최신 기술로 콘덴서 효율성 향상

국영 한국중부발전(KOMIPO)은 2기, 2,000MW 초초임계역 유연탄 화력발전소인 신보령화력발전소(TPP)를 운영하고 있습니다. 신보령화력발전소는 대한민국 충청남도 보령에 위치한 국내 최대 규모의 석탄화력발전소 단지인 보령화력본부 사업부의 확장공사입니다.

신보령 화력의 1,000MW 1호기는 2016년 6월에 시운전되었습니다. 2호기는 2016년 11월에 시운전되었으며, 국가산업단지를 조성하는 데 사용되었던 보령화력본부의 기존 발전소와 합류했습니다. 10개 발전소가 있으며 석탄 화력 발전소는 총 7,800MW를 생산합니다.

신보령 화력발전소는 초초임계압 에너지 기술을 바탕으로 석탄 소비량을 획기적으로 줄이면서 발전소 효율성을 대폭 향상시키는 성과를 거두었습니다. 주 증기와 가온 증기에 사용되는 610C와 621C의 고온으로 인해 공장의 증기 압력이 265kg/cm 2 (260bar)로 높아졌습니다.

고효율 발전 외에도 환경 영향을 줄이는 것도 한국중부발전에 중요하며, 신보령 화력에서 사용되는 기술은 기존 발전소에 비해 CO2, SOx, NOx 배출량을 상당히 줄일 수 있습니다.

한국중부발전은 최신 세대의 Dolphin 액봉식 진공 펌프가 장착된 Busch 기계식 진공 시스템을 사용하여 신보령 화력발전소의 두 발전소 각각의 표면 응축기에서 누출된 공기를 배출함으로써 증기 터빈의 최적 효율 계수를 보장하고 효율성을 높이는 데 도움을 주었습니다. 효율성을 높이고 에너지 비용을 절감합니다. Busch 시스템은 초기 대피 시작 프로세스(호깅)와 지속적인 대피 프로세스(홀딩)에 사용됩니다.

부수적으로 누출된 공기는 각각 2단계 Dolphin 수봉식 진공 펌프가 장착된 3개의 동일한 진공 시스템(그림 1)을 통해 응축기에서 지속적으로 배출(유지)됩니다. 각 진공 펌프의 펌핑 속도는 시간당 3,700입방미터이고 도달 가능한 최대 압력은 33밀리바입니다. 발전소가 "겨울철 운전" 및 "여름 운전" 모드로 작동하기 때문에 세 가지 진공 시스템이 필요합니다. 발전소는 냉각수를 바다에서 가져오기 때문에 주변 온도와 계절적 변동에 영향을 받습니다.

겨울철 모드에서는 주위온도와 냉각수 온도가 낮아져 응축기가 최적의 조건에서 작동하기 때문에 누출된 공기를 배기할 필요성이 줄어듭니다. 따라서 겨울철에는 진공 시스템 중 하나만 사용됩니다.

온도가 높아지면 두 번째 진공 시스템이 활성화되어 부수적으로 누출되는 공기를 더 안전하게 배출할 수 있습니다. 이는 일반적으로 여름철의 경우입니다.

Dolphin 수봉식 진공 펌프가 포함된 세 번째 진공 시스템은 세 개의 펌프가 모두 병렬로 작동할 때 홀딩을 위한 대기 역할을 할 뿐 아니라 호깅 단계에서 향상된 펌핑 속도를 제공합니다. 증기 터빈의 전체 제어 시스템에 세 가지 진공 시스템을 모두 구현함으로써 완전 자동화된 방식으로 연결하거나 정지할 수 있습니다.

응축기에서 공기를 지속적으로 배출해야 하므로 3개의 진공 시스템 중 적어도 하나는 항상 작동해야 하며 제어 시스템은 3개의 진공 시스템이 모두 간헐적으로 작동하도록 프로그래밍되어야 합니다. 이러한 방식으로 세 가지 진공 시스템 모두 동일한 시간 동안 작동됩니다.

응축기에서 일정한 진공 수준을 유지하면 터빈에서 증기를 제거하는 데 도움이 되므로 터빈은 시동 시 배압에 대해 작동할 필요가 없으며 이는 효율성 요소에 유리합니다.

단일 단계 Dolphin 수봉식 진공 펌프(그림 2)가 포함된 두 개의 추가 진공 시스템이 응축기 워터박스 프라이밍 응용 분야에 사용됩니다. 이러한 시스템은 구성 측면에서 유사하지만 여기에 사용된 Dolphin 크기는 더 작습니다. 각각의 경우 시간당 1,230m3의 펌핑 속도와 130millibar의 최종 압력으로 작동합니다.