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석탄 화력 발전소 - 대기 오염 저감 설비 (1) 탈질 설비 탈질설비는 연소 과정에서 발생하는 질소산화물(NOx)을 제거하기 위한 장치입니다. NOx는 대기 오염을 유발하는 주요 물질 중 하나로, 인체 건강과 환경에 해로운 영향을 미칩니다. 탈질설비는 이러한 NOx를 무해한 물질로 변환하여 배출합니다. 대표적인 탈질 기술로는 선택적 촉매 환원(SCR)과 선택적 비촉매 환원(SNCR)이 있습니다.선택적 촉매 환원(SCR)SCR(Selective Catalytic Reduction)은 촉매를 이용해 NOx를 질소(N2)와 물(H2O)로 환원하는 기술입니다. SCR의 작동 원리1. 암모니아(NH3) 주입 : 배기가스가 SCR 반응기로 들어가기 전에, 암모니아 또는 요소수가 주입됩니다.2. 촉매층 통과 : 주입된 암모니아와 배기가스는 촉매층을 통과합니다. 이때 촉매가 화.. 2024. 6. 19.
석탄 화력 발전소 - Air & Flue Gas Cycle 개요 석탄화력 발전소에서 공기와 연료가 보일러 버너로 공급되고 보일러 노(Furnace)내에서 연소가 진행됩니다. 연소에 의해서 배기가스가 발생되며, 이러한 배기가스는 배기가스 정화설비 등을 거쳐서 최종적으로 Stack을 통해 대기로 배출됩니다. 이 글에서는 석탄화력 발전소의 공기 및 배기가스 사이클(Air & Flue Gas Cycle)의 개요에 대해서 설명해보고자 합니다.공기 및 배기가스 흐름 개요석탄화력 발전소에서 공기와 배기가스는 다음과 같은 주요 단계들을 거칩니다.1. Primary Air Fan (PA Fan)2. Forced Draft Fan (FD Fan)3. Induced Draft Fan (ID Fan)4. 연소 과정5. 배기가스 처리 장치들 (SCR, APH, ESP, FGD)6. 굴뚝 (.. 2024. 6. 18.
화력발전소 - Water & Steam 수질관리 화력 발전소 보일러 및 스팀터빈 시스템에서는 물과 스팀의 수질 관리가 매우 중요합니다. 특히, 고온 고압의 보일러 및 터빈에서는 수질관리가 더욱더 중요합니다. Water & Steam 계통의 물은 순수(Demineralized Water)를 사용하며, 여기에 약품 주입을 통해 보일러 및 스팀터빈의 운전 조건에 맞는 수질을 유지시켜 줍니다. 수질이 좋지 않을 경우 다양한 문제가 발생할 수 있으며, 이는 보일러와 스팀터빈의 효율성, 수명, 그리고 운영 비용에 큰 영향을 미칠 수 있습니다.수질이 좋지 않을 때 발생할 수 있는 문제1. 부식 (Corrosion) 물에 포함된 산소, 이산화탄소, 염소 및 기타 부식성 물질은 보일러 및 스팀터빈 시스템 내의 금속 부품에 부식을 일으킬 수 있습니다. 부식은 금속 부품.. 2024. 6. 17.
화력발전소 - Condensate System & Feedwater System 이전 글 "화력발전소-Water & Steam Cycle 개요"에서 스팀터빈을 거쳐서 나오는 Steam이 Water로 응축되어서 다시 보일러로 이송되고, 보일러에서 열을 흡수하여 생성된 스팀이 다시 스팀터빈을 회전시켜는 순환 과정에 대해서 간략히 설명을 했었다. 이 글에서는 응축수 시스팀(Condensate System)과 급수 시스템(Feed Water System)에 대해서 조금 더 상세하게 알아보고자 합니다.1. Condensate System1) 콘덴서(Condenser) Water Cycle은 터빈에서 나온 증기를 냉각하여 다시 물로 응축시키는 콘덴서에서 시작됩니다. 이렇게 응축된 물은 콘덴서 하단 Hot Well에 모입니다. Water System Cycle을 거치면서 보일러 드럼에서 Blow.. 2024. 6. 16.
