시료 채취 및 전처리 시스템
굴뚝에서 가스 분석기까지 시료의 대표성을 유지하는 가열 프로브, 여과, 냉각 및 유량 제어 시스템입니다.
ZS-SCS 제품군은 고온 가열식 추출 시스템, 펠티어 냉각·건조 전처리 장치, 모듈형 굴뚝 설치 프로브 및 필터 어셈블리로 구성됩니다. 습하고 부식성이 강하거나 먼지가 많고 온도가 높은 가스 흐름에서도 CEMS와 공정 가스 분석기에 깨끗하고 대표성 있는 시료를 전달합니다. 시료 가스 전처리 체인은 정확한 가스 분석의 기반입니다.
시료 전처리 작동 방식
추출식 시료 처리 체인 — 프로브에서 가스 분석기 유입구까지
가스 분석기의 성능은 분석기에 유입되는 시료의 품질에 달려 있습니다. 시료 전처리는 공정 가스를 추출하고 입자, 수분, 응축성 산 등 기기에 손상을 주거나 측정값에 편향을 일으키는 물질을 제거한 뒤, 가스 분석기에 필요한 온도, 압력 및 유량으로 깨끗하고 대표성 있는 시료를 전달합니다.
- 가열 경로를 통해 반응성 가스와 산성 가스를 이슬점 이상으로 유지하여 응축이나 흡착 손실을 방지합니다
- 단계별 여과로 광학 측정 셀과 접액 부품을 입자로부터 보호합니다
- 냉각·건조 전처리로 여러 가스 분석기의 측정값에 편향을 주는 H₂O를 제거합니다
- 부식성 환경에 맞춰 접액 재질(SS316L / PTFE / Hastelloy C-276)을 선택합니다
단계별 전처리 체인
현장 직접 측정식과 추출식 시료 채취 — 그리고 이를 둘러싼 외함
첫 번째 결정은 덕트를 가로질러 측정할지, 시료를 추출할지입니다. 추출식을 선택한 경우에는 가스 분석기의 요구사항에 따라 가열 방식과 냉각·건조 방식으로 나뉩니다.
덕트 횡단 현장 직접 측정식
가스 분석기가 덕트나 굴뚝을 가로질러 직접 측정하므로 시료를 추출하지 않습니다. 시료 채취 하드웨어는 광학창 퍼지 공기와 플랜지 정렬뿐이므로 전처리 체인이 필요하지 않습니다.
덕트에 맞춘 광학창 퍼지 공기, 플랜지 설치 정렬 및 광경로 길이가 필요합니다. 가열 라인, 냉각기, 추출식 장치는 필요하지 않습니다.
- 깨끗한 광학 접근성, 초 미만의 응답 시간, 시료 지연 없음
- 추출식 시료 라인에 흡착되는 반응성 가스(NH₃, HCl)
가열식 추출( ZS-SCS-800 )
가열 프로브와 180°C 가열 라인이 습하고 부식성이 있거나 산을 포함한 배기가스를 응축 없이 가스 분석기까지 이송합니다. Hastelloy C-276 접액 부품과 자동 역세정으로 가장 가혹한 CEMS 운전 조건에도 대응합니다.
가열식 시료 채취 프로브와 가열 라인(표준 최대 30 m / 옵션 50 m), 역세 기능이 있는 소결식 굴뚝 내 필터, 보조 미세 필터, 유량 제어를 적용해 전 구간을 산성 이슬점보다 높은 온도로 유지합니다.
- 습식 FGD 출구, 소각 및 산성 가스 CEMS 시료 채취
- 316SS 라인이 부식되거나 흡착을 일으키는 HCl / HF / SO₃ 가스 흐름
냉각·건조식 추출( ZS-SCS-600 )
펠티어 냉각기가 시료의 이슬점을 5°C 미만으로 낮추고 응집 필터가 에어로졸을 제거해, 많은 공정 가스 분석기에 필요한 깨끗하고 건조한 시료를 공급합니다. 응축수는 연동 펌프로 자동 배출합니다.
