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폐 증기를 활용한 전력생산기술

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폐 증기를 활용한 전력생산기술. 2008.10.01. 기술사 전 금 하. 목 차. 1. 폐 증기 란 ?. 2. 적용 분야. 3. 저압용 폐열 발전 시스템. 4. 처리 공정. 5. 경제성 분석. 4 Subtitle. 6. 관련법령과 처리절차. 1. 폐 증기 란 ?. 저압용 증기 1) 통상 증기압력 10 kg/cm2 이하의 저압 포화 증기를 말하며 , 2) 건조 , 가열 , 등 공정이용 후 경제적 가치가 없어서 응축 또는 배출되는 - PowerPoint PPT Presentation

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Page 1: 폐 증기를 활용한 전력생산기술

폐 증기를 활용한 전력생산기술폐 증기를 활용한 전력생산기술

기술사 전 금 하

2008.10.01.

Page 2: 폐 증기를 활용한 전력생산기술

목 차목 차목 차목 차1. 1. 폐 증기 란폐 증기 란 ??1. 1. 폐 증기 란폐 증기 란 ??

4 Subtitle4 Subtitle

2. 2. 적용 분야적용 분야2. 2. 적용 분야적용 분야

3. 3. 저압용 폐열 발전 시스템저압용 폐열 발전 시스템3. 3. 저압용 폐열 발전 시스템저압용 폐열 발전 시스템

5. 5. 경제성 분석경제성 분석 5. 5. 경제성 분석경제성 분석 4. 4. 처리 공정처리 공정4. 4. 처리 공정처리 공정

6. 6. 관련법령과 처리절차관련법령과 처리절차6. 6. 관련법령과 처리절차관련법령과 처리절차

Page 3: 폐 증기를 활용한 전력생산기술

저압용 증기 1) 통상 증기압력 10 kg/cm2 이하의 저압 포화 증기를 말하며 ,

2) 건조 , 가열 , 등 공정이용 후 경제적 가치가 없어서 응축 또는 배출되는

저압 증기 (3-5 kg/cm2) 로서 전 산업공정 분야에서 배출증기

3) 중소형 소각설비에서 전량 배출되거나 , 응축되어 사용되는 증기

4) 과잉으로 생산되어 별도의 에너지원으로 응축시키는 증기

5) 공정용 증기로 사용되기 위하여 7-8kg/cm2 의 압력에서 1.5-4.0

kg/cm2

의 압력으로 감압되어 사용되는 증기

1. 1. 폐 증기 란폐 증기 란 ??1. 1. 폐 증기 란폐 증기 란 ??

Page 4: 폐 증기를 활용한 전력생산기술

폐 증기 발전 설비란 ? 1) 고도의 기술이 요하지 않는 공정에 의하여 전력을 생산하는 설비

- 발전설비에 준하는 유지관리

- 안정된 증기의 압력 , 온도 및 질 관리

2) 고도의 초 순수 생산 설비 ( 발전설비 필수 ) 가 요하지 않는 발전설비

- 증기 중의 Na, Ca, Si 농도 0.02 ppm 이하 유지

- 순수 또는 초 순수 처리 , 탈기 및 탈산 처리 필수

3) 저질의 저압증기를 정제하여 발전용 증기로 제조하여 발전하는 설비

- 증기 전 처리에 의한 발전 적합성

- 발전 후 공정용 증기 사용의 이용성

4) 저 비용 , 저 기술에 의한 무인 운전이 가능한 발전설비

Page 5: 폐 증기를 활용한 전력생산기술

• 배출 또는 응축되는 증기를 전력에너지로 변환 저압 저질의 배출 . 응축 증기를 증기 전처리 및 MSEG 시스템에 의한 전력 생산

• 공정용 증기의 전력 생산 및 공정 증기 이용 공정에 사용되기 전에 공정에 사용되기 전에 압력 차이에 의한 발전압력 차이에 의한 발전 을 하고 배출 증기를 건조 을 하고 배출 증기를 건조 , , 가열 등 가열 등 공정 증기로 활용공정 증기로 활용하여 에너지 극대화 실현하여 에너지 극대화 실현

