발전소 취준생들이 알아야 할 복합화력 발전소 기동 순서

 

복합화력발전소는 가스 터빈과

증기 터빈을 결합하여 전력을

생산하는 고효율 발전소입니다.

이러한 발전소의 성공적인 운영을

위해서는 다양한 설비들의

체계적인 기동 순서가 중요합니다.

복합화력발전소는 가스 터빈과

증기 터빈을 조합하여 높은 효율로

전력을 생산합니다.

가스 터빈에서 발생한 고온의

배기가스를 이용하여

증기 발생기를 가열하고,

이를 통해 생성된 증기로

증기 터빈을 돌려 추가적인

전력을 생산합니다.

이러한 복합적인 시스템은

각각의 설비가 유기적으로

작동하여 최대의 효율을

달성합니다.

오늘은 복합화력발전소의

정지 후 설비 기동하는 순서와

설비들에 대해 알아보겠습니다.

 

1. 보조 보일러 (Auxiliary Boiler)

복합화력발전소의 기동 시에는

전체 시스템이 안정적으로

가동될 수 있도록 보조 보일러를

가장 먼저 기동합니다.

이는 주 보일러의 부하 조절과

냉각된 설비나 배관에

교환용 열을 지원하고,

주요 설비에 밀봉 증기를

제공합니다.

 

2-1. 냉각 시스템 (Cooling System)

증기 터빈이나 보일러는

생성된 증기를 이용하여

발전기를 가동합니다.

이 때 증기의 온도와 압력을

유지하기 위해 냉각이 필요하며,

냉각탑 또는 해수펌프가

이를 위해 기동됩니다.

냉각시스템은 설비의

과열을 방지하고, 연속적인

안정적인 순환 운전을 보장합니다.

 

2-2. 터빈 윤활 시스템 기동

터빈의 회전부에 윤활유를

공급하여 마모를 방지합니다.

윤활유 저장 탱크에서

윤활유 펌프를 기동하여

필터를 거쳐 터빈 각 베어링에

윤활유를 공급하여

회수하는 설비입니다.

 

 

3. 공기 압축기 (Air Compressor)

가스 터빈 및 보일러 등의

기동에는 공기가 필요하므로

공기 압축기가 우선적으로

기동됩니다.

공기 압축기는 가스 터빈의

시동 및 연소 과정에 필요한

공기를 공급합니다.

외부에 설치된 공기 흡입구에서

공기 필터를 거쳐

공기 압축기로 오면

가스 터빈 연소실 쪽으로

이동하게 됩니다.

깨끗한 공기를 공급하여

연소 효율을 높이고,

터빈의 수명을 연장합니다.

 

4. 연료 공급 시스템 기동

가스 터빈에 필요한

연료를 공급합니다.

연료 저장 탱크에서

연료 펌프를 거쳐 연료 필터,

연료 공급 배관을 지나

가스 터빈 연료 주입구로

공급됩니다.

 

5. 보일러 급수 시스템 기동

급수 저장 탱크에서 급수 펌프를

이용하여 급수 필터,

보일러 급수 라인을 거쳐

증기 발생기에 필요한

급수를 공급합니다.

이는 안정적인 급수 공급을 통해

스팀터빈에 사용하는

증기 발생의 연속성을 보장합니다.

 

6. 가스 터빈 기동

LNG 연료를 주입하여

이그나이터 설비(고온의 불꽃이나

전기적인 방법을 사용하여

연료에 화염을 일으켜

연소를 시작시키는 역할)로

연소과정을 거칩니다

여기서 발생하는 연소의 힘으로

가스 터빈을 회전하여 로터에

연결되어 있는 발전기를

구동하여 전기를 생산하게 됩니다.

 

 

 

7. 배기가스 처리 시스템 기동

가스 터빈에서 배출된

배기가스를 처리합니다.

연소된 배기가스를 배출구로

이동시켜 배기가스 필터와

배기가스 저감 장치를 통과하여

허용치 이하의 가스 성분들을

배기구로 배출합니다.

 

8. 증기 발생기 기동(HRSG)

가스 터빈의 고온의 연소 후

배기가스를 이용하여

열교환기를 통하여

보일러에서 증기를 발생시킵니다.

 

9. 증기 터빈 기동

증기발생기에서 유입되는

증기공급을 이용하여

스팀터빈을 회전하여

발전기로 추가적인 전력을

생산합니다.

복합화력발전소의 2차

전력 생산원으로,

전체 효율을 높입니다.

 

10. 복수기 기동

스팀터빈을 회전시킨 후

배출되는 사용 후의 증기를

해수와 열 교환하여 응축하여

물로 되돌립니다.

복수기의 물은 배출구에서

펌프를 통해 다시

보일러 급수로 이동하게 됩니다.

물의 재사용을 통해

자원을 절약하고,

시스템 효율을

유지되게 되는 구조입니다.

 

11. 전력 변환 시스템 기동

가스 터빈과 스팀터빈에서

생산된 전력을 변압기 및

전력변환 설비를 거쳐 송전망에 공급합니다.