펠티어 냉각·건조기, 0.5 µm 응집 필터, 응축수 자동 배출 및 유량 제어를 갖췄습니다. 벽면 설치형 소형 외함입니다.
- 건조 시료가 필요한 공정 가스, 대기, 바이오가스 및 천연가스 분석기
- H₂O가 측정값에 편향을 주는 NDIR / 상자성 가스 분석기
전력 및 열선 예산
가열 라인과 캐비닛은 지속적으로 전력을 소비합니다(가열 시스템 30 m 기준 약 1200 W). 필요한 전원 용량과 가열 구역 수는 라인 길이와 주변 온도에 따라 달라집니다.
역세정용 계장 공기
자동 필터 역퍼지에는 깨끗한 계장 공기 약 6 bar가 필요합니다. 퍼지 주기는 운전 조건의 먼지 부하에 맞춰 조정합니다.
접근성, 교정 가스 및 HVAC
교정 가스 배관, 필터 및 프로브 유지보수 접근 공간, 응축수 배수 경로를 계획하고, 전체 분석기 하우스를 사용하는 경우에는 셸터 HVAC도 고려합니다.
가스 흐름 조건에 따른 SCS 구성 선택
모든 조건에 적용되는 시료 채취 체인은 없습니다. 가스 흐름의 온도, 수분, 먼지, 부식성 및 압력에 따라 접액 재질, 가열, 여과 및 유량 설계를 결정합니다. 아래는 요약이며, 전체 14가지 시료 처리 방식은 서비스 페이지에서 자세히 확인할 수 있습니다.
| 가스 흐름 조건 | 주요 위험 | 전처리 대응 | 권장 ZS-SCS 경로 |
|---|---|---|---|
| 부식성 산성 가스(HCl / HF / Cl₂ / SO₃) | 표준 316SS의 산 부식 및 흡착 손실 | Hastelloy C-276 / PTFE 접액 부품을 사용하고 전체 경로를 산 이슬점 이상으로 가열 | ZS-SCS-800(Hastelloy 옵션) |
| 고온·고습(포화 상태의 굴뚝) | 응축으로 인한 물, SO₃ 및 HCl 분리 | 가열 프로브와 180°C 가열 라인을 전체 경로에서 유지 | ZS-SCS-800 |
| 먼지·타르 함유(가마, 소각로, 가스화기) | 필터 막힘 및 광학부 / 측정 셀 오염 | 자동 역세정 기능이 있는 소결 내부 필터와 타르 제거용 가열식 분리기 | ZS-SCS-400 프로브 + ZS-SCS-800 |
| 음압 덕트 | 공기 유입으로 시료가 희석되고 측정값에 편향 발생 | 유량을 안정화하는 이젝터 / 펌프 용량 선정 및 누출 방지 가열 장치 | ZS-SCS-800 + 엔지니어링 검토 |
| 고압 공정 라인 | 압력 저감 시 응축 및 위험한 팽창 발생 | 단계별 압력 저감, 가열 조절기 및 과압 방지 장치 | 공정 지점 압력 저감 박스 + ZS-SCS 경로 |
| 깨끗하고 건조한 가스 분석기 공급 가스 | 가스 분석기 측정값에 대한 H₂O 편향 | 이슬점 5°C 미만으로 펠티어 냉각·건조, 응집 필터 및 응축수 자동 배출 | ZS-SCS-600 |
| 황 회수(Claus / SRU) | 황 침전 및 H₂S / SO₂ 비율 편향 | 내황 재질, 가열 이송 및 응축수 제어 | ZS-SCS-800 + 엔지니어링 검토 |
요약 매핑입니다. 최종 접액 재질, 가열 라인 길이 및 유량 설계는 측정된 가스 흐름 조건을 기준으로 프로젝트별 확정합니다.
