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전기진단 계측사례

전기진단 계측사례. 전기진단 계측사례. 펌프. 펌프. 펌프 용량적정화 (1). 93(m 3 /h). 개방형. 유량조정조. 8m. 50%. 원수조. 1.4k. 원수펌프. 운전현황 ▶ 폐수 원수조에서 유량조정조 폐수이송 위한 펌프 운전 ▶ 원수조 Level 에 의해 on/off 운전되고 있으나 폐수유입량 변화에 따라 밸브 개도를 수시 조정 (50∼70%) ▶ 폭기조 유량변화를 급격히 주지 않기 위해 일정범위의 유량 공급이 요구됨.

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전기진단 계측사례

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  1. 전기진단 계측사례 전기진단 계측사례

  2. 펌프 펌프

  3. 펌프 용량적정화(1) 93(m3/h) 개방형 유량조정조 8m 50% 원수조 1.4k 원수펌프 • 운전현황 ▶ 폐수 원수조에서 유량조정조 폐수이송 위한 펌프 운전 ▶ 원수조 Level에 의해 on/off 운전되고 있으나 폐수유입량 변화에 따라 밸브 개도를 수시 조정(50∼70%) ▶폭기조 유량변화를 급격히 주지 않기 위해 일정범위의 유량 공급이 요구됨. 정격제원 : 15 m, 90 m3/h

  4. 펌프 용량적정화(1) 양정(m) Q-H곡선 현재운전점 저항곡선 B  H1 정격운전점 A  H Area 1 교축손실  C H3 Area 2 Q Q1 유량(㎥/h) • 개선방안 ▶ 정격효율이 높은 적정용량 (양정, 유량) 펌프로 교체 ▶ 개선시 적정 용량 : 유량 60 m3/h, 양정 10 m ▶개선시 절감율 : 55%

  5. 펌프 용량적정화(2) 9 호 25% open 100% open 26.0℃ 31.6 ℃ SS - 7 8 호 SS - 7 △t=5.6℃ 28.6 ℃ 26.4℃ C / T 4.6k SS - 5 SS - 5 △t=2.2℃ 7 호 26.2℃ 27.2 ℃ △t=1.0℃ SS - 2 SS - 2 6 호 • 운전 현황 ▶ 각 공정 설비에 냉각수 공급하기 위해 4대 펌프가 운전중 ▶ 펌프는 정격유량에 근접하여 공급하기 위해 메인 리턴밸브를 교축

  6. 펌프 용량적정화(2) 연중 EC 420㎥/h 0.5K ↓ 30m RG GC-4 50㎥/h 1.0K ↑ BX EC7 32㎥/h 1.5K RC 41㎥/h 2K 20m 10m RG4 main 150㎥/h EC main 518㎥/h C/T ▶ 고도 설비 냉각수 공급 기준으로펌프가 선정 운전됨

  7. 펌프 용량적정화(2) ▶ RG 4line 및 BX EC 16계열중 RG 1line, BX EC 7계열만 운전중이나 전 공정에 냉각수가 순환되므로 불필요 냉각수 공급 ▶ SS-2 및 SS-5 냉각수 Supply, Return 온도차가 2℃ 내외로 낮음 ▶ 고도 설비 냉각수 공급 기준으로 펌프가 선정 운전

  8. 펌프 용량적정화(2) • 개선방안 ▶ 냉각수 적정 유량 공급으로 가동펌프 1대 중지 ㅇ RG 미사용 line 냉각수 공급 차단 ㅇ BX EC 설비 냉각수 인입라인에 EC 설비와 밸브 연동될 수 있도록ON/OFF 자동밸브 설치 ▶ 적정유량 공급 개선후 SS-2, SS-5, SS-7 라인의 공급-환수 온도차를 검토하여 각 라인별 유량조정 추후 검토

  9. 펌프 용량적정화(2) 양정(m) R 정격 운전점 50  46  현재 운전점  40  개선시 운전점 유량(㎥/hr) 1,000 1,080 ▶ 고도설비 가압펌프 설치 및 펌프 임펠러 커팅 통한 기본부하 저감 ▶ 개선에 따른 절감율 : 약 25%