화력 발전소 - Condenser Vacuum System 증기 터빈이 적용되는 발전소에서는 Condenser Vacuum System(복수기 진공 시스템)은 증기 터빈의 최적 성능을 보장하는 중요한 역할을 합니다. 복수기 내 진공을 유지함으로써, 발전소의 효율성을 높여 증기로부터 최대 에너지를 추출할 수 있게 합니다. 이글에서는 복수기 진공 시스템의 필요성, 종류, 및 작동 모드에 대해 설명하여 전력 발전소에서 그 중요성을 이해하는 데 도움을 주고자 합니다.복수기 진공의 필요성1. 터빈 효율의 향상 복수기는 터빈 끝단에 설치됩니다. 이 부분에 진공이 필요한 이유는 터빈 출구 압력을 낮추기 위함입니다. 압력을 낮추면 증기가 터빈 내에서 더 많이 팽창하여 최대 에너지를 추출할 수 있고, 전력 출력을 증가시킬 수 있습니다. 터빈 출구의 낮은 압력은 증기가 터빈을 떠.. 2024. 6. 15.
화력발전소 - Condenser Tube Cleaning System (CTCS) 발전소의 효율적인 운영을 위해 콘덴서의 열전달 성능은 매우 중요합니다. 또한 대형 발전소는 대량의 냉각수가 필요하므로 해수를 냉각수로 사용합니다. 그러나 해수를 사용하는 콘덴서 튜브는 시간이 지남에 따라 해수의 화학적 성분, 해조류 및 생물 부착물, 먼지 및 기타 오염물질 등으로 인해 오염될 수 있습니다. 이러한 오염물질은 콘덴서의 열전달 효율을 저하시켜 성능을 감소시키고, 유지보수 주기를 단축시킬 수 있습니다. 이를 방지하고 콘덴서의 성능을 유지하기 위해 Condenser Tube Cleaning System (CTCS)이 사용됩니다.CTCS의 주요 구성 요소1. Cleaning Ball CTCS의 핵심 요소 중 하나는 Cleaning Ball입니다. 튜브 내경보다 약간 큰 Sponge Rubber B.. 2024. 6. 14.
화력 발전소 - Air Cooled Condenser 공냉식 콘덴서(Air-cooled Condenser, ACC)는 냉각수 없이 공기를 이용해 증기를 응축시키는 방식으로, 물이 부족하거나 물 사용이 제한된 지역에서 매우 유용한 시스템입니다.공냉식 콘덴서의 작동 원리공냉식 콘덴서는 터빈을 거친 고온의 증기를 공기와 접촉시켜 응축시키는 방식으로 작동합니다.  1. 증기의 유입 : 고온의 증기가 콘덴서의 튜브 번들로 유입됩니다.2. 강제 통풍 : 대형 팬을 통해 외부 공기가 튜브 번들을 통해 강제로 순환됩니다.3. 열 교환 : 튜브 내부의 증기와 외부의 공기가 열 교환을 하면서, 증기는 응축됩니다.4. 응축수 회수 : 응축된 물은 콘덴서 하부로 모여 보일러로 재순환됩니다. 이와 같은 방식으로 공냉식 콘덴서는 냉각수를 사용하지 않고도 증기를 효과적으로 응축시킵니.. 2024. 6. 13.
화력 발전소 - Surface Condenser 앞의 글에서 언급한 것과 같이 발전소의 Condenser로는 Surface Condenser가 일반적으로 사용됩니다. 이 글에서는 서피스 콘덴서의 주요 구성 요소와 그 기능, 다양한 종류, 장단점에 대해 설명하겠습니다.Surface Condenser 주요 구성 요소1. 튜브 번들 (Tube Bundle)튜브 번들은 서피스 콘덴서의 핵심 요소로, 다수의 얇고 긴 튜브가 번들 형태로 배열되어 있습니다. 이 튜브를 통해 냉각수가 흐르고, 외부로 유입된 증기는 튜브 외부에서 응축됩니다.튜브의 재질로는 구리 합금, 스테인리스 스틸, 티타늄 등이 사용됩니다. 각 재질은 열전도율, 부식 저항성, 내구성 등의 특성에 따라 선택됩니다. 다만, 대용량의 발전소에서는 해수를 냉각수로 사용하기 때문에 티타늄 재질이 주로 사용.. 2024. 6. 11.
