상하이 화력 발전소 적용 사례

상하이 서튼 써멀 파워(Shanghai Certain Thermal Power Co., Ltd.)는 열에너지 생산 및 판매, 열 발전 기술 개발, 그리고 비산재의 종합적 활용을 포괄하는 사업 영역을 운영하고 있습니다. 현재 시간당 130톤 용량의 천연가스 보일러 3기와 총 설치 용량 33MW의 배압식 증기 터빈 발전기 3기를 가동하여 진산 공업단지, 팅린 공업단지, 차오징 화학단지 등지의 140여 개 산업체에 깨끗하고 친환경적인 고품질 증기를 공급하고 있습니다. 40km가 넘는 열 배분망을 통해 진산 공업단지와 주변 산업 지역의 난방 수요를 효과적으로 충족하고 있습니다.

화력 발전소의 용수 및 증기 시스템은 여러 생산 공정에 통합되어 있으므로 시스템의 안전하고 안정적인 운영을 위해서는 수질 모니터링이 필수적입니다. 효과적인 모니터링은 용수 및 증기 시스템의 안정적인 성능 유지, 에너지 효율 향상, 장비 마모 최소화에 기여합니다. 온라인 모니터링의 핵심 장비인 수질 분석기는 실시간 데이터 수집에 중요한 역할을 합니다. 시의적절한 피드백을 제공함으로써 운영자는 수처리 절차를 신속하게 조정하여 장비 손상 및 안전 위험을 예방하고 발전 시스템의 효율적이고 안정적인 운영을 보장할 수 있습니다.
pH 수준 모니터링: 보일러수와 증기 응축수의 pH 값은 적절한 알칼리성 범위(일반적으로 9~11) 내로 유지되어야 합니다. 이 범위를 벗어나 지나치게 산성이거나 알칼리성이 되면, 특히 불순물이 존재할 경우 금속 배관 및 보일러 부식이나 스케일 형성을 유발할 수 있습니다. 또한, 비정상적인 pH 수준은 증기 순도를 저하시켜 증기 터빈과 같은 하류 장비의 효율과 수명에 영향을 미칠 수 있습니다.

전도도 모니터링: 전도도는 용해된 염분 및 이온의 농도를 반영하여 물의 순도를 나타내는 지표로 사용됩니다. 화력 발전소에서 보일러 급수 및 응축수와 같은 시스템에 사용되는 물은 엄격한 순도 기준을 충족해야 합니다. 불순물 함량이 높으면 스케일 형성, 부식, 열효율 저하, 그리고 배관 파손과 같은 심각한 사고로 이어질 수 있습니다.

용존산소 모니터링: 용존산소의 지속적인 모니터링은 산소로 인한 부식을 방지하는 데 매우 중요합니다. 물속의 용존산소는 파이프라인 및 보일러 가열 표면을 포함한 금속 부품과 화학 반응을 일으켜 재료 열화, 벽 두께 감소 및 누수를 유발할 수 있습니다. 이러한 위험을 줄이기 위해 화력 발전소에서는 일반적으로 탈기 장치를 사용하며, 용존산소 분석기를 통해 탈기 과정을 실시간으로 모니터링하여 용존산소 농도가 허용 범위(예: 보일러 급수 내 ≤ 7 μg/L) 내에 유지되도록 합니다.

제품 목록:
pHG-2081Pro 온라인 pH 분석기
ECG-2080Pro 온라인 전도도 분석기
DOG-2082Pro 온라인 용존산소 분석기

본 사례 연구는 상하이의 한 화력 발전소에서 진행된 시료 채취 장비 개보수 프로젝트에 초점을 맞추고 있습니다. 기존 시료 채취 장비에는 수입 브랜드의 계측기가 설치되어 있었지만, 현장 성능이 만족스럽지 못했고 사후 지원 또한 기대에 미치지 못했습니다. 이에 따라 해당 발전소는 국산 제품으로의 전환을 모색하기로 결정했고, 보투 인스트루먼트(Botu Instruments)가 교체 브랜드로 선정되어 상세한 현장 평가를 진행했습니다. 기존 시스템은 수입산 전극, 유량컵, 이온 교환 컬럼 등을 모두 맞춤 제작한 상태였지만, 개보수 계획에는 계측기와 전극 교체뿐 아니라 유량컵과 이온 교환 컬럼의 성능 향상까지 포함되었습니다.

초기 설계 제안에서는 기존 수로 구조를 변경하지 않고 유량 측정 컵에 약간의 수정을 가하는 방안을 제시했습니다. 그러나 이후 현장 방문에서 이러한 수정이 측정 정확도를 저하시킬 가능성이 있다는 점이 확인되었습니다. 엔지니어링 팀과의 협의 끝에 향후 운영상의 잠재적 위험을 제거하기 위해 BOQU Instruments가 권장하는 종합적인 개선 계획을 전면 시행하기로 합의했습니다. BOQU Instruments와 현장 엔지니어링 팀의 협력적인 노력으로 개선 프로젝트가 성공적으로 완료되었으며, 이를 통해 BOQU 브랜드는 기존에 사용하던 수입 장비를 효과적으로 대체할 수 있게 되었습니다.

이번 개선 사업은 샘플링 프레임 제조업체와의 협력 및 사전 준비 덕분에 기존 발전소 사업과는 차별화되었습니다. 수입 장비 교체 과정에서 기기의 기능이나 정밀도와 관련된 중대한 문제는 발생하지 않았습니다. 주요 과제는 전극 수로 시스템을 수정하는 것이었습니다. 성공적인 구현을 위해서는 전극 유량 컵과 수로 구조에 대한 철저한 이해와 엔지니어링 계약업체와의 긴밀한 협력, 특히 배관 용접 작업이 필수적이었습니다. 또한, 장비 성능 및 올바른 사용법에 대한 현장 담당자 교육을 여러 차례 실시하여 사후 서비스 측면에서도 경쟁 우위를 확보했습니다.