발전소 취업준비생이 면접 전에 알아야 할 발전소 설비들

오늘은 발전소 설비를 알아야

면접에 도움이 된다는 주제로

글을 씁니다.

BOP에 대해서 들어보셨나요?

​

생소한 단어일 텐데요.

BOP는 'BALANCE OF PLANT'라고 해서

한글로 표기하면 발전소에서 사용되는

터빈과 발전기 같은 주기기를 제외한

에너지를 생산하는데 필요한 발전소

시스템의 다양한 지원 및 보조설비를

지칭하는 전력 엔지니어링 용어입니다.

이런 설비에 대해서

왜 자꾸 설명드리는지 아실까요?

​

발전소 설비관련 된 내용이라

궁금해하시는 분들이

별로 없을 것 같기는 한데

제가 이런 설비들에 대해서

자꾸 언급을 하는 이유는

면접 팁 글 작성하면서

언급 드렸었던 거 같은데

여러분들이 서류나 면접전형에서

자신의 경험치와 연관 지어

설명을 드리라고 요청했었는데

발전소에 어떤 설비가 있고,

어떤 이유로 운영하는지 모르면

연관 짓기 힘들 거 같아서

자꾸 설명을 드리려고 합니다.

​

발전소에 이런저런 설비가 있고,

설비 기능들을 대충이라도 알아야

관련 경험과 연관 지을 수 있고,

면접관들에게 나 발전소 설비에

대해서 대충 이런 정도는 안다는

어필이라도 할 수 있으니까요.

그렇다면 다른 사람들과 경쟁력이

조금 더 생기지 않을까 하는 생각입니다.

전 계속 언급 드리지만 발전소

경험치만큼 더 중요한 경쟁력은

없다고 생각합니다.

​

그럼 설비에 대해서 계속 알아보시죠.

오늘 다루고자 하는 발전소

BOP 설비들은 어떤 게 있을까요?

발전소 설비에는 주기기 외에

크고 작은 설비들이 많이 있기에

큰 설비 단위로 소개하고

마칠까 합니다.

복합화력발전소 기준으로

설명드리겠습니다.

 

첫 번째 설비는 Fuel Gas 설비입니다.

FUEL GAS라는 게 연료로 사용하는

기체를 통칭하는 말입니다.

그림 왼쪽에 가스 터빈에서

컴버스터로 들어오는

FUEL GAS 계통이 보이시나요

복합화력발전소의 연료는 LNG죠.

LNG가 FUEL GAS가 되는 겁니다.

그렇다면 LNG는 어떤 방식으로

발전소로 공급될까요?

한국가스공사인 KOGAS로부터

지하 배관을 통해 LNG를 공급받습니다.

물론 SK E&S 같은 발전소는

자체 공급망이 있어 KOGAS를 거치지 않고,

자체 LNG 탱크를 운영하여

공급받기도 하지만

대부분의 복합화력발전소는

KOGAS로부터 연료를 공급받습니다.

LNG가 메탄을 주성분으로

가스를 냉각시켜 액화하다 보니

발전소 연료로 사용하려면

기타 설비가 필요한데

여기에 들어가는 보조설비들이

몇 가지 있습니다.

​

'FUEL GAS PREHEATER'라고

연료가스 예열기 설비가 있습니다.

가스 온도가 낮다 보니

가스터빈 연료로 사용하려면

지정된 적정온도까지 올려야 해서

이 설비를 통해서 터빈으로 가기 전에

LNG 온도를 올리는 설비입니다.

또한 FUEL GAS FILTER 설비가 있는데

이름 그대로 LNG를 여과하는 설비입니다.

가스에 섞여있는 물과 입자 같은

불순물을 제거하고 가스 터빈에서

연료로 사용하기 적합한 상태로

만들어주는 설비입니다.

​

그리고 연료가스 모니터링 설비라고 해서

가스 성분을 분석해 주는 설비가 있습니다.

가스의 성분이 몇 % 비율로 되어 있는

현재 상태를 알려주고,

가스 온도, 유량, 불투명도, 수분 등의

기타 정보를 제공해 줍니다.

가스설비에 이런 정도의 설비가

있다는 것만 알아두시면 좋겠습니다.