• 공정 후 저압의 증기를 전 처리를 거쳐 폐열 발전 가능 4-5 Kg/cm2 정도의 압력에 의한 증기 발전 가능

• 증기 부하 변동에 따른 잉여 증기의 폐열 발전

증기 부하에 따른 잉여증기를 전량 전력에너지로 변환 가능

폐열 발전에 따른 경제적 효과폐열 발전에 따른 경제적 효과

Page 6: 폐 증기를 활용한 전력생산기술

운전비용운전비용절 감절 감운전비용운전비용절 감절 감

Key PointKey Point

용수재이용용수재이용약품비절감약품비절감용수재이용용수재이용약품비절감약품비절감

전력생산전력생산 동력비 절감동력비 절감

응축수 이용응축수 이용 용수비 절감용수비 절감

저압공정 증기활용

증기복수기증기복수기 가동비 절감가동비 절감

온수활용온수활용난방비 절감난방비 절감

온수활용온수활용난방비 절감난방비 절감

200 KWH 급2.6 억 / 년 절감 예상

포화 증기 5 톤 / 시간7 kg/cm2, 7000 시간 / 년

Page 7: 폐 증기를 활용한 전력생산기술

2. 2. 적용 분야적용 분야2. 2. 적용 분야적용 분야• 환경 분야환경 분야 1) 폐기물 소각설비 : 수증기 전량을 대기 중으로 배출하는 설비

증기를 응축하여 에너지를 소비하는 설비

운영관리비의 대폭 절감이 필요한 설비

2) 축산폐수 , 분뇨처리설비 : 폐 가스 이용 발전 또는 열 이용설비의

폐열 발전이 필요한 설비

3) 매립가스이용 발전 설비 : 폐열 이용 부가 발전 필요 설비

• 산업용 열 설비 설비 분야산업용 열 설비 설비 분야 1) 생산되는 증기를 이용하여 전력 생산 및 공정 증기이용 사업장 2) 공정사용 후 저압 잉여 증기를 응축 또는 폐기하는 분야3) 공정용 증기사용에 따른 감압조절 벨브 사용하는 사업장

Page 8: 폐 증기를 활용한 전력생산기술

3. 3. 저압용 폐열 발전 시스템저압용 폐열 발전 시스템3. 3. 저압용 폐열 발전 시스템저압용 폐열 발전 시스템

가 . 저압용 증기 사용 현황

● 200200 톤톤 // 일 이하 급의 폐기물 소각설비 등 환경설비일 이하 급의 폐기물 소각설비 등 환경설비 - 인근 열 병합 발전설비의 증기 공급 ( 대 용량 급 )

생산 증기의 대기 배출 ( 소형 급 )

추가 에너지에 의한 증기 응축설비 가동 ( 중형 급 )

- 발전용 초 순수 처리시스템 불비 - 발전 설비를 위한 전문인력 미확보● 가열가열 , , 건조건조 , , 증발 등 저압의 증기 이용 사업장증발 등 저압의 증기 이용 사업장 - 생산 증기의 감압 변에 의한 증기 감압 후 공정 이용 - 공정 이용 후 증기는 전량 응축 또는 폐기● 증기 부하에 따른 잉여 증기 전량 배출증기 부하에 따른 잉여 증기 전량 배출

Page 9: 폐 증기를 활용한 전력생산기술

나 . 저압 증기 발전 도입 시 고려사항● 보일러 용수 관리 - KS B 6209 (20-30 kg/cm2) 수질 기준 - 발전용 순수 / 초 순수 처리시스템

항 목 단위 VGB 기준분석 결과치 (2007.07-09)

비 고지하수

연수처리시상수

연수처리 평균

철 (Fe) [ppm] 0.020 0.228 0.016 0.189 순수처리

실리카 [ppm] 0.050 0.273 0.011 0.223 순수처리

Cu [ppm] 0.003 0.006 0.001 0.005 적합

Na [ppm] 0.010 0.894 0.448 0.894 순수처리

Ca [ppm] 0.010 0.787 0.020 0.638 순수처리

• VGN 기준은 독일보일러협회에서 증기터빈의 연속 가동조건 으로 규정한 기준임

• 응축수의 분석치를 7kg/cm2 의 포화 증기로 환산한 수치임 .

