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KR101603426B1 - 발전소 터빈의 물 유입 보호 방법 - Google Patents

발전소 터빈의 물 유입 보호 방법 Download PDF

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KR101603426B1
KR101603426B1 KR1020140098189A KR20140098189A KR101603426B1 KR 101603426 B1 KR101603426 B1 KR 101603426B1 KR 1020140098189 A KR1020140098189 A KR 1020140098189A KR 20140098189 A KR20140098189 A KR 20140098189A KR 101603426 B1 KR101603426 B1 KR 101603426B1
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turbine
temperature
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water
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황호연
하성민
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한국서부발전 주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시예는 발전소 터빈의 물 유입 보호 방법에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 500MW급 석탄 화력 보일러의 연료량 대비 급수량 불균형 보호 및 터빈 물 유입 가능 개소의 운전 상황을 종합 감시 및 정보 제공 운전 화면을 구성하여 터빈을 보호하고 운전 편의성을 제공할 수 있는 발전소 터빈의 물 유입 보호 방법을 제공하는데 있다.
이를 위해 본 발명은 주증기 최종 과열기의 온도가 기준 온도보다 작은지 판단하는 제1단계; 발전기의 출력값이 제1기준값보다 큰지 판단하는 제2단계; 터빈의 정지 가능 조건이 온(on)되었는지 판단하는 제3단계; 및, 상기 주증기의 최종 과열기의 온도가 기준 온도보다 작고, 상기 발전기의 출력값이 제1기준값보다 크며, 상기 터빈 정지 가능 조건이 온(on)된 경우, 터빈 정지 신호를 출력하여 상기 터빈을 정지하는 제4단계로 이루어진 발전소 터빈의 물 유입 보호 방법을 개시한다.

Description

발전소 터빈의 물 유입 보호 방법{Method for the Power Plant Of Turbine Water Protection}
본 발명의 일 실시예는 발전소 터빈의 물 유입 보호 방법에 관한 것이다.
최근, 전력 수요 증가로 인한 전력 부족으로 대규모 순환 정전 사태 등 전력 계통 운영에 어려움 극복을 위해서 안정적인 발전소 운영이 더욱 중요시 되고 있다.
500MW급 석탄 화력 발전소는 관류형 보일러로서, 주증기는 초임계압 (246kg/cm2)과 초고온(540℃)의 증기를 이용하며, 증기관의 과열로 인한 튜브 손상 및 급수 또는 과열 저감기로부터의 물 과다 공급으로부터 터빈에 습증기 및 물 유입을 방지하기 위하여 운전 상태 감시 및 보호가 매우 중요하다. 특히 터빈으로의 물 유입은 터빈의 심각한 손상을 초래할 수 있으므로 사전 예방을 위한 다각적인 감시 및 보호 장치가 필요하다.
발전소의 터빈 물 유입 사례가 종종 발생하며, 터빈 설비의 물 유입으로 인한 열 충격으로 축 불균형에 따른 고장 발생시 대형 고장으로 이어지며, 정비에 장시간 소요되어 전력 생산에 차질이 발생하므로, 터빈 보호를 위한 보호 회로 및 감시 장치가 필요한 실정이나, 종래의 기술로는 보일러 주증기 및 재열증기 온도 편차를 감시는 방법은 있으나, 터빈 물 유입을 자동으로 차단하여 터빈을 보호하고 보일러의 과도 운전 상태에서 운전 조작 정보를 제공하여 안전한 조치가 가능토록 종합적으로 감시하고 운전을 지원하는 방법이 없었다.
본 발명의 일 실시예는 500MW급 석탄 화력 보일러의 연료량 대비 급수량 불균형 보호 및 터빈 물 유입 가능 개소의 운전 상황을 종합적으로 감시하고 정보 제공 운전 화면을 구성하여 터빈을 보호하며 운전 편의성을 제공할 수 있는 발전소 터빈의 물 유입 보호 방법을 제공한다.
