발전소 취수구용 회전스크린의 구조개선에 관한 연구

Abstract

2000년 이후 지구 온난화의 여파로 서해안 지역에 해파리가 대량 출몰하여 해수를 냉각수로 사용하는 발전소에 유입되므로 인해 발전소 운영에 막대한 피해를 주고 있다. 해파리에 의한 취수설비의 손상은 설비정비에 따른 경제적인 손실과 발전소 출력감발 및 정지로 여름철 안정적인 전력수급에까지도 영향을 미치고 있다. 해파리에 의한 피해를 최소화하기 위해 발전소에서는 취수구 스크린에 걸리는 해파리를 신속히 제거하기 위해 회전스크린 속도 및 부유물 인양설비 인양속도 증가 등 취수설비의 성능을 개선하였으나 취수설비의 부품의 손상은 여전히 발생하고 있다. 손상은 해파리에 의해 스크린이 막힘(clogging)에 따라 스크린 부재의 허용응력을 초과하는 과도한 수하중이 스크린에 작용하므로 발생한다. 본 논문에서는 당진화력 7, 8호기 취수설비의 회전스크린이 해파리 유입에 의해 막힐 때 스크린 전 후단의 수두차를 수리학원리에 따라 산출하였고, 이 수두차에 해당하는 수하중에 견디는 스크린 프레임을 설계하기 위해 3개의 프레임 모델을 제안한 후 구조해석 방법을 통해 부재의 강도를 검정하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 해파리 유입에 의한 스크린의 막힘을 고려한 당진화력 7, 8호기 취수설비 설계기준인 수두차는 당초 1.5 m에서 4 m로 변경이 필요하며, 이 수두차에 해당하는 수하중을 각 모델에 적용한 결과 현재 당진화력에서 사용하고 있는 프레임 모델 l은 파손이 되는 것으로 나타났으며, 프레임 모델 2, 3은 설계 수두차에 적합하다는 결론을 얻었다.| Since early 2000's, massive jellyfish emersion caused by global warming badly damages power plants using seawater as a coolant in west coast area of Korea. In order to minimize the damage caused by jellyfish filtered by intake screen, most of power plants have done the performance improvement works so far such as the increasement of travelling screen velocity and Trash Raker speed, However, the damages of intake components still occasionally happen. Clogging by jellyfish causes excessive water weight exceeding allowable stress of screen structure, which causes damages. This present study theoretically calculated differential head acting between the front and rear of the screen when jellyfish flows in Dangjin thermal power plant 7, 8. then selected three of frame model so as to design screen frame enduring the water load corresponding to the differential head. Studying material strength throughout structural analysis, I reached the resolution hereunder. The screen differential head of Dangjin Unit 7 and 8 at low water level, in case of jellyfish inflow, is four(4) meters. Applying this water load, which is corresponding to this differential head, to each model and calculating the result of the strength show that frame model 1 is damaged, and the model 2 and 3 are suitable for the differential head of four(4) meters.; Since early 2000's, massive jellyfish emersion caused by global warming badly damages power plants using seawater as a coolant in west coast area of Korea. In order to minimize the damage caused by jellyfish filtered by intake screen, most of power plants have done the performance improvement works so far such as the increasement of travelling screen velocity and Trash Raker speed, However, the damages of intake components still occasionally happen. Clogging by jellyfish causes excessive water weight exceeding allowable stress of screen structure, which causes damages. This present study theoretically calculated differential head acting between the front and rear of the screen when jellyfish flows in Dangjin thermal power plant 7, 8. then selected three of frame model so as to design screen frame enduring the water load corresponding to the differential head. Studying material strength throughout structural analysis, I reached the resolution hereunder. The screen differential head of Dangjin Unit 7 and 8 at low water level, in case of jellyfish inflow, is four(4) meters. Applying this water load, which is corresponding to this differential head, to each model and calculating the result of the strength show that frame model 1 is damaged, and the model 2 and 3 are suitable for the differential head of four(4) meters.