예: P91/P92, T91/T92)이며, 일부는 니켈 기반 합금(예: 인코넬 617)을 사용합니다.
응용 분야:고온·고압 증기를 터빈으로 이송하는 데 사용되는 P91/P92 강은 크롬(9~12%), 몰리브덴, 바나듐 함량이 높아 우수한 크리프 저항성을 보이며 최대 625°C 및 30MPa의 증기 조건에 적합합니다.
3. 응축수 및 급수 시스템 배관
재료:저탄소강(ASTM A106 Gr.B, 부식 방지 코팅 처리), 오스테나이트 스테인리스강(304/316L).
응용 분야:응축기 출구에서 탈기기로 저온, 저압의 물을 이송합니다. 스테인리스강은 부식에 민감한 영역(예: 해수 냉각 시스템)에 사용되며, 탄소강은 부식 방지를 위해 에폭시 라이닝 또는 아연 도금이 필요합니다.
4. 배기가스 처리 시스템 배관
재료:듀플렉스 스테인리스강(2205, 2507), 니켈 기반 합금(C-276), 고무/유리섬유 코팅 탄소강.
응용 분야:습식 배기가스 탈황(FGD) 시스템의 흡수탑 입구 및 출구 배관. 듀플렉스 스테인리스강은 염화물로 인한 응력 부식에 강하고, 니켈 기반 합금은 고산성 환경에서 사용되며, 라이닝 처리된 배관은 비용 효율적인 내식성을 제공합니다.
5. 연료 수송 파이프라인
재료:내마모성이 뛰어난 고크롬 주철(Cr26), 세라믹 또는 탄화규소로 코팅된 탄소강 파이프.
응용 분야:석탄 입자 수송 파이프라인은 내마모성이 요구됩니다. 세라믹 라이닝은 특히 굴곡부 및 연결부에서 파이프라인의 수명을 연장합니다.
6. 냉각수 시스템 배관
재료:구리-니켈 합금(90/10, 70/30), 아연 도금강, 316L 스테인리스강.
응용 분야:응축기 냉각수 배관. 구리-니켈 합금은 해수 부식에 강하고, 아연 도금강은 담수 시스템에 사용되며, 스테인리스강은 염화물 농도가 높은 환경에 사용됩니다.
7. 보조 시스템 파이프라인
압축 공기/윤활 시스템:탄소강(ASTM A53) 또는 304 스테인리스강.
암모니아 주입 시스템(SCR 탈질):316L 스테인리스강(암모니아 부식에 강함).
재료 선택의 핵심 요소
온도 및 압력:고온·고압 환경에서는 내열 합금이 필요하고, 저온 환경에서는 인성이 중요합니다.
부식성 매체:산성 연도 가스에는 고합금 재료가 필요하며, 해수 환경에는 구리-니켈 또는 듀플렉스 스테인리스강이 필요합니다.
비용 효율성:내부 코팅이 된 파이프라인은 부식성 환경에서 우수한 경제성을 제공하며, 고합금강은 중요 구간에 사용됩니다.
재료 등급 예시
P91 스틸:9Cr-1Mo-V-Nb는 주요 증기 파이프라인에 사용됩니다.
TP347H:18Cr-11Ni-Nb는 보일러 과열기에 사용됩니다.
인코넬 625:Ni-Cr-Mo는 극한의 부식 환경에 사용됩니다.

석탄화력발전소의 자재 선정은 성능, 비용, 유지보수 사이의 균형을 고려해야 합니다. 초임계 기술의 발전으로 향후에는 효율 향상을 위해 G115강과 같은 새로운 내열 합금을 더욱 많이 활용할 가능성이 있습니다.