본 발명은 발전소 터빈의 물 유입 보호 방법에 있어서, 주증기 최종 과열기의 온도가 기준 온도보다 작은지 판단하는 제1단계; 발전기의 출력값이 제1기준값보다 큰지 판단하는 제2단계; 터빈의 정지 가능 조건이 온(on)되었는지 판단하는 제3단계; 및, 상기 주증기의 최종 과열기의 온도가 기준 온도보다 작고, 상기 발전기의 출력값이 제1기준값보다 크며, 상기 터빈 정지 가능 조건이 온(on)된 경우 터빈 정지 신호를 출력하여 상기 터빈을 정지하는 제4단계를 포함한다.
상기 제1단계는 상기 주증기 최종 과열기의 개수가 다수개이고, 상기 다수의 주증기 최종 과열기의 전체 개수 중 1/2 내지 4/5보다 큰 개수로 상기 주증기 최종 과열기의 온도가 상기 기준 온도보다 작은지 판단하여 이루어질 수 있다.
상기 기준 온도는 400℃ 내지 500℃일 수 있다.
상기 제1기준값은 200MW 내지 300MW일 수 있다.
상기 제3단계 중 상기 터빈의 정지 가능 조건이 온(on)되는 조건은 상기 발전기의 출력값이 제1기준값보다 큰 제2기준값보다 큰 경우일 수 있다. 상기 제2기준값은 450MW 내지 550MW일 수 있다.
상기 제4단계는 상기 제1단계 내지 상기 제3단계가 1초 내지 4초보다 큰 시간동안 만족된 이후 수행될 수 있다.
본 발명은 발전소 터빈 종합 감시 방법에 있어서, 공기 요구량 대비 실제량과 연료량 대비 필요한 공기 요구량을 표시하는 제1단계; 연료 요구량 대비 실제량과 급수량 대비 연료 요구량을 표시하는 제2단계; 급수 요구량 대비 실제량과 연료량 대비 급수 요구량을 표시하는 제3단계; 및, 주증기의 포화 온도를 표시하는 제4단계를 포함할 수 있다.
상기 제2단계는 상기 급수량에 온도 보정 신호를 곱하여 제1값을 얻고, 상기 제1값에 상기 급수량의 부(-)의 값을 합산하여 제2값을 얻으며, 상기 제2값에 상기 급수량을 합산하여 상기 급수량 대비 연료 요구량을 생성할 수 있다.
상기 제3단계는 상기 연료량에 온도 보정 신호를 곱하여 상기 연료량 대비 급수 요구량을 생성하여 이루어질 수 있다.
상기 제4단계는 상기 주증기 포화 온도와 상기 주증기 온도를 비교하여 차이값이 제1온도보다 작으면 1차 경보를 수행하고, 상기 차이값이 상기 제1온도보다 큰 제2온도보다 작으면 2차 경보를 수행할 수 있다.
상기 제1온도는 80℃ 내지 120℃이고, 상기 제2온도는 130℃ 내지 170℃일 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 500MW급 석탄 화력 보일러의 연료량 대비 급수량 불균형 보호 및 터빈 물 유입 가능 개소의 운전 상황을 종합적으로 감시하고, 정보 제공 운전 화면을 구성하여 터빈을 보호하며, 운전 편의성을 제공할 수 있는 발전소 터빈의 물 유입 보호 방법을 제공한다.
즉, 기존에 보일러 주증기 및 재열증기 운전 장치의 감시 방법은 있었으나, 발전소의 과도한 비정상 운전 상황에서 보일러의 급수량과 연료량의 불균형으로 인한 터빈으로의 물 유입 사고를 보호하고 운전 정보를 제공하는 기능이 없어 신속한 운전 조치가 어려운 실정이었으나, 터빈의 물 유입 보호 및 종합 정보 제공 화면을 개발함으로써, 별도 비용 추가 없이 터빈 손상으로 인한 대형 고장을 방지하여 안정적인 전력 공급에 기여할 수 있다.
도 1은 500MW급 석탄 화력 주증기 및 재열증기 운전 장치의 계통도이다.
도 2a는 500MW급 석탄 화력 발전 출력 제어 계통도이다.
도 2b는 500MW급 석탄 화력 발전 출력 제어 운전 화면이다.
