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저 탄소 녹색성장 & 에너지 절감. 제 안 서. ASD SYSTEM( 보일러 연도자동댐퍼 ) 설치제안. 특허 / 실용 신안 특허 에너지 관리공단 인증 ( 에너지절약 우수설비 선정). 목 차. 회사소개 / 연혁 2~4
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저 탄소 녹색성장&에너지 절감 제 안 서 ASD SYSTEM(보일러 연도자동댐퍼)설치제안 • 특허/ 실용 신안 특허 • 에너지 관리공단 인증 • (에너지절약 우수설비 선정)
목 차 • 회사소개 / 연혁 2~4 • ASD기술특허 보유 5 • 3. 기술도입증명서 / 에너지관리공단 우수설비 선정 / 에너지 절감원리 6~8 • 4. ASD 증빙자료 / 대기환경 보존 법령 자료 9~10 • 5. ASD개요 / ESCO설치 혜택 / [그림1]100% 부하운전 11~14 • 6. [그림2]수동댐퍼 운전시 / [그림3]자동댐퍼 운전시 15~18 • 7. ASD 작동원리 / 에너지 절감 율 / 적용효과 19~21 • 8. 에너지절감 추이 / ASD 안전장치 22~23 • 9. G사 적용사례 / ASD 계통도 24~29 • 10. ASD의 자동조절 SYSTEM 부품사양 ASD / 구조 및 명칭 / MATERIAL LIST 30~ 32 • 11. ASD 계약서 및 실적 증명원 / ASD 설치 우수 절약 사례 발표(에너지관리공단) 33~34
회 사 소 개 ㅣ 미국 GE그룹의 최신 기술인에너지절감 특허기술을 도입해 국내 실용신안특허 를 획득하여 에너지절감과 보일러의 수명연장, 지구온난화가스(Nox)등을 억제 하여저탄소 녹색성장 발전에 기여해 국가산업의 역군이 되고자 합니다. 1974년 3월 26일 권 임 중 본 사 서울시 중구 을지로 3가 108번지 동일빌딩 3층 서울시 강남구 역삼동 797-15 보성빌딩 3층 법인담당전무이사 이 금 용 TEL02-501-8242 . HP 010-4717-4821 기술업무센터서울 중구 을지로3가 108번지 동일빌딩 302호 공장경기도 부천시 춘의동 194-1 건설업, 전문공사, 제조, 기타 수입업무 연도 자동 댐퍼 SYSTEM (ASD) 각종 전자식 용접기 공장 자동화 장치 PNEUMATIC TUBE SYSTEM (PTS) 목 표 설립 일자 대 표 자 소 재 지 업 종 주생산업무
회 사 소 개 ㅣㅣ 1. 무선기술사 (체신부 장관-국제 1급 면허 -63.06.02) 2. 미국 시카고 주재 열기계 자동화 과정 (79.02.04) 3. 미국 G.E/ MCC POWER사 자동 기술연수 교육(79.04.01~81.04.03) 4. 미국 Lamson공장 기술 9개월연수(81.10.07~) 1. 에너지 절약 연도 자동 댐퍼 SYSTEM 2. 초음파 응용 유량 측정계 3. 다용도 전자식 용접기 1. 포항제철 내 압연설비의 미국 최신방식의 Diagnosis System (진단장비) 2. 포항제철 내 대형 용광로용 초고속 PNEUMATIC TUBE SYSTEM (PTS). 기술교육/보유 특 허 기술이전 ㈜ 동 양 무 공 Oriental Trading & Eng,co.,LTD 3
회 사 연 혁 철도궤도공사,기타전문공사 진출 설립(법인NO : 110111-0161101) 에너지 절감 기술 교육 연수(B.N.L& , A.G.A , G.E, U.S.A) For Automatic Temperature Controls인증(MCC Power, U.S.A) Pneumatic Tube System & 자동화 용접기, 보일러 연도 자동댐퍼 공사 등 수주사업 병행 보일러 연도 자동댐퍼 개폐장치(실용실안, 특허 제 4313호) Boiler 연도 자동댐퍼 에너지 절약 채택 및 보급 (동력자원부장관 -지도29534-3137) 보일러 연도 자동댐퍼 주력 사업 전환 보일러 연도 자동댐퍼17.1% 에너지절감 확인 (미국 ANSI 연구소, 대덕연구소 -에너지관리공단 입증-G-03-119) 에너지 절약 우수 설비 최종 선정(에너지관리공단-지금520-10584) 에너지 절감,저탄소, Nox 감소 효과 검증 (C.I.I, U.S.A, 한국과학기술정보 연구원(kisti.re.kr)) 연도 자동댐퍼-화실 열손실 방지장치. 에너지총설(하)권 (차재호 박사-한국에너지 정보센터) 에너지 절약장치 보급활성화(검사,교육,홍보) -산업자원부장관-(에관-2892) 에너지 절약장치 설치 제안 및 계도(서울시장-기담 7791) 74. 03. 26 79.02~82. 81. 04. 30 84.03~98.08 89. 10. 24 91. 04. 20 94. 04~ 99. 09. 30 01. 12. 04 02. 10. 19 03. 11. 17 05. 11. 01 08. 6. 19~
