현대제철 통합보고서
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에너지 관리3.2.3
현대제철은 에너지 다소비 산업인 철강산업의 환경적 특성을 고려한 기술을 개발해 에너지를 효율적으로 운영 및 관리하는 동시에 온실가스 배출량을 저감하고자 노력하고 있습니다.
가열로 로온 최적화 시스템 적용
가열로는 제품의 규격에 따라 압연기에서 요구하는 온도 조건을 만족해야 하는 설비입니다.
그러나 형강 가열로의 경우 그동안 조업자가 경험에 의존해 수동 운전함으로써 정확한 온도 측정이 어려웠으며 그 결과 에너지 손실이 발생했습니다..
이에 현대제철은 가열로 운전의 주요 변수를 고려하고, 소재의 실시간 온도 파악 및 추출 목표 온도를 도출해 정확한 에너지 투입이 가능한 로온 최적화 시스템을 개발했습니다.
이어 2020년 로온 최적화 시스템에 필요한 온도 예측 모델, 최적 패턴 도출 모델을 현장에 설치했으며, 현재 추출 목표 온도 예측 모델을 개발하고 있습니다.
2021년 현대제철은 추출 목표 온도 예측 모델을 현장에 적용해, 가열로 로온 최적화 시스템을 통한 압연 조업 리스크 감소 및 대형압연 연료의 원단위 개선을 이룰 계획입니다.
코크스로 연료 발열량 계측 안정화
코크스로에서 발열량계 미점화 및 비정상 계측 현상이 나타나면 혼소율1) 고정 운전에 의한 투입열량 불안정 리스크가 발생합니다. 현대제철은 이를 해결하기 위해 발열량 제어 2중화 시스템을 구축했습니다. 본 시스템은 발열량 계측 불안정 시, 에너지센터의 발열량 값을 대체해 사용합니다. 시스템 적용 후 공장 입력 MG 발열량의 안정화로 노온 및 소비열량이 안정화됐으며, 이로 인한 원단위 저감 효과를 기대할 수 있게 됐습니다. 앞으로도 현대제철은 발열량 안정화를 위해 시스템 고도화 및 적용효과 분석을 지속해서 추진할 예정입니다.
- 1) MG(Mixed Gas, BFG와 COG의 혼합가스) 중 COG 비율
※ MG의 발열량을 일정하게 유지하기 위해 발열량을 실시간으로 측정해 혼소율을 자동 제어함
열풍로 효율 최적화
현대제철의 열풍로에는 배가스의 폐열을 회수하는 배열회수 설비가 구축돼 있습니다. 해당 설비는 공기측 배열회수 설비와 연료측 배열회수 설비로 나뉘며, 열풍로에서 발생하는 배가스가 공기측과 연료측 배열회수 설비로 나뉘어 들어가는 방식으로 작동됩니다. 현대제철 기술팀은 공기측과 연료측 배열회수 설비로 분기되는 배가스 유량을 최적화해 배열회수량을 높였습니다. 또한 2019년부터 배열회수 배가스 분기를 최적화해 현장에 사용하고 있으며, 현재 적용돼 있는 1고로와 3고로에 이어 2021년 3월까지 2고로에도 본 설비를 적용할 계획입니다. 이를 통해 현대제철은 자체 연소 제어 모델과 배열회수 분기량 최적화 기술을 확보하고 열풍로 효율을 제고했습니다. 향후 열풍로 모델 자동 튜닝 개발 및 열풍로 연소 공기 제어 시스템 고도화에 집중할 계획입니다.
가열로 냉각수 열량 회수 설비 도입
가열로는 압연하기 전 소재를 재가열하는 설비로 해당 공정에서는 가스연료 사용량이 많아 온실가스를 가장 많이 배출하고 있습니다.
특히 가열로 내에서 소재를 이송하는 워킹빔2)의 스키드3)를 냉각시키기 위해 냉각수가
사용되는데, 이로 인한 손실열량이 투입열량의 10~15%를 차지합니다. 이에 현대제철은 2020년 인천 공장의 대형 압연 가열에 사용된 냉각수의
열을 이용해 스팀으로 회수하는 기술(ECS, Evaporating Cooling System)을 도입했습니다. 이 기술은 고온 고압의 물이 가열로를 통과하면서 증발함과
동시에 열을 흡수해 가열로를 냉각하는 방식으로, 이 과정에서 발생한 열은 증기의 형태로 재활용할 수 있습니다. 현대제철은 ECS를 도입함으로써 회수된 열원을 지역사회에 공급해 연간
18억원의 수익을 창출할 수 있을 것으로 기대하고 있습니다.
- 2) 유압 구동에 의해 가열할 대상물을 이동시키며 연속으로 가동하는 방식
- 3) 가열로 및 냉각 바닥에서 강재를 지탱하는 대
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