  10. 펌프 용량적정화(3) JT JS 필터 cc기 • 운전현황 1. JT공급량중 일부가 by-pass 되어 JT로 재유입되는 과유량 공급. 2. 시스템 필요압력(열교환기전단) 2.2K에 비해 과양정 공급으로 인한 전력손실 발생. 3. JS 펌프 냉각수 사용처 밸브 교축 운전으로 교축손실 및 커터기 사용 압력이 높음. (유량 관리) CW 103㎥/h 1.0k 28℃ 정격: 90㎥/h 60m 30kW RW 33㎥/h 5.0k 33㎥/h 5.0k 4.6k 30% 2.2k 40℃ 정격: 45㎥/h 45m 19kW BY- PASS 37㎥/h 3.6 k 50% 66㎥/h 3.1k

  11. 펌프 용량적정화(3) CW 1.0k 28℃ RW 33㎥/h 3.0k 33㎥/h 3.0k filter -펌프 교체- 정격:15kW 70 ㎥/h 23m cc기 JT JS • 개선방안 1.JTP by-pass를 없애고, 계통 적정용량 펌프로 교체하여 밸브 교축손실 제거 2. JSTP 커터기 적정압력 공급 위한 펌프로 교체 적정양정 30m -Filter 손실 : 6m -공급처 높이 : 7m -커터기 필요압력 : 17m (Batch CC기 압력 : 17M) ▶ 개선에 따른 절감율 : 약 60%

  12. 펌프 인버터도입(4) 구 분 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ #1 3.63 22.7 50 - 50 9.45 29.7 #2 3.63 24 10 7.56 100 7.56 34.7 #3 1.93 19.4 10 12.5 10 9.14 36.6 • 운전 현황 • ▶과용량 펌프 설치로 후단 밸브 개도율 저하 ⇒ 양정손실 발생 • ▶양정 손실율 : 60% ∼80.7%(전력 손실율과 동일함) 밸브 개도율 저조 ⑥ ⑤ ③ ② ④ ⑦ ① R/O unit 정격(#1) : F42-617C4HL, 45(㎥/h), 153(m), 45(kW) 정격(#2) : CRN 45-6, 43(㎥/h), 200(m), 37(kW) 정격(#3) : CRN 32-9-2, 43(㎥/h), 150(m), 30(kW) 소비전력 : 26.1(kW), 29.6(kW), 27.7(kW) Pre Filter

  13. 펌프 인버터도입(4) • 개선방안 : 단수 축소 + VVVF ▶단수 축소 ⇒ 펌프 기본부하(축동력) 저감 ▶인버터 도입 ⇒ 사용처 가동율 따라 유량변화 발생(PIC 제어) 밸브 교축손실 제거 # 압력은 현재치 적용 필요유량 100(%) 100(%) 현재치 현재치 R/O unit Pre Filter VVVF 수동제어 개선 전 소비전력 : 83.4 (kW) 개선 후 소비전력 : 30.6 (kW) 절감 전력 : 52.8 (kW) ▶개선에 따른 절감율 : 63%

  14. 팬·송풍기 .

  15. 배기팬 풍압적정화(1) Vane개도 저조 Vane 개도율 저하에 따른 운전효율 감소 A.H.U 풍압[mmAq] -63mmAq GB-5801A [C동1층 열배기] R: 저항곡선 Q-P곡선 대기 MBT장비(1층) 65% -15mmAq A PA(60) (η=75%)  정격 : 1927㎥/min, 60mmAq, 37kW(소비전력: 34.4kW),409rpm B 증가 PB(42)  100(%) (η=60%) Damper Pos(%) 감소 65(%) LA   BHP곡선 A’ LB   B’ 풍량[㎥/min] QA(1927) QB(1616) • 운전현황 ▶ 흡입 Vane제어시 운전효율 저하에 따른 전력손실 발생

  16. 배기팬 풍압적정화(1) Vane개도 저조 :운전효율 42%로 감소 -84mmAq 대기 45% EPI REACTOR(2층) 5mmAq 정격 : 1927㎥/min, 60mmAq, 37kW(소비전력: 24.1kW),409rpm Input Power(%) 120 100 80 토출댐퍼 60 흡입 Vane 40 VVVF 20 0 %Flow 20 40 60 80 100 120 140 160 [C동2층 열배기] • 개선방안 : Vane개도향상 + Fan 회전수 저감 ▶ Vane 개도율을 100(%) 근접 유지 ▶ 풍량감소는 Fan의 풀리직경 확대를 통한 회전수 감소 이용 ▶Fan운전효율 향상에 따른 전력절감효과 발생 ▶개선에 따른 절감율 :17%

