화력 발전소의 열효율 향상 대책 (전력공학)

 

 

화력 발전소의 열효율 향상 대책

 

 

• 복수기의 진공도 향상
  • 설명: 복수기는 터빈에서 팽창한 증기가 응축되는 장치입니다. 복수기에서의 진공도를 높이면, 증기의 압력이 낮아지고 그에 따라 증기가 보다 많은 에너지를 갖고 터빈에서 팽창할 수 있습니다. 이로 인해 터빈의 출력이 증가하고 열효율이 향상됩니다.
  • 방법: 복수기의 진공도를 높이기 위해 냉각수를 잘 관리하고, 진공 펌프의 성능을 개선하며, 복수기의 열 교환 효율을 높입니다.

 

• 고압 고온 증기 사용
  • 설명: 고온과 고압의 증기를 사용하면 터빈의 효율이 높아집니다. 이는 증기의 엔탈피가 높아지기 때문입니다. 고온 고압 증기는 터빈에서 보다 많은 일을 할 수 있으며, 이는 전체 사이클의 열효율을 향상시킵니다.
  • 방법: 보일러와 터빈의 설계를 개선하여 높은 온도와 압력에서도 안정적으로 작동할 수 있도록 합니다.

 

• 재열 재생 사이클의 채용
  • 설명: 재열 사이클은 터빈에서 팽창 후 응축된 증기를 다시 가열하여 터빈에 재투입하는 방식입니다. 이 방식은 열을 추가로 공급하여 터빈의 효율을 높입니다. 재생 사이클은 응축기에서 방출된 열을 회수하여 보일러로 다시 공급하는 방식으로, 열 효율을 높이고 연료 소모를 줄입니다.
  • 방법: 보일러와 재열기, 열 교환기를 효율적으로 설계하여 열 회수와 재사용을 극대화합니다.

 

• 연소 가스의 열손실 감소
  • 설명: 연료 연소 후 발생하는 고온의 연소 가스는 열 손실의 주요 원인입니다. 이 열 손실을 줄이면 전체 열효율이 향상됩니다. 연소 가스의 열 손실을 줄이기 위해 열 회수 장치를 설치합니다.
  • 방법: 열 회수 증기 발생기(Economizer)와 같은 장치를 설치하여 연소 가스의 열을 회수하고, 이 열을 보일러의 연료로 사용하여 열 효율을 높입니다.

 

• 열회수 시스템 설치
  • 설명: 연소 후 남은 열 에너지를 회수하여 다시 이용하는 시스템입니다. 열 회수 시스템은 전체 효율을 향상시킬 수 있습니다.
  • 방법: 열회수 증기 발생기(Economizer), 열 회수 장치(Heat Recovery Steam Generator, HRSG) 등을 설치하여 연료의 열효율을 높입니다.

 

• 고효율 터빈 및 보일러 설계
  • 설명: 고효율 터빈과 보일러는 에너지 변환 효율을 높이는 데 중요한 역할을 합니다. 현대적인 설계와 기술을 적용하여 효율성을 극대화할 수 있습니다.
  • 방법: 최신 기술의 터빈과 보일러를 도입하고, 정기적인 유지보수를 통해 최적의 성능을 유지합니다.

 

• 연료의 품질 개선
  • 설명: 연료의 품질이 향상되면 연료의 연소 효율이 높아지고, 결과적으로 열효율이 개선됩니다.
  • 방법: 연료의 수분 함량을 줄이고, 연료의 열가치를 높이는 방법을 적용합니다.

 

• 열 교환기 효율 개선
  • 설명: 열 교환기의 효율을 높이면 열 에너지를 더 효과적으로 전달할 수 있습니다. 열 교환기의 성능이 좋아지면 열 손실이 줄어들고 열효율이 향상됩니다.
  • 방법: 열 교환기의 설계를 개선하고, 정기적으로 청소 및 유지보수를 실시하여 효율을 유지합니다.

 

• 자동 제어 시스템 도입
  • 설명: 자동 제어 시스템을 사용하면 발전소의 운영을 최적화할 수 있으며, 연료 소모와 열효율을 개선할 수 있습니다.
  • 방법: 발전소의 온도, 압력, 유량 등을 실시간으로 모니터링하고 자동으로 조절할 수 있는 시스템을 도입합니다.