게시판 > 질답게시판 > steam condensate hot insulation 관련

스테파노 Stefano

15-07-21 18:08

(1) Condensate는 물을 가열하여 따뜻해 진 물입니다. 이를 다시 보일러에 투입하여 스팀을 발생하는데 사용하자면 될 수 있는대로 온도가 높아야 연료사용량이 적게들지요. 따라서 Steam을 사용하고 나오는 Condensate도 보온한 상태로 Condensate Drum (혹은 주로 Deaerator)에 회수하여 재사용하도록 해야 하지요.

(2) <...Condesate Drum으로 갈때는 보온하고 Pump를 거쳐 보일러로 보낼때는 보온하지 않아야 된다>는 생각은 잘못입니다.
Personnel Protection은 사람의 손이 닿는 곳만 해도 되고 손이 닿지 않는 곳은 안해도 무방합니다. 그러나 열손실을 막고자 한다면 사람의 손이 닿지 않더라도 보온을 해야하지요.

(3) (값비싼) Condensate를 거저 외부공장으로 보내진 후 이를 "냉각하여" Demineralized Water로 사용하는 것은 그래도 요긴하게 사용하는 방법입니다.

그러나 여기서도 (Brain Storming으로) 생각을 바꿔야 합니다. 비록 Cold Mineralized Water가 필요하다고 하더라도 다른 공장에서 보내온 따뜻한 Condensate를 그냥 "냉각수"로 식혀버린다면 여기서도 에너지 낭비를 하고 있는 것입니다.

(4) Condensate의 온도가 그리 높지 않아서 가열원으로 사용하기에 적당하지 않은 경우라면 "Heat Pump"의 원리를 이용하여 적당한 열매체를 증발시킨다음 이를 압축하여 고온의 열매체 증기로 전환시키면 고온열매로 열을 회수할 수가 있습니다. 물론 압축동력이 들어가지만 회수되는 열량보다 동력이 크게 적다면 에너지 효율을 높이는 방법이 됩니다.

항상 에너지 절감에 관심을 가지고 운전하도록 하여야 "실력"이 향상될 것이고 에너지도 절감될 것입니다. 따라서 당장 Condensate 보온을 하도록 하고 그 보온 효과를 돈으로 산출해 보도록 하세요.

높은곳으로 paliba20

15-07-22 10:09

빠른 답변 감사 드립니다, 스테파노 님

그런데 답변 주신 (3)번 사항에 대해 추가로 궁금한 것이 있습니다.

Steam condensate recovery 한 후에는 (1)번에 답변 주신 것처럼 보통 Boiler Package에서 Steam 생산 시에 재사용되지만, (3)번의 경우에는 Cold mineralized water로 사용됩니다. (이 공장의 경우는 condensate가 왜 Boiler Package에 사용되지 않는지는 잘 모르겠습니다만...)

(1)번의 경우에는 Hot insulation이 Boiler package에서의 에너지 절감 차원에서 꼭 적용이 되어야 하겠지만, (3)번의 경우에는 질문글에서 말씀드린 것처럼 뜨거운 condensate가 결국 cooler로 가게 되는데, 그렇다면 condensate pump 후단부터 외부공장 내 cooler까지의 라인에 대해서는 hot insulation을 적용할 필요가 없지 않은가요?

cooler까지 insulation을 유지할 경우 오히려 cooler 차원에서는 cooler inlet의 온도가 높게 되므로 duty도 insulation 미적용시보다 더 높을 것으로 생각됩니다. 또, insulation 적용에 따른 설치 비용(support 포함)도 증가할 것이구요.

스테파노 님 의견 부탁 드립니다. 감사합니다.

스테파노 Stefano

15-07-22 12:32

(1) Condensate를 Demineralized Water (순수)로 사용하는 것은 이해되지만 Mineralized Water(식수, 공업용수 혹은 지하수 수준?)로 사용하는 것은 말이 안되는... Mineralized Water는 Demineralized Water의 착오로 보입니다.

Steam Condensate는 당연히 (최우선순위로) Boiler Package에 순환시켜 사용되어야 합니다. Condensate의 잔류 현열을 손실없이 최대한 활용하기 위해서는 보온된 관을 통해 회수한 다음 다시 BFW 펌프를 사용해서 Boiler 드럼에 공급해야 합니다.

질문에서처럼 <..이 공장의 경우는 condensate가 왜 Boiler Package에 사용되지 않는지는 잘 모르겠습니다만...>와 같은 의문을 가지고 근본적인 사항도 왜그런가? 라는 의문 제기로부터 점점 의문을 심화시켜가면서 궁금증을 해결해나가고, 문제는 풀어가는 것이 본받을 만한 진정한 엔진니어의 자세입니다.

(2) Condenste를 Cooler를 거쳐 냉각시킨 다음 Condensate 회수드럼에 들어가도록 설계되어 있는 모양인데...
이는 잘못된 설계입니다.