도 3은 500MW급 석탄 화력 터빈 물 유입 보호 방법 구성도이다.
도 4는 500MW급 석탄 화력 터빈 물 유입 종합 정보 제공 화면 구성이다.
도 5a 내지 도 5c는 500MW급 석탄 화력 보일러 급수 및 연료량 불균형 감시 정보제공 방법 구성도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
또한, 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
도 1은 500MW급 석탄 화력 주증기 및 재열증기 운전 장치의 계통도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 500MW급 석탄 화력 보일러의 주증기 및 재열증기 운전 감시 장치는 보일러로 급수를 공급하는 급수 펌프와, 급수 펌프로부터의 물을 증기화시키는 수냉벽과, 고온,고압의 증기를 생산하는 1차 과열기 및 최종 과열기와, 주증기의 온도를 설정치(540℃)로 제어하기 위하여 1차 과열기 및 최종 과열기의 전단에 각각 설치된 1차 과열 저감기 및 최종 과열 저감기와, 상기 최종 과열기로부터의 고온,고압 증기가 공급되어 동작하는 고압 터빈과, 상기 고압 터빈을 통과한 질이 떨어진 증기가 재가열되는 1차 재열기 및 최종 재열기와, 재열증기의 온도를 설정치(540℃)로 제어하기 위하여 1차 재열기의 후단에 설치되어 물을 분사하는 재열기 과열 저감기와, 상기 최종 재열기로부터의 고온,고압의 증기가 공급되어 동작하는 중압 및 저압 터빈을 포함한다. 이러한 중압 및 저압 터빈에서 일을 한 습증기는 콘덴서에서 물로 응축되어 다시 재순환된다.
상기 과열기 및 재열기는 보일러 내부에 다수개의 관으로 설치되어 있으며, 온도의 불균형을 방지하기 위하여 각 헤더(Header)로 모여 4개의 관으로 다른 과열기 및 재열기로 각각 연결되어 있고, 각 관의 온도를 검출하고 과열 저감수를 분사하여 온도 제어를 한다.
도 2a는 500MW급 석탄 화력 발전 출력 제어 계통도이고, 도 2b 컴퓨터에 표시되는 운전 감시 화면이다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 500MW급 석탄 화력의 제어 시스템의 출력 제어를 하는 계통 신호는 자동 발전 제어 신호(요구량)(1); 발전 출력 주제어 신호(2); 보일러 압력 보정(3); 합산(4); 보일러 주제어 신호(5); 터빈 주제어 신호(6); 발전기 출력(7); 공기량 요구 신호(8); 연료량 요구 신호(9) 및 급수량 요구 신호(10)로 구성된다.
이를 좀더 자세하게 설명하면, 전력 거래소로부터 자동 발전 제어 신호(요구량)(1)를 전달받아 발전 출력 주제어 신호(2)를 생성하며, 요구 신호는 보일러 압력 보정(3)을 합산(4)하여 보일러 주제어 신호(5)와 터빈 주제어 신호(6)로 요구량를 나눠 전력을 생산하도록 구성되어 있다.
보일러 주제어 신호(5)는 공기량 요구 신호(8), 연료량 요구 신호(9) 및 급수량 요구 신호(10)로 요구 신호를 나눠, 도 1에 도시된 바와 같은 고온 고압의 증기를 생산한다.
이와 같은 구성에 의해 터빈으로 고온,고압의 증기를 보내주어야 하나, 연료량 요구 신호(9) 및 급수량 요구 신호(10)가 서로 불균형하게 되면, 급수량 과다 또는 연료량 부족 이유 등으로, 터빈에 물이 유입될 수 있다. 지금까지 이러한 불균형 상태를 감시 및 운전 정보를 제공하고, 또한 불균형이 심화되어 주증기 온도가 급격히 저하되면 터빈을 보호하는 방법이 없었으며, 기타 다른 조건으로 인한 터빈 물 유입 운전 상황을 종합 감시하기 곤란하여 신속한 조치가 어려웠다.
도 3은 500MW급 석탄 화력 터빈 물 유입 보호 방법의 구성도이다.
