폐기물-에너지 발전

폐기물 처리는 점점 커지고 있는 도시 문제입니다. 폐기물 에너지화(WTE) 기술은 에너지 수요를 충족하면서도 친환경적인 해결책을 제공합니다. 전 세계 150개 이상의 WTE 및 소각 시설에서 Yokogawa 제어 시스템을 사용하고 있으며, 이는 더 깨끗하고 효율적인 세상을 만드는 핵심 기술로 자리잡고 있습니다.                                                                                                                                                                                                                    

2022년 WTE 플랜트 최적화 분야에서 뛰어난 전문성을 보유한 덴마크 기업 Dublix Technology가 Yokogawa Group에 합류했습니다. Yokogawa는 Dublix와 함께 더욱 포괄적이고 부가가치가 높은 솔루션을 제공할 예정입니다.

Here's the introduction video ⇊

 

Challenges

Customer Challenge

고객들은 플랜트 유형, 연료, 국가 규제 등에 따라 플랜트 운영 및 유지보수를 최적화하는 데 저마다의 과제를 안고 있습니다.

Solution

고객의 요구사항과 타당성 검토를 기반으로, 폐기물 에너지화(Waste-to-Energy) 및 바이오매스 분야의 당사 전문가는 플랜트의 운영 및 유지보수 개선을 위한 맞춤형 엔지니어링 솔루션을 제공합니다.

Enabling Technologies

CENTUM VP Integrated Production Control System

CENTUM VP Distributed Control System

CENTUM VP 통합 제어 시스템은 재생에너지 플랜트의 가동 중단 없는 안정적인 운영을 지원하여 최적의 생산성과 수익성 확보에 기여합니다.


Collaborative Information Server (CI Server)

Yokogawa CI Server는 디지털 전환 프레임워크를 구축하는 동시에 운영 및 유지보수 부담을 줄이고, 생산 효율을 즉각적으로 향상시킬 수 있도록 지원합니다..


 

Customer Challenge

보일러 슬래깅(slagging)과 파울링(fouling)은 유지보수 과정에서 가장 빈번하게 발생하는 문제 중 하나입니다.

Solution

Yokogawa와 Dublix Technology는 소각로가 최대 부하로 운전되는 동안 보일러를 세정할 수 있는 온라인 보일러 세정 시스템 JetClean을 제공합니다. JetClean은 특허받은 회전 노즐이 장착된 회전식 워터 제트를 사용해 보일러 내부를 세정합니다. 물이 증기로 팽창하면서 발생하는 압력파는 보일러 표면의 파울링을 효과적으로 제거합니다. 이 시스템은 연소로의 효율을 향상시키고, 오프라인 유지보수 빈도를 줄여줍니다. 또한 JetClean은 일반적으로 보일러 출구의 배기가스 온도를 약 60℃ 낮춰 보일러 부식을 감소시키는 데 기여합니다.

Enabling Technologies

Boiler Cleaner (JetClean)

Dublix Technology의 JetClean은 폐기물 에너지화 소각로 및 바이오매스 연소 플랜트에 적용되는 보일러 복사부(radiation pass)용 온라인 세정 시스템입니다. 이 시스템은 유럽과 아시아 지역의 40개 이상의 폐기물 에너지화 플랜트에 설치되어 운영되고 있습니다.


Collaborative Information Server (CI Server)

Yokogawa CI Server는 디지털 전환(DX) 프레임워크 구축과 함께 운영 및 유지보수 부담을 줄이고, 생산 효율을 즉각적으로 향상시킬 수 있도록 지원합니다.


Zirconia analyzers

Zirconia Oxygen Analyzers

Yokogawa의 ZR 분석기는 연소 모니터링 및 제어 용도로 사용되며, 다양한 산업 분야에서 연소 최적화와 NOx 배출 저감을 위해 활용되고 있습니다.


TDLS8000

TDLS8000 Laser Gas Analyzer

TruePeak TDLS 가스 분석기는 독자적인 피크 면적 적분 방식을 기반으로 하며, 까다로운 공정 환경에서의 현장 직접 분석에 적합합니다. 보일러 운영 효율을 크게 향상시킵니다.