가스 흐름 조건에 따른 시료 채취 시스템 선택
대부분의 SCS 사양은 세 가지 질문으로 좁힐 수 있습니다. 가스의 부식성은 어느 정도인지, 온도와 수분은 어느 정도인지, 먼지나 타르가 얼마나 포함되어 있는지 확인하세요.
부식성 산성 가스 흐름(HCl / HF / Cl₂ / SO₃)
표준 316SS 시료 라인은 부식되고 산성 가스를 흡착해 측정값을 낮게 편향시킵니다. 부식성 운전에는 Hastelloy C-276(또는 PTFE / Monel) 접액 부품과 산 이슬점 이상의 전체 가열 경로가 필요합니다. Hastelloy 옵션을 적용한 ZS-SCS-800은 일반적으로 폐기물 소각, 클로르알칼리 및 유리 용해로 운전에 권장됩니다. 전체 매핑은 가스 흐름 조건별 선택 매트릭스를 참조하세요.
고온·고습 굴뚝
포화 배기가스에는 두 가지 선택이 필요합니다. 180°C 가열식 추출 체인으로 시료를 뜨겁게 유지해 산과 수분이 응축되지 않도록 하거나, 가스 분석기에 건조 시료가 필요하고 대상 성분이 물에 녹지 않는 경우 펠티어 냉각·건조 전처리로 수분을 의도적으로 제거합니다. ZS-SCS-800은 가열 경로를, ZS-SCS-600은 냉각·건조 경로를 담당합니다. 반응성 성분(NH₃, HCl)은 응축수로 손실되지 않도록 가열 경로로 보냅니다.
먼지가 많고 타르가 포함된 운전(가마, 소각로, 가스화기)
입자는 필터를 막고 광학부를 오염시킵니다. 자동 역세정 기능이 있는 소결 내부 필터는 먼지 부하가 높아도 유량을 유지하며, 가열식 분리기는 가스화기 및 코크스 오븐 가스 흐름에서 타르로 인한 막힘을 방지합니다. ZS-SCS-400 모듈형 프로브(SS316L / Inconel, 최대 800°C)가 ZS-SCS-800 가열 체인에 가스를 공급합니다. 전체 14가지 운전 프로파일은 엔지니어링 서비스 페이지에서 자세히 확인할 수 있습니다.
ZS-SCS 시료 채취 및 전처리 시스템
시스템 3종 — 가열식 추출, 펠티어 냉각·건조 및 모듈형 굴뚝 설치 프로브.
가열식 추출
냉각·건조
프로브 및 필터시료 전처리가 중요한 적용 분야
습식 FGD CEMS부터 부식성 화학 가스 흐름과 황 회수까지, 전처리 체인은 가스 분석기가 해당 운전 조건에서 안정적으로 작동하도록 합니다.

발전 및 폐기물 에너지화 CEMS
습하고 산성 성분과 입자 부하가 높은 배기가스에는 가열식 추출 시료 채취가 필요합니다. Hastelloy C-276 접액 부품과 자동 역세정으로 소각 및 석탄 / 바이오매스 굴뚝 운전 중에도 CEMS 가용성을 유지합니다.
발전 분야 적용 사례
화학 및 석유화학 공정
부식성 HCl / HF / Cl₂ / SO₃ 공정 및 스크러버 가스 흐름에서는 시료의 대표성을 유지하기 위해 Hastelloy C-276, Monel 또는 PTFE 접액 부품과 산 이슬점 이상의 전체 가열 경로가 필요합니다.
화학 분야 적용 사례
황 회수 및 정유
Claus / SRU 테일가스의 H₂S / SO₂ 비율을 측정하려면 내황 재질, 가열 이송 및 응축수 제어가 필요합니다. 그래야 측정한 비율이 라인 내 응축물 분리가 아닌 실제 공정을 반영합니다.
