복합화력 계통도

 

 

복합화력 발전

 

 

천연가스를 연료로 사용하여 1차로 가스터빈을 돌려 발전하고, 가스터빈 에서 나오는 배기가스열을 다시 배열회수 보일러(HRSG, Heat Recovery Steam Generator)를 통해 생성된 증기를 이용하여 증기터빈(Steam Turbine)을 돌려 발전한다 .

 

 

증기 터빈 발전은 가스터빈 출구에서 배출되는 고온의 배기 가스(Exhaust Gas)를 배열회수 보일러로 유입, 이를 열원으로 고온 고압의 증기(Steam)를 생성시켜 증기터빈(Steam Turbine) 및 발전기(Generator)를 구동하여 2차 발전(發電)하는 발전방식을 말한다.

 

 

2차 발전으로 인해 복합발전 플랜트 효율이 약 55% 정도에 이른다는 점과, 공해가 적고 정지했다가 다시 가동하는 시간이 짧다는 장점이 있다.

 

 

또한, 건설기간이 유연탄 화력(50만kW급 46개월)에 비해 1/3정도 짧은 36개월 정도에 불과하기 때문에 긴급한 발전설비 확충을 위해 건설되기도 한다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

기력 발전

 

 

기력발전설비는 크게 보일러와 증기터빈, 발전기로 구성되어 있다.

보일러에서는 연료와 공기를 공급하여 연소시키며 연소하면서 발생되는 열로 물을 가열하여 고온, 고압의 증기로 변환시켜 증기터빈으로 공급되고 증기의 흐름에 따라 증기터빈이 회전하도록 되어 있다.

 

 

증기터빈에는 발전기가 연결되어 있어 발전기를 회전시키므로 전기가 발생되고 있습니다. 발전기에서 발생된 전기는 주 변압기에서 345KV의 고압으로 승압시켜 수용가로 송전을 하게 된다.

 

 

보일러 공급되는 물은 연소열에 의해 고온, 고압의 증기로 변환되고 증기터빈을 회전시킨 후의 증기는 냉각수로 냉각하여 다시 물로 변환하여 보일러에 공급하므로 발전계통의 물은 순환하게 된다.

 

발전소에서 사용되는 물은 2가지의 물로 구분된다.

 

보일러에 공급되는 순수와 증기터빈을 회전시키고 나온 증기를 물로 변환시키는 냉각수입니다. 순수는 인근 남양만의 담수를 물처리하여 사용하고 냉각수는 서해안의 해수를 취수하여 사용하고 있다.

 

 

발전시스템은 열역학적으로 재생, 재열방식을 채택하여 계통의 열효율을 향상시키고 있다.

 

기력발전소에는 대기환경보존을 위해 TMS(Telemetering System)이 구축되어 있어 실시간 굴뚝 배출가스의 오염물질량을 감시하고 있고 쾌적한 환경보존을 위해 전기집진기, 탈황설비 등이 운영되고 있다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

화력 발전

 

 

전기는 보일러에서 생성된 증기가 터빈을 회전시키고 터빈에 붙어 있는 발전기가 회전하면서 발생하게 된다. 전기를 돌려주는 매체는 터빈의 증기로써 증기를 만드는데 필요한 것은 물, 연료, 공기이다.

 

 

첫째 발전소에서 사용되는 물에는 터빈 회전에 필요한 계통수와 복수기의 증기를 응축시켜기위한 순환수 2가지가 있다. 터빈회전에 필요한 증기(계통수)는 Rankine Cycle에 의해 생성되는데 복수기(증기->물) => 급수펌프(승압) => Boiler(불->증기) => Turbine(팽창)을 순환하면서 터빈조건에 맞는 증기를 만든다. 순환수는 복수기를 통과하면서 증기를 물로 응축시키는데 사용되는 소요 수량이 많아 다량의 바닷물을 사용하기 때문에 우리나라의 경우 대용량 화력발전소가 바닷가에 위치하고 있는 주된 이유이다.

 

 

둘째 연료는 석탄, 기름, 가스 등으로 주로 외국에서 배로 수입하여 발전소 내에서 공정을 거쳐 보일러에 공급한다. 연료는 공기와 혼합되어 연소된 후 연돌을 통하여 외부에 배출되며, 보일러에서 연소된 재의 일부는 회 처리장으로 운반되고 일부는 처리공정을 거쳐 비회운반차량을 통해 재활용되고 있다. 연소가스 중 포함된 황 및 질소를 제거하는 탈질 및 탈황설비가 있으며 탈황설비는 석회석을 주입해 석고를 생성하여 산업 부산물로 재활용 되고 있다.

 

 

셋째 공기는 연소용과 연료 이송용 공기가 있는데 연료와 함께 보일러 내부에서 연소되면서 계통수인 물을 증기로 만드는데 사용된다. 보일러에서 공기의 흐름을 보면 연소용 공기를 흡입하는 압입송풍기(FDF)와 석탄을 이송하는 1차 공기 송풍기(PAF)에 의해 보일러에서 연소된 후 연소가스를 배출시키는 유인송풍기(IDF)를 통하여 연돌로 보내진다.

 

 

보일러 부속설비인 공기예열기(GAH)는 보일러에 공급하는 공기온도를 상승시켜 연소효율을 상승시키는 역할을 하며, 전기집진기(EP)는 연소가스 속의 먼지를 제거한다.

 

터빈은 보일러에서 만들어진 고온고압의 증기가 통과하면서 3,600RPM으로 회전하게 되면 이 회전축에 연결된 발전기도 같은 속도로 회전하면서 전기를 발생시킨다.