사례 연구

장강제철소용 12,500Nm³/h VPSA 산소 플랜트

북경대 선구자가 장강제철을 대상으로 12,500Nm³/h VPSA 산소 플랜트를 성공적으로 가동, 액체산소 의존도를 줄이고 고로 산소 농축 비용을 크게 절감했습니다. 프로젝트는 단 73일 만에 완료되었으며 일일 절감액이 미화 14,285달러를 초과하여 대규모 철강 생산의 에너지 효율성과 비용 경쟁력을 더욱 강화했습니다.

  • 12,500 Nm³/h
    프로젝트 용량
  • >70%
    액체산소(LOX) 비용 절감
  • $14,285+
    일일 비용 절감액
  • 73일
    프로젝트 구축
  • 2024년 11월
  • 중국 안후이성

하루 14,285달러 이상 절감! VPSA 산소 발생 플랜트, 중국 최대 철강사의 원가 절감 및 효율성 향상 지원

2024년 11월 28일, PKU Pioneer가 안휘 창장강철 유한공사(이하 '창장강철')를 위해 건설한 새로운 VPSA(진공 압력 변환 흡착) 산소 발생 장치가 2개월 이상의 집중 공사 끝에 완료되었습니다. 2일간의 디버깅 및 기존 액체산소 공급 배관 시스템과의 연결 후, VPSA 산소 설비는 11월 30일에 정식 가동되어 2기의 용광로(1080m³ 및 1250m³)에 비용 효율적인 농축 산소(12,500Nm³/h, 80%)를 공급하기 시작했으며, 이는 고객의 용선 생산 비용을 크게 절감하고 경쟁이 치열한 철강 시장에서 경쟁력을 강화할 것입니다. 2022년부터 2023년까지 마안산강철 및 메이산강철에 3기의 VPSA 산소 장치 를 성공적으로 구축한 데 이어, 이번 프로젝트는 PKU Pioneer와 중국 바오우 강철 그룹 주식회사(China Baowu Steel Group Corp., Ltd.) 간의 4번째 협력으로, 상호 파트너십을 심화하는 또 다른 이정표를 의미합니다. 이 4개 산소 플랜트의 총 산소 생산 능력은 61,200Nm³/h에 달하며, 용광로 제련 강도를 크게 높이고 코크스 비율을 낮추며, 철 톤당 비용을 절감합니다.

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창장강철을 위해 구축된 새로운 VPSA-O2 플랜트 (12500/80)

PKU Pioneer의 VPSA 산소 설비를 사용하기 전, 창장강철은 52,000Nm³/h(산소 순도 >99.2%)의 저온 공기 분리 능력을 보유하고 있었습니다. 2기의 용광로가 높은 산소 농축률로 운전될 때, 산소 부족량은 약 10,000Nm³/h에 달했으며, 사용자는 이 수요를 충족시키기 위해 액체산소 구매에 의존해 왔습니다. 그러나 현지 액체산소 가격은 수급 변동으로 인해 톤당 57달러에서 114달러 이상으로 급등하여 사용자의 생산 비용을 크게 증가시켰습니다. VPSA 산소 발생 기술은 철강 기업에 널리 적용되며, 거의 100개의 제철소가 산소 생산 능력을 보충하기 위해 VPSA 산소 장치를 설치했습니다. 그 이유는 VPSA 산소 발생 플랜트가 짧은 공사 기간, 신속한 산소 공급을 위한 빠른 기동 및 정지 시간, 낮은 투자 및 유지보수 비용을 가진 간단한 공정, 유연하고 안정적인 운전, 그리고 무인 운전 달성 능력 등 다양한 장점을 가지고 있기 때문입니다. 이러한 배경에서 고객은 비용 효율적인 산소 공급 요구를 신속히 해결하기 위해 VPSA 산소 발생 기술을 우선시했습니다.

창장강철은 PKU Pioneer의 기술 전문성과 풍부한 프로젝트 경험을 높이 평가했으며, 양사는 2024년 7월 공식 협력 계약을 체결했습니다. 투자 절감을 극대화하고 이익을 창출하기 위해, 이 프로젝트는 용광로 송풍기 전단에 산소를 농축하는 성숙된 공정을 채택했습니다. 생성된 산소는 농축 산소로 채워진 저압 배관으로 공급되어 구역 외부의 15–20 kPa 압력을 이용해 용광로 송풍기 흡입구로 직접 전달됩니다. 혼합 후 산소 농축 공기는 용광로 송풍기에 의해 압축되어 용광로로 보내집니다. PKU Pioneer는 고객과 긴밀히 협력하여 제철소의 조건에 기반해 유틸리티, 계기용 공기, 냉각수 등의 공정과 구성을 최적화했습니다. 프로젝트가 시작된 후, 고객의 발전소 부서와 기술 개선 부서 책임자들은 PKU Pioneer와 긴밀히 협력하여 프로젝트 이행을 전방위적으로 추진했습니다. 토목 공사 및 설치부터 시운전까지, 산소 장치 프로젝트는 단 73일 만에 효율적으로 완료되어 PKU Pioneer VPSA 산소 발생 시스템의 공사 기간 신기록을 세웠습니다.

프로젝트 매니저의 계산에 따르면, PKU Pioneer가 제공하는 단일 세트(6,250Nm³/h, 80%) VPSA-O2 플랜트의 산소 생산 비용은 약 $0.03/Nm³이며, 일일 생산 비용은 $7,200에 불과합니다. 고객의 공기 분리 장치 비용($0.05/Nm³)과 비교하면 Nm³당 $0.02를 절약하여 총 일일 약 $5,143을 절감합니다. 구매한 액체산소 가격($0.1/Nm³)과 대조적으로, VPSA 산소 발생 시스템을 통해 고객은 하루에 $14,285 이상을 절약할 수 있으며, 액체산소 비용을 70% 이상 직접 절감하고 전체 설치 투자 비용은 단 1년 만에 회수될 수 있습니다.

VPSA(진공 압력 변환 흡착)/PSA(압력 변환 흡착) 산소 발생 기술의 글로벌 선두주자인 PKU Pioneer는 전 세계 철강 산업에 약 80기의 대규모 및 초대규모 VPSA 산소 발생 시스템을 고효율 및 신뢰성으로 납품하여 철강 기업의 용광로, 전기로, 철강 압연 가열로 납, 구리 및 안티몬 가마의, 전로 취련과 같은 응용 분야에 강력한 지원을 제공하고 있습니다. PKU Pioneer VPSA 산소 발생 설비의 단일 세트 산소 생산 능력은 100,000Nm³/h를 초과했으며, 평균 비에너지 소비량은 0.30±0.02 kWh/Nm³(순수 산소 생산 기준)입니다. 선도적인 기술 우위와 강력한 혁신 역량을 활용하여 PKU Pioneer는 VPSA/PSA 산소 발생 기술의 산업적 응용을 지속적으로 확장하고 있습니다. 비철 야금, 유리, 유리 섬유, 배터리, 시멘트, 폐기물 소각, 화학(예: 소다회 및 SO₂ 생산) 등 20개 이상의 산업 분야에 300개 이상의 고효율 산소 발생 솔루션을 성공적으로 납품했습니다. 앞으로 PKU Pioneer는 더 많은 고객과 협력하여 산업 생산을 저탄소, 친환경, 비용 효율적인 방향으로 발전시키기 위해 계속 노력할 것입니다.

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