16- 발전소 탈황 세정탑 거품 제거기 시스템의 선정 설계, 설치 운영, 유지관리 경험 교류

이 게시글은 마지막으로 luoli519에 의해 2023-10-3 17:14에 수정되었습니다. 현재, 국내외의 열병합발전소에서 사용되는 연도가스 탈황 세정탑에 장착된 거품 제거기의 경우, 그 블레이드가 “사인파형”이든 “교류판형”이든 상관없이, 또한 블레이드의 배치 방식이 일반적인 “평판형(FLAT형)”이든 “지붕형(ROOF형)”이든 상관없이, 블레이드들이 분리해낸 액체 방울들은 여전히 마치 “폭우”처럼 다시 위로 올라가는 연도가스 속으로 떨어집니다. 그리고 일부 액체 방울들은 다시 위로 올라가는 연도가스에 의해 다시 거품 제거기로 운반되어 분리됩니다. 이러한 과정이 반복됩니다. 연기 속의 액적들이 블레이드들에 의해 분리되어 개별적인 액적으로 만들어지는 것은, 전체 분리 과정의 한 단계입니다；그리고 잎 조직에서 분리된 액방울들이 다시 상승하는 기류 속으로 떨어져 중력에 의해 가라앉아 분리되는 것은, 전체 분리 과정의 또 다른 단계입니다.첫 번째 단계에서 날개 모양의 구조물에 의해 분리된 액적들이, 두 번째 중력 침전 단계에서는 중력을 이용해 연기와 분리될 수 없다면, 전체 분리 과정의 효율성이 떨어지게 됩니다.새로운 업그레이드 기술이 앞서 언급된 기술들의 중력 침강 제어 단계에서 혁신을 이뤄냈을까? G50형 깃털형 분리기는 이러한 혁신을 실현했으며, 분리 효율, 운영 유연성, 최대 기류 속도 등이 모두 획기적으로 향상되었습니다. 이 제품은 석유화학, 천연가스 처리 및 운송, 석탄화학, 대규모 화학공장, 해상 플랫폼 및 육상 처리 시설 등 다양한 산업 분야에서 널리 사용되고 있습니다.G50형 깃털 분리기의 기술적 세부 사항에 대해서는, 해천화공 포럼의 다음 링크를 통해 더 자세히 알아보실 수 있습니다: https://bbs.hcbbs.com/thread-1354814-1-1.html

세척 노즐의 설치와 관련하여, 블레이드 스카머가 설치된 후의 모든 구석이나 사각지대까지 충분히 세척해야 한다는 점을 상기시켜 드립니다.특히 각 날개의 앞뒤 면은 연기에 섞인 석고 슬러리 안개와 충분히 접촉하기 때문에, 날개의 양쪽 면 모두에 침전물이 생길 가능성이 상당히 높습니다.따라서 세척 노즐은 서로 반대 방향으로 세척액을 분사하여 날개의 양면을 깨끗이 씻어내야 하며, 앞뒤 면 모두 제대로 세척되도록 해야 합니다.따라서 때로는 각형 분사 설정을 사용하는 것이 필요해집니다.저는 한 기업을 위해 블레이드 거품 제거 장치용 세척 방안을 설계한 적이 있는데, 가능한 한 모든 솔리드 스프레이 헤드의 중심부와 가장자리 부분의 분사 밀도 차이를 보완하고, 모서리나 사각지대에서의 액체 공급 부족 문제를 해결하기 위해 각도형 스프레이 헤드를 설치했습니다. 또한, 서로 반대 방향으로 분사되는 세척수가 서로 상쇄되어 특정 부위에 액체가 충분히 공급되지 않는 문제를 방지하기 위해, 서로 반대 방향으로 작동하는 세척 헤드들을 배치했습니다.이 경험과 기회를 통해, 바다 친구들과 서로 격려하고 공유합니다.