 

Customer Challenge

소각로에 투입되는 폐기물의 실제 투입량이 계획된 부하와 차이가 최소화되도록 합니다. 실제 투입량은 폐기물의 종류와 상태에 따라 달라집니다.

Solution

Yokogawa CENTUM 분산제어시스템(DCS)의 Human Interface Station(HIS)에서는 소각로의 계획 부하와 실제 부하(누적 중량)를 곡선으로 표시한 트렌드 그래프를 제공합니다. 계획 부하에서 차이가 발생할 경우, 운전자는 스토커 속도를 이에 맞춰 조정할 수 있습니다.

Enabling Technologies

CENTUM VP Integrated Production Control System

CENTUM VP Distributed Control System

CENTUM VP 통합 제어 시스템은 재생에너지 분야에서 설비 가동 중단 없이 안정적인 운전을 지원하여, 생산성과 수익성 극대화를 실현합니다.


Collaborative Information Server (CI Server)

Yokogawa CI Server는 디지털 전환 기반을 구축하는 동시에 운영 유지보수 부담을 줄이고 생산 효율을 즉각적으로 향상시킬 수 있도록 지원합니다.


FuzEvent

Digital Optimization (CombustIQ)

Dublix Technology의 CombustIQ는 독자적인 예측 기술과 공정 전문 지식을 기반으로 한 고급 연소 제어 소프트웨어입니다. 과거 운전 데이터와 운영 절차를 분석하여 플랜트가 24시간 안정적이고 효율적으로 운영되도록 지원합니다. 또한 증기 공급을 안정화하고 활용을 최적화함으로써 발전 효율을 향상시키고, 계획되지 않은 셧다운을 줄이며, 연소 처리 용량과 수익성을 높입니다. 아울러 불완전 연소로 인해 발생하는 NOx 및 기타 유해 배출물도 저감합니다

 

Details

Waste to Energy Process

소각 시설로 반입된 폐기물은 저장 피트에 투입된 후 크레인을 통해 소각로로 이송됩니다. 폐기물은 연소되며, 연소 후 남은 재는 소각로 하부에서 수거됩니다. 연소 과정에서 발생한 열은 지역 난방 시스템, 수영장 온수 시스템 등 다양한 용도로 활용되거나 보일러를 가열해 증기를 생산하는 데 사용됩니다. 이렇게 생성된 증기는 터빈을 구동해 전력을 생산합니다. 배출가스는 냉각탑과 집진 설비를 거친 후 굴뚝을 통해 배출됩니다.

Control and Measurement Technologies

Waste to Energy Process

Plant-wide Systems and Instrumentation

Information

  • Operation support
  • Operation training
  • Plant asset management

Control

  • Integrated monitoring and control
  • Safety instrumentation

Measurement

  • Flow rate
  • Pressure
  • Liquid level
  • Temperature
  • pH
  • Conductivity
Processes
Waste Unloading Boiler Turbine
  • Automatic waste feed
  • Automatic waste mixing
  • Waste burning quantity measurement
  • Steam pressure control
  • Combustion control
  • Combustion air control
  • Furnace draft control
  • Feed water control
  • Steam temperature control
  • Soot blower control
  • Stoker speed control
  • Exhaust gas O2 measurement
  • Main turbine control
  • Condenser level control
  • Deaerator level control
  • Cooling water control
  • Demineralizer control
Flue-Gas Treatment
  • Activated carbon supply control
  • Slaked lime feed control
  • Dust collector inlet temperature control
  • Air temperature control for preventing white smoke
  • Flue-gas measurement (NOX, SO2, CO, CO2, O2, dust)
   

자료실

Overview:
  • Modern waste to energy facility in UK uses CENTUM CS 3000 and ProSafe-RS
  • Lakeside exports at least 34MW per hour to the country's national grid
Overview:
  • Italian waste to energy plant turns to CENTUM, PRM and FOUNDATION fieldbus solution
  • Nearly 1500 FOUNDATION fieldbus devices are monitored and managed using the PRM
Overview:
  • A robust and reliable integrated control and safety system (ICSS) made up of the CENTUM CS3000 PCS and the ProSafe-RS SIS ensures safe operations while fully automating key processes. 
  • A variety of analytical instruments accurately measure the concentrations of key components, and this data can be monitored and controlled by the Yokogawa PCS.

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