발전소 통풍계통의 압력손실 증가에 대비한 송풍기 블레이드 형상변경

Abstract

최근 석탄화력발전소 건설 및 운영여건은 제어 및 감시기기의 발달과 치열한 원가경쟁으로 기기의 여유율을 최소화하여 경제성을 높이고자 하고 있다. 반면 운전조건은 탄질의 다양화, 배출총량규제의 강화로 운영 환경의 변동폭이 커지고 있다. 본 논문에서는 질소산화물의 환경규제로 질소 산화물 저감을 위한 암모니아 투입으로 암모니아 슬립(slip)이 발생함으로써 공기예열기의 차압손실이 유발되어 압입송풍기의 부하증가를 초래하는 문제점을 다루고 있다. 보일러 통풍계통의 압력손실을 보전하기 위한 방법으로 기존 송풍기의 케이싱, 전동기 및 덕트 등의 변경 없이 송풍기 블레이드의 형상을 변경하고, 블레이드 형상변경이 발전소 운영에 미치는 효과를 분석하고자 하였다. 본문에서는 형상변경의 원리, 방법 및 개선을 통한 목표점을 설정하고, 이를 검증하여 고찰한 결과를 논하였다. 기존 압입송풍기의 블레이드 형상변경으로 송풍기 특성곡선이 개선되어 실속한계선의 상향으로 압력여유율은 16% 향상되나, 효율은 2.5% 정도 감소되는 것을 알 수 있었다. 발전소 운영측면에서 보면 16% 정도의 압력여유를 더 확보함으로써 실속을 방지하여 송풍기의 효율감소를 감안하더라도 훨씬 안정적이고 경제적인 운영을 할 수 있었다.