• 7kg/cm2 의 포화 증기의 비체적은 0.001107 kg/m3

Page 10: 폐 증기를 활용한 전력생산기술

● 증기의 전 처리

- 기수분리 건도 약 95-98% 정도로 수분을 99.99% 분리 사이클론식 , 원심력식 – 증기속도 12m/sec 일 때 약 98% 증기속도 20-25m/sec 일 때 약 40-60% 차폐판식 – 증기속도 10-47m/sec 일 때 100%

- 정압 유지 보일러의 부하 변동 , 배관의 압력손실 , 기타 압력에 따른

터빈 회전수의 변동 폭을 줄여 공급압력의 정압 유지

Page 11: 폐 증기를 활용한 전력생산기술

● 증기터빈의 선정

- 전력 생산용 증기의 100% 전력 생산이용 , 배기증기 압력 0.01 kg/cm2

* 배압터빈의 적용은 경제성 불비에 따른 적용 불가

- 전력 + 배기증기의 공정 이용 공급 및 배기 압력의 엔탈피 차이에 의한 발전 및 배기증기의

공정이용 ( 최대 5,0 kg/cm2 의 증기 이용 )

* 배기 증기의 건조 , 증발 , 난방 , 원예 , 화훼용 등 공정용 증기 이용

Page 12: 폐 증기를 활용한 전력생산기술

● 유지관리

- 기동 및 정지 시 터빈 가열 및 축 얼라이번트의 필수관리

- 블레이드브 및 축부의 실리카 부착 관리

- 순수의 제조 및 응축수 유지관리

- 기타 전문인력에 의한 관리 시스템

● 생산전력의 연계 - 상용전력선 연계방식 ( 동기발전 )

- 상용전력선 분리방식 ( 동기 또는 유도 발전 )

- 생산전력의 소내 전력 이용 또는 역 송전 방식

Page 13: 폐 증기를 활용한 전력생산기술

다 다 . . 폐 증기 발전을 위한 저압 증기 터빈의 선정폐 증기 발전을 위한 저압 증기 터빈의 선정

1) 1) 선정 기준선정 기준

◈ 소형 증기터빈발전기의 종류 - MSTG : 기존의 블레이드형식의 터빈발전기 ( 대다수의 국내설치형식 ) ( 블레이드형 터빈 + 커플링 + 발전기 ) - MSEG : 스크류식의 터빈발전기 ( 스크류형 터빈 + 기어박스 + 발전기 )

* MSTG : Micro Steam Turbine Generator , * MSEG : Micro Steam Energy Generator

◈ 증기 조건 - 유 량 : 5 m3/ 시간 - 종 류 : 포화증기 - 유입 압력 : 7-9.5 kg/cm2.G , 배기압력 : 0.1 -4.5 kg/cm2.G

◈ 보일러 수질 조건 - KS B6209 (20-30 kg/cm2)

Page 14: 폐 증기를 활용한 전력생산기술

2) 2) 적용 증기터빈적용 증기터빈

◈ 용 도 : 폐열 활용 발전용으로 유럽 , 미국의 경우 20 bar 이상의 고압증기를

사용하며 ,

일본의 경우 5-10kg/cm2 의 저압증기를 사용하여 발전 사례가 있음 .

◈ 제조사 : S 사 ( 독 ), C 사 ( 미 ), E 사 ( 미 , 일 ), K 사 , E 사 ( 일 ) 등

주로 2 MW 이하 급 으로 주문자 요구에 의하여 제작됨 .

국내의 경우 , 대형소각장 (200 톤 / 일 ) 설치기종으로 일본 및 독일 제품

이 주로 설치됨 .

