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사례 : Coal Boiler SUPEX 추구

사례 : Coal Boiler SUPEX 추구. 울산공장 동력팀. Ⅰ. 입체적 Location. 1. 에너지 사용 환경. 신규 Project / De-Bottlenecking Project 로 인한 공장내 에너지 수요 증가. ● SKP-17 ( SF 2 - line ) / SK-NJC / SSP-5 / SKY Green ● SKDP- 6. 2. B-C 유 단가. ’99 년. 2000 년. 2001 년. 269. 251. 208. ( 원 /ℓ ). 140. 310.

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사례 : Coal Boiler SUPEX 추구

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Presentation Transcript

  1. 사례: Coal Boiler SUPEX 추구 울산공장 동력팀

  2. Ⅰ. 입체적 Location 1. 에너지 사용 환경 신규 Project / De-Bottlenecking Project로 인한 공장내 에너지 수요 증가 ● SKP-17 ( SF 2 - line ) / SK-NJC / SSP-5 / SKY Green ● SKDP- 6 2. B-C유 단가 ’99년 2000년 2001년 269 251 208 ( 원/ℓ )

  3. 140 310 290 120 270 100 ‘97 ‘98 ‘99 ‘00 3. Boiler 가동 현황 : Capa 200 ton/hr 년 평균생산량 ( ton/hr ) 가동일수( 일 ) 308 307 ● ● 299 ● ● 287 134 131 131 132 순간 생산량 158 166 160 158 이상 정지 (회) 4 5 2 3 ** 년 평균 생산량 = 순간 생산량 (ton/hr ) x 가동일수 / 365일

  4. 4. 해야 할 일 Coal Boiler 안정운전 및 생산량 증대 신규 PJT Utility 제조 Cost B-C유 단가 B-C유 사용량 최소화 운 전 가동일수 증대

  5. Ⅱ. KFS 추출 년 평균 생산량 순간 생산량 가동일수 연료비 최소화 생산 효율 소내 U/T 사용량

  6. 350 180 180 300 163 150 144 250 120 132 330 307 325 335 현 수준 (‘00) ‘01. CbA 일류 수준 SUPEX 158 x 307 162 x 325 180 x 330 200 x 335 Ⅲ. KFS 수준 구명 가동일수 (일/년) 순간 생산량 (ton/h)

  7. Tube 파열 가동일수 이상 정지 Chute 막힘 운전기술 족장 설치 생산량 증대 정수 기간 내화재 건조 Tube 두께 측정 온도 분포 순간 생산량 대기 공해 Ⅳ. 장애요인 도출

  8. Tube Bending 불량 Tube 파열 Tube 마모 두께 관리 이 상 정 지 두께 측정 Skill ( 오차 ) Coal Spec Chute 온도 Chute 막힘 Chute 구조 B-C 유 미 연소 조기 이상 감지 운전 기술 이상 조치 능력 Ⅳ. 장애요인 도출 ( 상세 )

  9. 순 간 생 산 량 온도분포 허용 편차 Coal Sulfur 함유량 대기공해 Real Time Data 28m 고소 작업 족장 설치 Boiler 내부 협소 정 수 기 간 Tube 두께 측정 측정 시간 보완 범위 내화재 건조 건조 시간

  10. Ⅴ. 장애요인 제거 장애요인 제거 10 Item 소개 BLR 설계 업체 Foster Wheeler Mistui, 현대중공업 ● Tube 파열 산,학,연 합동 합동 연구회 구성 ( 에너지 연구소 외 ) ● Chute 막힘 ●Coal Spec BLR 운전업체 석유화학 지원(울) LG 화학 (여천) 등 SUPEX 분임 ●장애요인 제거 ( 운전,정비 )

  11. Tube Bending 불량 Tube 파열 Tube 마모 두께 관리 이 상 정 지 두께 측정 Skill ( 오차 ) Coal Spec Chute 온도 Chute 막힘 Chute 구조 B-C 유 미 연소 조기 이상 감지 운전 기술 이상 조치 능력 장애요인 제거(10개 활동 중 발췌)

  12. Tube Bending 마모 Tube 파열 두께 관리 측정 Skill 제거-1.2 : Tube 파열 ( 마모 ) 28.5m Tube ●수직 Tube 중점 마모 부위 - 내화재와 Tube Overlap 부위 ( 와류 발생 ) - 3.8 ~ 7 m ●기타 부위 - 2차 과열기 하부 / Hot Air 출구 내벽 ● 파열 시 스팀 압력에 의하여 주위 Tube 연쇄 파열로 진전 Air 출구 2차 과열기 7 m ●마모 시 Overlay Welding ● 반복적인 Welding으로 Tube 휨 발생 3.8 m 내화재

  13. 마모 대책 ● Overlay Welding & Tube 교체 ● 석유화학 지원 Coating 시도 실패 국 내 ● 90년 초부터 Diamond Coating 기술 적용 ( Source : Foster Wheeler, Mistui 조선 ) 국 외

  14. 적 용 ‘98.11 ‘99. 2 ‘99. 6 ‘00. 5 ‘01. 5 ● Test ( 10본 ) ●검증 ● 남측 (4.5m확대) ● 4.5m All ● 5.5m ● 7 m ● Risk Hedge / 기술개발 - 시공업체가 영세 / Boiler 용사 기술 미흡 - 용사 방법, 피막 두께 관리, Finishing 방법을 동시 개발 ● 향후 과제 - 현 재료보다 우수한 재료 정보 수집 - 용사 피막 기준 이하 부위 지속적 보완

