Sulzer 펌프는 지열 발전의 핵심입니다

Jul 18, 2023

SJD-CEP 펌프는 공장에서 출고될 준비가 되어 있습니다. (이미지 출처 : Sulzer Ltd.)

수십 년간의 펌프 설계 및 엔지니어링 경험을 바탕으로 Sulzer는 지열 응용 분야용 펌프 기술 분야에서 선호되는 공급업체가 되었습니다. 이 회사는 다양한 유체 유형 및 작동 체제의 특성에 맞게 조정해야 하는 작동 유체 펌프의 복잡한 설계 요구 사항에 대해 상당한 경험을 갖고 있습니다.

대규모 풍력 및 태양광 발전소는 지속 가능한 에너지로의 전 세계적 전환에서 가장 눈에 띄는 측면이지만, 우리 발 밑에는 깨끗하고 신뢰할 수 있는 전력의 또 다른 중요한 원천이 숨겨져 있습니다. 지열 에너지는 이미 아이슬란드의 가장 중요한 전력원이며, 현재 인도네시아, 필리핀, 터키에 이르는 국가들은 자체 지열 자원을 빠르게 개발하고 있습니다.

프로세스 강화 지열 발전소의 에너지는 지하 깊은 대수층에서 추출한 뜨거운 물이나 염수에서 얻습니다. 기존 발전소에서는 발전소 터빈을 가동하는 데 사용되는 증기를 생성하기 위해 최소 180°C(350°F)의 수온이 필요합니다. 그러나 최근 지열 산업은 더 낮은 온도에서 작동할 수 있는 대체 접근 방식을 완성하여 가능한 발전 장소의 범위를 크게 확대했습니다.

바이너리 사이클 발전소는 지열 시추공에서 나온 뜨거운 염수를 열 교환기를 통해 전달하여 작동 유체를 가열합니다. 이는 물보다 끓는점이 낮기 때문에 발전소의 터빈이 더 낮은 지열 온도에서도 효율적으로 작동할 수 있습니다. 터빈 이후 작동유체는 냉각 및 응축된 후 열교환기로 되돌아가 루프를 완성합니다. 지열 측면에서는 열 교환기에서 나오는 더 차가운 염수가 땅에 다시 주입됩니다.

바이너리 사이클 발전소에서 작동 유체를 처리하려면 고도로 전문화된 펌핑 기술이 필요합니다. 작동 유체를 열교환기로 되돌리는 데 사용되는 펌프는 매우 낮은 순흡입수두(NPSH)로 작동할 수 있어야 하며 가스 팽창기 터빈 입구에서 올바른 조건을 제공하기 위해 높은 수두를 개발할 수 있어야 합니다.

디자인에 따른 성능 Exergy의 최신 프로젝트를 위해 선택된 펌프는 Sulzer의 SJD CEP 다단계 캔 수직 펌프 제품군 중 가장 큰 펌프 중 하나였습니다. 선택한 펌프에는 낮은 NPSH 값에서 안전한 작동을 보장하는 고유한 이중 흡입 1단계가 있으며, 보울 디퓨저 구성을 통해 단계당 높은 차동 헤드를 개발할 수도 있습니다. 더 적은 수의 단계로 적용에 필요한 높은 수두를 달성하면 플랜트 설계에 더 쉽게 통합할 수 있는 더 작은 펌프가 됩니다. 고객 입장에서는 단계가 적다는 것은 구매, 예비 부품 및 유지 관리 비용이 낮아진다는 것을 의미합니다.

Sulzer Pumps의 입찰 관리자인 Andres Mercader는 다음과 같이 설명합니다. "Exergy는 이미 Sulzer 디자인이 성능 기대치를 충족할 것이라고 확신했습니다. 동일한 디자인이 터키의 다른 회사 프로젝트에서 수년 동안 운영되었습니다. 최신 빌드에서는 프로젝트의 모든 구성 요소를 매우 빡빡한 일정에 맞춰 제조하고 납품할 수 있도록 보장했습니다."

신속한 건설 전 세계의 다른 재생 에너지 설비와 마찬가지로 지열 발전소도 정부 재정 지원의 혜택을 받는 경우가 많습니다. 이러한 지원을 받으려면 사전 합의된 기한 전에 시설을 가동해야 하므로 건설 일정이 촉박해집니다.

납품 기한을 맞추기 위해 Sulzer는 글로벌 제조 및 공급망 역량을 활용했습니다. 모든 부품은 Sulzer의 수직 펌프 전문 시설 중 한 곳에서 검사, 조립 및 테스트되었습니다. CEP 펌프의 표준 모듈식 설계는 고정밀 주조 및 구성 요소가 전 세계 공급망 위치에 걸쳐 여러 Sulzer 시설에서 공유되기 때문에 여기서 특히 유용한 것으로 입증되었습니다.

조립 후 펌프는 보정된 실험실 테스트 모터를 사용하여 최대 속도로 물로 테스트되었습니다. 테스트가 성공적으로 완료되자 발전소에서 사용되는 이소펜탄 작동 유체가 훨씬 더 가볍기 때문에 모터는 더 작은 작업별 모터로 교체되었습니다. 어려운 일정에도 불구하고 완성된 장치는 일정보다 일찍 고객에게 전달되어 공장이 기한 전에 전력 생산을 시작할 수 있도록 도왔습니다.