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보일러 압입통풍기용 인버터 적용기술
The Application of Variable Frequency Drive for Forced Draft Fan 원문보기

대한전기학회 2006년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문, 2006 Oct. 19, 2006년, pp.185 - 187  

임익헌 (전력연구원) ,  김봉석 (전력연구원) ,  류호선 (전력연구원) ,  이주현 (전력연구원) ,  황영하 (한국서부발전)

초록
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본 논문에서는 평택화력 제2호기 FDF(Forced Draft Fan : 압입송풍기, 이하 FDF) 출구의 공기량제어를 Vane Control 시스템으로 구성되어 있는 것을 구동 유도전동기에 가변속 제어시스템(이하 VFD: Variable Frequency Drive)으로 교체하여 발생한 실험결과를 보여준다. VFD는 Vane을 전개(全開)하고 전동기 속도를 변경시켜 연소에 필요한 노내 공기량을 제어하는 방식이다. VFD 운전은 정속도 Vane 개도 운전에 비해 Throttle Loss를 최소화해서 에너지 절감효과는 크지만 간단한 Vane 제어기에 비해 복잡한 전력전자제어시스템이 어우러진 기기로 신뢰도는 떨어지는 것이 사실이다. 따라서 고도의 신뢰성이 요구되는 전력생산 보일러에서 후비보호책으로 VFD 고장 시에 Vane제어 모드로 절환은 필연적으로 필요한 설비이다. VFD에서 Vane으로 절환 시에 일어나는 과도상태를 최소화하기 위해서는 보일러 연소제어 알고리즘의 최적화가 필요하다. 본 논문에서는 구현된 제어알고리즘을 정리한 것이다.

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문제 정의

  • VTD로 시스템 교체 시 기존 Vane 제어 방식의 보일러 연소 제어 로직을 VFD 제어와 Vane 제어 그리고 VFD 고장 시 By-pass 모드로 운전되도록 제어 로직 변경이 불가피하다. 본 논문에서는 VFD 적용 시 고려해야 할 사항들을 정리하였다.
  • 이러한 측면에서 본 연구는 평택화력 제2호기 FDF 출구의 공기량제어를 Vane 제어 시스템으로 구성되어 있는 것을 구동 유도전동기에 VFD 제어 시스템과의 병렬 운전이 가능하게 하였다. 기존의 FDF Vane 모드에서의 개폐 및 반응속도를 인버터의 가속/감속 시간을 전동기 및 팬의 관성모멘트를 고려하여 VFD 모드 제어 시의 풍량 조절의 대응이 가능하도록 하였다.
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