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500MW급 표준석탄화력 수명연장 최적화 방안 원문보기

기계저널 : 大韓機械學會誌, v.55 no.9, 2015년, pp.45 - 48  

안성규 (한국중부발전(주) 발전처 기술기획팀)

초록
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국내 500MW 표준석탄화력 발전설비가 준공 후 20년을 경과함에 따라 수명연장 및 성능개선이 요구되고 있다. 1993년 이후 운전연수가 20년이 초과된 보령화력 3-6호기를 포함한 국내 20여 기가 여기에 해당한다. 국내 여건상 신규발전소 건설이 어렵고, 탄소배출권 거래제 시행에 따른 노후 발전설비의 효율 향상이 필요하기 때문에 성능개선 및 수명 연장에 대한 수요는 계속될 전망이다. 따라서 노후 발전설비의 성능개선을 수행하기 전에 설비의 정확한 현재 상태를 진단하여 평가하고, 이를 토대로 경제성을 반영한 증기온도조건 상승에 필요한 설비개선 방안을 수립하는 것이 불필요한 자원낭비를 방지하고 최적의 성능개선을 통한 비용 최소화를 위해 중요하다고 할 수 있다.

AI 본문요약
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제안 방법

  • 국내 500 MW 표준석탄화력 발전설비가 본격적으로 수명연장을 검토단계인 시점에서 수명연장 및 성능개선 사례조사와 주증기, 재열증기 온도가 성능개선에 미치는 영향을 분석함으로써 다음과 같은 결론을 내릴 수 있었다.
  • 현재의 주증기 및 재열증기 온도를 단계별로 상승하면서 출력, 열효율이 어떻게 변화하는지에 대하여 프로세스 모델링 상용프로그램인 Gate Cycle을 사용하여 확인하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
랭킨사이클이란? 랭킨사이클은 1854년 영국의 공학자 William Rankine 에 의해 창안된 증기원동소의 기본 사이클로서, 2개의 단열변화와 2개의 정압변화로 이루어져 있다. 증기원동소구성 기본설비로는 보일러, 터빈, 복수기, 급수펌프 등이 있다.
증기원동소구성의 기본설비는 무엇인가? 랭킨사이클은 1854년 영국의 공학자 William Rankine 에 의해 창안된 증기원동소의 기본 사이클로서, 2개의 단열변화와 2개의 정압변화로 이루어져 있다. 증기원동소구성 기본설비로는 보일러, 터빈, 복수기, 급수펌프 등이 있다.(그림 1)
보령 화력 6호기 증기터빈 성능개선 전, 후 주요내용은 무엇인가? 고압터빈으로 유입되는 증기의 최대유량용량은 성능 개선공사 이전 1,737T/HR보다 약 27T/HR 증가한 1,760T/HR로 분석되었다. 터빈 정격운전조건에서 최대 전기출력 용량은 566.7MW로 나타났으며, 성능개선공사 이전 출력보다 약 15MW 증가하였다. 열소비율은 성능개선공사 이전보다 약 1.79% 개선된 것으로 나타났다. 그러나 증기조건 즉 증기온도, 증기압력의 변동없이 증기터빈 개선에 따른 내부효율 향상에 한계가 있으므로 증기조건 변동에 따른 출력, 효율상승과 교체범위에 따른 비용증가 등을 종합 검토하여 최적방안 수립이 필요하다고 할 수 있다.
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