발전소 순환수취수펌프장 내 배플 설치를 통한 유속저감 연구

Abstract

요 약 문

본 연구에서는 순환수취수펌프장 내 안정적인 발전 효율을 얻기 위해서는 흐름안정화가 필수이며, 이를 위해 순환수취수펌프장 규모는 ANSI 기준 20°만족해야 한다. 그러나 현장 여건상 이 기준을 만족시키는 것이 매우 어려운 현실이다. 순환수취수펌프장 내 흐름안정화를 위해 유속저감 설비를 설치해야 하는데 이에 대한 가이드라인이 없는 상황이다. 이에 3차원 FLOW-3D 모형을 이용하여 순환수취수펌프장과 연결된 취수암거 폭 대비 배플의 폭을 얼마만큼 차단 시 흐름안정화를 달성할 수 있는지 유동해석을 통해 배플 폭 설치에 대한 가이드라인을 제시하였다. 순환수취수펌프장 규모에 대한 ANSI 기준 20°를 만족시키지 못한 경우, 수치해석 결과 설계기준 접근유속을 만족할 수 없는 것으로 분석되었다. 순환수취수펌프장과 연결된 취수암거 폭 4.5 m 대비 배플의 폭을 약 50 %, 70 % 차단하면서 1열 배치 시 스크린 및 취수펌프 접근유속 설계기준을 모두 만족시키는 것으로 분석되었다. 특히, 순환수취수펌프장 내 스크린 부분에서 편향된 유속이 발생되지 않기 위해서는 취수암거 폭 4.5 m 대비 배플의 폭을 약 70% 정도 차단하는 것이 효과적인 것으로 분석되었다. 순환수 취수펌프장은 일반적으로 해수를 유입해야 되는데, 이때 어류가 유입될 수 있어 이를 방지하기 위해서는 배플을 1열 배치하는 것보다는 1열 이상 배치하는 것이 유속 저감에 효과적인 것으로 분석되었다.

주요어 : 순환수취수펌프장, ANSI 기준, 배플, Flow-3D |ABSTRACT

A Study on Velocity Reduction by Installing Baffles in a Circulation Water Intake Pump Chamber of Power Plant

Kyung-Sik Kim Dept. of Power Engineering The Graduate School Hanyang University

In this study, flow stabilization is essential to achieve stable power generation efficiency in the circulating water intake pump chamber. For this purpose, the size of the circulating water intake pump chamber must meet the ANSI standard 20 °. However, it is very difficult to meet this criterion in the field. In order to stabilize the flow in the circulating water intake pump chamber, velocity reducing facilities should be installed. However, there are no guidelines for velocity reduction facilities. Therefore, when the width of the baffle is blocked by comparing with the width of the intake culvert connected to the circulating water intake pump chamber using the 3D FLOW-3D model, a guideline on the installation of the baffle width is presented. If the ANSI standard 20 ° for the size of the circulating water intake pump chamber is not satisfied, the numerical results show that the design standard for the approach velocity cannot be satisfied. Compared to the 4.5 m width of the intake culvert, if the width of the baffle is blocked by about 50% and 70% and only one row is installed, it was analyzed that the design criteria for the access flow rate were satisfied in both the screen and the intake pump section. In particular, blocking the width of the baffle by about 70% did not distribute the deflected velocity in the screen cross section. In general, seawater is introduced into the circulating water intake pump chamber, where fish may be introduced. To prevent this, arranging more than one row of baffles is effective to reduce the velocity.

Key Words : Circulating water intake pump chamber, ANSI Criteria, Baffle, Flow-3D