광물 산업 (탄산칼슘)

EPA 규제 대응과 에너지 절감을 동시에 달성한 Baghouse 최적화 사례

 

✅규제 대응과 운영 부담 증가에 대한 과제

미국 매사추세츠 환경청(Massachusetts DEP)의 신규 규제에 따라 Specialty Minerals(SMI)는 모든 집진기(Baghouse)에 대해 차압(DP) 및 펄스 압력을 모니터링하고,

하루 두 차례 Method 22 육안 배출 점검을 수행해야 했습니다.

 

Adams, MA 지역의 탄산칼슘 광산에서 120개의 Baghouse를 운영하고 있는 SMI는 이에 따른 막대한 비용 증가와 함께 유지보수 인력 부담 및 생산성 저하에 대한 우려를 안고 있었습니다.

 

선도적인 광물 생산업체들은 생산성과 운영 효율을 높이기 위해 지능형 제어 및 센싱 기술에 투자하고 있으며,

SMI 또한 이러한 전략을 기반으로 단순한 규제 대응을 넘어 추가적인 운영 개선 효과까지 확보할 수 있는 솔루션을 모색하였습니다.

 

 

✅운영 최적화를 위한 B-PAC™ 및 FilterWARE™ 도입

플랜트 엔지니어들은 규제 최소 충족 방안부터 기존 DCS 교체까지 다양한 옵션을 검토하였으며,

Auburn FilterSense의 B-PAC™(Baghouse Performance Analyzer & Controller)가 제공하는 공정 제어, 환경 대응, 운영 효율 측면의 장점을 확인하였습니다.

 

이에 따라 SMI는 B-PAC™과 FilterWARE™ HMI/SCADA 시스템을 도입하였으며, 초기에는 4대의 B-PAC™을 설치하여 성능 및 에너지 절감 효과를 검증하였습니다.

FilterWARE™는 도입 전후 데이터를 Massachusetts Electric에 제공하는 데 활용되었으며, 이를 통해 에너지 리베이트 승인까지 이루어졌습니다.

 

검증 결과 B-PAC™만으로 약 2년의 투자 회수 기간(ROI)이 예상되었으며, 유틸리티 업체로부터 약 60만 달러의 리베이트를 확보함으로써 실제 ROI는 약 1년 수준으로 단축되었습니다.

 

 

✅다양한 기능을 통한 운영 효율 및 장기 가치 확보

B-PAC™ 시스템은 EPA 규제를 충족하는 턴키 솔루션을 제공하는 동시에, 운영 전반에 걸쳐 다양한 개선 효과를 제공합니다.

 

IntelliPULSE™ 기술을 통해 펄스 세정을 최소화하며 에너지 사용을 약 60% 절감하였고, 필터 수명을 연장하여 20,000개 이상의 필터 교체 비용을 약 40% 절감하였습니다.

또한 정밀한 차압 및 공기 흐름 제어를 통해 건조 공정의 품질을 향상시켰으며, 펄싱 소음 감소로 주변 민원도 해소되었습니다.

 

실시간 진단 기능을 통해 2,400개 이상의 솔레노이드 및 밸브 상태를 모니터링하고, 20,000개 이상의 필터에 대해 열(row) 단위 누설 위치를 정확히 파악할 수 있어 예방 정비를 가능하게 하였으며,

가시 배출 이전 단계에서 문제를 사전에 감지할 수 있도록 지원합니다.

 

 

✅분진 모니터링 및 유지보수 자동화

DynaCHARGE™ 분진 모니터는 DEP 승인을 받아 기존의 하루 두 차례 육안 점검을 완전히 대체하였으며,

결과적으로 점검 관련 작업 시간을 100% 절감하였습니다. 또한 Pre-Visible™ 수준의 누설 감지와 무정비 운전이 가능하여 기존 triboelectric 방식 대비 뛰어난 성능을 제공합니다.

 

Non-Clogging DP Transmitter(DP 20T)는 더러운 측면의 막힘 및 클린 측 결빙 문제를 제거하여 유지보수 부담을 줄이고 안전성을 향상시켰으며, 정확한 차압 측정을 통해 공정 최적화를 가능하게 합니다.

 

 

✅통합 제어 시스템 기반의 생산성 향상

FilterWARE™는 300에이커에 걸쳐 분산된 120개의 Baghouse를 중앙에서 통합 관리할 수 있도록 지원하며, 데이터를 기반으로 유지보수를 사전에 계획하고 수행할 수 있게 합니다.

 

또한 데이터 로깅, 작업 지시, 조치 이력 관리, EPA 보고서 및 공정/유지보수 리포트 자동 생성 기능을 제공하여 운영 효율을 크게 향상시키며,

SMI는 이를 통해 약 2명의 전담 인력에 해당하는 작업 시간을 절감한 것으로 평가하였습니다.

 

 

✅에너지 절감 및 리베이트 확보

B-PAC™ 도입 이전에는 Baghouse가 불필요하게 지속적으로 펄스 세정을 수행하고 있었으며, 이를 위해 9대의 컴프레서가 가동되고 있었습니다.

 

IntelliPULSE™ 적용 이후 대부분의 Baghouse에서 펄스 세정이 약 90% 감소하였으며, 그 결과 4대의 컴프레서를 추가로 정지시킬 수 있었습니다. 이를 통해 전체 전력 소비는 60% 이상 감소하였습니다.

 

또한 B-PAC™은 파손된 다이어프램을 감지 및 위치 식별할 수 있어, 시운전 과정에서 다수의 누설 지점을 발견하고 교체하였으며, 이는 압축 공기 사용량 절감에도 기여하였습니다.