  15. Coal 온도 Chute 막힘 구조 B-C 유 Raw Coal Hammer Crusher 공기수송 Bin Feeder Boiler 제거- 2 .1 : Coal Spec 막힘 영향 인자 : Particle Size ( 粉 ) / 수분율 ●Crusher에서 Raw Coal이 분쇄, Particle Size 축소 ●Coal 수분율이 핵심 관리 요소에서 제외 *** Coal Handling system *** * 0 ~ 50mm ( 3mm : 20%) * 3mm : 90% * 추가 破碎 * 微粒 Coal ●Crusher : Coal을 분쇄하여 Air lock Feeder Trip 방지

  16. 2.1.2 : 수분 관리 기상 조건에 따라 Very wet & dry / 수분 관리 기준 ●우기 시 수송 중지 ● 재고 관리의 애로 ( Coal 수송 능력 부족 ) Wet Coal Dry Coal ●수송 설비에 Spray 장치 설치 ●Spray monitoring ( Water 유량계 ) ● Supex 분임 Theme 연결

  17. Air 사용량 ( N㎥/hr ) 수송량 ( ton/hr ) 7,000 80 75 6,000 70 60 5,000 50 40 4,000 5,500 6,600 4,500 ‘00. 수준 성 과 SUPEX ●우천, 일요일 투입장 휴무 ●Air 사용량 & Line Block 감소 ( 23회/월 →2회/월 ) Leader : 이 세우 반장 Theme 완결 : Coal 수송 극대화

  18. Leader : 전 태환 반장 Theme 완결 : Coal 수분관리 ● 수분율을 일정하게 유지하려면 ? ● 반입장 및 수송용 Conveyer에 Water Spray ● Daily Sampling 표준화 ( 손으로 만져 보는 방법 ) ● Spray 량 monitoring ( 유량계 ) 반입장 Conveyer Bucket Elevator ●반입장 운전원 ( 도급인력 ) 교육 및 점검이 핵심 ● 조근 반장 수분 Check

  19. 온도가 높으면 粉 Coal 낙하 중 연소 되어 막힘 ● Chute 내부 온도는 몇 ℃ ? ●연소가 이루어 지는 온도는 ? ●온도를 낮게 유지하는 방법은 ? ● 이론 연소온도 확인 ( 850℃ 이상 ) ● Chute 온도 검출 장치 설치 ●Feeding, Sealing air 유량계 설치 ●Air 량 증가 : 6 →10.5 N㎥/min 에너지연구소 석유화학지원 LG 화학 ( ‘00. 5 ) ● Chute 온도 750 ~ 850 Max 1차 온도요인 제거 ( ‘00. 6 )

  20. ● 연소로 중앙 2개 Chute 온도가 상대적으로 높다 ( 중앙 : 820~850 / Side : 400 ~ 500 ) 최저 온도 유지방법 ? ● Sand 순환량 조정 ( Bubbling Air 량 ) - Side >> 중앙 Chute 2차 온도요인제거 ( ‘00. 6 ) ● Chute 온도 800 Max 유지 표준화

  21. Chute 막힘 장애 요인 제거 종합 Coal Spec ● Particle Size 변경 : 50 →30mm under - 3mm Under 20% 이하 관리 ●Hammer Crusher Skip ●수분 관리 표준화 Chute 온도 ● Chute 온도 800℃ 이하 관리 - Feeding, Sealing air 량 증가 - Sand 순환량 조정 Chute 구조 ● A-Feeder 단독 운전 B-C 유 미 연소 ●연료 변경 ( B-C 유 → 경유 )

  22. 이상 감지 운전 기술 이상 조치 능력 이상 정지 요인 기존 방법 System 구축 Tube 파열 ● Stack에 증기 분출 시 감지 ●Boiler 비상 정지, 생산 손실 Leak 감지 sys’ ( ‘01. 10 ) 대형 설비 진 동 ● 1회/2주 측정, Historical 관리 및 조기 발견 불 가능 CMS sys’ ( ‘00. 11 ) Trend 분석 ● DCS에서 Trend를 하나씩 분석 ( 48 화면 ) 주요 Trend 집중화 ( 4화면 ) 제거- 3.1 : 조기 이상 감지 설비 이상 조기 발견 비상 정지 예방 ( 생산공정 S/D 방지 )

  23. ●종 합 * Chute 막힘 : 자신감 / 조기 발견 능력 * Tube 마모 관리 : 지속 보완 / Advanced Tech. 적용 * 이상 조기 발견 : Infra 구축 완료 * 운전 기술 : Manual 정립 ● 정수 기간 단축 방안 * 족장 설치 방법 변경 검토 * Tube 마모 방지 기술에 대한 확신

  24. 추구 성과 Ⅰ. 지 표 구 분 1998 1999 2000 2001 실 적 CbA 149.3 생산량 (ton/hr ) 131 131 132 144 335 가동일수 (일/년) 287 299 307 325 30(2회) 정 수 ( 일/년 ) 35(2회) 56(3회) 34(3회) 40(2회) 0 이상 정지 ( 회 ) 5( 43일 ) 2( 10일 ) 3( 25일 ) 0 0 Tube 파열 ( 회 ) 4 0 0 0 0 Chute 막힘 ( 회 ) 0 1 3 0 0 회전체 이상 ( 회 ) 0 1 0 0 0 기 타 ( 회 ) 1 0 0 0

  25. Ⅱ. 효 과 ● Coal Boiler Start-up 이후 최초 Utility 무사고 달성 - Boiler, Turbine, 전력계통 등 - 팀원 자긍심 - Infra ( RTIS ) Back up ● U/T Cost 감축 ( 33.5억원 ) ●운전기술을 Intangible Capitalizing 가능 수준 도달 ●팀 명칭 변경 검토 : 동력팀 → 에너지 Image 가미

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