흔히 Hot Condensate로 인하여 BFW Pump의 NPSH 부족에 의한 Cavitation문제가 발생할 것에 대비하여 Condensate를 냉각하여 회수하는 모양입니다만... 이는 잘못입니다. NPSH가 부족하다면 Condensate Tank를 높게 설치하거나 저 NPSH를 요구하는 약간 비싼 Pump를 두는 것이 훨씬 경제적입니다.

Condensate를 냉각하기 위한 Cooling Duty에 대해 걱정하고 Insulation 비용에 대해서는 걱정하면서도 Condensate의 열손실을 인지하지 못하는 것은 마치 손톱 곰는 것은 알아도 염통 무너지는 것은 알아차리지 못하는 것과 같은 양상입니다. Condensate는 최대한 온도손실이 없도록 회수하여 보일러 사용 연료를 줄여야 합니다.

(3) 외부 공장에서 Condensate Cooler를 거쳐 BFW Tank 혹은 Deaerator로 회수되는 것으로 보이는데 그 공장 설계도 개념부터 잘못되어 있는 것입니다. 응축수의 온도는 최대한 높여 회수할 필요가 있습니다. 다른 공장에서 회수되어 오는 Condensate의 온도가 높아서 "Cooling Duty"를 논하는 것은 크게 잘못된 일입니다. 그 외부 공장장은 제역할을 못하고 있는 셈입니다.

사용하는 공장에서 Condensate가 가진 현열까지도 잘 이용하는 것이 필요하고 Condensat를 받아들인 외부회사는 Condensate 온도가 높으면 높을수록 Boiler Fuel이 적게 소요되는 System으로 설계된 것이 아니고 Cooling Tower 동력이 늘어난다고 생각하는 것을 두고 "어불성설"이라고 하는 것이지요.

이제 그 외부공장에서는 우선 먼저 Condensate Cooler를 없애는 일부터 시작해야 합니다. 왜 그런가?에 대해서는 이미 위에서 설명했습니다. 잘 설득해 보세요.

(1) Condensate를 Demineralized Water (순수)로 사용하는 것은 이해되지만 Mineralized Water(식수, 공업용수 혹은 지하수 수준?)로 사용하는 것은 말이 안되는...   Mineralized Water는 Demineralized Water의 착오로 보입니다.

Steam Condensate는 당연히 (최우선순위로) Boiler Package에 순환시켜 사용되어야 합니다.   Condensate의 잔류 현열을 손실없이 최대한 활용하기 위해서는 보온된 관을 통해 회수한 다음 다시 BFW 펌프를 사용해서 Boiler 드럼에 공급해야 합니다.

질문에서처럼 <..이 공장의 경우는 condensate가 왜 Boiler Package에 사용되지 않는지는 잘 모르겠습니다만...>와 같은 의문을 가지고 근본적인 사항도 왜그런가? 라는 의문 제기로부터 점점 의문을 심화시켜가면서 궁금증을 해결해나가고, 문제는 풀어가는 것이 본받을 만한 진정한 엔진니어의 자세입니다.

(2) Condenste를 Cooler를 거쳐 냉각시킨 다음 Condensate 회수드럼에 들어가도록 설계되어 있는 모양인데...
이는 잘못된 설계입니다.

흔히 Hot Condensate로 인하여 BFW Pump의 NPSH 부족에 의한 Cavitation문제가 발생할 것에 대비하여 Condensate를 냉각하여 회수하는 모양입니다만... 이는 잘못입니다.   NPSH가 부족하다면 Condensate Tank를 높게 설치하거나  저 NPSH를 요구하는 약간 비싼 Pump를 두는 것이 훨씬 경제적입니다.

Condensate를 냉각하기 위한 Cooling Duty에 대해 걱정하고 Insulation 비용에 대해서는 걱정하면서도 Condensate의 열손실을 인지하지 못하는 것은 마치 손톱 곰는 것은 알아도 염통 무너지는 것은 알아차리지 못하는 것과 같은 양상입니다.   Condensate는 최대한 온도손실이 없도록 회수하여 보일러 사용 연료를 줄여야 합니다.

(3) 외부 공장에서 Condensate Cooler를 거쳐 BFW Tank 혹은 Deaerator로 회수되는 것으로 보이는데 그 공장 설계도 개념부터 잘못되어 있는 것입니다.  응축수의 온도는 최대한 높여 회수할 필요가 있습니다.   다른 공장에서 회수되어 오는 Condensate의 온도가 높아서 "Cooling Duty"를 논하는 것은 크게 잘못된 일입니다.   그 외부 공장장은 제역할을 못하고 있는 셈입니다.

사용하는 공장에서 Condensate가 가진 현열까지도 잘 이용하는 것이 필요하고 Condensat를 받아들인 외부회사는 Condensate 온도가 높으면 높을수록 Boiler Fuel이 적게 소요되는 System으로 설계된 것이 아니고 Cooling Tower 동력이 늘어난다고 생각하는 것을 두고 "어불성설"이라고 하는 것이지요.

이제 그 외부공장에서는 우선 먼저 Condensate Cooler를 없애는 일부터 시작해야 합니다.   왜 그런가?에 대해서는 이미 위에서 설명했습니다.  잘 설득해 보세요.