정유 분야 적용 사례시료 전처리에 GESHINE을 선택하는 이유
자체 시료 채취 엔지니어링, 부식성 가스용 재질, 가스 분석기 구성에 맞춘 스키드를 제공합니다. 고정 카탈로그 제품이 아닌 프로젝트별 사양으로 설계합니다.
자체 시료 채취 엔지니어링
가열 라인, 여과, 건조 및 스키드와 P&ID 배치를 가스 분석기를 제작하는 엔지니어링팀이 직접 설계합니다. 시료 체인과 이를 공급받는 기기 사이에 전달 단계가 없습니다.
부식성 환경용 재질
SS316L, PTFE, Hastelloy C-276, Monel 및 Inconel 접액 부품을 산 부하와 온도에 맞춰 선정해 HCl, HF, Cl₂ 및 SO₃ 가스 흐름에서 라인 부식이나 분석 성분 흡착을 방지합니다.
가스 분석기 구성에 맞춘 설계
ZS-SCS 시스템은 GESHINE ZS 시리즈 랙 장착형 가스 분석기와 연동되며, 대기압에서 깨끗하고 가열되거나 건조된 시료가 필요한 대부분의 타사 분석기 헤드와도 호환됩니다.
프로젝트별 사양
맞춤형 스키드, P&ID, 가열 라인 규격, 접액 재질 선정 및 인증 범위는 측정된 가스 흐름을 기준으로 확정합니다. 보편 사양으로 사전 공표하지 않습니다.
시료 채취 및 전처리 관련 질문과 답변
가열식과 냉각·건조식 전처리, 접액 재질, 라인 길이 및 시료의 대표성 유지에 관한 자주 묻는 질문입니다.
시료 라인을 가열하는 이유는 무엇이며, 온도는 얼마로 설정해야 하나요?
가열하면 시료가 이슬점 이상으로 유지되어 물, SO₃ 및 HCl이 가스 분석기로 이동하는 동안 응축되지 않습니다. 응축은 시료 손실, 부식 및 교차 오염을 일으켜 측정 결과를 무효화할 수 있습니다. ZS-SCS-800은 프로브 끝에서 가스 분석기 유입구까지 180°C를 연속 유지하며, 이는 습식 배기가스의 일반적인 산 이슬점인 약 160°C보다 높습니다.
표준 SS316L 대신 Hastelloy C-276을 사용해야 하는 경우는 언제인가요?
HCl 농도가 약 50 mg/m³를 초과하거나 HF 또는 SO₃ 농도가 높은 배기가스에는 Hastelloy C-276 접액 부품이 필요합니다. 일반적으로 폐기물 소각로, 클로르알칼리 플랜트 및 유리 용해로가 이에 해당합니다. 표준 석탄 / 가스 연소에는 SS316L로 충분합니다. 일반 스테인리스 라인은 부식되고 산성 가스를 흡착해 측정값을 낮게 편향시키므로, 프로젝트별 부식성 부하 측정 결과를 기준으로 접액 재질을 확정합니다.
가열식 추출과 냉각·건조식 전처리 중 어떤 방식을 선택해야 하나요?
분석 성분이 물에 녹거나 반응성(NH₃, HCl, HF, SO₃)이 있어 응축에 노출되면 안 되는 경우에는 가열식 추출(ZS-SCS-800)을 선택합니다. 전체 경로를 가열 상태로 유지합니다. 가스 분석기에 건조 시료가 필요하고 대상 성분이 응축수로 손실되지 않는 경우에는 냉각·건조식(ZS-SCS-600)을 선택합니다. 예를 들어 H₂O가 측정값에 편향을 주는 NDIR CO / CO₂ 또는 상자성 O₂가 있습니다. 여러 현장에서는 동일한 채취 지점의 시료를 각기 다른 가스 분석기에 공급하기 위해 두 경로를 모두 사용합니다.
자동 역세정은 필터를 어떻게 청소하나요?