◈ 발전 효율 : 15% 내외 (AC 생산 , 역율 0.7 정도 )

◈ 유지 관리성 : 고도의 기술 요함

◈ 요구수질 : 순수이상의 용수처리 필요하며 , 대단히 세심한 관리 요구 (VGN 기준 )

◈ 실적 : 국내 대형소각장 3 개소 및 일본 2 개소 방문 현지조사 실시 )

Micro Steam Turbine Generator (MSTG)

Page 15: 폐 증기를 활용한 전력생산기술

Micro Steam Energy Generator (MSEG)

◈ 용 도 : 가스터빈 , 공정 폐 증기을 이용하여 소규모 발전용

◈ 제조사 : K 사 ( 일 ), S 사 ( 독 )

주로 1 MW 이하 급으로 국내 설치 사례가 없으며 ,

일본의 경우 , 신기술로 보호받고 있는 기술임 .

◈ 발전 효율 : 25% 내외 ( 역율 1)

◈ 유지관리성 : MSTG 에 비하여 무인 운전 가능설비

◈ 요구수질 : KS B6209 수질 조건

◈ 설치실적 : 일본의 제지업체 , 열병합발전설비 등 2 개소

Page 16: 폐 증기를 활용한 전력생산기술

3. 3. 증기터빈의 비교증기터빈의 비교

 형 식MSTG

(Micro Steam Turbine Generator)

MSEG(Micro Steam Energy Generator)

외 형

설비 구성 블레이드형 터빈 + 커플링 + 발전기 스크류식 터빈 + 기어박스 + 발전기

터빈형식 단단 브레이드형 2 축 스크류형

발전효율 증기조건에 상이하지만 약  12-13% 증기조건에 상이하지만 약  23-25%

발전방식 유도 발전  동기 발전 

Page 17: 폐 증기를 활용한 전력생산기술

항   목  유 도 발 전 동 기 발 전

단독 운전 단독운전 불가 단독 또는 병렬 운전 가능

돌입 전류 병렬운전 시 돌입전류가 크다 동기점에서 병렬투입하기에 적다

역 율 계통에서 여자전류 취하므로 낮다  (진상콘덴서 사용 보상 )

역율 0.8-1.0 으로 운전

여자 장치 불필요 필요

출력 조정 전부하 -무부하 속도 차이가적어 출력 조정 제어가 어렵다 용이하게 출력 조정함

전압 파형 전원계통과 동일한 파형 고유의 파형 형성 ( 별도의 컨버터사용 )

고조파 부하 고조파 부하 내량이 크다 열 용량에 의하여 허용출력 결정

단락 특성 지속단락전류가 흐르지 않아서선택 차단이 불가함 .

여자방식에 의한 지속전류가 흘러 , 사고 시 선택 차단이 가능함

적용 범위 10 – 1000 KVA정도 용량 제한 없음

유도발전과 동기발전의 비교유도발전과 동기발전의 비교

☞ 참고 자료

Page 18: 폐 증기를 활용한 전력생산기술

 형 식 MSTG(Micro Steam Turbine Generator)

MSEG(Micro Steam Energy Generator)

성 능

•  배기 압력 조절 불가

•  증 기 량  : 5.0 톤 /시간 (200KW 정격용량 )•  압력조건  : 7.0(입구 ) → 0.5(출구 )•  회 전 수  : 5,500 rpm•  선단속도  : 115 m/sec•  발전출력  : 115 KW

• 공정에 따른 발전 후 배기압력 조절 가능 (0.1 – 5.0 kg/cm2.G 가변 조절 가능 )•  증 기 량  : 5.0 톤 /시간  (200KW 정격용량 )•  압력조건  : 7.0(입구 ) → 0.5(출구 )•  회 전 수  : 3,600 rpm(발전기 축 )•  선단속도  : 37 m/sec•  발전출력  : 200 KW (약  1.6배 이상 고효율 )