ASD - Auto Stack Damper system (연도 자동댐퍼) • ASD 실용신안 특허 보유 5
ASD - Auto Stack Damper system (연도 자동댐퍼) • ASD 특허 기술 도입 증명서 6
ASD - Auto Stack Damper system (연도 자동댐퍼) 에너지관리공단 우수설비 선정 서울특별시 설치 제안 공문 7
ASD - Auto Stack Damper system (연도 자동댐퍼) - 미국 ANSI 연구소 / 대덕 연구소 인증- • 에너지 절감 원리 8
ASD - Auto Stack Damper system (연도 자동댐퍼) -증 빙 자 료- 9
ASD - Auto Stack Damper system (연도 자동댐퍼) ASD 필요성 미국 대기환경 보존 법령자료 10
ASD - Auto Stack Damper system (연도 자동댐퍼) • 부하에 따라 연도공간을 자동 조절해 버려지는열손실을 막아 화염이 둥글고 불꽃의 전열면을 • 크게 하여 연소효율을 높여 적정 노내압을 유지해 연료를 절감하는 장치다. • 과잉공기 억제로 지구온난화가스(Nox)의 생성을 40%`~80%까지 감소한다. • 화염난조로 인한 소음과 진동 등으로 노 손상방지. Thermal Stress에 의한 Crack 방지. • Soot/Dust 축적으로 인한 가스폭발 방지. 부식/누수현상 예방으로 보일러 수명을 연장한다. • 연도 자동댐퍼 개요 11
ASD - Auto Stack Damper system (연도 자동댐퍼) • ESCO 방식 ! 시설투자 예산 없어도 가능 !! 고유가 시대 에너지절약은 곧 기업의 경쟁력이 국가의 경쟁력이다. 돈 버는 에너지금고 – 보일러 연도자동댐퍼 에너지절약 설비 ► 예산때문에(시설투자)망설이는 기업을 위해 무료설치기간을 한시적으로 시행한다. ►설비대금은설치시 계약금 10% 납입 후, 90%는 매월 절감된 금액만 납입하면 된다 ► 설비대금은 상환이 끝나면 설비의 소유권은 해당기업에 자동승계 된다. ► 해당기업은 무료설치에 따른 보증서류나 이자 부담이 전혀 없다.(ESCO 방식) ►한국,미국 정부가 인증한 국가인증기술이며, 에너지관리공단 우수설비로 선정된 신기술이다. ※ 연도자동댐퍼는 설치 전 에너지절감 율을 알 수 있으며, 설비대금 회수기간은 평균 1년 미만 ! • 보일러 방식 / 에너지절감 율 ►비례식 –에너지절감 율 3%~8% ±α(운전방식/운전부하에 따라 절감율 비례) ►On-off식–에너지절감 율 10% ±α ►Step식–에너지절감 율 10% ±α ► 직 고열방식 - 에너지절감 율12%~31% (단, 외기 온도에 따라 다소 차이가 있을 수 있음) 12
ASD - Auto Stack Damper system (연도 자동댐퍼) [그림1] 보일러 100%부하 시 운전상태 ▣ 보일러 연도 자동댐퍼란 ? - 호롱불 호-야의 원리적용 호롱불에 호야 를 씌워 놓으면 호야 내부가 호롱불에 의해 팽창공기의 압력을 받게 되는데 압력이 불꽃을 감싸주니까, 불꽃이 더 크고 둥글게 되어 불꽃이 더 밝아져 효율적인 연소가 이루어져 그을음이나 연기가 없어 각종 공해 gas의 생성을 대폭 감소하게 한다.(그림3 참조) [그림1]과 같이 보일러의 연도 크기는 최대 불꽃크기에 맞춰져 있으며, 최대 불꽃크기에서 발생하는 배기가스를 배출할 수 있는 연도공간이 100% 열려있는 상태에서 보일러를가동한다. (비례식 보일러 부하 변화에 따라 화염이 커졌다 작아졌다/ON-OFF식 보일러 화염이 켜졌다 꺼졌다.) [그림1]과 같이 100%부하 시 Gas Valve와 연소공기 댐퍼 AD는 최대로 열리고 이때 화염은 최대치가 되고 적정 노내압은 100㎜H2O 이다. 이때 AD양단의 차압은 500 - 100 = 400㎜H2O 이다. 다음 [그림2]와 같이 일반 보일러의 Draft Control이 없는 운전상태에서 나타나는 현상이다. 13
