발전을 위한 최적화 기술: 에머슨의 SmartProcess

시장 경쟁의 격화와 환경 책임에 대한 염려가 증대함에 따라 화석 연료를 연소하는 전력회사들은 더더욱 환경 관리, 운영상 유연성, 설비 성능, 장비 관리 그리고 회계 책임 등의 일련의 문제들에 직면하고 있다. 상충되는 것처럼 보이는 이러한 문제들에 대한 균형 추구는 오늘날 전력회사들이 직면하는 가장 큰 과제이다.
에머슨의 SmartProcess 최적화 기술은 전력회사들이 방출 준수, 온도 제어, 효율 그리고 전반적이며 지속적인 운영 개선을 위해 최적화된 장비 성능을 달성하도록 지원하는 적응성 개선 솔루션들을 공급하고 있다. SmartProcess 최적화 기술은 발전소에 대해 상당한 성능 개선을 실현하는 경제적인 솔루션이다.
SmartProcess는 전력회사의 요구를 위해 특별히 개발된 퍼지 논리, 발전형 분석기법과 모델 예측 제어를 포함하여, 가장 발전된 최적화 솔루션들을 제공하고 있다. SmartProcess는 공정 변동과 변화하는 부하 수준을 모의실행하기 위한 플랜트 특정의 모델을 구축하여 지속적 최적 성능을 위한 정확한 제어 설정치들을 파악한다. 플랜트 모델은 SmartProcess가 플랜트 내의 장기적 변동에 적합화 하도록 하는 자기 학습 기능들을 내장하고 있다.
SmartProcess는 플랜트의 복수 목표와 가변 조건들의 균형을 실현하여 규모나 구성에 관계없이 플랜트 공정을 최적화하고, 개선한다.
에머슨의 SmartProcess 솔루션은 Combustion optimizer, Cyclone boiler optimizer, Economic optimizer, Fleet optimizer, Fluidized bed optimizer, Global performance advisor, Loop Metrics, Precipitator optimizer, Steam temperature optimizer, Sootblower optimizer, SCR & FGD Optimizer 등의 포괄적인 지능형 소프트웨어 모듈로 구성된다. 각각의 SmartProcess 솔루션은 그 대상 공정들을 동적으로 최적화하여, 플랜트가 시장과 전력망 요구에 따라 출력을 증가하는 과정에서도 신규 설정지점과 편차들을 직접 제어시스템으로 전송한다.
또한 SmartProcess는 조언전용 모드로도 동작하여 설정치 변경에 대한 경보를 운전자들에게 전달하고 목표를 달성하기 위한 조치들을 취할 수 있도록 한다.
에머슨의 SmartProcess는 모든 공급업체의 제어시스템과 통합하거나, OSIsoft의 PI 또는 개방형 산업표준 OPC 프로토콜과 같은 여타 기술을 이용하여 배치가능하며, 그 비 간섭적인 구현 공정은 일체의 가동중단 없이 실행된다.
각각의 SmartProcess 솔루션은 특정 영역을 목표로 하여 공정 전반에 걸쳐 효율을 개선한다.
쉽게 생성되지만 감소시키기는 어려운 방출은, 전력회사들에 있어 가장 큰 어려움으로 드러나는 경우가 많다. SmartProcess 솔루션들은 최적 플랜트 설정치, 편차 신호와 설정지점 조정을 결정하여 NOx와 불투명성 관련 규제에 대한 준수를 목표로 하고 있다.
그 결과 연료 대 공기 비율을 최적화하며, 연료 사용과 방출을 감소시키는, 우수한 연소 제어가 실현된다. Combustion Optimization 및 Fluidized Bed Optimization 모듈은 연료 배분과 사용을 개선하며, NOx 생성, CO 억제와 연소 효율에 상당한 영향을 행사할 수 있는 연소 공정 내에서의 공기흐름 분배를 제어한다. Sootblower Optimization 모듈은 그을음송풍 전략을 개선하여 불투명도 수준을 30%까지 감소시킬 수 있다.
SCR Optimization 선택적 환원촉매(Selective Catalytic Reduction: SCR) 기술은 요소 또는 암모니아를 배출가스에 주입하여 질소산화물들과 반응하도록 하여 NOx 방출을 억제한다.
SmartProcess는 온도 제어, 암모니아 주입 최적화와 슬립의 최소화를 통하여 기존의 SCR 장비를 개선한다.
고성능의 개별 장비들은 전체 발전소 운영의 지속적 개선을 가능하게 할 수 있다. 단일 발전소 내의 일련의 장비로 동작하건 또는 전체 설비 내에서 단일의 발전소로 동작하건 간에, 단일의 장비의 산출이 낮거나 효율이 떨어지는 경우 Smart Process 솔루션들을 이용하여 증분수익 상실의 위험을 완화할 수 있다.
SmartProcess 플랜트 최적화 기술은 단일 설비의 동작계수들과 함께 상호 운용하여 전반적인 성능을 향상시킬 수 있다. SmartProcess는 보일러 배관과 터빈에 대한 부하를 감소시켜 강제적 가동중단을 최소화한다.
이는 가속 증대, 시동회수 감소 그리고 부하 최소화를 통하여 부하 유연성을 개선한다. 이는 또한 보일러 효율 증대, 슬래그 감소 그리고 연료 비용 감소를 위해 열률(heat rate)을 최대화한다. 장비의 효율이 개선되면서 자연히 전체 발전소 또는 설비 전체의 효율 또한 향상된다.
SmartProcess 솔루션들은 전력 생산 능력의 관리 개선을 지원한다. SmartProcess 솔루션들은 생산 가속, 시동 조건, 시장 능력, 부수적 서비스 그리고 응용분야 성과의 최적화를 통하여 운영의 일관성, 응답의 유동성 그리고 분산제어기술의 전반적 진화를 개선하여 발전소가 최대 역량으로 운영될 수 있도록 한다.
SmartProcess 솔루션들은 정확한 데이터를 이용한 신속한 의사결정, 인력과 작업흐름의 효율적 관리 및 단일의 편리한 위치에서 이종 데이터의 중앙집중화에 대한 요구 등, 새로운 압력에 대응하기 위한 설비 최적화 기법을 이용한다.
에머슨 프로세스 매니지먼트의 커스텀화된 최적화 기술은 고객사들이 플랜트 상태의 변화를 인식하고 이에 대응할 수 있도록 한다.
발전소 내의 제어시스템이 어떤 것이건 간에 각각의 SmartProcess 솔루션은 설치 이후에 장기적으로, 구체적이고 측정 가능한 개선을 보인다.
효율 개선, 엄청난 비용 절감과 수익 향상은 각각의 SmartProcess 솔루션이 그 비용만큼의 가치를 제공한다는 것을 의미한다.