각 단계의 블레이드 세척 시스템 설치와 관련하여, 몇 가지 특수한 상황에 대해서도 언급해야 합니다.예를 들어, 최근 일부 열전 기업들이 증기 보일러의 생산 능력을 대폭 확대함에 따라 보일러에서 발생하는 연도가스의 양이 크게 증가했습니다. 하지만 연도가스 제거를 위한 세척탑은 여전히 기존 설비를 그대로 사용하면서, 단지 석회 슬러리를 이용한 흡착 및 분사의 강도만을 높이는 방식으로 대응하고 있습니다.거품 제거기를 통과하는 과속된 연기는 더 많은 미세한 석고 슬러리를 함께 운반하여, 2단계 정밀 거품 제거 장치의 바람이 닿지 않는 면에 침전되어 부착물을 형성합니다.저도 일부 공장의 대수리 기간 중, 그 증발결정기의 거품 제거기 2단계 거품 제거 블레이드의 바람을 등지는 면에서 약간의 스케일과 결정이 생긴 것을 보았습니다. 당연한 일이죠. 해외의 일부 전문 분리 기술 회사들은 2단계 블레이드 스카머 세척 시스템을 설계할 때, 2단계 블레이드 스카머의 바람이 불어오는 면(즉, 공기가 나가는 쪽)에도 세척용 스프레이 시스템을 설치합니다.다만, 2단 블레이드 거품 제거기의 바람을 등지는 면에 설치된 이 스프레이 세척 시스템은 예비용으로만 사용되며, 증발 결정기가 정상적으로 가동될 때에는 2단 블레이드 거품 제거기의 바람을 등지는 면에 있는 스프레이 세척 시스템은 작동하지 않습니다；공장의 연간 대수리 기간 중 점검할 때에만, 2단계 블레이드 스커머의 바람을 맞는 면에 결정이나 스케일이 생긴 것이 발견될 경우에 한해 임시로 세척을 실시한 뒤, 평소에는 다시 닫아둡니다.이에 추가로 설명드립니다.

이 게시물은 마지막으로 luoli519가 2023-10-3 17:15에 수정했습니다. 또한, 여기에는 제가 해천화공 포럼에 올린 다음의 전문적인 토론 게시물들도 함께 나와 있으니, 링크를 통해 참여하여 토론해 보시기 바랍니다: 13. 기체와 고체를 분리하는 과정에서 사용되는 회전식 분리기의 입구 장치에 관한 개선 방안에 대한 토론입니다. 자세한 내용은 http://bbs.hcbbs.com/thread-1614524-1-1.html을 클릭하여 확인해 주세요. 14. 보일러 연도가스의 습식 탈황 과정에서 발생하는 거품 제거를 위해 회전류관/회전류판형 거품 제거기를 사용할 때 발생하는 문제들에 대해서는, http://bbs.hcbbs.com/thread-1599605-1-1.html 링크를 통해 논의에 참여해 주시기 바랍니다.

이 게시글은 마지막으로 luoli519가 2023-10-3 17:16에 수정했습니다. 35. 시클로부탄솔 공정에서 이산화황을 생산하는 과정에서 액체 황 입자를 제거하는 방법에 대한 논의는 http://bbs.hcbbs.com/thread-1616252-1-1.html에서 확인할 수 있습니다.

이 게시물은 마지막으로 luoli519가 2023-10-3 17:16에 수정했습니다. 36. 시클로볼렌 솔벤트 처리 장비의 증류 유닛에 사용되는 진공 펌프의 배기 시스템 및 블레이드 세퍼레이터 설정에 관한 논의는 http://bbs.hcbbs.com/forum.php?mod=viewthread&tid=1616268에서 확인할 수 있습니다.

37、MMA 메틸아크릴레이트 프로젝트의 원료인 C4 탄화수소/물 응집 분리기 활용에 관한 내용은 http://bbs.hcbbs.com/thread-1617142-1-1.html 링크를 통해 논의에 참여해 주시기 바랍니다. 미완, 계속됩니다......

이 게시글은 마지막으로 luoli519가 2023-10-3 17:16에 수정했습니다. 38. 염소알칼리 공장의 폐가스와 코크스 오븐 가스를 혼합하여 연소할 때 발생하는 잉여열을 회수하고, 냉각 및 세척 과정에서 발생하는 기체에 포함된 액체 방울을 제거하는 방법에 대해서는 http://bbs.hcbbs.com/thread-1617257-1-1.html 링크를 통해 논의에 참여해 주시기 바랍니다.

40、**장치의 산화 유닛과 알코올이 폐알칼리액 분리기의 안정적인 작동에 영향을 주어, 그로 인해 후속의 응집 분리기에 문제가 발생하는 것에 대해 논의하고 싶으시면 http://bbs.hcbbs.com/thread-1620515-1-1.html 링크를 통해 참여해 주세요. 미완, 계속됩니다......