ASD - Auto Stack Damper system (연도 자동댐퍼) [그림2] 보일러 수동댐퍼 운전방식 모든 보일러는 열에너지를 생산해 열에너지를 100% 열려있는 굴뚝을 통해 버려지고 있다. 구조적인 문제를 조금만 개선하면 많은 에너지를 절감하고 온실가스 배출량도 줄일 수 있다. [그림2]는 일반 보일러 50%부하 운전상태 50%부하시 연소용 가스밸브는 반이 열리고 화염도 최대치의 반이 되어 [그림2]와 같이 배기가스량도 반으로 줄어든다. 이때 연도의 ½은 배기가스를 배출하고,나머지 ½의 공간은 배기(Draft)현상이 강하게 나타나 화실의 높은 열은 굴뚝으로 버려지게 된다. - 이때 큰 배기 열손실이 발생한다. [그림2]와 같이 콘트롤 모터[BM]가 Gas Valve를 50% 열어 놓고 이와 연동하여 연소공기 조절댐퍼를 기계적으로 50%만 열어주면 연소공기의 유속이 빨라져 노내압은 25㎜H2O로 뚝 떨어진다. 이때 AD 양단의 차압이500 – 25 = 475㎜H2O로 차압이 더 커지니까 ? 연소용 공기 AD 댐퍼는 최대치의 ½만 열려도 최대 부하 때보다 풍속이 더욱 빨라져서 최대치의 ½만 들어가면 연비가 맞는데, 연비가 맞지 않는 것을 알 수 있다. [그림2]와 같이 화염의 크기가 가늘고 길게 연소하는 것은 결국 배기 열손실에 의해 열효율은 저하되고 노내압은 떨어져 연료소모와 과잉공기 유입으로 Nox의 생성을 증가시킨다. 과잉공기는 연료손실과 지구온난화가스(Nox)생성을 증가시킨다. 다음[그림3]과 같이 연도 자동댐퍼를 설치하면 이러한 문제점들이 개선되는 것을 알 수 있다. 15
ASD - Auto Stack Damper system (연도 자동댐퍼) [그림3] 보일러 연도 자동댐퍼 설치 후 운전과정 연도자동댐퍼는 미국,유럽,일본에서 많이 사용되는 기술로 특히 미국정부는 강제조항으로 에너지절감은 물론 온난화가스 (Nox) 감축에 신기술로 인정하여 설치를 의무화 하고 있다. [그림3]과 같이 50%부하라면 Gas Valve와 연소공기 댐퍼 AD는 똑 같이 ½이 열리고, 화염의 크기도 ½이며, 배기가스량도 ½이므로 연도의 ½은 배기가스를 배출하고, 나머지 ½은 배기 열손실을 막아주 면 적정 노내압은 100mmH2O가 된다. 이때 AD양단의 차압은 [그림1]의 최대 100%부하 때와 같이 400mmH2O 이므로 연소공기 댐퍼 AD를 통과하는 풍속이 같고, AD의 개도는 최대치의 ½이므로 풍량은 최대치의 ½이고 화염도 최대치의 ½이 되니까. 연비가 자동으로 조절되는 것을 알 수 있다. ▣ 연도 자동댐퍼 설치 후 운전효과 [그림3]과 같이 배기 열손실을 막아주면 화실의 유효열은 화염을 크고 둥글게 하여 전열면 접촉효과 를 촉진시켜 적정 노 내압을 유지해 연료손실을 막고 과잉공기를 억제하여 온난화가스 (Nox)생성을 억제하고 보일러 부식/누수방지,연료에너지 등 3가지의 에너지절감 효과가 있는 것을 알 수 있다. ▣ 지구온난화가스(Nox) 억제효과 ① 과잉공기 억제로 Nox 40%~80% 감소, ② 완전연소로 매연,검댕 등 각종 공해물질 생성억제 ③ 화염냉각 현상을 방지해 SOOT 생성억제 ▣ 보일러 안전관리 / 유지 보수비 절감효과 ① 화염난조로 소음과 진동에 보일러 노 손상방지. ② 노내 급냉각 현상으로 축노,수관의 열변형 방지 ③ SOOT/DUST 축적으로 인한 가스폭발 방지 ④ Thermal Stress억제 Crack예방 누수현상 방지 “ 1500℃이상 고온에서 N + O2결합 = 질소산화물(Nox)이 생성 한다. ” 17
ASD - Auto Stack Damper system (연도 자동댐퍼) • 작동 원리 정지공정(Stand-by) 댐퍼를 닫아 노내 잔류열을 보존한다. Pre-purge공정 Post-purge공정 미 연소가스, 미분 등을 배출하기 위해 개방된 댐퍼를 유지한다. 미 연소가스, 미분 등을 배출하기 위해 댐퍼를 개방한다. 연소공정(Combustion) 보일러 부하에 따라 댐퍼를 조절하여 노내압을 유지하고 효율을 높인다. • 절감 원리 Gas Gas Gas BOILER BOILER 고부하시 연소가스가 많이 발생하므로 연도 댐퍼를 Full Open. 연소가스가 충분히 빠져 나가도록 한다. 저 부하시 연소가스는 적게 발생하므로 연도 댐퍼를 Half Open. 연소가스는 충분히 빠져 나가고 화실 내부는 보온하여 에너지 절약. 정지시 연도 댐퍼를 Close. 화실 내부를 보온하여 에너지 절약.