압축 계장 공기(약 6 bar)를 주기적으로 소결 내부 필터에 역방향으로 분사해 쌓인 입자를 제거합니다. 주기는 몇 분에서 몇 시간까지 설정할 수 있으며, 운전 조건의 먼지 부하에 맞춰 조정합니다. 따라서 먼지 부하가 높은 가마 및 소각로 가스 흐름도 유지보수 방문 사이에 수동으로 필터를 교체하지 않고 계속 측정할 수 있습니다.
가열 시료 라인의 최대 길이는 얼마인가요?
표준 라인은 최대 30 m이며, 가열 구역을 추가하면 최대 50 m까지 연장할 수 있습니다. 라인이 길수록 전원 용량과 온도 모니터링 지점을 늘려야 합니다. 따라서 설계 단계에서 라인 길이를 전력 예산과 독립 제어 가열 구역 수에 반영합니다.
현장 직접 측정식과 추출식 시료 채취는 각각 언제 적합한가요?
현장 직접 측정식은 덕트를 가로질러 가스 분석기가 측정하므로 시료 추출이 필요 없습니다. 전처리 체인이 없어 가장 빠르게 응답하며, 시료 라인에 흡착되는 반응성 가스에 적합합니다. 단, 광학 경로가 깨끗하고 광학창 퍼지가 안정적이어야 합니다. 덕트의 먼지나 온도가 직접 광학 측정에 적합하지 않거나, 가스 분석기에 맞게 시료를 전처리(건조, 여과, 압력 저감)해야 하거나, 여러 가스 분석기가 하나의 전처리 시료를 공유하는 경우에는 추출식이 적합합니다. 많은 CEMS 랙은 두 방식을 함께 사용합니다.
ZS-SCS는 어떤 가스 분석기와 호환되나요?
ZS-SCS 시스템은 모든 GESHINE ZS 시리즈 랙 장착형 가스 분석기와 호환되며, 대기압에서 깨끗하고 가열되거나 건조된 시료가 필요한 대부분의 타사 가스 분석기와도 사용할 수 있습니다. 전처리 경로는 하류 가스 분석기의 유입구 요구사항에 맞춰 선택하므로 하나의 스키드로 다성분 가스 CEMS 랙에 시료를 공급할 수 있습니다.
깨끗하고 건조한 공정 가스에도 전체 전처리 시스템이 필요한가요?
항상 필요한 것은 아닙니다. 건조하고 깨끗하며 부식성이 없는 공정 가스에는 간단한 유량 제어와 모듈형 프로브 및 소결 필터(ZS-SCS-400)만으로 충분할 수 있습니다. 전체 가열식 또는 냉각·건조식 체인은 습하거나 부식성, 먼지 또는 응축성 성분이 있는 가스 흐름에 사용합니다. 온도, 이슬점, 먼지 및 부식성 부하를 측정한 가스 흐름 조건에 따라 필요한 범위를 정합니다. GESHINE은 기본적으로 사양을 과도하게 설정하지 않고 측정 결과에 맞춰 구성을 확정합니다.
시료 채취 및 전처리 시스템 견적 요청
가스 분석기에 적합한 시료 채취 체인을 설계할 수 있도록 다음 가스 흐름 조건을 준비해 주세요.
- 대상 가스 및 시료를 공급받는 가스 분석기
- 굴뚝 / 공정 온도 및 압력
- 시료 이슬점 및 수분 함량
- 입자 / 먼지 부하
- 부식성 성분(HCl / HF / Cl₂ / SO₃ / H₂S)
- 필요한 시료 유량 및 가스 흐름 수
- 채취 지점에서 가스 분석기까지의 거리(가열 라인 길이)
- 폭발위험장소 등급(해당하는 경우 ATEX 구역)
시료 채취 시스템 상담 받기
당사의 애플리케이션 엔지니어는 가열식 추출, 냉각·건조 및 부식성 가스 흐름의 시료 채취 설계를 전문으로 합니다. 맞춤형 스키드, 접액 재질 선정 및 P&ID 설계도 지원합니다.
