스팀 터빈 - Main Steam Stop Valve & Control Valve

스팀 터빈은 고온, 고압의 스팀을 활용하여 회전 운동을 통해 전기를 생성하는 장비입니다. 이 과정에서 스팀의 유입을 정확하게 제어하는 것은 터빈의 효율적이고 안전한 운전을 위해 매우 중요합니다. 스팀 터빈에서는 스팀의 유입을 제어하기 위해 주로 두 가지 유형의 밸브, 즉 스팀 스탑 밸브(Steam Stop Valve)와 스팀 컨트롤 밸브(Steam Control Valve)가 사용됩니다.

스팀 터빈의 출력 조절

정속으로 운전되는 스팀 터빈의 경우, 회전 속도가 고정되어 있으므로 출력을 조절하기 위해서는 스팀 밸브를 조절하여 유입되는 스팀의 압력과 유량을 조절합니다. 스팀의 유량이 증가하면 터빈의 출력도 증가하고, 반대로 감소하면 출력도 감소합니다. 이러한 출력 조절은 주로 스팀 스탑 밸브와 스팀 컨트롤 밸브를 통해 이루어집니다.

스팀 스탑 밸브 (Steam Stop Valve)

스팀 스탑 밸브는 터빈에 스팀을 공급하거나 중지할 수 있는 주요 밸브입니다.

• 터빈 보호 : 터빈이 운전 중이 아닐 때 스팀 스탑 밸브는 닫혀 있어야 하며, 터빈을 운전할 때만 열려 스팀을 공급합니다.
• 안전 기능 : 급격한 스팀 공급을 방지하고, 초기에 터빈을 안전하게 가동시키기 위해 중요한 역할을 합니다.
• 위치 : 일반적으로 터빈에 스팀을 공급하기 전 스팀 파이프 라인에 설치됩니다.
• 스팀 스탑 밸브는 터빈의 급작스러운 기동이나 정지를 방지하여 시스템의 안전성을 보장합니다.

스팀 컨트롤 밸브 (Control Valve)

스팀 컨트롤 밸브는 터빈에 공급되는 스팀의 유량을 조절하는 역할을 합니다.

출력 조절 : 터빈의 출력을 조절하기 위해 스팀 컨트롤 밸브는 일정한 위치로 개방 및 폐쇄되거나 변하는 개방 정도로 조절됩니다.

정밀 제어 : 전자 제어 시스템 또는 수동 조작에 의해 제어됩니다. 전자 제어 시스템은 보통 터빈의 출력을 조절하기 위해 신속하고 정확하게 스팀 컨트롤 밸브를 조작합니다.

효율성 : 스팀의 유입량이 조절되므로, 이는 터빈의 회전 속도와 발전량을 조절하는 데 사용됩니다.

 

스팀 컨트롤 밸브는 터빈의 운전 중 지속적으로 조절되어 최적의 성능을 유지합니다.

[출처 : 유튜브 International Engineering Training]

컴바인드 밸브 (Combined Valve)

컴바인드 밸브는 스팀 스탑 밸브와 스팀 컨트롤 밸브의 기능을 하나의 장치로 통합한 밸브입니다.

• 효율성 : 설치 및 유지보수를 간편하게 만들어줍니다.
• 안전성 : 스팀 스탑 밸브와 같은 안전 기능을 유지하면서도 스팀의 유입을 조절할 수 있습니다.
• 제어 시스템 : 스팀 컨트롤 밸브와 마찬가지로 컨트롤 시스템에 의해 조절되며, 스팀의 유입량을 조절하여 터빈의 회전 속도와 발전량을 조절합니다.

컴바인드 밸브는 터빈 운전을 보다 효율적이고 안전하게 관리할 수 있도록 도와줍니다.

액추에이터와 유압 시스템 (Hydraulic Oil 또는 Control Oil)

스팀 스탑 밸브와 컨트롤 밸브의 액추에이터(Actuator)를 움직이기 위해 유압 유체, 일반적으로는 유압 오일을 사용합니다. 주요 이유는 다음과 같습니다.

• 고압 및 고속 운전 : 스팀 터빈 시스템은 고압 및 고속 운전을 요구하는 경우가 많습니다. 유압 시스템은 빠른 속도와 고압에도 강한 성능을 제공합니다.
• 고온 환경 : 높은 온도와 압력의 환경에서 유압 시스템은 안정적으로 작동하고 오랜 시간 동안 내구성을 유지할 수 있습니다.
• 정밀 제어 : 유압 시스템은 정밀한 제어가 가능합니다. 특히, 액추에이터의 움직임을 미세하게 조절하여 밸브의 개방 정도를 정확하게 조절할 수 있습니다.
• 안전 및 신뢰성 : 유압 시스템은 안전하고 신뢰성이 높습니다. 액추에이터가 정확하게 제어되므로 밸브가 예상치 못한 방향으로 움직이는 등의 문제를 방지할 수 있습니다.

결론

스팀 터빈의 스팀 유입을 제어하는 것은 터빈의 효율적이고 안전한 운전을 위해 필수적입니다. 스팀 스탑 밸브와 스팀 컨트롤 밸브는 이러한 제어를 가능하게 하는 중요한 역할을 합니다. 스팀 스탑 밸브는 터빈에 스팀을 공급하거나 중지하는 데 사용되며, 스팀 컨트롤 밸브는 터빈의 출력을 조절하기 위해 스팀의 유량을 조절합니다. 컴바인드 밸브는 이 두 가지 밸브의 기능을 통합하여 더 효율적이고 안전한 터빈 운전을 가능하게 합니다. 유압 시스템을 통해 이러한 밸브의 정확하고 빠른 작동이 보장되며, 이는 터빈 시스템의 전반적인 성능과 안정성을 향상시킵니다.