  17. 보일러F.D.F 인버터도입(2) 연료비례제어 ③(㎥/min) BLR NO2 : 10(T/H) NO3 : 20(T/H) 풍량부하율 : 28, 47.9(%) 댐퍼 개도율 저조 ②(%) ① (mmAq) 15℃ 구 분 ① (mmAq) ② (%) ③ (㎥/min) 풍량부하율(%) NO 2 683 15 49.5 28.0 NO 3 755 30 169.5 47.9 A/H • 운전현황 • ▶과용량 Fan 운전으로 후단 자동댐퍼 개도율 저하로 풍압손실 발생 • ▶풍량 부하율 : 28.0(%), 47.9(%) (효율 50%대,정격효율 65%) 정격(#2) : 180(㎥/min), 520(mmAq), 30(kW) 정격(#3) : 360(㎥/min), 650(mmAq), 75(kW) (소비전력 : 11.6(kW), 38.5(kW))

  18. 보일러F.D.F 인버터도입(2) 특성곡선 해석 풍압(mmAq) VVVF 연료비례제어 또는 O2 농도 제어 Q-H-1 C  저항곡선 BLR NO2 : 10(T/H) NO3 : 20(T/H) 댐퍼 제어시 인버터 도입 R1 댐퍼 손실 A H1(520)  댐퍼 교축 제거 100(%) Area A 15℃  B 인버터 제어시 개선 전 소비전력 : 50 (kW) 개선 후 소비전력 : 10 (kW) 절감 전력 : 42 (kW) H2(100) Area B Q1(180) Q2(45.2) 풍량(㎥/min) A/H • 개선방안 : VVVF 도입 • ▶인버터 도입 ⇒ 연료 비례 제어 또는 O2농도 제어 • ▶후단 자동 댐퍼 교축 제거 ▶개선에 따른 절감율 :80%

  19. 폭기조 D.0 관리(3) 56 m3/min 5,500mmAq 100% 폭기조 DO: 5 ppm 20~80% 56 m3/min 100% • 운전현황 폐수처리장 폭기조에 유입되는 오·폐수의 정화를 위해 미생물에 산소를 공급하는 Roots blower 2대 운전중.

  20. 폭기조 D.0 관리(3) • 개선방안 • ▶ Roots Blower 2대중 1대를 고효율 터보 Blower로 교체 • → 산소농도를 2~3ppm 관리 • 기존 Roots Blower: 기저부하용 • 신설 Turbo Blower: 변동부하용 • ▶개선시 Blower의 예상 운전특성 ▶개선에 따른 절감율 :26%(회수기간 3년)

  21. 폭기조 D.0 관리(4) • 운전 현황 폭기조에 유입되는 오·폐수의 정화를 위해 미생물에 산소를 공급 하는 Roots blower 설비노후에 따른 전력손실이 크게 나타남.

  22. 폭기조 D.0 관리(4) • 개선방안 ▶ DO 센싱 통한 정압 가변유량 운전이 가능한 터보브로워 도입 ▶ 신설비 정격제원 50㎥/min, 0.6kg/㎠ 55kW ▶ 현재 공급유량 34㎥/min 기준 평균 부하 : 약 33kW ▶개선에 따른 절감율 :59% (회수기간 2년)

  23. 공기압축기

  24. 공기압축기 외기유입강화 Line #1 35℃ #8 #9 #10 #11 #12 #13 30℃ 공기압축기 정격 : 35mmAq, 320㎥/min 5.5kW(소비전력: 2.6kW) 실내 : 40~43℃ 3400㎥/h.대 Line #2 #14 #15 #5 공기압축기 정격 : 35mmAq, 320㎥/min 5.5kW(소비전력: 1.6kW) • 운전현황 95㎥/min 85㎥/min

  25. 공기압축기 외기유입강화 외기:28 ℃ 35 ℃ 흡입:30 ℃ 압축기 흡입구 40~43℃ 52∼72% 48~50℃ 실내확산 압축기내부 ▶ 외기유입을 위한 압입 fan이 외기보다 높은 옥상 복사열을 흡입하며, 압축기 냉각열이 실내로 배기되고있음. ▶높은 온도 공기 흡입에 따른 소비전력 증가 48∼28% 40℃

