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제안 방법
- 이러한 기준의 최적설계조건을 .선정하기 위하여 시뮬레이션 프로그램을 작성하여 폐열회수에 영향을 미치는 설계변수를 분석하여, 설계변수의 변화에 따라 폐열보일러에서는 전열 및 압력손실의 변화, 보일러의 크기 및 변화 등을 작성된 프로그램을 이용하여 분석하고 투자비의 연간비용이 최소가 되는 설계조건을 고찰하였다.
- 수관식 폐열보일러의 중요한 설계변수인 수관의 폭, 길이 방향의 피치와 가스속도의 최적 조건을 규명하기 위하여, 폐열보일러 용량 7.47t/hr, 폐가스량은 13, 543 Nm%r으로 고정시키고, 폐열보일러 연간가동시간별(3,000, 4, 000, 5,000, 6, 000, 7, 000, 8, 000 Hr/Yr) 조건, 설계변수 변화에 따른 보일러의 전열성능과 압력손실의 변화, 폐열보일러의 크기와 송풍기 용량의 변화, 이들과 관계되는 보일러 제조비용과 송풍기 가격의 변화 및 연간비용 등의 변화를 시뮬레이션하였다.
- 최적조건의 기준은 폐열보일러의 폐열을 최대로 회수하면서 설계제한조건들을 만족하면서 투자 비용 및 운전비용이 최소가 되는 조건을 기준으로 하였다.
- 폐열보일러는 모든 비용이 증기의 생산원가에 귀결되므로 최적화 설계를 위해서 중기의 생산원 가에 영향을 미치는 설계변수를. 찾아내고, 이 설계변수의 변화에 따라 중가되는 비용과 감소돠는 비용올 일정기준의 단위시간당 비용, (일반저으로 연간비용)으로 산출하여, 이 비용의 합의이 최소가 되는 설계변수의 조건을 고찰하기에 가능하다.
- 수관식. 폐열보일러를 모델화하였고, 보일러 설계시에 고려해야 하는 폐열조성, 가스량, 가스 온도는 국내에서 실제 사용하고 있는 조건을 기준으로 하였으며, 제작조건 및 법적 조건 등 설계 제한조건을 고려한 주요 설계변수의 최적조건을 도출하는 데 노력하였다.
대상 데이터
- 본 연구의 대상인 수관식 폐열보일러는 Fig. 1과 같이 윗부분에는 1개의 기수드럼과 아랫부분에는 2개의 수드럼이 구성되어 있으며, 기수 드럼과 수드럼 사이에는 수관으로 구성되어 있다. 수관 외부로는 방열손실을 줄이고, 효율을 높이기 위해서 수냉벽을 설치하였으며, 이 수냉벽은 수관 사이를 핀으로 용접하여 견고하게 구성되어있다.
- 폐가스의'가스조성은 연소되는 소각물질에 따라 변할 수 있으나 국내 소각물질의 가스량 조성 중 N2 성분이 77.3%이고 기타 가스성분 변화에 따라 비열차이는 크게 '변하지 않으므로 실제 수관식 폐열보일러에 사용한 폐가스조성을 사용하였으며, 연간비용 산출시의 보일러의 기준수명은 국내 폐열보일러의 수명인 8년으로 하였고, 이자율은 현재 적용되고 있는 12%를 기준하였다.
이론/모형
- 프로그램이다. 이에 본 논문도 실제 폐열보일러 설계에 사용되고 있는 당사의 열 설계용 시뮬레이션 프로그램을 사용하였다.
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