진단시행 첫 해, 제도의 연착륙을 이끈 주역들…. 에너지관리공단은 지난해 11월 아텍에너지, LIG엔설팅, 신일이앤씨 등 3개 업체를 우수 진단기관으로 선정, 포상했다. 공단은 공단을 제외한 당시 29개 진단업체들을 대상으로 에너지진단 우수사례를 공모하고 15개 진단기관에서 총 53건의 우수사례를 접수, 서면 및 심의평가를 거쳐 우수사례를 최종선정했다. 이들 업체들은 꼼꼼하고 정확한 에너지진단 후 생산성 향상과 에너지비용 절감 방안을 정확한 수치를 사용해 제시함으로써 소비자의 신뢰를 얻었다. 이번 첫 우수 진단기관 선정으로 업계에 우수 사례가 확대되고 진단의 품질을 높이려는 노력이 확산될 것으로 보인다.
아텍에너지, 소용량냉동기 추가설치 35% 전력절감
아텍은 각 냉동기의 성능분석 결과 성적계수가 낮아 전력을 많이 소비하고 있는 문제점을 찾아냈다. 또한 저부하운전에 따른 효율이 저하되는 문제도 있었다. 계절에 따라 냉방부하는 변동하나 대용량의 냉동기를 계속 가동해야 하고 하절기에는 용량이 적절하나 그 외의 계절에는 저부하운전을 하고 있기 때문이다.
터보냉동기는 저부하시 성능이 크게 저하되는 특성이 있다. 부하율 60%까지는 괜찮지만 부하율이 40% 이하가 되면 성능이 급격히 저하된다. 아텍은 운전일지를 기초로 냉동기의 계절별 성능을 분석한 결과 하절기에는 냉동부하율이 80% 수준으로 적정하고 기타 계절에는 50% 이하임을 확인했다.
이같은 결과를 바탕으로 냉방부하가 낮은 기간에 대체해 운전할 수 있도록 소형 냉동기를 추가 설치해 운영함으로써 전력을 절감하는 방안을 찾아냈다. 냉각수 및 냉수 펌프 용량 감소로 소요전력이 절감되는 방식이다. 150usRT 냉동기 설치시 연 6개월간 운영이 가능하다.
소용량 냉동기를 추가설치하면 용량적정화에 따른 냉동기 전력절감 효과를 얻을 수 있다. COP 2.6에서 4.0으로 성능이 개선되고 약 35% 정도의 절감률을 얻을 수 있다.
아텍은 용량적정화에 따른 냉수, 냉각수펌프 전력 개선에 대해서도 개선 전 펌프 소비전력이 39kW에서 개선 후에는 18.5kW로 현저히 차이가 남을 정확히 알렸다.
최종적으로 개선방안 도입시 연 28만9440kWh의 전력절감과 1739만5000원이 절감되며, 7000만원의 투자비에 회수기간은 4년이 걸린다는 점을 정확히 수치화해 제시했다.
아텍은 또한 현대HYSCO의 보일러가 고압(14bar)으로 설계돼 탈기기가 설치됐으나 저압(7.8bar)으로 운전되는 상황에서 보일러가 저압운전 하는데도 탈기기가 가동되고 있는 문제점을 찾아냈다. 이러면 보일러 배기가스 열손실이 증대하고 탈기기에서 열손실이 발생한다. 아텍은 현재 보일러가 저압운전하고 탈산소제를 사용하고 있는 점에 착안, 디에이어레이터(급수 중 용존산소 제거, 급수저장 및 가열 기능) 운휴로 보일러 배기가스 열손실을 감소시키는 방안을 찾아냈다. 기대효과는 연간 2억5725만8000원의 에너지비용 절감과 1억2000만원 투자 대비 회수기간은 0.05년이다.
LIG엔설팅, 제습기 통합 연 7천만원 절감
냉동기 1실과 2실에는 IA용 압축공기 생산을 위한 제습기가 총 6기가 있으며 3기가 운전중이었다. 제습기 운전 패턴은 재생모드시 재생을 위해 퍼지하는 시간은 77%, 균압 및 대기시간은 23%였다.