•  증기터빈 발전기 용량   : 200 KWH•  정격 발전 용량         : 120 KWH•  용량 대비 발전 효율    : 55%•  통상적인 성능보장      : 110 KWH •  전체 증기터빈발전효율  : 13 - 15% 내외 •  용량 대비 최소 발전용량  : 40%

• 증기터빈 발전기 용량   : 200 KWH•  정격 발전 용량         : 200 KWH•  용량 대비 발전 효율    : 100 %•  통상적 성능보장        : 200 KWH •  전체 증기터빈발전효율  : 23 - 25% 내외•  용량 대비 최소발전용량  : 20%

Page 19: 폐 증기를 활용한 전력생산기술

 형 식MSTG

(Micro Steam Turbine Generator)

MSEG(Micro Steam Energy Generator)

유지관리

• 블레이드 및 축부에 실리카 부착

진동 및 불균형에 의한 파손

• 회전체 외부 노출에 의한 안전관리

• 터빈 내부 실리카 부착이 전혀 없음

• 패케지형으로 설비 외부노출이 없음

• 완전 무인운전 형식

• 진상 콘덴서가 필요함

• 기동시 , 별도의 예열이 필요 .

( 축간 팽창 및 수축을 고려 )

• 터빈의 예열 및 냉각에 따른 터빈

축 ,

발전기 축의 전문적 조정이 필수

• 커플링의 이격 조정이 필요

• 진상 콘덴서 불필요

• 예열이 필요없는 2축 스크류 구조

( 축간 수축 , 팽창 고려할 필요 없음 )

• 터빈 축과 발전기 축 연결 기어박스의

별도의 냉각장치가 설치되어 축간

전문적 조정이 필요 없이 구동됨 .

기존 블레이트 형식의 실리카 부착 현상

Page 20: 폐 증기를 활용한 전력생산기술

 형 식 MSTG(Micro Steam Turbine Generator)

MSEG(Micro Steam Energy Generator)

신 뢰 성

• 저속이지만 브레이드의 선단 속도가 대단히 빨라 터빈의 응력이 높아 신뢰성이 떨어짐 (115 m/sec) ( 블레이드 부착 실리카에 의한 진동 발생 )• 터빈 축과 발전기 축간 커플링 연결 구조로 회전 slip 이 생겨 효율 저하

• 스크류의 선단 속도는 블레이드 형식의 1/3 수준으로 터빈의 내부응력이 적어 높은 신뢰성 확보 (37 m/sec)• 축간 연결은 2 축 구조의 기어박스형으로 보다 높은 전달효율을 나타냄

수질관리 •  터빈 내부의 스케일 부착 방지를   위한 초 순수 처리가 필수 조건임 .

•  연수관리 (터빈 내부 스케일 부착이 없는 구조로서     경도가 다소간 높아도 됨 )

적 용 성

•  설계에 의한 단순 발전형식으로   배압 조절이 불가하므로 공정용    증기 사용이 불가•  기존설비를 이용한 차압에 의한    발전 불가 

• 단순 증기 발전용• 증기 발전 후 1.0 -4.5 kg/cm2 의 저압증기 ( 난방 , 온수 , 가열 공정 , 건조공정 등 ) 이용 ( 가변적으로 배압을 조정하여 사용 가능 )

Page 21: 폐 증기를 활용한 전력생산기술

 형 식 MSTG(Micro Steam Turbine Generator)

MSEG(Micro Steam Energy Generator)

제 조 사

• 독일 지멘스사 , 미국 엘리오트 , 쿠퍼스 사 , 일본 신코상사 /고베제강 등 높은 신뢰성 회사• 중국 , 인도 등 신뢰성 없는 회사 등

• 일본 : 신코상사 /고베제강• 독일 : 지멘스

설 비 비

•100 KW 당   30만  USD •  실제  200 KWH용량의 전기를 생산하기 위하여 정격용량  400 KWH용량의 증기터빈 선정•  실제 증기터빈발전기  : 120만  USD

