증기 발생 압력 적정유지, 보일러 및 스팀시스템 절감기법

o 보일러에서 발생된 증기는 설정된 압력으로 운전하므로 증기온도와 배가스 온도가 비례 하여 배출되고 있어 과도한 압력 설정은 보일러의 열효율이 저하되는 원인이 되고 있습니다.

o 일반적으로 증기가 보유하고 있는 총 열량과 현열은 증기압력에 따라 비례하여 증가하 지만 잠열은 오히려 감소됩니다. 따라서 사용설비에서 요구하는 온도에 맞게 증기 압력을 유지할 필요가 있습니다.

o 예를들어 보일러 증기 발생압력을 5kg/㎠에서 4kg/㎠로 낮추면 보일러 배가스 온도도 낮아져 연료 절감이 가능합니다. 일반적으로 ‘배기가스 보유 폐열’을 회수하여 이용함으로 써 배기가스 배출온도를 25℃ 낮출 경우 연료의 약 1% 정도가 절감됩니다.

 

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개선 전

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o 보일러에서 발생된 증기는 급탕용 열원으로 아래와 같이 평균 5kg/㎠의 증기를 높은 압력으로 운전하므로 증기온도와 배가스 온도가 비례하여 높게 배출되고 있어 보일러의 열효율이 저하되고 있습니다.

 

 

 

[출처] 한국에너지공단, 보일러_에너지절약_Guide,2014

 

 

 

o 간접 열교환 방식으로 증기를 사용하는 설비에서는 증기가 갖고 있는 Enthalpy중에서 잠열을 이용하고, 현열은 응축수 상태로 회수하여 재이용하고 있습니다.

 

o 아래 표에서 보는바와 같이 증기가 보유하고 있는 총 열량과 현열은 증기압력에 따라 비례하여 증가하지만 잠열은 오히려 감소됩니다.

 

o 따라서 사용설비에서 요구하는 온도에 맞게 증기 압력을 유지할 필요가 있습니다.

 

 

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개선 후

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o 현재 열사용 설비에서 요구하는 온도가 50~60℃ 이므로 증기 2kg/㎠의 온도 133℃로 충분히 승온이 가능하나 증기 압력이 5kg/㎠에서 2kg/㎠로 낮게 공급되면 증기 의 비체적이 증대되어 현 배관 Size로 증기 공급량이 부족할 수가 있기 때문에 현 열사 용설비의 Heat Duty를 감당할 수 있는 증기 공급을 위해서 증기 발생 압력을 4kg/㎠로 낮추어 공급합니다.

 

o 이와 같이 보일러 증기 발생압력을 5kg/㎠에서 4kg/㎠로 낮추면 보일러 배가스 온도도 낮아져 연료 절감이 가능합니다.

 

o 일반적으로 보일러 배가스 온도와 열효율관계는 배가스 온도를 25℃ 낮출 시 연료가 1% 절감 가능하므로 아래와 같이 0.3%의 연료절감이 기대됩니다.

 

o 본 건물은 앞장의 증기 사용용도에서 언급한 바와 같이 4kg/㎠의 낮은 압력으로도 충분 한 난방공급이 가능하겠으므로 증기압력을 4kg/㎠로 낮출 시 잠열사용증대와 응축수 배 출손실열량이 감소되어 아래와 같이 연료절감이 기대됩니다.

 

 

 

 

[출처] 한국에너지공단, 보일러_에너지절약_Guide,2014

 

 

 

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