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석탄화력 발전소 최적 변압운전 부하 범위 개선에 대한 연구
A Study on the Improvement of Optimal Load Range for Sliding Pressure Operation of coal-fired Power Plant 원문보기

전기전자학회논문지 = Journal of IKEEE, v.23 no.2, 2019년, pp.675 - 680  

이상훈 (Dept. of Mechanical Facility Control Engineering, Korea University of Technology and Educatio) ,  왕민석 (Dept. of Mechanical Facility Control Engineering, Korea University of Technology and Educatio) ,  위상봉 (Dept. of Mechanical Facility Control Engineering, Korea University of Technology and Educatio) ,  손영득 (Dept. of Mechanical Facility Control Engineering, Korea University of Technology and Educatio)

초록
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석탄화력발전소는 저부하에서 효율 향상을 위해 변압운전으로, 고부하에서는 정압으로 운전하는 복합변압운전 방식으로 운전하고 있으며, 복합변압운전에는 2밸브 및 3밸브 전개모드로 구분되어 운영되고 있다. 각 발전소는 제작사 권고에 따라 터빈제어밸브 모드를 선택하여 운전하고 있으나 최적의 변압운전 부하범위로 운전되고 있지 않고, 각 발전소별 부하범위 또한 상이하게 구성 되어있다. 최적의 변압운전 부하범위로 설정되지 않으면 터빈밸브 교축 손실 발생에 따른 고압터빈 내부효율 저하가 발생되어 플랜트 효율이 저하된다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 본 논문에서는 터빈제어밸브 모드별 최적의 변압운전 부하 범위를 개선하기 위해 각 부하별 열 성능 분석 방법을 통해 최적의 부하범위를 선정하고자 한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The coal-fired power plant is operated by a combined operation method, which is operated by sliding pressure operation under low load and by fixed pressure operation under high load for improved efficiency. The combined operation is divided into two and three valve open modes. Each plant is operated...

주제어

#Power Plant   #Turbine   #Sliding Pressure   #Constant Pressure   #Control Valve   #3 Valve   #2 Valve  

표/그림 (7)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 또한 변압운전에서 정압운전으로 전환되는 시점을 최적으로 설정하지 않으면 터빈밸브 교축 손실 발생에 따른 고압터빈 내부효율 저하가 발생되어 플랜트 효율이 저하된다. 본 논문에서는 500 MW급 석탄화력 발전소의 터빈 밸브 전개모드에 따른 최적의 변압운전 구간을 설정하여 발전소 플랜트 효율 상승 시키는 방안을 제시하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
변압운전 방식에서 재열기의 효율이 증가하는 이유는 무엇인가? 재열기는 고압터빈에서 포화온도까지 팽창한 증기를 재열하여 온도를 높인후 중ㆍ저압터빈에 공급한다. 정압운전에 비해 재열기의 열부하가 감소하므로 보일러 설계 및 운용 측면에서 상대적으로 유리하고, 전 부하범위에 걸쳐 재열기 온도가 균일해지므로 재열기 온도 조절능력이 향상된다.
변압운전 방식이란 무엇인가? 변압운전 방식은 부하에 따라 주증기 압력을 변화시켜 운전하는 방법으로 터빈에 유입되는 증기를 터빈 제어밸브에서 교축 없이 터빈을 운전하는 방식이다.
최적의 변압운전 부하범위를 벗어나는 경우 나타날 수 있는 문제점은? 각 발전소는 제작사 권고에 따라 터빈제어밸브 모드를 선택하여 운전하고 있으나 최적의 변압운전 부하범위로 운전되고 있지 않고, 각 발전소별 부하범위 또한 상이하게 구성 되어있다. 최적의 변압운전 부하범위로 설정되지 않으면 터빈밸브 교축 손실 발생에 따른 고압터빈 내부효율 저하가 발생되어 플랜트 효율이 저하된다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 본 논문에서는 터빈제어밸브 모드별 최적의 변압운전 부하 범위를 개선하기 위해 각 부하별 열 성능 분석 방법을 통해 최적의 부하범위를 선정하고자 한다.
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참고문헌 (8)

  1. S. H. Park, D. R. Rhim, C. S. Yeom, J. M. Cha, J. U. Shin, C. S. Lee, "Thermo-Economic Evaluation of 500 MW Class Coal Fired Power Plant Combined with Supercritical Carbon Dioxide Brayton Cycle," Journal of Energy & Climate Change, vol.11, no.1, pp.1-12, 2016. 

  2. G. P. Lim, M. S. Kim, I. K. Choi, D. Y. Park, H. Y Kim, "The Development Of Program Based On Model to Control Generator Output in Power Plant," The transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers, vol.59, no.3, pp.614-622, 2010. 

  3. J. K. Lee, Y. S. Ahn, H. Jung, Y. K. Lee, B. S Han, "The Development of Full-Scope Replica Simulator for Variable Supercritical Pressure Once-through Fossil Power Plants," Journal of Institute of Control, Robotics and Systems, vol.4, no.3, pp.392-398, 1998. 

  4. J. H. Woo, I. K. Choi, D. Y. Park, J. A. Kim, "Procedure to Verify the Turbine Control Function of a Steam Turbine Power Plant," in Proc. of the 2010 KIEE Conference, pp.1693-1694, 2010. 

  5. Goutam Khankari, Sujit Karmakar, "Operational optimization of turbo-generator (TG) cycle of a 500MW coal-fired thermal power plant," 2014 6th IEEE Power India International Conference (PIICON), pp.1-6, 2014. DOI: 10.1109/34084POWERI.2014.7117650 

  6. I. Y. Choi, J. A. Kim, "A Study on Turbine Bypass System in a 500MW Rated Coal Fired Supercritical Thermal Power Plant with Sliding Pressure Operation," in Proc. of the 2008 KIEE Conference, pp.1663-1664, 2008. 

  7. S. I. Seo, H. Y. Park, S. N. Lee, "Computational Studies on the Combustion and Thermal Performance of the Coal Fired Utility Boiler," Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering, vol.21, no.3, pp.157-166, 2009. 

  8. Y. D. Son, J. J. Jin, "A Nonlinear PD Controller Design and Its Application to MOV Actuators," Studies in Informatics and Control, vol.28, no.1, pp.5-12, 2019. 

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