• MSTG 의 2/3 가격• 정격 용량 200 KWH 용량의 경우 , 200KW 100% 부하로 생산됨 .• 실제 본체 설비비는 60 만 USD

납 기 •  발주 후 최소   24 개월 이후  • 발주 후 약 12 개월

실 적

• 국내 : 대형소각장 (200 톤 /일 )에 다수의 설치실적 있음 . 유지관리의 난이성 으로 정상적 운전 실적은 극히 적음• 해외 : 고압의 증기를 요하는 실적이 주로 유럽 및 미국에 설치

• 국내 : 적용 실적 없음

• 일본 : 2007 년 상용화된 기술로 2 기가 약 2 년간 정상 가동되고 있음 .

Page 22: 폐 증기를 활용한 전력생산기술

1) 환경설비 ( 소각설비분야 )

공정 특허공정 특허 : 포화증기를 이용한 발전장치 및 포화증기를 이용한 발전방법

● 기존소각공정 이용 - 기존의 소각설비의 증기라인을 연결하여 발전 공정 시공 및 운영 - 용수 : 순수제조설비의 개 . 보수 이용 - 증기 : 기존 증기헤더에서 분리하여 발전 공정

연결 발전 후 응축기 이용 응축수 재 이용 - 응축수 : 기존의 응축 공정이용

● 전력 동기화 - 소내 전력이용 - 기존 전력선 연결 및 매전 - 비상발전 동시 연결 - 발전 후 부족 전력은 한전 선로 전력 이용

4. 4. 저압용 폐 증기 발전 공정저압용 폐 증기 발전 공정4. 4. 저압용 폐 증기 발전 공정저압용 폐 증기 발전 공정

Page 23: 폐 증기를 활용한 전력생산기술

스팀헤더로 배출되는 저질의 증기를

증기터빈에 적합하도록 전 처리하는 공정

◈ 기수분리공정 : 저압의 포화증기로부터 수분을 99.99% 이상 제거하는 공정으로 3 단 원심력이용 분리하는 공정

◈ 정압 유지 공정 : 분리된 정제증기를 발전공정에 적합하도록 일정압력을 유지시키는 공정

전처리 공정

증기

유입

분리증기배출

분리수배 출

분리수배 출

분리수 배출

Page 24: 폐 증기를 활용한 전력생산기술

고도로 기수 분리되고 정압이 유지되는 포화증기를 이용하여

마이크로 증기 터빈을 동작시켜 동력을 생산하는 공정

◈ 발전 설비 초고효율 스크류식 증기터빈과 인버터

및 컨버터에 구동되는 동기발전기를 조합

한 증기발전장치 (MSEG) 는 고효율

안정적인 전기 에너지를 생산하는 설비 .

발전 공정

마이크로증기터빈

기존 증기터빈 대비 160% 이상의 발전효율을 내는 스크류식 증기 터빈 발전기스크류식 증기 터빈 발전기

Page 25: 폐 증기를 활용한 전력생산기술

MSEGMSEG 의 작동원리 및 구성의 작동원리 및 구성

성능곡선성능곡선

Page 26: 폐 증기를 활용한 전력생산기술

◎ 기수 분리수 , 정압유지 저장조의 드레인 수 및 증기터빈에서 배출되는

증기는 기존의 증기복수기를 이용하여 보일러 용수로 만들고 , 증기를 이용하여

탈기를 하여 보일러수로 재 이용하는 공정 . ( 응축수 회수율 80% 이상 )

◎ 증기 복수기는 사용 증기의 압력에 따른 인버터 구동형 설치 계획 .