추가적으로 밸브 하나 소개하겠습니다.

LNG 자체가 폭발성 기체이다 보니

문제 발생 시나 작업 시 가스배관에 대한

차단 역할을 하는 밸브가 있는데

이 밸브가 비상 차단 밸브입니다.

가스 터빈이 어떠한 이유로 정지되었을 때

이 밸브가 짧은 시간에 자동으로

배관을 차단하게 됩니다.

수동으로 차단 시에는 주제어실에서

작업이나 어떤 목적으로

차단하는 역할을 합니다.

참고로 폭발성 기체나 화학성 물질의 경우

배관에 어떤 문제가 생기면

기본적으로 차단을 하게 됩니다.

 

두 번째 설비는 LNG 연료의

대체연료로 비상시 사용하는

경유가 있습니다.

Distillate oil이라고 하는데 'FO'또는

'DO'라고도 부르고

'FUEL OIL'이라고도 부릅니다.

비상시 사용하기 때문에 평상시에

거의 사용할 일이 없는데

유사시 LNG 공급이 되지 않을 때

사용한다고 하지만 사용하는 건

못 봤습니다.

그림에서 보시면 가스라인 외에

오일 라인을 따로 두고 있어서

터빈을 경유로 운전하게끔 만들었습니다.

발전소 조감도 보시면

큰 탱크로리가 하나 따로 떨어져 있는 게

이 OIL을 담을 수 있는 설비입니다.

부대설비로 연료 배관과 각종 밸브와

계기류는 있겠지만

그리 중요한 설비는 아닙니다.

참조만 하시기 바랍니다.

세 번째 설비는 에어컴프레서입니다.

발전소에는 여러 가지 용도로

에어가 필요한데

압축공기 계통에는 계기용 공기 계통 및

소내용 공기 계통으로 이루어져 있습니다.

계기용으로 사용되는 에어는

'AOV'라고 해서 공기압으로

움직이는 배관의 밸브에 사용되거나

솔레노이드 밸브 같은 공압으로

움직이는 계기류에 사용됩니다.

에어를 공급할 때 열리고 에어가

빠질 때 닫히는 식의 밸브에 사용됩니다.

​

이런 기계나 계측 설비에 공급되는

계기 전용 공기 설비가 있고,

소내 단순 작업용 에어가 있는데

우리가 평소 주변에서 보이는

세차장 갔을 때 내부 청소용으로

사용하는 에어 같은

단순 소모용 에어를 말합니다.

발전소에서는 이런 단순 작업용으로

설비 내 이물질 청소나 에어 앞으로

볼트 조이는 용도 등으로

많이 사용합니다.

대부분 계획예방정비 기간에 사용되겠죠.

그렇다면 계기용 에어와

소내 작업용 에어의 구분은

무엇으로 할까요?

에어 드라이라는 설비로 할 수 있습니다.

모두 에어컴프레서를 통해 압축공기를

생성하지만 에어 드라이 설비를 거치면

습분이 모두 제거되어

계기용 에어로 사용하는 것이고,

에어 드라이 설비를 거치지 않은 에어는

소내 작업용 에어로 사용됩니다.

​

아시겠죠? 그렇다면 발전소에서

에어컴프레서가 고장 나서

못 돌리는 비상상황에서는

어떤 압축공기를 먼저 차단할까요?

당연히 단순 작업용 에어에

들어가는 라인을 차단합니다.

그래서 압축공기를 필수 계통에

사용할 수 있도록 여유를 두는 것입니다.

이렇게 하는 이유는 계기용 에어는

밸브를 제어하는 데 사용되기에

잘못하면 주요 계통 밸브가 닫혀

스팀이나 급수가 차단되어

발전소가 정지되는 사태까지

일어날 수 있기 때문입니다.

네 번째 설비는 에어 인테이크입니다.

왼쪽 사진이 에어인테이크 전체 사진이고,

발전소 한호기당 한 개씩 설치되어 있습니다.

발전소 구성에 따라 1층에 설치될 수도 있고,

발전소 건물 상부에 설치될 수도 있습니다.

중요한 건 이 설비는 터빈 내에 LNG를

폭발시키기 위해서는 공기가 필요한데

공기를 외부에서 끌어들이는

설비입니다. 터빈 내 연소를 위해

공기가 필요합니다.