화력 발전소 - Condenser Overview Condenser 는 발전소의 효율성을 높이는 중요한 장치로, 터빈을 거친 고온의 증기를 다시 물로 응축시키는 역할을 합니다. 이 과정에서 회수된 물은 다시 보일러로 보내져 재사용되며, 열 효율을 극대화하고 자원 낭비를 줄입니다. Condenser는 냉각시키는 매체와 방법에 따라서 수냉식 콘덴서, 공냉식 콘덴서, 증발식 콘덴서로 구분할 수 있습니다.수냉식 콘덴서 (Water-cooled Condenser)수냉식 콘덴서는 냉각수의 흐름을 이용해 증기를 응축시키는 방식으로, 발전소에서 가장 일반적으로 사용되는 콘덴서 유형입니다. 수냉식 콘덴서는 다시 Surface Condenser와 Direct Contact Condenser(또는 Jet Condenser)로 나눌 수 있습니다. 1. Surface Cond.. 2024. 6. 10.
화력 발전소 - Water & Steam Cycle 개요 발전소의 Water and Steam Cycle(물과 스팀의 순환)은 전력 생산을 위한 핵심 공정입니다. 이 순환 과정은 응축수 시스템(Condensate System), 급수 시스템(Feed Water System), 그리고 증기 시스템(Steam System)의 순으로 순환하면서 효율적인 열 에너지 전환과 전력 생산을 위해 중요한 역할을 수행 합니다. 이 글에서는 각 시스템의 구성 요소와 기능, 그리고 물과 증기가 순환하는 과정을 간략하게 설명하도록 하겠습니다.응축수 시스템 (Condensate System)1. 응축기 (Condenser)증기 터빈을 통과한 고온 고압의 증기는 응축기에서 냉각수를 통해 냉각되어 물로 변환됩니다. 응축기는 열교환기로 작동하여 열을 제거하고, 저온 저압의 물을 생성합니다.. 2024. 6. 9.
화력 발전소의 보일러 - 연소 방식에 따른 분류 화력 발전소 보일러는 연료의 연소 방식에 따라 Opposite Wall Firing Boiler, Tangential Firing Boiler, Fludized Bed Firing Boiler로 나눌 수 있습니다. 각각의 연소 방식은 효율성, 환경 영향, 유지보수 편의성 등을 고려하여 적용됩니다. 1. Opposite Wall Firing BoilerOpposite Wall Firing Boiler는 보일러의 양쪽 벽면에 버너를 설치하여 연료를 대향으로 분사하는 방식입니다. 이 방식은 연소실 중앙에서 연료가 만나면서 연소가 이루어지며, 주로 중소형 보일러에서 사용됩니다.작동 원리버너 위치: 보일러 양쪽 벽면에 설치된 여러 개의 버너가 연료를 대향으로 분사하며, 이때 연료가 연소실 중앙에서 만날 수 있도록.. 2024. 6. 8.
화력 발전소의 보일러 - 순환 방법에 따른 분류 발전소 보일러는 연료뿐만 아니라 순환 방식에 따라서도 구분할 수 있습니다. 순환 방식은 보일러 내에서 수증기가 생성되고 순환되는 방법을 가르킵니다. 순환 방식에 따라 보일러는 자연 순환 보일러(Natural Circulation Boiler), 강제 순환 보일러(Controlled Circulation Boiler or Forced Circulation Boiler), 관류형 보일러(Once-through Boiler)로 구분할 수 있으며, 이 글에서는 각 보일러의 특징과 장단점에 대해 기술하도록 하겠습니다.1. 자연 순환 보일러 (Natural Circulation Boiler)자연 순환 보일러는 밀도 차이를 이용하여 보일러 내에서 물과 증기의 순환을 자연적으로 발생시키는 보일러이며, 이 방식은 전통적.. 2024. 6. 7.