현재 국내외 대부분의 발전소 연도가스 세척 탈황탑의 거품 제거기는 비용이 저렴한 FLAT형 배치와 비용이 높은 ROOF형 배치 방식을 주로 사용하고 있습니다.FLAT형과 ROOF형의 거품 제거 내부 부품은 모두 탈황탑의 축 방향 단면에서 해결책을 찾습니다.

FLAT형은 단면에 내부 부품을 수평으로 배치하는 방식을 기반으로 하며, 내부 부품의 지지 방식은 간단하지만, 유량 면적은 탈황탑의 직경에 의해 제한됩니다.탈황탑의 제작 비용이 높기 때문에, 설계 단체와 발주처는 공정상 허용 가능한 최소 직경으로 탈황탑의 직경을 줄였습니다.여러분도 아시다시피, 실제 운전 시 조건에 상당한 변동이 생기면 FLAT형 구조의 거품 제거 부품의 유속이 상한을 초과하여 운전 효율이 저하됩니다.

ROOF형은 단면적을 고려한 채, 공간 내에 A자형 지붕 모양과 유사한 구조의 내부 부품을 배치합니다. 이로 인해 내부 부품의 흐름 면적이 더 커지며, 내부 부품을 지지하는 방식도 더 복잡해집니다.내부 부품의 유량 면적은 지붕의 경사각에 의해 제한되어야 하며, 일반적으로 60°를 초과해서는 안 됩니다.과전류 면적이 증가함에 따라, 탑의 직경을 고정한 상태에서 실제 운전 중의 조건 변동에 대한 운용 유연성이 더욱 커진다.

이 게시물은 마지막으로 luoli519가 2023-10-3 17:17에 수정했습니다. 사실, NOVEL이 개발한 내부 분리 유로형 날개 분리기는 분리 효율이 더 높을 뿐만 아니라, 분리 안정성도 우수하며 조작의 유연성도 큽니다. 또한 그 내부 구조는 탈황탑의 축선을 따라 부품들이 평행하게 배열되도록 설계되어 있습니다.과전류면이 탈황탑의 축 방향으로 뻗을 수 있기 때문에, 탑 내부 부품의 설치 높이에 여유가 있다면, 날개형 분리 부품이 차지하는 탑 내부 단면적은 훨씬 작아집니다.실제로 탈황탑은 수십 미터 높이에 이르는 경우가 많아, 내부에 설비를 설치하기에 충분한 공간이 있다.따라서, 깃잎형 분리 내부 부품에 필요한 탑의 직경은 작으며, 프로젝트 건설 시 탑 자체에 드는 투자 비용을 절약하는 금액이 내부 부품 추가에 드는 비용보다 훨씬 큽니다.

이 게시글은 마지막으로 luoli519가 2023-10-3 17:18에 수정했습니다. 이미 탈황탑 인프라를 보유하고 있으면서, 해당 탈황탑을 활용하여 성능을 대폭 향상시키고자 하는 기업들에게 NOVEL 날개형 분리 기술은 매우 유용한 솔루션이 됩니다.

발전소가 기존의 탈황탑을 활용하여 성능을 향상시키는 과정에 대해서는 http://bbs.hcbbs.com/forum.php?mod=viewthread&tid=1587710의 관련 내용을 참조하실 수 있습니다.

감사합니다!여러분께 조금이나마 도움을 드릴 수 있어 기쁩니다.

이 게시글은 마지막으로 luoli519가 2023-10-3 17:19에 수정했습니다. 동역학적 분리 기술 및 그 관련 부품의 설계 계산에 대해 다음과 같은 사항을 알려드립니다: 국내외 일부 제조업체들도 NOVEL사의 날개형 분리 부품을 모방하여 사용하기 시작했습니다.하지만, 깃잎 분리 기술은 그 정밀한 동역학적 분리 시스템 플랫폼 설계 기술을 바탕으로 얻어진 설계 결과와 구성 형태입니다.다양한 온도와 압력 조건 하에서의 기상의 성분 및 평균 분자량, 공기를 기준으로 한 기체의 비압축 계수, 기상의 점도, 기상의 밀도, 기상의 유량, 그리고 액상의 밀도, 액상의 점도, 액상의 표면장력, 최대 액상 유량과 같은 유체역학적 파라미터들을 고려하여, 정밀한 동역학적 분리 시스템 플랫폼 설계 기술을 통해 얻어지는 설계 결과와 구성 형태가 반드시 필요하다.

