중질잔사유 적용시 발전플랜트의 에너지 수지 및 성능 변화 분석

Analysis on the Energy Balance and Performance Variation of the Power Plant by using the Heavy Residual Oil

  • 발행 : 2008.06.30

초록

신에너지원으로 주목받고 있는 중질 잔사유를 기존 중유화력의 대체 연료로 사용하는 경우에 대하여 상용 해석코드로 플랜트의 에너지 및 물질 수지, 플랜트의 성능을 분석하였다. 국내 A 중유 화력발전소에 대한 플랜트 성능분석 모델을 구축하였으며 플랜트의 성능 및 효율 등에 대한 시뮬레이션 결과를 설계 및 실제 운전 데이터와 비교하여 그 건전성을 확인하였다. 중질 잔사유 적용에 대한 시뮬레이션 결과 출력은 315 MW로서 중유 적용시의 300 MW 보다 높게 나타났으며 플랜트 효율은 약간 감소함을 알 수 있었다. 외기온도 및 냉각수 온도, 배가스 순환량, 출력에 따른 열소비율의 민감도 분석으로부터 중질 잔사유 연소시의 최적 운전을 위한 기본 자료를 얻을 수 있었다.

The numerical analysis of energy and material balance, and plant performance has been carried out when applying the heavy residual oil instead of heavy oil to the existing heavy oil power station. The performance analysis model has been constructed for A heavy oil power station in Korea, and the modeling results were compared with the design data in order to ensure the validity of the model, and further compared with the plant operation data. With the heavy residual oil, the simulation gave 315 MW in power output, which is higher than that of the heavy oil combustion, but the plant efficiency turned out to be lower. The sensitivity analysis of heat rate for the changes in cooling water and ambient temperature, flue gas recirculation and power output has provided valuable information for the optimal operation of the power station.

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참고문헌

  1. Gray, M.R. "Upgrading petroleum residues and heavy oils", Narcel Dekker, INC. 1994, 1-3
  2. Wolff, J.; Radtke, K.; Karg, J.; Gunster, W. "Refinery residue based IGCC power plants and market potential", Gasification Technologies 2001 conference, San Francisco, 2001
  3. Park, T.J.; Choi, Y.C.; Lee, J.G. "A study on the gasification characteristics of vacuum residue", Technical Report, Korea Institute of Energy Research, 2002
  4. 박태준. "중잔유 IGCC 플랜트의 건설 및 시운전 현황", IGCC W/S, RIST, Pohang, Korea, 2000
  5. Ichinose, T.; Fujimura, K.; Takeno, K.; Motai, T.; Arakawa, Y.; Fuki, H. "Combustion characteristics and pollution minimum technology for VR (Vacuum Residue) fired boiler", JSME International Journal, 1998, 41, 1055-1060 https://doi.org/10.1299/jsmeb.41.1055
  6. Fujimura, K.; Mastumoto, H.; Arakawa, Y.; Fujii, H.; Mizoguchi, T. "Development and operation results of VR firing boiler", Mitsubishi Juco Giho, 1999, 32, 36-37. (See also http://www. mhi.co.jp/tech/htm/9362/e936211a.htm)
  7. Minoru, H. "Demonstrative operation plan of asphalt burning power plant in oil refinery", 17th WEC congress, CA, 1998
  8. Aoki, H.; Fukusima, H.; Yoshida, D. "감압잔사유 연소보일러의 계획과 운전 실적", 화력원자력발전, 2004, 12, 1-10
  9. Choi, Y.C.; Lee, J.G.; Yoon, S.J.; Park, M.H. "Experimental and theoretical study on the characteristics of vacuum residue gasification in an entrained flow reactor", Korean Journal of Chemical Engineering, 2006, 24, 60-66 https://doi.org/10.1007/s11814-007-5010-7
  10. 박호영; 김영주; 김태형; 서상일. "소규모 반응로를 이용한 감압잔사유의 연소실험", 에너지공학, 2005, 14, 268-276
  11. Park, H.Y.; Kim, Y.J. "Combustion characteristics of vacuum residue in a test furnace and its utilization for utility boiler", Korean Journal of Chemical Engineering, 2006, 24, 83-92 https://doi.org/10.1007/s11814-007-5014-3
  12. Giglmayr, I.; Pogoreutz, M.; Nixdorf, M. "Comparison of software for thermodynamic process calculation", VGB research report, Graz university of technology, 2003. (See also http://www.thermoflow.com)