LIG는 여기서 흡착식 드라이어 퍼지량이 과다한 문제점을 찾아냈다. 흡착식 드라이어 재생시 제습된 압축공기 일부를 사용해 퍼지시키는데 드라이어로 유입되는 압축공기량에 상관없이 일정유량을 퍼지하여 생산한 제습공기 낭비요인이 발생하고 있었다.
드라이어 정격용량은 7140CMH, 공기압축기 용량은 2160CMH이므로 드라이어 1대로 3대의 공기압축기에서 생산된 압축공기를 제습할 수 있는 능력이 있다.
그러나 현재는 드라이어 1대가 공기압축기 1~2대만을 담당하고 있어 재생시 사용되는 퍼지량이 많았다. 따라서 압축공기 배관을 통합, 제습기 사용대수를 줄여 퍼지량 절감에 의한 공기압축기 동력절감을 꾀하는 해법을 제시했다. 공기압축기 일반적인 가동대수는 1실에서 오일 프리 타입 2대, 2실에서 오일 프리 타입 2대, 총 4대가 가동되거나 또는 1실에서 오일 프리 타입 2대, 2실에서 오일 프리 타입 1대, 오일 주입 타입 1대 등 총 4대를 가동하는 경우가 많다.
LIG는 오일 프리 공기압축기 4대의 실제 흡입량 측정결과 AD1102의 제습용량인 7140CMH에 미치지 못하는 5615 CMH임을 확인하고 오일 프리 공기압축기 4대 가동시 AD1102 1대만 사용해도 제습이 가능한 점을 도출했다. 5기 이상 가동시에는 기존 방식과 같이 1실과 2실을 분리해 제습하면 된다.
이에 따른 기대효과는 연간 119만8392kWh 전력절감과 6878만7000원의 에너지비용 절감, 1억3000만원 투자비가 소요되고 회수기간은 1.9년이다. 온실가스 감축량은 연 247톤이다.
신일이엔씨, 배기가스열 활용 흡수식냉동기 5천만원 절감
대상업체는 동절기에 폐열보일러에서 발생한 스팀을 온수, 벙커-C유 예열, 난방 등 다용도로 사용하나 하절기는 사용처가 없어 가동을 중지하고 있었다.
폐열보일러를 이용한 흡수식 냉동기를 설치하면 동절기와 하절기의 열원사용이 명확히 구분되고 하절기 낭비되는 배기 가스열을 이용해 흡수식 냉동기를 가동할 수 있으며 냉열원으로 피막용 냉동기의 냉열원 공급을 대체할 수도 있다.
또한 압출 유압유 냉각용 및 기타 냉방용으로 사용해 전력 사용량이 감소되고 발생하는 응축수는 폐열보일러의 응축수 탱크로 환수해 보급수로 재사용할 수 있다.
개선 후 에너지사용량이 연간 66만7088kWh 절감되며 4600만원 에너지비용 절감, 투자비1억3860만원에 회수기간이 2.25년이 걸린다.
신일은 지난해 7월 경남 함안군 소재 강주물 주조업체 진단을 실시했다. 이 업체는 연간 약 15억원을 에너지 비용으로 지출하고 있었다. 이를 레이들 가열방식 변경으로 연료를 절감해 에너지 비용을 절감하는 방안을 도출했다.
레이들 하부 가열을 위해 과잉 공급되고 있는 연소용 공기를 450℃로 예열, 공급하는데 450℃ 공기는 17℃의 공기 비체적의 2.5배이다. 따라서 과잉 공기비가 개선돼 공기량을 적게 공급해도 화염의 길이는 기존과 동일하게 유지된다.
개선 후 기대효과는 에너지사용금액이 연간 6300만원이 절감되며 온실가스 배출량은 44톤이 저감된다. 투자비는 1800만원에 회수기간은 0.3년으로 기대효과는 더욱 높다.
