공정 배출 포화 증기를 이용한 마이크로 증기터빈 발전설비

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1 공정 배출 포화 증기를 이용한 마이크로 증기터빈 발전설비
주 사용처 소각 폐열 발전 제지 폐열 발전 열병합 폐열 발전

2 목 차 1. Micro Steam Turbine? 2. 적용 범위 3 Subtitle 3. 처리 공정 4. 경제성 분석
목 차 1. Micro Steam Turbine? 2. 적용 범위 Subtitle 3. 처리 공정 4. 경제성 분석 Subtitle 5. 산업 재산권 및 실적

3 1. Micro Steam Turbine? 배출되는 증기를 전력에너지로 변환 증기를 별도의 복수기 없이 응축수 재순환 사용
현재 소각설비에서 증기를 대기 중으로 배출하시나요? 배출되는 증기를 전력에너지로 변환 배출증기를 스팀터빈+발전기 세트를 이용하여 전력을 생산하여 소각장 전력비 절감 증기를 별도의 복수기 없이 응축수 재순환 사용 전력생산 후 증기는 대기압으로 응축시켜 보일러수로 재순환 사용함으로서 용수 및 용수처리비 절감 증기 라인의 잉여증기를 이용하여 동력을 회수 잉여 증기를 이용하여 대용량의 펌프, 유인송풍기 등 대용량 모터를 구동시켜 전력을 절감함.

4 한국내 영업 구조 마이크로증기터빈을 설치하여 얻어지는 효과는? 운전비용 절 감 생산기술 연 구 원 전력생산 동력비 절감
특허기술 제공 국책프로젝트수행 기술협력 응축수 이용 용수비 절감 용수절감 약품비 절감 운전비용 절 감 공동도급 E2NTECH ㈜ 이엔씨 증기복수기 가동비 절감 부대설비 가동비 절감 기술전수 터빈수입 온수활용 난방비 절감 운전기술 제작설치 일본 신코상사

5 2. 적용 범위 가. 적용 분야 폐기물 소각설비 분야 산업용 보일러 설비 분야
- 소각시 발생한 폐열 보일러 증기 전량을 대기 중으로 배출하는 설비 증기복수기를 이용하여 잉여 증기를 복수 재사용하는 설비 동력비, 용수비 등 운영관리비 절감이 필요한 설비 대용량 설비의 동력비 절감이 필요한 설비 산업용 보일러 설비 분야 kg/㎠의 저압 잉여 증기를 폐기하는 설비 - 펌프, 송풍기,압축기 등 대용량 설비에 동력 절감이 필요한 설비로서, 잉여의 저압 증기가 남는 설비 - 별도의 복수기를 설치한 설비

6 나. 적용범위 증기 조건 증기종류 : 포화증기 증기압력 : 3 – 40 kg/cm2 증기량 : 1 – 12 톤/시간
최대입구압력 40 Kg/Cm2 증기 조건 터빈입구압력 증기종류 : 포화증기 증기압력 : 3 – 40 kg/cm2 증기량 : 1 – 12 톤/시간 허용배기압력 : 12 kg/cm2 마이크로 증기터빈 적용범위 Mpa 허용배기압력 12 Kg/Cm2 최소입구압력 3 Kg/Cm2 최대투입량 12 톤/시간 ☞ 증기의 공급압력 높고 배기압력이 낮을수록 에너지 회수 및 발전용량 이 증대됨. 최소투입량 1톤/시간 터빈증기투입량(t/h)

7 3. 처리 공정 가. 처리공정 설명 기존 공정 이용 기존설비의 개조에 따른 설치의 용이성 증기터빈+발전 공정
기존설비의 개조에 따른 설치의 용이성 증기터빈+발전 공정 컨테이너 내장 일체화 설비로 설치및 운전 관리가 편리함. 응축수의 재 순환 공정 터빈 공정 후 증기의 응축수를 보일러 용수 재 사용가능(별도의 연수/순수 처리 없음) 기존 전력과 발생전력의 동기화 증기 발생에 따른 생산 전력의 기존 전력과 동기화 실현 복수탱크 증기터빈 발전기 ◈ 에너지 절약은 작은 것부터 실천을…..

8 나. 처리 공정도

9 증기터빈의 회전수가3600(1800)rpm에 도달하면 발전을 하는 방식
다. 에너지 회수 방식 1) 발전기 연결 방식 증기터빈을 커플링을 이용하여 유도발전기에 조합한 것으로 증기터빈의 회전수가3600(1800)rpm에 도달하면 발전을 하는 방식 커플링 증기유량이 변동되어도 정격 전력량 이상으로 발전되지 않도록 제어 기존전력과 연결하는 동기화 및 안전장치 를 별도로 설치함. 기존 전력소비량의 대폭적인 절감이 예상 설비 자체가 간단하며 유지관리가 용이함. 기존 증기 생산 설비 부근에 설치가 가능. 발전기 증기터빈

10 커플링,클러치 와 증기터빈을 연결하여 동력을 회수하는 방식
2) 이축 모타 클러치 연결 방식 기존 또는 신설 회전기기의 모타를 양축식으로 변형하여 커플링,클러치 와 증기터빈을 연결하여 동력을 회수하는 방식 기존의 유도식 모터의 동기회전수를 이용하여 증기터빈의 회전수를 제어함으로 엄청난 에너지 절감을 이루게 됨. 터빈회전수가 저감되면 자동으로 클러치가 떨어저 모타 자체 운전모드로 변경 운전. 장치가 간단 하고, 기존 동력설비의 에너지 절약이 대단히 높다. 긴급차단벨브가 본체에 장착되어 안전함. 클러치세트 증기터빈 기존모타