기수분리기

정압유지기

증기터빈 저압 증기복수기

보일러 수 재이용

드레인 용수

후처리 공정

Page 27: 폐 증기를 활용한 전력생산기술

2) 산업 공정 증기 이용 설비

저압용 폐열발전설비

기존 공정이용 방법

공급압력(kg/ ㎠

)

배기압력(kg/ ㎠

)

소요증기량( 톤 / 시간 )

발생전력(Kw)

9.5 3.5 10.0 267

8.5 3.0 9.0 243

8.0 3.0 8.6 210

8.0 2.0 8.6 294

기존 공정용 증기를 이용하기 위하여 감압 벨브를 사용하는 대신 , 발전 설비

구축 시 10 톤 / 시간의 증기 활용하여 약 300 KWH의 전력 생산 및 증기 이용

● 공정용 증기 감압 후 사용 공정

증기압력에 따른 발전량 변화

Page 28: 폐 증기를 활용한 전력생산기술

고압의 증기를 공정 사용 후 배출되는 페 증기를 이용하여 발전하는 공정으로

4-5 kg/cm2 의 증기 10 톤 / 시간 일 경우 , 350 -450 KWH의 전력 생산 및

응축수 활용 가능

● 공정 사용 후 배기증기의 발전 공정

 증기량 공급압력 배기압력 발전량

( 톤 / 시간 )

(kg/cm2) (kg/cm2) (KWH)

Case I 10 5.0 0.0 446

Case II 10 4.5 0.0 427

Case III

10 4.0 0.0 394

Case IV

10 3.5 0.0 367

공정 후 폐 증기

전 처리설비

발전 설비

응축 설비

응 축 수

증기압력에 따른 발전량 변화

Page 29: 폐 증기를 활용한 전력생산기술

100 KWH 100 KWH 용량 적용 경우용량 적용 경우

- 급기 압력 : 최대 10 Kg/cm2

- 배기 압력 : 최대 5 Kg/cm2

* 배기압력은 공정용 증기 압력

에 맞춰 0.5 -5.0 kg/cm2 로

설정 발전을 합니다 .

* 배기압력에 따라 발전량의

증 . 감이 있습니다 .

3) 배기증기에 따른 발전량 변화

Page 30: 폐 증기를 활용한 전력생산기술

4) 개략 성능도

•급기 압력 : 7.0 kg/cm2

•배기 압력 : 1.0 kg/cm2

•소요증기량 : 2,561 kg/H

•발전량 : 100 KWH

Page 31: 폐 증기를 활용한 전력생산기술

5) 표준 사양

본 사양은 제조자인 고베제강㈜에 의하여 성능개선을 위하여 변경될 수 있음 .

Page 32: 폐 증기를 활용한 전력생산기술

6) 설치 사례 (100KWH 용량 )

CV-101

Steam

Steam

기존 배관라인

증기조건증기조건

- 급기압력 : 7.0 Kg/cm2

- 증 기 량 : 2.3 톤 / 시간

증기조건증기조건

- 배기압력 : 0.3 Kg/cm2

- 증 기 량 : 2.3 톤 / 시간

From : Steam Header From : Steam condensor

Page 33: 폐 증기를 활용한 전력생산기술

MSEG 의 실제 가동상황

증기 입구조건

압력 : 7.0 kg/cm2

유량 : 2,356 kg/h

증기 배기조건

압력 : 0.3 kg/cm2

발전량 : 97.9 KWH

Page 34: 폐 증기를 활용한 전력생산기술

MSEG 의 주요 운전 자료 관리

구 분 관리 항목

운 전자료관리

* 압력 - 공급증기 , 발전증기 , 배기증기 , 외부압력 등

* 온도 – 공급증기 , 본체온도 , 주위온도 , 발전기코일온도 등

* 유량 – 발전용 증기유량 , 냉각수량 등

* 시간 – 운전시간 ( 가동시간 )

* 전력 – 적산발전전력

이상정지 * 기동 지연 , 비상정지 , 발전기코일온도 상승 ,

* 급기증기압력 및 온도상승 , 배기압력 상승 ,

* 본체급기 압력저하 , 수전이상 , 부속설비 이상 , 계장공기 압력 저하

경 보 * 이상정지 관련 모든 항목 설정

Page 35: 폐 증기를 활용한 전력생산기술

5. 5. 경제성 분석경제성 분석5. 5. 경제성 분석경제성 분석

☞ 전력단가 : 산업용”을” 2008.07 월 기준 (69 원 /KW)

