LNG 사용 보일러(열매보일러) 공기비 조정

열매체 보일러

 

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개선 전

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o LNG를 연료로 사용하는 용량 180만 kcal/h 열매체 보일러를 가동 중입니다. 열매보일러는 고온이 필요한 건조기 1, 2호기의 열원 공급용으로 사용됩니다.

o 열매체 보일러의 배가스 성분 분석 결과 산소 농도가 약 9.0 Vol.%이며, 이때의 공기비 가 1.8로 보일러 기체연료의 기준 공기비 1.1과 비교하여 약 70%의 과잉공기가 공급되어 불필요 공기가열에 의한 열손실이 발생되고 있습니다.

 

 

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개선 후

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o LNG 1N㎥를 완전연소 시키기 위해서 필요한 이론 연소공기량은 10.696N㎥이나, 실제 연소에서는 연료의 특성, 연소기기의 성능 등 제 조건을 감안하여 약 10%이내의 과잉공 기를 공급합니다. 이때의 공기비 1.1을 기체 연료 연소시의 목표공기비 또는 적정 공기비라 합니다.

o 보일러의 공기비를 정부 고시에서 기준으로 정한 목표치 1.1을 유지하려면 배가스 중의 가스성분을 정기적으로 분석하여 어떤 부하 변화에서도 배기가스 중의 O₂성분은 2.0% 이하로 관리하여야 합니다. 이를 위해서는 댐퍼제어, 배기가스중의 산소량 제어 배가스중 의 CO제어 방법 등이 있으나, 댐퍼제어로는 정밀한 제어효과를 기대할 수 없습니다. 따라서 공기비를 세밀하게 관리하기 위해서는 송풍기에 인버터를 부착한 O₂ 및 CO제어에 대해 검토되어야 합니다.

 

 

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기대효과

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o 절감열량(Q)

Q = {개선전공기비 – 개선후공기비} × 이론연소공기량(N㎥/N㎥-연료) × 공기의 평균 비열(kcal/N㎥℃)

   × (배가스온도 – 연소공기온도(℃)) × 연료사용량

   = (1.8 – 1.1) × 10.696 × 0.31 × (110 – 21) × 44.9

   = 9,277(kcal/h-연료)

 

o 절감율(E)

E = {절감열량(kcal/h-연료) ÷ 총입열합계(kcal/h-연료)} × 100

  = 9,277 ÷ 429,980 × 100

  = 2.2%

 

o 절감연료(LNG)량(L)

L = 연간 연료 사용량(N㎥/년) × 절감율(%)

   = 439,450 × 2.2 ÷ 100

   = 9,668(N㎥/년)

   = 10.2(toe/년)

 

o 절감금액(W)

W = 절감 연료량(N㎥/년) × 연료단가(원/N㎥)

    = 9,668 × 557.1

    = 5,386(천원/년)

 

o 제시된 절감량 계산방법은 해당 절감기법의 효과를 파악하는 개략적인 방법이며, 제시된 수치는 공 식적으로 검증된 것이 아닌, 참고사항입니다.

 

 

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