ASD - Auto Stack Damper system (연도 자동댐퍼) • 에너지 절감 원리 - ASD 설치 후 수관 내 수온의 변화 - 온도 정지 온도 가동 온도 • ASD 설치 후 수관 내 수온이 더 천천히 식는 것을 알 수 있으며 일정 온도를 기준으로 자동운전을 했을 때 가동 횟수가 줄어드는 것을 알 수 있다. • 가동 정지 시 ASD가 연도 댐퍼를 닫아 화실 내 보존된 열 에너지가 수관 내 수온을 유지 시켜 주기 때문에 더 천천히 식게 된다. 시간 20
ASD - Auto Stack Damper system (연도 자동댐퍼) 연도 자동댐퍼 설치 후효과 - ASD 적용효과 * 연도 공간을 자동으로 조절해 버려지는 배기 열손실을막아 에너지를 절감한다. * 적정 노내압을 유지, 화실의 연소환경을 안정시켜 효율적인 연소가 이루어 진다. * 화염이 둥글고 전열면을 크게 하여수관에 직접 열을 전달해 운전시간을 단축한다. * 과잉공기를 억제하여Nox와 같은 환경오염물질이 40%~80%까지 생성을 억제 한다. * 보일러운전 정지 시 자동으로 연도를 닫아 긴 시간 노내열을 보존하여 에너지를 절감한다. * 노내의 급격한 온도변화를 막아 열변형, Thermal Stress로 인한 crack 등 시설 파손위험을 미연에 예방한다. ※ Nox,Sox란 (질소산화물,다이옥신,이산화황) ► 호흡기질환, 폐쇄성 기관지염,폐렴,눈,코 등 여러 인체에 유해한 물질이다. ►연소시 배출되는 탄화수소와 태양광선에 의해 광화학 스모그현상을 발생하게 한다.
ASD - Auto Stack Damper system (연도 자동댐퍼) • 에너지 절감 추이 설치 前 설치 後 • 계산식 = (풍량 × 비열 × 온도차) ÷ LNG 발열량 × 보정계수 × 가동시간 = (10,800㎥/h × 0.313kcal/㎥ × 23℃) ÷ 9,500kcal/㎥ × 80% × 24h/일 = 157.1㎥/일 ☞ 보정계수 : 보일러 효율 및 외기 온도에 대한 영향을 감안하여 나타내기 위한 계수치. 22
연도 자동댐퍼안전장치 ▷역화 방지장치 * 댐퍼가 열려야 가스밸브가 열려 점화가 되도록 INTER LOCK(연결)되어 있다. ▷과다 노내압 검출장치 * 가동 중 노내압이 기준치 이상이 되면 연도 댐퍼는 자동으로 OPEN 해준다. ▷ 자동/수동 전환장치 * 수동으로 전환하여 설치 전과 같은 상황으로 가동할 수 있도록 OPEN 한다. ▷자체 진단장치 * 자체 진단으로 이상 있을 시 연도 댐퍼를 자동으로 OPEN 해준다. ▷ 연도 댐퍼 자동 OPEN 장치 * 이상이 있을 시 자동에서 수동으로 연도 댐퍼를 OPEN 시킨다. ▷ 경보장치 * ALARM과 BUZZER로 근무자들에게 이상을 알린다. (안전율:100%) ▷ 과전류 보호 및 누전 차단 장치. * 외부의 과전류로부터 System을 보호. 정상적인 가동을 보장 한다.. ▷ A/S 1년간 무료(1년 후 실비정산 외 부담 없음) ► 연도자동댐퍼는 디지털 표시방식이며 완전전자식 회로방식을 도입 PID Control를 함으로서 운전시설장치와의 편차가 거의 없도록 조정이 가능하다. 23
ASD - Auto Stack Damper system (연도 자동댐퍼) • ASD 적용 사례 (2) G 社 • 적용대상: G 社 공장. • 적용내용: G 社 공장 내 보일러에 ASD 설치로 에너지 절약. • 적용일정: • 2005년 3월~ 5월 ASD 설치 제안 및 타당성 검토. • 2006년 5월 계약체결 및 제품 제작. • 2006년 6월 ASD 설치공사. • 2006년 7월~12월 ASD 성능 측정. • 효과분석 : • LNG 사용량 6.58% 절감 • 2007년 LNG 예상 절감량: 244,962㎥/년 (평균 3,722,824㎥/년 사용) • 2007년 LNG 예상 절감금액: 112,682,520원/년 (244,962㎥×460원) 24
