Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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2003.05a
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pp.141-169
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2003
1)MCFC 기술의 특징; 고 효율, 환경 우수성, 연료의 다양성, 탄산가스 농축 분리, 배열 이용 발전, 2)효과; 에너지 절약 및 탄산가스 배출 절감, 석탄가스 이용 및 미 이용 에너지 활용 3)소형 분산전원; 열 병합 발전용 분산 전원 활용, 도심지 설치 에너지 공급 시스템 4)석탄가스 이용 화력발전 대체 발전 방식 활용(중략)
IGCC (Integrated Coal Gasification Combined Cycle) is a technology that generates electric power using coal gasification and gasified fuel. Carbon conversion value of IGCC is higher and the influence on the environment is lower than the pulverized coal power plant. Especially, in the nations where the weight of fossil fuel for power generation is remarkably high like in Korea, IGCC stands out as an alternative plan to cope with sudden limitation for the emissions. In this paper, system design study for the commercial IGCC system which the introduction is imminent to Korea was performed. Two cases of entrained gasification process are adapted, one is FHR(full heat recovery) type IGCC system for high efficiency and the other is Quench type IGCC system for low cost. System simulations using common codes like AspenPlus were performed for each system. In the case of Quench system, system option study and sensitivity analysis of the air extraction rate was performed. Thermal performance result for the FHR system is 42.6% (HHV, Net) and for the quench system is 40% (HHV, net) when 75% air is extracted.
아직도 공급전력의 상당부분을 차지하고 있는 화력발전소는 대규모인데다가 아주 복잡한 시스테인데, 이러한 시스템을 다양한 상황변황에 따라 성능을 충분히 발휘하면서 또한 안전하게 운전하기 위해서는 고도의 운전기술이 요구된다. 현재 주야간 수요격차의 확대와 원자력공급비율의 증가등에 의해 화력발전소는 설비의 노후화가 날로 심해져가고 있고 연일 계속되는 기동정지 등 과도한 운용이 행해지고 있으며, 이러한 상황하에서 전력공급의 책무를 다할 수 있는 동시에 출력 조정능력, 안전도, 열관리 경제운전등에 관하여 더욱 성능을 향상시키는 것이 화력발전소의 운전을 담당하는 자의 올바른 사명이라고 할 수 있을 것이다. 이를 위해서는, 운전, 보수, 관리, 설비면에서 종합적인 대책이 필요하다. 운전면에서의 대책으로는 운전기술의 고도화가 중요하며, 이를 성취하는데 있어서는 발전소운전에 관한 지식의 질적, 양적확충과, 판단의 신속성 및 신뢰도의 향상, 그리고 숙련된 오퍼레이터의 기술의 전승등이 중요한 과제라고 보여지는 바, 기대되는 기술의 수준이 높아져 가고 있기 때문에 그러한 과제들을 해결하기 위해서는 교육훈련의 내실화, 운전수칙의 정비등 종래의 대응책에 덧붙여서 새로운 대응책이 요망되는 것이다.
전력연구원은 한국남동발전(주) 삼천포화력 발전소의 요청에 따라 삼천포 화력 6호기 계획예방정비공사 기간(07.03.14-04.19) 중 발전기 여자시스템의 계통안정화 장치의 시간영역(Time Domain)과 주파수영역(Frequency Domain)에서의 Step 시험을 통하여 건전성을 평가하였다. 본 논문에서는 전력계통의 동요를 안정시키기 위한 삼천포 화력 발전기 여자시스템의 계통 안정화 장치(GE사 3S7932LA300)의 개요, 구성 및 건전성 평가 결과를 기술하였다.
The development of a large-scale thermal power plant control simulator consists of water/steam systems, air/combustion systems, pulverizer systems and turbine/generator systems. Modeling is possible for all systems except mechanical turbines/generators. Currently, there have been attempts to develop neural network simulators for some systems of a boiler, but the development of simulator for the whole system has never been completed. In particular, autoTuning, one of the key technology developments of all power generation companies, is a technology that can be achieved only when modeling for all systems with high accuracy is completed. The simulation results show accuracy of 95 to 99% or more of the actual boiler system, so if the field PID controller is fitted to this simulator, it will be available for fault diagnosis or auto-tuning.
Economic benefits of the dry bottom ash handling system over the wet bottom ash handling system in a new 500MW${\times}$2units pulverized coal thermal power plant in Korea were evaluated. The higher initial capital cost in the dry bottom ash handling system was estimated. However, this higher initial capital costs would be compensated with reductions of the operating cost mainly due to the recycling of bottom ash. Economic analysis showed that the payback period of 4.9 years and the internal rate of return at 21.1% were expected for the additional initial capital cost of the dry bottom ash handling system.
발전설비의 대형화로 인하여 소내소비 전력량이 점점 증가하고 있는 추세이며 대용량의 화력발전소라 하더라도 기저부하보다는 부하조정의 역할이 강해져 정격속도로 운전하던 팬, 펌프등을 필요 부하에 따라 회전수를 제어하여 전력절감을 꾀하여야 할 필요가 있다[1]. 이에 따라 생산기술개발 과제로 개발한 대용량 GTO 인버터 시스템을 서 인천복합화력발전소의 3상 6600V 1500KW 용량인 전동기 구동 해수펌프에 적용하기 위한 기술적 검토 내용과 계산된 전력 절감량을 제시하였다. 적용 시스템으로는 개발된 3상 660V 1MVA 단위 인버터를 병렬 운전시켜 2MVA의 용량으로 하였으며 인버터의 입출력 단에 변압기를 설치하여 강압 및 승압 시켜 사용하였다.[2]
실시간으로 긴박하게 진행되는 화력발전소의 기동 및 정지시의 각종 운전 조작 시퀀스는 상당 부분이 자동으로 진행된다. 그러나 발전엔지니어들은 모든 시퀀스가 정확하게 진행되는지의 여부에 대한 감시와 판단을 백업(back-up)으로 진행하며 동시에 수동으로 조작해야 하는 기기들에 대해서는 적기에 기기조작을 해야 할 필요성이 있다. 긴박하게 진행되는 수많은 상황들이 모두 제대로 진행되고 있는지를 실시간으로 감시하는 일은 매우 복잡하고 긴장을 요하는 태스크이다. 본 논문은 발전소 기동 시 모든 기기 조작들이 기동 시��스에 따라 정확히 진행되는지의 여부를 지속적으로 감시하고 그 결과를 취합하여 발전 엔지니어들에게 편리하게 요약하여 제공하기 위한 지능시스템 개발에 관하여 기술한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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