㈜TFS Global

High Emissive Nano Coating Technology (고방사 나노 코팅에 의한 에너지절감 기술}

화력발전 보일러 효율 향상 기술

Ⅰ. Executive Summary

Ⅱ. 화력 발전 보일러 현황 및 문제점

Contents

Ⅳ. 기존 기술과 비교

Ⅴ. 기대 효과

Ⅲ. 기술 소개

VI. 도입 사례

Ⅰ. Executive Summary

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Ⅰ. Executive Summary

0.85 ~ 0.95

고열방사(High Thermal Emissivity)의 나노세라믹 코팅(US-NASA의 원천기술)

발전소 보일러 Water Tube Wall, Heat Exchanger Tube, Burner nozzle tip

Emisshield TM

핵심 기술

열방사율

제품명

활용 방법

적용 대상

연소효율향상(연료비 절감)/부품수명연장/Slagging & Maintenance Time감소 효과

열교환 및 Slagging 발생 문제개소, 열응력의 변형개소 등에 대한 코팅시공

Ⅱ. 화력발전 보일러 현황 및 문제점

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II. 화력 발전 보일러 현황 및 문제점

Water Tube Wall : Slag Deposition / Tube Corrosion

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Reheater/Superheater/Economizer : Slag Deposition/Tube Corrosion

Tube Slag 부착,

산화부식, Pin Hole Leak

II. 화력 발전 보일러 현황 및 문제점

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Burner Nozzle Tip Failure (열응력에 의한 변형)

열 변형에 의한 Flame Profile 불량으로 연소 효율 저하

Nozzle Tip수명단축으로 교체 비용 증가

II. 화력 발전 보일러 현황 및 문제점

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• Efficiency/Environmental Emission/Cost

Reliability 저하

Slag Deposition

Tube Corrosion

Nozzle tip Damage

Heavy Slag Fall

Unscheduled Stop

Emission 증가

NOx

SOx

CO, Hydrocarbon

Maintenance Cost 증가

Tube metal coating

Tube 교체

Slag 제거

Burner nozzle tip 교체

Coal 품질 여건

(혼소 증가)

Operation Cost 증가

Combustion Efficiency저하

Steam Production 저하

Coal Consumption 증가

Unburned Ash 증가

II. 화력 발전 보일러 현황 및 문제점

Ⅲ. 기술 소개

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III. 기술 소개

It is possible through a unique solution.

고방사 나노 기술 That’s

Emisshield.

1. Unique Solution For High Boiler Efficiency of Coal Fired Power Plant

Improve Heat Transfer & Reduce energy consumption

Reduce Slag buildup & Tube Corrosion

Green Technology (Reduce Emission)

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2. 고방사 나노 기술 개발 배경

X33: 재사용 가능한 비행체, 속도 마하 11,

대기권 진입온도 (1650℃)

고온/고속의 극한 조건에서 비행체를 보호 할 수 있는 고방사 나노 기술 (High Emissive NanoTechnology) 개발

NASA는 우주왕복선(X33)이 대기권 재진입시 발생하는 높은 마찰열로부터 본체 보호를 위해 높은 열방사의 나노세라믹 코팅기술 개발

III. 기술 소개

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3. NASA Licensed Technology

III. 기술 소개

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4. 고방사 나노 기술의 업그레이드 및 상용화 개발 (소재별 고방사기술 개발)

III. 기술 소개

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획기적인 Energy Saving

5. 제품명 : Emisshield NASA에 의해 개발된 고방사(高放射) Nano Ceramic Coatings

금속재질에 적용 가능

적용온도 : Max.1650℃

방사율 (放射率) : 0.85-0.95

도포 후 박막 필름 형성

VOC의 발생이 없는 Water-based 제품

도포부위에 대한 강한 부착성

Pinhole free

Unique Binder

고방사율 (高放射率)

고온에 적용

생산성 증가 & 에너지 소모량 절감 유지경비와 downtime의 감소

친환경 Technology (온실가스 배출 감소)

< 방사(放射) : 물체가 외부 에너지를 흡수 또는 반사時, 표면에서 재복사(再輻射)하는 현상 >

Emisshield의 이점(利點)

Metal 적용가능

강한 부착력

차별성

III. 기술 소개

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6. Emisshield Thermal Property

III. 기술 소개

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7. High Emissivity of Emisshield

III. 기술 소개

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8. 보일러 적용처

Boiler Tube Burner Nozzle Tip

※Water Tube Wall/Heat Exchanger Tube

III. 기술 소개

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Main work - Emisshiled coating

Preparation work - Tube Shot Blasting - Surface Cleaning

Emisshield Effect Evaluation

Dry (& Sintering)

Start Background Data: Measure fuel usage and cycle time and production rate in the furnace before coating with Emisshield for background data.

Final Data: Measure fuel usage and cycle time and product rate again after coating with Emisshield for final data. Heat Balance Control

9. Work Process

III. 기술 소개

Ⅵ. 기존 기술과 비교

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1. Tube metal coating (現 내마모성 코팅제 적용)

Ⅵ. 기존 기술과 비교

Slag Buildup 동일발생

내마모성 코팅효과 미흡

Corrosion 발생

고비용

2. 장수명 Burner Nozzle Tip 적용

Tip 열변형 상태 동일

Tip 수명 연장 한계

고비용

Ⅵ. 기존 기술과 비교

3. Emisshield 적용 효과

Ⅵ. 기존 기술과 비교

Slag Build up 감소 Burner Tip 수명연장

Boiler Tube Burner Nozzle Tip

Coated

Uncoated

기존 기술

적용 효과

기존 기술 고방사 나노 기술(Emisshield)

Tube 코팅

Slag Build up 지속

Corrosion 발생

Heat Transfer 저하

Slag Buildup 저하

Corrosion 저하

Heat Transfer 증가

Boiler Efficiency 향상

Burner Tip

장수명 제품도 Tip 변형 심각

Overheating 방지 불가

수명단축 초래

열변형 및 손상 방지

Tip 수명 연장

Fire 형상 안정화

Unburned Ash 감소

비고 고비용 대비 효과 미흡

열전달 우수

Corrosion & Erosion 방지 우수

수명 연장 우수

2. 기술의 차별성

Ⅵ. 기존 기술과 비교

Ⅴ. 기대 효과

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Ⅴ. 기대 효과

Slag Reduction Benefits Improve heat transfer Minimize thermal cycling Minimize soot blowing Improve heat flux rate Lowers NOx Increases efficiency

Corrosion Minimizing Benefits Extend tube life Decrease tube leaks Reduces maintenance costs Increases asset life Increases reliability Decreases breakdown

Burner Overheating Minimizing Benefits

Extend tip life Decrease tip failure Reduce maintenance costs Reduce Unburned Ash Improve Combustion Efficiency

Reliability 향상

Operation Cost Saving

연료비 저감

Steam 생산량 증가

Efficiency 상승

Emission 저하

Ⅳ. 도입 사례

1. LNG Boiler

VI. 도입 사례

VI. 도입 사례 2. Biomass Boiler

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