  26. 공기압축기 외기유입강화 • 개선방안 ▶ 실내확산 되는 배공기를 실외로 유인 ☞ 배기덕트를 설치하여 실내온도 강하(급기 sys’가동중지) ☞ 배기덕트 설치 및외기유입 덕트 확대 ☞ 흡입온도 3℃ 저하시 압축전력 1% 절감 ▶ 개선에 따른 절감율 : 공기압축기 소비전력의 3%

  27. 공기압축기 Dryer(1) 130℃ ↑ Non-purge MD 냉동식 Heater-purge 흡착식 30℃ Combination Air Dryer B B A A Heatless-purge 흡착식 Air Dryer • 운전 현황 ▶ 압축공기 건조를 위해 3가지 type의 Dryer가 운전되고 있음.

  28. 공기압축기 Dryer(1) • Dryer 별 부하 측정 • ▶ Heatless-purge type Air Dryer : 압축공기 퍼지량 • ▶ Combination type Air Dryer : 히터,브로워,냉동기,압축공기 퍼지량 • ▶ MD type Air Dryer : 로터회전모터

  29. 공기압축기 Dryer(1) ▶ Dryer type별 비용 검토

  30. 공기압축기 Dryer(1) • 개선방안 ▶ 보유중인 MD type air dryer의 로터교체 사용으로 Heatless-purge type air dryer 가동중지 ▶ 개선에 따른 절감율 : Dryer 소비전력의 47%

  31. 공기압축기 Dryer(2) ▶ 히팅 및 Cooling의 주기적인 변화에 따라 퍼지온도가 일정하게 변화하고 있음 ▶ 히팅 초기 퍼지온도의 하강은 타워안의 겔이 충분한 수분을 포함하고 있어 히팅열이 퍼지출구 까지 미치지 못하고 전부 겔에 전달됨(일반적인 현상)

  32. 공기압축기 Dryer(2) ▶ Cooling초기에는 타워안의 히팅을 통해 품고있는 열이 퍼지되면서 퍼지온도 상승을 유발하는게 보통이지만 한 개의 타워는 Cooling초기 온도상승이 없음. ▶ 온도상승 없는 타워의 경우 수분의 함유량 많을 것으로 타워교체 퍼지시 파손된 흡착제 등 장애로 인해 충분한 배출이 못이루어 것으로 추정

  33. 공기압축기 Dryer(2) ▶ Cooling 초기에 타워안에 잠재되어 있는 열이 퍼지 되면서 퍼지온도 상승을 유발하나 A/B 타워 모두 온도상승이 없음 ▶ 재생타워 히팅시 충분한 온도상승이 이루어지지 못함(많은 양의 수분 함유)

  34. 공기압축기 Dryer(2) ▶ 노점제어 임에도 불구하고 24시간 동안 Holding 시간이 거의 없음 ▶ AfterCooler, AirToAir H/X 및 냉수H/X에서 충분히 제습되지 않은 에어가 타워에 유입되어 제습능력 급감

  35. 공기압축기 교체검토 • 현황 main 공급압력 변화에도(7.2∼6.2kg/㎠) 말단(4.8kg/㎠) 사용처에 문제가 발생치 않아 공급압력의 강하 여지가 있으나 보유중인 압축기특성상 공급 압력의 변동폭을 줄이지 못하여 메인 헤더 공급압력을 유지하기 위해 loading_unloading 운전이 이루어짐

  36. 공기압축기 교체검토 • 개선방안 ▶ 터보공기압축기 도입하여 정압 운전 통한 안정적인 압축공기 공급 및 공급압력 강하 ▶터보공기압축기 도입시 기존 부하와의 검토대상 ☞ 안정적 압축공기 공급에 따른 공급압력 강하 ☞ 공급압력 강하 공급으로 압축공기 수요량 감소 ☞ 평균 전력원단위 향상 ☞ 스크류와 터보공기압축기 유지비용 절감

  37. 공기압축기 교체검토 ▶ 압력강하 10%당 7∼10%의 사용량 감소효과 값을 가짐 ▶ 개선에 따른 절감율 : 공기압축기 소비전력의 약 13%(회수기간 3년)

  38. 질의 응답

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