그렇기에 에어 인테이크는 외부 공기를

빨아들여서 내부에 설치되어 있는 필터가

불순물을 제거하여 깨끗한 공기를

터빈 내에 공급하게 해주는 설비입니다.

가장 오른쪽에 있는 사진처럼

수십 개의 필터가 내장되어 있습니다.

 

다섯 번째 설비는 보일러 급수펌프입니다.

줄여서 'BFP'라고도 합니다.

급수펌프라고 빨간 동그라미 그려진 부분이

해당 설비입니다.

보일러 급수펌프는 보일러에서 필요한

급수를 적정한 압력으로 공급해 주는

펌프입니다.

고온, 고압에서 운전되면서 복수기로부터

HRSG의 DRUM까지 급수를 공급해 주는

중요한 펌프 중 하나입니다.

 

여섯 번째 설비는 보조 보일러입니다.

이름에서 알 수 있듯이, 보조 보일러는

발전소의 주요 보일러 이외의

소형 보일러이며,

기본적으로 발전소의 보조 목적을 위해

설치되어 있으며

전기 생산을 위해 터빈에 증기를 넣는 데

사용되지는 않습니다.

이게 무슨 소리인가 싶겠지만

발전소의 보조 목적을 위해

사용된다는 뜻입니다.

스팀터빈에 복수기가 있다고

말씀드렸었죠.

발전소가 계획예방정비나

비정상으로 정지되어

식어있는 상태라면

복수기 내에 진공을 만들려면

밀폐되어 있어야 하는데

터빈의 밀봉을 보조 보일러의

증기로 밀봉을 만듭니다.

이외에 부수적인 설비에

증기를 공급합니다.

​

그래서 발전소가 정상적인 밀봉이나

부수적인 증기를 공급하고,

메인 보일러가 켜지면

더 이상 필요하지 않아 평상시에는

보조 보일러는 항상 꺼진 상태입니다.

하지만 발전소 초기 기동 시에

초기 증기를 공급해야 하는

중요한 설비 중 하나입니다.

그림을 간단히 설명드리면

파란색 라인의 일정량의 공기를

팬을 운전하여 챔버에 넣어주고

급수 라인을 열어 DRUM에

일정 수위를 만들어준 후

빨간색 라인의 연료라인을 열어

보일러를 기동하여 급수를 증기로 바꾸어

스팀 드럼에서 과열증기를 배출하여

발전소 내에 필요한 곳으로

증기를 보내게 됩니다.

​

녹색의 굴뚝으로 되어 있는 부분은

보일러가 연소하고 나온 배기가스를

외부로 배출하게 됩니다.

일반 가정집의 소형 보일러와

원리는 비슷합니다.

발전소의 보조 보일러는 크기가

조금 더 크다는 차이겠네요.

 

일곱 번째 설비는

'HRSG'라고 하는 설비입니다.

사진처럼 생긴 사각을 확대하면

그림처럼 보이는 것이 'HRSG'입니다.

Heat Recovery Steam Generator라고

배열회수보일러를 지칭합니다.

가스터빈 등 열기관에서 어느 정도

열에너지를 보유한 채로 배기되는

배기가스의 잔열을 회수하여

계통에 필요한 적정한 압력과

온도의 증기를 생산하는 설비입니다.

사진을 겉으로 봐서는

잘 모르실 것 같아서 내부 그림이

나와있는 자료가 있어서

첨부합니다.

가스 터빈에서 나온 배기가스가

왼쪽에서부터 오른쪽 방향으로 지나가면서

배기가스는 열 교환을 하고

낮은 온도의 가스만 스택으로 해서

외부로 빠져나갑니다.

동시에 HRSG 내부의 급수 라인은

열 교환을 받아서 증기를 생성하여

그 증기가

그림 위쪽에 있는 스팀터빈 쪽으로

스팀을 공급하여 스팀터빈을

기동하는 방식입니다.

그렇기에 드럼이라고 불리는 물통에

물 수위와 압력, 온도를 잘 유지하는 게

중요합니다.

주제어실에서 이 수위 제어를

잘못하게 되면 발전소 정지와 이어집니다.