ASD - Auto Stack Damper system (연도 자동댐퍼) • ASD 적용 사례 (2) G 社 25
ASD - Auto Stack Damper system (연도 자동댐퍼) • ASD 적용 사례 (2) G 社 26
ASD - Auto Stack Damper system (연도 자동댐퍼) < 센서작업 후> <콘트롤작업 후> <댐퍼작업 후 > • 공기식 • 전기식 • 유압식 ASD 적용사례 G사
ASD - Auto Stack Damper system (연도 자동댐퍼) • ASD 적용 사례 흡수식 냉온수기 28
ASD - Auto Stack Damper system (연도 자동댐퍼) • ASD 계통도 S 설치 사진 M NO 주요부품명 상세사진 P Gas BOILER ① Motor D s 착화기 안전 센서 ② MAIN CONTROL PANEL 노내압 감지 센서 ③ CONTROL PANEL 29
ASD - Auto Stack Damper system (연도 자동댐퍼) • 연도 자동댐퍼의 자동조절 SYSTEM 주요 부품사양 1. DISPLAY 1-1. DIGITAL DAMPER DEGREE DISPLAY (DP-100) 1-2. VOLT METER (INDICATOR)(SL-68) 2. SENSOR 2-1. FLOW DETECTOR (FD-250) 2-2. PRESSURE SENSOR (GW-500) 2-3. DAMPER ANGLE DETECTOR (AD-300) 2-4. SAFETY UNIT (CE14-033) 3. MOVING PART 4. CONTROL PART 3-1. ACTUATOR(M904E) 4-1. PANEL (ADS-300)
ASD - Auto Stack Damper system (연도 자동댐퍼) 연도 자동댐퍼의 구조 및 명칭
ASD - Auto Stack Damper system (연도 자동댐퍼) 연도 자동댐퍼의 MATERIAL LIST
ASD - Auto Stack Damper system (연도 자동댐퍼) • 계약서 및 실적증명원 (2) 33 <LG전자 (구미) –계약서> <GM 대우 - 실적 증명원>
ASD - Auto Stack Damper system (연도 자동댐퍼) • 에너지관리공단 우수절약 사례 발표 • ► (대외) 홈페이지 확인 • 에너지공단 → 기술 정보 Net→ 업종별기술사례 → 금속 • GM대우 • 제목 : Boiler Draft Control system 설치로 에너지 절감 • LG philips, LCD • 제목 : 보일러 연도 배기 자동 댐퍼 설치 • ► (대내) 자체 사보 우수 절약 사례 발표 • KT 전화국 (화곡 지국) • ● 관련법률 • ►에너지절약형시설 설치사업 - 보일러 개체,보완 등(산업,건물포함) • 보일러 연도자동장치 : 보일러 연도 자동댐퍼는 화실의 열손실을 방지하는 장치 • ►에너지이용합리화 법 시행령 제 31조, (자금지원 에너지절약형 시설 등). • ►조세 특례제한 법 시행규칙 제13조(에너지 시설 등) –10/100 법인세,소득세 감면혜택 • ► 건축물 설비기준에 관한 규칙 제 13조(난방설비) 및 동칙 제 14조(배연설비) • ► 열사용 기자재 관리규칙 제34조(검사기준) • ► 친 환경상품 구매촉진에 관한 법률 제 3조(친 환경 상품의 구매촉진을 위한 책무) 34