 

일반적인 복합화력발전소

설비 기동에 대하여

간단히 살펴봤습니다.

복합화력발전은 첨두부하에

속하기에 일일 기동 및

정지가 빈번히 발생합니다.

물론 하계 피크 기간이나

동계피크 기간에는 덜하지만

그 외의 기간은 기동,

정지가 자주 있습니다.

일반적으로 전기 사용량이

적은 시간대인 저녁에 발전소가

정지했다가 다음 날 새벽에

기동하는 경우가 많은데

설비의 특성상 첨두부하의

발전소들은 설비나 계측기의

라이프 사이클에 비해서

고장이 빈번한 단점이 있어

설비관리가 쉽지 않습니다.

그래서 계획예방정비 기간에

이러한 주기성 설비나

계측기들에 대해서

설비 개선이나 주기 교체를 통해

개선 후 발전소를 가동합니다.

위에서 언급은 따로 안 드렸지만

기동하는 설비 외에 항상

건전성을 유지해야 하는

설비들도 있습니다.

기동 전 아래와 같은 설비들은

기본적으로 항상 건전성이

확인되어 있는 상태여야 합니다.

그만큼 발전설비 운전이나

기동에 중요한 설비들입니다.

 

 

1. 주제어실 제어 시스템

MCR 또는 CCR이라고

불리는 전체 설비의 운전 상태를

모니터링하고 제어하는

시스템입니다.

현장의 센서나 기기들로부터

데이터를 변환 및 전송하여

중앙 제어 시스템에서

운전원이 볼 수 있게

기록계나 지시기 또는

모니터의 HMI 형식으로

실시간 모니터링이 가능하여

발전 교대 운전원들이

발전소를 운영할 수 있게 합니다.

모든 설비의 상태를

실시간으로 파악하고,

이상 상황을 즉각적으로

대응할 수 있습니다.

 

2. 안전 시스템 기동

설비와 작업자의 안전을

보장하는 설비로

설계되어 있는 설정치나

혹은 과도한 압력, 속도,

수위 같은 변수들이

위험 수치를 넘어가면

비상 차단하여 안전 경보

시스템을 작동하게 됩니다.

이러한 설비들은

안전 사고를 예방하고,

비상 상황 발생 시

신속하게 대응하게 됩니다.

 

3. 연소 제어 시스템 기동

가스 터빈의 연소 과정을

최적화하여 효율을 높이고

배출가스를 줄입니다.

연소 제어 센서가 설치되어

연소 공기 및 연료 비율을

조정하여 완전연소가

될 수 있도록 실시간

연소 상태 모니터링하는

설비입니다.

복합 화력이나

화력발전소에서는

연소 효율을 극대화하고,

스택에서 나오는

배출가스를 최소화하는데

노력합니다.

 

4. 수처리 시스템 기동

발전소 내에서 급수관리 및

발생하는 배수를 처리합니다.

발전소에 공급되는 급수에

적절한 화학약품을 투입하여

수질을 모니터링하고

침전물과 배관 부식을

예방합니다.

또한 배수 처리 장치에서

처리수를 방류하기 위한

수질, 연료, 가스 분석 등을

병행하는 시스템도 기동합니다.

 

5. 예비 전력 시스템 기동

주 전력 공급이 중단될 경우

예비 전력을 제공합니다.

비상디젤발전기(EDG) 또는

무정전 전원공급장치(UPS),

축전지(BATTERY BANK) 등의

설비를 관리하여

주전력에 문제가 발생 시

주요 시스템에 최소한의 전원이

공급될 수 있도록 항상

점검을 하게 되어 있습니다.

 

6. 계측기 시스템 기동

다양한 운영 데이터를

계측하여 분석하여

주제어실에 변수로

보내주기에

계측기의 건전성을 확보하여

운영 데이터를 정확하게

측정하여 최적의

운영 상태를 유지합니다.

 

7. 화재 방지 시스템 기동

현장 주요 설비 곳곳에

화재 감지기가 설치되어

화재 경보 시스템이

작동되도록 설계되어 있어

화재로 인한 대형 사고를

예방하고, 신속한 대응을

보장하기 위해 항상 점검이

수행되고 있습니다.

 

8. 긴급 차단 시스템 기동

비상 상황 시 모든 설비를

신속히 차단합니다.

주요 설비에 긴급

차단 버튼이 있어 긴급 차단

절차 수행 시 비상 상황이 되면

작동하게 됩니다.

이러한 설비로 긴급 상황에서

인명과 설비의 피해를

최소화합니다.

 

발전소에는 이러한

여러 설비들이 있습니다.

이러한 설비들을 통해서

몰랐던 설비에 대한

추가 검색이나 정보를 알아가다 보면

취업 준비나 면접 등에서

도움이 될 거라 생각됩니다

오늘 준비한 글은 여기까지입니다.

감사합니다.

May the Force be with you