10톤(t/h) 보일러를 저용량 5톤(t/h) 고효율 콘덴싱보일러로 교체, 설비대체

5톤 보일러

 

제 목	10톤(t/h) 보일러를 저용량 5톤(t/h) 고효율 콘덴싱보일러로 교체
업 종	화공
생산제품	의약품
개선안 대분류	설비대체
개선안 소분류	적정 용량의 보일러로 대체

 

 

개선 전

ㅇ 멸균 등 생산공정용 및 공조기 온수공급용 증기를 생산하기 위해 10(t/h) 노통연 관식 보일러 1기, 20(t/h) 수관식 보일러 1기, 총 2기를 설치하여 주간단위로 전환운전.

 

ㅇ 보일러는 현장의 증기사용부하에 따라 4.5(kg/cm2g) 내외의 증기압력으로 저부하 운전 및 자동 ON-OFF 운전되고 있으며 전체적으로 부하량이 크지 않아 10(t/h) 노통연관식 보일러는 주간시간대에 저부하로 운전 중이며 야간시간대는 On-Off 운전.

 

ㅇ 20 (t/h) 수관식 보일러를 보면 10(t/h) 보일러보다도 용량이 커 주간시간대에도 On-Off 운전.

 

ㅇ 10(t/h) 보일러는 수량계 이상으로 열손실법에 의해, 20(t/h) 보일러는 수량계 오차가 적어 입․출열법에 의해 열정산을 실시.

 

 

ㅇ 사용증기부하 대비 보일러용량이 커 저부하운전 및 잦은 기동과 정지운전으로 연소효율 저하, 미연분 증대 및 Purge손실 증대로 저효율 운전됨으로써 소비연 료 증대.

➜ 야간시간대에는 부하율이 더 낮아 잦은 기동 및 정지를 반복함으로써 Purge에 따른 연료손실도 발생.

 

ㅇ 수량계가 정상인 20(t/h) 수관식 보일러를 기준으로 보면,

➜ 연간 20(t/h) 수관식 보일러 평균 증기생산량 : 1.6(t/h)

➜ 5(t/h) 초과 사용일 및 시간 : 2008년 2월 20일 10시 → 6.5(t/h)

 

<20(t/h) 수관식 보일러 일평균 증기사용량[2008년 자료]>

 

ㅇ 보일러운전에 있어서 저부하운전할 경우 공기비제어가 어려워서 다음 그림에서 와 같이 10(t/h) 노통연관식 보일러의 경우 사용증기부하가 1(t/h)이하일 경우 공기비가 맞지 않아 사용연료에 비해 이론공기량도 공급되지 못해 배가스 중 CO 농도가 증가함으로써 미연분에 의한 연료손실도 발생.

<10(t/h) 노통연관식 보일러 배기가스 분석자료>

 

 

 

 

개선 후

ㅇ 따라서 현 증기부하율을 고려하여 사용년수가 15년 정도인 10(t/h) 노통연관식 보일러를 저용량 5(t/h) 고효율 콘덴싱 보일러로 교체함으로써 공조부 하가 큰 동절기를 제외한 절기에 가동함으로써 부하율 상승에 따른 고효율 운전으로 소 비연료를 절감.

 

ㅇ 5(t/h) 고효율 콘덴싱 보일러

 

 

 

 

ㅇ 유사 부하조건인 타 사업장 P사 기설치 5(t/h) 고효율 콘덴싱보일러 열정산 자료는 다음과 같다.

 

 

 

 

 

기대효과

① 예상 절감량 :

○ 10(t/h) 노통연관식 보일러

= 10(t/h) 보일러 3∼11월 연료사용량(m3) × 절감율

= 346,080(m3) × 0.10

= 34,608(m3/년) [36.5(toe/년)]

 

○ 20(t/h) 수관식 보일러

= 20(t/h) 보일러 3∼11월 연료사용량(m3) × 절감율

= 402,870(m3) × 0.13

= 52,373(m3/년) [55.3(toe/년)]

 

○ 합 계 : 86,981(m3/년) [91.8(toe/년)]

주) 고효율 콘덴싱보일러 적용 시 급기팬 및 급수펌프 전력절 감 효과도 있으나 여기서는 무시함. 연간 전력절감액은 약 3(백만원/년) 전후임.

 

 

② 예상 절감률 :

= 연간 절감량(toe/년) ÷ 전체 에너지사용량(toe/년) × 100(%) = 91.8 ÷ 3,878 × 100

= 2.4(%)

 

③ 예상 절감액 :

= 연간 절감연료량 × 연료단가 = 86,981(m3) × 646.01(원/m3)

= 56,191(천원/년)

 

④ 투자비 : 100,000(천원)

➜ D사 고효율 콘덴싱보일러 1대 설치비용.

- 제어장치 및 설치비용 포함, 철거비용 포함.

 

⑤ 투자비 회수기간 : 1.8(년)

 

⑥ 온실가스(tC/년) 저감량 :

= 91.8(toe/년) × 0.637(tC/toe)

= 58.5(tC/년)

 

<기대효과 종합>

보일러세관, 노통연관보일러, 수관보일러, 관류보일러, 계속사용안전검사