 

여덟 번째 설비는 수처리설비입니다.

'WASTE WATER TREATMENT'로

폐수처리 설비를 말합니다.

줄여서 'WWT'라고도 합니다.

발전소에 처음 공급되는 물은

'RAW WATER'라고 해서

원수라고 합니다.

이 raw water는 일반적으로

수자원공사에서 공급하게 됩니다.

이 원수를 수처리 공정을 통해

Deminelizied water라고

아까 말씀드렸던

Demi. Water가 되는 것입니다.

데미 워터, 순수 같은 말입니다.

​

그림처럼 모든 발전소 수처리설비는

비슷한 방식으로

수처리 설비를 운영합니다.

이 데미 워터로 발전소

급수가 사용되는 것입니다.

스팀터빈의 복수기 물도

이 데미 워터로 생각하시면 됩니다.

데미 워터가 만들어지기 위해서는

수처리 공정이라는 단순한 단계를 거치지만

그 공정안에는 크고 작은

단위의 설비들이 많이 있습니다.

이런 설비들을 화학 부서에서

별도 관리한다고 생각하시면 됩니다.

급수 성분분석이 중요한 이유가

발전소 배관 부식과 관련이 되기에

중요하게 다루어집니다.

 

아홉 번째 설비는 윤활유 설비입니다.

이 설비가 대표적으로 사용되는 곳이

터빈의 윤활작용을 위해 사용됩니다.

터빈 및 발전기 축이 회전할 때 베어링 및

기타 부위에 윤활유를 공급하는 설비인데

터빈 및 발전기 축은 고속 회전체이므로

윤활장치가 없으면 베어링과 축의 금속 마찰에

의해 큰 손상을 초래할 수 있습니다.

윤활의 첫 번째 기능이 Gear와

Bearing 과 같은 기기의 표면 손상,

wear, friction 등을

제거하거나 감소시키는 것이고,

두 번째 기능이 부식 및 발생하는

열을 감소시키는 것입니다.

​

이러한 윤활유 설비는 터빈이

정지되어 있을 때에도 축의 냉각을 위하여

윤활유를 계속

순환시키게 되어 있습니다.

이런 윤활 설비는 터빈마다 있기 때문에

복합화력발전소 같은 경우는

가스 터빈에 도 있어야 하고,

스팀터빈에도 있어야 합니다.

터빈이 있으면 윤활 설비는

필수적으로 같이 있어야 한다고

생각하시면 되겠습니다.

 

열 번째 설비는 해수 설비입니다.

말 그대로 바닷물을 끌어오는데

필요한 설비들입니다.

대형 해수펌프와 바닷물에서

들어오는 각종 이물질들을

걸러주는 필터들을

모두 포함하는 설비입니다.

계절별로 다양한 해양식물들이

한 번에 들어와서 해수펌프 입구가 막혀

발전소가 정지되는 경우가 있습니다.

해수펌프의 정지는 발전소 출력 감소나

정지와 이어지기 때문에 해수 설비는

발전소에서 매우 중요한

설비라고 할 수 있습니다.

​

열한 번째 설비는 진공펌프 설비입니다.

복수기 내부와 연결되어 있는 파이프로

진공펌프가 연결되어 있는 구조입니다.

진공펌프는 스팀터빈의 복수기 내에

진공을 형성해 주는 중요한 펌프입니다.

복수기내에 진공이 형성되어야

스팀터빈을 기동하는 초기조건이 됩니다.

혹시나 일정한 진공이 형성되지 못하면

밀봉이 안되는 곳을 찾아서

조치해야 할 정도로 진공 형성은

발전소 초기 기동 시 중요한 요소입니다.

​

오늘은 발전소의 BOP 설비에 대해 알아봤습니다.

자기와 조금이라도 연관된

경험이 있으시다면 최대한 설비와 연관 지어서

자기 경험을 꾸미시기 바랍니다.

설비를 간략하게 소개해 드렸는데

설명이 더 필요한 부분은 네이버나 구글에

자세하게 나와있기 때문에

검색해서 보충하시기 바랍니다.

여러분의 발전소 취업을 응원합니다.

감사합니다.

May the Force be with you.

​