발전소 주요 설비 및 계통 개요 (2)

▣ 증기터빈 부속설비

1) 복수기

- 2개의 쉘로 구성되며, 터빈 배출 증기를 튜브측 냉각수와 열교환에 의해 진공상태로 팽창시켜 증기의 열낙차를 최대로 하여 터빈 효율 향상 및 복수를 급수로 다시 사용하도록 함

- 각 쉘 Neck에 1,2번 저압급수가열기를 설치하여 공간의 효율적 활용과 추기 증기 배관의 압력 강하량을 줄이며 터빈 배기부와 복수기는 Expansion Joint로 연결됨

 

2) 복수펌프

- 증기터빈의 배기가 복수기에서 응축되어 Hotwell에 모이면 복수펌프를 사용하여 Gland Steam Condenser 및 저압 급수가열기를 거쳐, 탈기기 및 탈기기 저장 탱크로 이송됨

- 복수 펌프는 수직형으로 정상운전 시에는 보통 2대로 운전됨

 

3) 복수기 진공 펌프

- 복수기 내에 유입된 혼합 공기 및 불응축성 가스는 배기가 복수 될 때 분리되어 진공 저하와 내부 Wall에 부착되어 열전도를 방해하므로 공기 및 가스를 제거하기 위해 설치됨

- 진공펌프는 Package Type으로 호기당 보통 50% X 3Set로 설치됨

 

4) 복수기 워터박스 진공펌프

- 워터박스에 유입된 증기는 순환수의 온도 및 압력변화로 공기를 발생시켜 복수기 성능을 저하와 순환수 계통의 Siphon 형성을 방해하므로 제거하기 위해 진공펌프가 설치됨

 

5) 복수이송펌프 및 저장탱크

- 보일러급수는 복수기에서 회수한 량으로 부족하여 복수저장탱크에서 복수기 Hotwell 수위에 따라 보충수가 공급됨(Hotwell 수위가 낮아지면 Valve가 Open되어 Water 공급)

- 최초 복수기에 진공 형성이 안되었을 때 복수이송펌프가 가동되어 Demi. Water를 복수기에 공급하며, 기기냉각수 헤드탱크 및 탈기기 저장탱크의 최초 충수 시에 공급됨

 

복합화력발전-한국남동발전

▣ 급수 계통 설비

저압급수가열기에서 가열된 Condensate Water는 Deaerator에서 가열되면서 급수에 잔류하는 용존 산소를 분리시킨 후에 Deaerator Storage Tank로 이동하며, 터빈 및 전동기 구동 급수 펌프에 의해 고압급수가열기 튜브측을 통과하면서 가열되어 보일러입구 Economizer로 급수가 공급됨. 터빈구동 주급수펌프는 운전층에 설치되고, 전동기 구동 급수펌프는 지상층에 설치되며, Deaerator는 급수 승압펌프에 유효 흡입수두 제공을 위해 탈기기 층에 설치됨

 

1) 저압급수가열기

- 복수기에서 응측된 복수는 보일러 급수로 공급되며, Hotwell의 복수는 저온으ㅗ 국부적인 열응력 발생 방지와 열효율적인 측면에서 가열하여 보일러 급수로 공급됨

- 급수가열기는 Regeneration Cycle로 가열용 증기는 터빈추기 Steam으로 공급됨

- 저압급수 가열기의 Heater Tube측으로 복수펌프에 의해 가압된 복수가 흐르며 Shell측에는 터빈에서 추출된 추기 Steam이 공급되어 Tube로 흐르는 급수가 가열됨

- 1, 2번 급수가열기는 복수기 Neck에 설치됨

 

2) 탈기기

탈기기의 역할을 살펴보면 다음과 같음

- 첫째, 급수 중에 있는 산소 등의 용존 Gas를 제거하고

- 둘째, 높은 곳에 설치되어 급수펌프에 Cavitation 을 방지하기 위한 흡입수두를 주며

- 셋째, 급수를 저장하므로 급수량의 급변에 대응하며

- 넷째, 급수와 증기가 직접 섞여서 급수를 가열시키는데 있음

 

3) 보일러 급수펌프

- 터빈구동 주급수펌프와 모터구동 승압펌프, 모터구동 기동용 급수펌프로 구성됨

- 급수배관의 Cavitation 방지를 위해 모터구동 급수승압펌프는 지상층에 설치됨

- 탈기기의 급수를 보일러에 공급하는 펌프로 신뢰도 확보(보일러 운전중 급수 공급필요)

- 터빈구동 주급수 펌프는 운전층에, 모터구동 기동용 급수펌프는 지상층에 설치

 

4) 고압 급수 가열기

- 고압 급수 가열기는 Horizontal U-Tube Type으로 고온 고압용으로 설계됨

- 추기 Steam은 Desuperheating Zone에서 포화증기, Condensing Zone에서 응축됨

- 응축수는 Drain Cooling Zone을 통과하면서 냉각되어 Drain Pipe를 통해서 배출됨

 

 

▣ 순환수 계통 설비

- 순환수 계통은 복수기, 기기 냉각수 열교환기, 복수기 진공펌프 및 복수기 수실 진공펌프 등에 해수를 공급하는 계통으로, 심층취수 Velocity Cap에서 취수하여 Common Bay를 거쳐 CWP Structure에 집중된 냉각수를 복수기로 공급합