동일한 작업 조건과 공정 데이터 하에서, 비전문적인 회사가 계산하여 얻은 결과와, 동역학 분리 기술을 전문으로 하는 회사가 자사의 정밀한 동역학 분리 계산 설계 플랫폼을 이용해 얻은 결과는 큰 차이가 있습니다.그중 가장 주요한 설계 계산상의 차이점 중 하나는, 해당 작동 조건에서의 기상 압축 계수의 차이에 있습니다. 정확하고 신뢰성 있는 동역학적 분리 기술 및 그 내부 부품들은 반드시 사전 모델 플랫폼 실험을 통해 검증되어야 한다는 점을 명심해야 합니다.사전 모델 플랫폼 실험에서 가장 안전하고 쉽게 구할 수 있는 기상 매질은 바로 공기입니다.따라서 국제적인 동역학적 분리 사전 모델들은 모두 공기를 매질로 하는 시스템입니다.동역학적 분리 시스템 플랫폼 모델을 사용하여 실제 작동 조건에 무한히 근접하게 만들려면, 실제 작동 조건에서의 기상을 대기압 하의 공기를 기준으로 삼아, 대기압 하의 공기에 대한 압축 계수를 구해야 합니다.이 압축계수는, 매뉴얼에 나와 있는 이상기체를 기준으로 한 압축계수 값과는 상당히 다릅니다!! 비전문적인 동역학 분리 기술 회사들이 사용하는 압축 계수는, 매뉴얼에서 찾아볼 수 있는 이상 상태에서의 압축 계수 값입니다.이 이상적인 압축계수를 사용하여 계산된 작동 조건에서의 부피 유량 속도는, 실제 작동 조건에서 동역학적 분리 기술을 통해 측정된 부피 유량 속도와 상당한 차이가 있습니다.작동 조건에서 다른 과류 부피 유속에 따라 얻어지는 분리 효율은 당연히 큰 차이가 납니다!기업들은 자사의 회전 분리기의 분리 효과가 설계 값보다 훨씬 낮다고 불평하고 있습니다.당연히, 회전 분리기도 동역학적 분리기에 속합니다.이상기체 압축계수를 표준 대기압 하의 공기 상대 압축계수로 착각하여 설계 계산을 하는 것이, 국내외 기업들이 설계·제작한 회전분리기의 실제 분리 효율과 계산된 분리 효율 사이에 큰 차이가 발생하는 원인입니다.즉, 매뉴얼에 나와 있는 이상적인 상태의 압축계수를 그대로 복사한 것이며, 동역학적 분리 설계 모델에서 유속과 관련된 파라미터 변환에 사용되는 압축계수는 표준 대기압 하의 공기를 기준으로 한 압축계수를 의미합니다!

사전 동역학적 분리 설계 모델에서 유속과 관련된 압축 계수에 큰 오류가 있어 설계 결과에 오차가 생긴 것 외에, 내부 부품 구성 문제에 대해 논의하겠습니다. 전문 동역학 분리 기술 회사의 사전 동역학 분리 계산 설계 시스템 플랫폼은, 정확히 말하자면 하나의 동역학 분리 내부 구성에만 대응합니다. 즉, 내부 유로의 기하학적 파라미터들, 예를 들어 유로의 길이, 반복적으로 분리가 이루어지는 단위의 수, 각 분리 단위 간의 거리, 분리 단위의 길이, 운동량 변환 각도, 운동량 변환 횟수, 액체의 반사 및 수집 각도, 2차 유로의 액체 저장 공간 크기, 2차 유로의 막힘 방지 크기, 2차 유로의 2차 회전류 방지를 위한 기하학적 크기 등이 모두 일대일로 대응됩니다.반면, 국내외의 비전문적인 분리 기술 회사들은 블라인드와 같은 외형만을 모방하는 데에만 급급할 뿐, 유로의 너비나 길이, 그리고 유로 내부의 파라미터들은 전혀 고려하지 않습니다. 어차피 많은 설계사무소와 발주처도 이들과 마찬가지로 동역학적 분리 기술에 대해 잘 모릅니다. 그래서 겉모습만 블라인드와 비슷하게 만들고, 재료비를 절감하기 위해 낮은 가격으로 입찰에 성공합니다. 그 결과, 내부 구성 요소들의 간격은 표준값의 몇 배가 되고, 유로의 길이는 표준값의 몇 분의 1에 불과합니다. 이런 식으로 만들어진 소위 ‘동역학적 기체-액체 분리기’가 과연 효율적으로 작동할 수 있을까요?!설계원과 입주자 여러분께서는 신중히 판단해 주시기 바랍니다.