[공부 기록] 열병합 발전설비_전력사용시설물 설비 설계_기본서

| 열병합 발전설비

1. 열병합 발전이란?

    에너지원으로부터 전력과 필요한 열에너지를 동시에 공급하는 시스템(종합 에너지 시스템)

 

2. 열병합 발전설비가 각광받는 이유?

    에너지의 이용효율이 다른 발전기 시스템보다 상대적으로 높기 때문에

 

3. 열병합 발전의 도입 배경

    화력발전소에서 증기 터빈 가동 후 남은 폐열을 회수하는 방안을 강구하기 위하여 도입한 것.

    최근에는 일반 건축물에 도입한다.

 

4. 열병합 발전설비의 구성

    원동기, 전력계통 기기, 열계통 기기, 연료계통 기기들과 공해 방지기기로 구성됨.

 

1) 원동기

    ㉠ 원동기의 종류 : 디젤 엔진, 가스 엔진, 가스터빈 엔진, 연료전지

   

    ㉡ 원동기 시스템의 비교

구분	디젤 엔진	가스 엔진	가스터빈 엔진
발전 효율	가장 높음	중간	가장 낮음
연료	중유, 경유	도시가스, 프로판, 액화가스	석유계, 가스계
특징	○ 단위출력당 건설비 저렴 ○ 자동운전 용이 ○ 소규모에 적합 ○ 배기가스(NOx, SOx)에 대한 공해 대책 필요	○ 공해가 없다. ○ 도심부에 적합	○ 전력 수요변동이 많은 건축설비의 열병합에 적합 ○ 폐혈 → 증기회수 ○ NOx 배출이 적다 ○ 정격출력의 90[%] 이상 부하 시 적합 ○ 중, 대규모 설비에 적합 ○ 산업용으로 적합

 

2) 전력계통 기기

    ㉠ 발전기, 동기발전기, 유도발전기가 있음.

    ㉡ 비상발전기와 겸용 가능

    ㉢ 구성요소로는 보호장치, 배전반, 인터록 등이 있음.

 

3) 열계통 기기

    ㉠ 배출 가스 보일러, 열교환기, 쿨링 타워 등이 있다.

 

5. 열병합 발전설비의 제어 종류

1) Tie-line 조류제어

    발전기 출력을 제어하기 위하여 터빈 조속기의 속도제어를 실시

2) 연료계통 제어

    연료부족, 처리, 이동 및 공급을 감시 제어

3) 보일러 제어

4) 터빈 제어

5) 보일러-터빈-Generator 기동, 정지 제어

6) 발전기 제어

7) 공정 제어

 

6. 전력계통과의 연계

1) 전력계통과의 연계

    ㉠ 시스템의 효율 향상

    ㉡ 예비전력 확보 등 전원의 이중화에 의한 신뢰성 향상

    ㉢ 전원품질의 향상

    ㉣ 시스템의 단순화

 

2) 계통 연계 시 주의사항

    ㉠ 적정한 시스템의 운전방식 채택

         - 열중심형, 전기중심형, 정출력 운전형 중에서 중요시하는 시스템의 운전방식 채택

    ㉡ 운전시간의 계획

    ㉢ 시스템의 전기회로 구성

         - 단독운전, 병렬운전방식의 결정

    ㉣ 계통 연계상의 제어문제

    ㉤ 전압계통

         ① 계통 병렬 시 순시전압강하 10 [%] 이내 유지

         ② 발전기 단독운전 시 순시전압강하 25[%] 이내 유지