11 라. 본 공정의 활용 사례 폐기물 소각설비 개요 발전 용량 , 경제성 분석
- 소각용량 : 500kg/H, (폐기물발열량 = 3,000kcal/kg) - 증기 발생량 : 평균 1.2톤/시간, 포화증기, 최대 7 kg/cm2 발전 용량 , 경제성 분석 - 발전 용량 : 최대 70/ 최소 40/ 평균 50 KWH - 년간 최대 5,000만원 이상 에너지 절감 예상

12 공급처 사용 후 잉여 증기 발생량 동력 절감 용량 , 경제성 분석 - 배출 증기 조건 : 압력 – 0.1 bar
- 잉여 공급 증기 조건 : 용량 - 3,500kg/H, 압력 – 1 bar - 배출 증기 조건 : 압력 – 0.1 bar 동력 절감 용량 , 경제성 분석 - 절감 동력량 : 100 KWH - 년간 최대 1 억 이상 에너지 절감 예상

13 마. 본 설비의 설치 사례 배출증기 발전공정 잉여증기 에너지 절감공정 (마이크로 스팀터빈 발전 시스템)
(마이크로 스팀터빈 + 양축모타 시스템)

14 바. 외형도 및 칫수 증기터빈 + 발전기 세트 증기터빈+클러치+이축모타 증기터빈 + 발전기 세트
증기입구 증기입구 발전기 증기출구 증기출구 G : 발전세트, C : 클러치 이축모타세트

15 4. 경제성 분석 가. 폐기물 소각시설 운전 예상자료 용량 항목 단 위 소 각 용 량 5톤/일 10톤/일 15톤/일 24톤/일
소 각 용 량 5톤/일 10톤/일 15톤/일 24톤/일 30톤/일 40톤/일 50톤/일 소 각 량 Kg/H 500 625 938 1,000 1,250 1,667 2,083 증기발생량 T/H 1.2 1.5 2.2 2.4 3.0 4.2 5.0 급 수 량 ㎥/월 900 1,020 1,560 1,680 2,100 2,760 3,480 급 수 처 리 연 수 연/순수 순 수 증기복수기 없 음 있 음 증기 조건 공급 Kg/㎠ 배기 대기압 예 상 평 균 발 전 용 량 KWH 50 100 150 200 250 ☞ 폐기물 조건 : 선별된 생활 쓰레기, 발열량 : 3,000 kcal/kg 기준 ☞ 증기발생량 T/H 당 40~50 KWH 전기생산기준

16 나. 경제성 분석 용량 항목 단 위 소 각 용 량 단위 : 천원 년간 에너지 절 감 비 용 5톤/일 10톤/일 15톤/일
소 각 용 량 5톤/일 (10h/일) 10톤/일 (16h/일) 15톤/일 24톤/일 (24h/일) 30톤/일 40톤/일 50톤/일 년간 발전량 MW/년 720 1,440 1,800 2,520 3,240 전기 요금 기본료 456 912 1,140 1,596 2.052 사용료 천원/년 44,640 89,280 111,600 156,240 200,880 보일러 용수비 6,480 7,344 11,232 12,096 7.560 9,936 12,528 보일러수 처리비 378 428 655 705 2,268 2,980 3,7584 복수기 가동비 22,680 29,808 37,584 년간 에너지 절 감 비 용 51,498 52,412 101,167 102,081 144,108 198,964 254,750 * 전기요금 : 산업용”을” 기준, 평균요금 적용 * 보일러 수 : 시상수 , 600원/㎥ 기준 ☞ 상기 금액은 최소 운전 조건을 적용하였으며, 가동조건에 따라 변동이 있음.

17 다. 설치에 따른 경제성 분석 예 소형증기터빈의 발전성능 폐기물소각설비(24시간/일, 300일/년)
- 소각용량 : 30톤/일(1,250 Kg/H) - 증기발생량 : 3 톤/시간 증기터빈 발전 용량 - 발전 조건 : 공급 2 Bar , 배기 atm - 발전량 : 150 KWH - 년간 발전량 : 1,800 MW 경제성 분석 - 년간 에너지 절감금액 : 1.44억/년 급기압력 2.0Mpa 1.4Mpa 1.0Mpa 0.8Mpa 축동력 배기압력 대기압력 증기량

18 5. 산업재산권 및 실적 가. 산업재산권 및 기술지원체계 특 허 (특허 출원 중) 포화증기를 이용한 소형발전공정
2단 원심력을 이용한 포화증기로부터 기수분리장치 포화증기 정압 유지 저장장치 보일러 급수를 이용한 무동력 응축 복수장치 기술 협약/지원 한국생산기술연구원/지능형산업설비팀(류태우 박사) 스웨덴 AF Consultant/에너지.환경사업부 일본/신코상사 기계사업본부 서울산업대학교/청정기술연구소

19 나. 실 적 (일본내 실적) 납품처 설비명 공급압력 (kg/cm2) 배기압력 (kg/cm2) 배 기 이용처 증기량 (T/H)
나. 실 적 (일본내 실적) 납품처 설비명 공급압력 (kg/cm2) 배기압력 (kg/cm2) 배 기 이용처 증기량 (T/H) 접속방식 동력 (KW) 가동시간 (H/년) 설치일 기계 업체 관 류 보일러 8.0 포화 3.0 탈기기 1.8 유도발전 15 8,000 에너지공급사 0.25 열 원 2.8 클러치 이축모타 120 펌프 제지 공장 공정 증기 0.8 0.0 복수회수 1.2 75 압축기 4,000 4.0 대기방출 7.3 260 목재 소각 13.0 6.3 17.0 0.4 제지공정 3.55 송풍기 2.4 80 화학 39.0 350도 공정증기 350 11.0 150 6,000 타이어 열병합 발전 6.5 2.7 가열공정 1.4 20