 

- 주요 설비로는 Trash Rack & Rake, Travelling Water Screen, Screen Wash Pump, Circulating Water Pump 등으로 구성되며 튜브 세정 장치, Debris Filter, 염소주입설비 등으로 구성됨

 

1) 순환수 펌프(Circulating Water Pump)

- 순환수 펌프는 Vertical, Wet-Pit Type으로 해수를 흡입, 가압하여 복수기 및 기기 냉각수 열교환기 등에 해수를 공급하며, 복수기 및 열교환기 등을 통과한 해수는 Discharge Channel 로 방류됨

- 순환수 펌프는 호기 당 4대(25%X4대)가 설치되며, 토출밸브는 모타 구동 Butterfly Valve로서 팜프 가동 및 정지 시 자동으로 개폐되며, 순환수펌프 1대 운전시 펌프 Trip의 경우 발전소 Shut Down 방지를 위해 항시 2대 이상의 펌프가 운전됨

 

2) 해파리 및 해양생물 처리설비

- 해파리 및 해양생물의 개체수 증가로 취수설비의 기능저하를 최소화하기 위해 설치됨

 

3) 트래쉬랙 및 레이크 (Trash Rack & Rake)

- 부피가 큰 이물질의 취수펌프로 유입 방지를 위해 설치됨 (이물질은 Trash Pit로 이동)

 

4) 회전 이동스크린 (Travelling Water Screen)

- 미세 물질의 취수펌프로 유입 방지를 위해 설치됨(부착물질은 스크린 세척펌프로 제거)

 

5) 데브리 필터 (Debris Filter)

- 취수로 중에 부유하는 오물이나 폐류 등은 1차적으로 이동 스크린에서 제거되고, 이동 스크린을 통과한 오물 등을 최종적으로 제거하기 위해서 복수기 Cell당 2 Set의 Debris Filter가 순환수 펌프 출구측과 복수기 워터박스 입구측 사이에 설치됨

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▣ 기기 냉각수 계통 설비

- 호기당 펌프 2대, 열교환기 2대, 헤드탱크 1대로 구성되며, 기기 냉각수 계통은 폐쇄회로로서 펌프에 의해 열교환기를 거쳐 각종기기에 공급되고, 회수된 냉각수는 펌프 입구 측으로 다시 공듭되며, 보충수는 헤드탱크에 의해 공급됨

 

- 해수계통은 순환수펌프 후단의 Debris Filter 출구 측에서 흡입하여 기기냉각수 열교환기의 Tube Side로 통과시켜 Shell Side로 통과하는 기기냉각수를 냉각시킴 

(순환수펌프 정지 시 해수 냉각수펌프를 기동시켜 기기냉각수를 냉각시킴)

 

1) 기기냉각수 펌프

- 호기당 2대 설치하며, 1대는 예비용 펌프임(자동모드로 대기)

- 정상적인 출력운전 시 1대 운전(예비용 1대는 출구측 압력 낮을 경우 자동으로 기동)

 

2) 기기냉각수 열교환기 (Closed Cooling Water Heat Exchanger)

- 계통내의 냉각기기로부터 열부하 제거(호기당 2대이며, 1대는 예비용임)

 

3) 기기냉각수 헤드탱크 (Closed Cooling Water Head Tank)

- 탈기기층에 위치하며 보충수의 공급 및 저장 역할(정지 시에는 수두압으로 흐름유지)

 

 

▣ 보일러 및 부속설비

1) 개요

- 보일러수는 기수 분리기에 의해 물과 증기로 분리되어 물은 Down Commer를 통하여 재순환되고 증기는 Superheater를 거치면서 과열증기가 됨

 

- 통풍계통은 2대의 Forced Draft Fan으로 대기에서 공기를 흡입하여 공기예열기를 거쳐 보일러에 연소용 공기를 공급하고, 연소 가스는 선택적 촉매반응탑(SCR), 공기 예열기와 전기집기를 통과한 후 2대의 Induced Draft Fan에 의하여 Stack으로 배출됨

 

2) 기타 부대설비

- 수처리 설비

전처리 계통에서 여과 처리된 후 순수제조설비 계통에 의해 탈염처리 하여, 순수 저장탱크에 저장한 후 보일러수, 실험실 사용시, 냉각수계통 및 보조보일러의 보충수로 공급하며, 순수처리설비는  UF, R/O 및 EDI 등으로 구성되며, 순수 이송펌프에 의해 복수기로 이송됨

 

- 연료유 이송 설비

보일러 연소에 사용되는 기동용 연료유는 보조보일러의 연료유 저장탱크를 공용으로 활용하며 연료유 저장탱크에 저장된 연료유는 연료유 이송펌프에 의해 주보일러 연소용 버너에 공급됨

 

- 공기압축기 설비

Compressed Air System 은 Instrument Air System과 Service Air System으로 구분되며, IA System은 Air Receiver와 Air Dryer를 거쳐 건조된 압축공기를 말하며 공기식 자동제어기기 및 각종 계측제어 기기 등에 공급됨