증 기 량 톤 / 일 3 5 6 7 12 15

발전 예상량 KWH 120 200 240 280 480 600

정격 용량 KWH 120 200 240 300 500 600

가동 일수 일 / 년 300 300 300 300 300 300

년간 발전량 MW/ 년 864 1440 1728 2016 3456 4320

소 내사 용

기본요금 천원 / 년 7,920

13,200

15,840

18,480

31,680

39,600

전기요금 천원 / 년

59,616

99,360

119,23

2

139,10

4

238,46

4

298,08

0

용수요금 천원 / 년

17,280

28,800

34,560

40,320

69,120

86,400

년간절감금액 천원 / 년

84,816

141,360

169,63

2

197,90

4

339,26

4

424,08

0

발생전력의 소내 전력 이용 경우

Page 36: 폐 증기를 활용한 전력생산기술

발생전력을 한전에 매전 경우

•매전단가 : SNP( 한전발전단가 ) + 5 원 (점차 상승 중임 )

• SNP 단가는 최고 142.43 원 /KW 에서 최저 92 원 /KW 로 평균 110 원 정도임 .

증 기 량 톤 / 일 3 5 6 7 15

발전 예상량 KWH 120 200 250 300 600

정격 용량 KWH 120 200 240 300 600

가동 일수 일 / 년 330 330 330 330 330

년간 발전량 MW/ 년 950.4 1584 1900.8 2376 4752

매전 단가 원 /KW 115 115 115 115 115

년간 매전 금액 천원 / 년 109,296

182,160

218,592

273,240

546,480

Page 37: 폐 증기를 활용한 전력생산기술

투자 대비 회수 및 부대 효과

• 투자 대비 3-4 년 이내 설비비의 회수가 가능한 설비이며 ,

• CO2 저감이 년간 216 톤 /100KWH 이상 가능한 CDM 사업의 효과 기대 .

국고지원 , 장기 저리의 정책자금을 이용하여 설비를 설치할 수 있습니다 .

Page 38: 폐 증기를 활용한 전력생산기술

6. 6. 관련법령과 처리절차관련법령과 처리절차6. 6. 관련법령과 처리절차관련법령과 처리절차가 . 설치 목적에 따른 절차

자가용 – 발생전력은 자가용 사용 후 잉여전력 역송전

사업용 – - 발생전력 전량 한전 역송전 매전사업

나 . 전기사업법의 인 . 허가 사업계획 수립 및 허가단계 : 전기사업의 허가 (법 7 조 ) 공사계획의 인가 및 신고 (법 15 조 )

시공 및 시운전 단계 : 송배전 전기설비의이용요금 등의 인가법 (법 15조 ) 전기안전관리담당자 선임 (법 73 조 ) 사업개시신고 (법 9 조 ) 사용 전 검사법 (법 63 조 )

상업용 운전 및 사후관리 : 전기설비의 시설계획 및 전기공급계획신고 정기검사 (법 66 조 ) 전력거래 (법 43 조 전력거래소 )

Page 39: 폐 증기를 활용한 전력생산기술

◈ 자가용전기설비의 공사계획의 인가 또는 신고 (법 62 조 )

- 지경부장관의 인가 및 시도지사 신고

단 , 저전압에 해당하는 자가용 전기설비 설치공사의 경우 , 사용 전 검사 신청

으로 갈음할 수 있음 .

◈ 사용 전 검사 (법 63 조 )

- 공사를 완료한 후 , 관련서류를 첨부하여 검사일 7 일전에 한국전기안전공사에

제출

관련서류 : 공사계획인가 또는 신고수리서 사본

전기안전관리 담당자 선임신고필증 사본

◈ 정기검사 (법 65 조 )

- 자가용 발전설비로서 증기터빈의 경우 , 4년 이내

Page 40: 폐 증기를 활용한 전력생산기술

E-mail : [email protected] Home page : www.mseg.co.kr

감사합니다감사합니다 ..