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발전분야

배열회수보일러 개요

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1. 배열회수보일러 개요
 

 

  가. 열기관 (가스터빈, 디젤엔진 등)에서 일을 하고 배기되는 배열을 회수하여 계통에 필요한 증기를 생산하는 장치
 
  나. 구성요소 : 배기가스 덕트, 댐퍼, 보일러본체, 기타 부속설비
 
  다. 보일러 본체 : 과열기, 증발기, 절탄기, 드럼, 탈기기, 재열기 (재열계통을 채용한 형식의 경우)
 
* 배열회수보일러 (HRSG, heat recovery steam generator)
  : 가스터빈 등 열기관에서 어느 정도 열에너지를 보유한 채로 배기되는 배기가스의 여열을 회수하여 계통에 필요한 적정한 압력과 온도의 증기를 생산하는 설비이다.
  배열회수보일러를 구성하는 주요 요소로는 가스터빈에서 나오는 배기가스를 배열회수보일러로 안내하는 역할을 하는 배기가스 덕트, 보일러 입구로 들어가는 배기가스의 유량을 조절 또는 차단하는 역할을 하는 댐퍼, 그리고 보일러 본체 및 기타 부속설비로 구성된다.
  보일러 본체에는 급수 중에 포함되어 있는 산소나 불응축성 가스를 제거하는 탈기기, 기수혼합물을 분리하는 드럼, 보일러수의 온도를 높이는 절탄기, 증기를 생산하는 증발기, 그리고 증기의 온도를 높이는 과열기 및 재열기 등이 있다.
 
 라. 기력보일러와 단순 배열회수보일러의 차이점
 
 
구분
기력보일러
단순배열회수보일러
연료연소 여부
연소
비연소
열전달 방식
복사, 대류, 전도
대류, 전도
보일러케이싱 구조
수냉벽 구조
강판 구조
보온 방식
수냉벽 외부보온 방식
강판 내부 또는 외부 보온 방식
압력 수준
단압식
단압식 또는 다압식
재생사이클 채택여부
7~8단 재생 채택
일반적으로 채택하지 않음
 
 2. 배열회수보일러 구분
 
  가. 단압식 (single pressure HRSG)
 
  1) HRSG 및 증기터빈이 하나의 증기압력을 갖는 방식
 
  2) 낮은 온도범위에서 열회수율 저하
 
  3) 탈기용 증기는 드럼 또는 터빈 추기 이용
 
  4) 다압식에 비해 급수 및 증기계통 간단
 
  5) 국내 최초 복합발전소 채용
 
  나. 다압식 (multiple pressure HRSG)
 
  1) 배열회수율을 높이기 위해 증기압력을 2 또는 3압식으로 분리
 
  2) 증기압력에 따라 각각 다른 온도 증기 생산
 
  3) 탈기용 증기는 LP드럼 또는 터빈추기 이용
 
  4) 압력수준 증가로 급수 및 증기계통 복잡
 
 다. 자연순환식 (natural circulation HRSG)
 
  1) 순환방식은 강수관(보일러수)과 상승관(기수혼합물)의 밀도차
 
  2) 드럼(steam drum)은 높고 크게
 
  3) 관(tube)의 직경은 크고 직선으로 배치
 
  4) 배열회수보일러의 설비 규모가 다소 커짐
 
  5) 기동, 정지 시간이 강제순환식에 비해 느림
 
  6) 일반적으로 수평형 배열회수보일러에 채용
 
 라. 강제순환식 (forced circulation HRSG)
 
  1) 강수관 하부에 순환펌프를 설치하여 보일러수를 강제순환
 
  2) 순환력 = 자연 순환력 + 펌프 순환력
 
  3) 소구경관 사용, 보일러(드럼) 높이 낮음
 
  4) 설치공간이 적고 급속기동 가능
 
  5) 관내 스케일 누적량 측정 가능 
 
  6) 소내 소비동력 및 유지보수비 증가
 
  7) 일반적으로 수직형 배열회수보일러에 채용
 
 마. 관류식 (once through HRSG)
 
  1) 공급된 급수가 일련의 tube(절탄기, 증발기, 과열기)를 거치면서 증기가 발생
 
  2) 드럼 및 보일러수 순환펌프 필요 없음
 
  3) 주증기 압력 및 온도 상승으로 효율 증대
 
  4) 기동성 향상 (잦은 기동정지, 부하변화 대응)
 
  5) 고압부는 (관류형), 저압부는 (드럼형) 채용으로 배열회수율 높게 유지
 
 바. 수평형 (horizontal HRSG)
 
  1) 배기가스의 흐름이 수평방향으로 유동하면서 열교환 되는 방식
 
  2) tube bank는 상하부 헤더에 수직 설치
 
  3) 배열회수보일러의 설비규모가 다소 커짐
 
  4) 튜브와 헤더는 top(bottom) supporting
 
  5) 일반적으로 자연순환형 배열회수보일러에 채용
 
 사. 수직형 (vertical HRSG)
 
  1) 배기가스의 흐름이 수직방향으로 유동하면서 열교환 되는 방식
 
  2) tube bank는 수평으로 설치
 
  3) 배열회수보일러의 전체 구조물이 높고 지지점이 많음
 
  4) 배열회수보일러의 설치공간이 작음
 
  5) 일반적으로 강제순환형 배열회수보일러에 채용
 
 
 
 

배열회수보일러 개요.hwp
0.05MB

 
 
 
 
 
 
 
 
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