본 발명에 따른 발전소 터빈의 물 유입 보호 방법은 주증기 최종 과열기의 온도가 기준 온도보다 작은지 판단하는 제1단계와, 발전기의 출력값이 제1기준값보다 큰지 판단하는 제2단계와, 터빈의 정지 가능 조건이 온(on)되었는지 판단하는 제3단계와, 주증기의 최종 과열기의 온도가 기준 온도보다 작고, 발전기의 출력값이 제1기준값보다 크며, 터빈 정지 가능 조건이 온(on)된 경우, 터빈 정지 신호를 출력하여 터빈을 정지하는 제4단계를 포함한다.
여기서, 제1단계는 주증기 최종 과열기의 개수가 다수개이고, 다수의 주증기 최종 과열기의 전체 개수 중 1/2 내지 4/5보다 큰 개수로 주증기 최종 과열기의 온도가 기준 온도보다 작은지 판단하여 이루어질 수 있다. 기준 온도는 400℃ 내지 500℃일 수 있다. 제1기준값은 200MW 내지 300MW일 수 있다. 제3단계 중 터빈의 정지 가능 조건이 온(on)되는 조건은 발전기의 출력값이 제1기준값보다 큰 제2기준값보다 큰 경우일 수 있다. 제2기준값은 450MW 내지 550MW일 수 있다. 제4단계는 제1단계 내지 제3단계가 1초 내지 4초보다 긴 시간동안 유지된 이후 수행될 수 있다.
이를 좀더 구체적으로 설명한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 500MW급 표준 석탄 화력 발전소의 주증기 온도 저하로 인한 터빈 물 유입 보호 방법은, 다수의 주증기 최종 과열기 온도(Final Super Heater Temperature)를 센싱하는 단계(1); 최종 과열기 온도 신호 4개중 적어도 3개의 신호에서 대략 460℃보다 작은 값으로 센싱되는지 판단하는 단계(2); 발전기의 출력 신호(MW)가 대략 240MW보다 큰지 판단하는 단계(3); 터빈 정지 가능 조건(Turbine Trip Enable On)이 온(on)인지 판단하는 단계(4); 상술한 (1), (2) 및 (3)이 동시에 만족되고 있는지 판단하는 단계(5); 대략 2초동안 상기 만족 단계(5)가 유지되는지 판단하는 단계(6); 최종 과열기 온도 저하 터빈 정지 출력 신호(Final Super Heater Temperature Low Low Turbine Trip Signal)를 출력하여 터빈을 정지하는 단계(7)를 포함한다.
여기서, 최종 과열기의 온도(1)와 관련된 4개의 신호중 3개가 대략 460℃보다 작은 값으로 저하되고(2), 발전기의 출력 신호가 대략 240MW보다 높은 상태에서, 터빈 정지 가능 조건이 온(on)으로 만족되고(5), 이러한 상태가 대략 2초보다 길게 유지되면(6), 최종 과열기 온도 저하 터빈 정지 출력 신호(7)가 발생됨으로써, 터빈을 정지시키게 되고, 이에 따라 터빈의 습증기 유입으로 인한 터빈 날개 손상 및 축 변형을 방지할 수 있게 된다.
한편, 상기 터빈 정지 가능 조건 온(on) 관련하여, 기본적으로 터빈의 기동 시 터빈 정지 가능 조건은 오프(off) 상태로 되고, 500MW 이상 정격 운전 상태가 되면 터빈 정지 가능 조건이 온(on) 상태로 된다. 또한, 터빈이 정지하거나, 또는 보일러 퍼지 완료 시 자동 오프 조건이 된다. 더불어, 발전기 출력이 500MW 이상일 때 자동 온 조건 또는 수동 온 조건이 된다.
도 4는 500MW급 석탄 화력 터빈 물 유입 종합 정보 제공 화면 구성도이며, 도 5a 내지 도 5c는 500MW급 석탄 화력 보일러 급수 및 연료량 불균형 감시 정보제공 방법도이다.
본 발명에 따른 발전소 터빈 종합 감시 방법은, 공기 요구량 대비 실제량과 연료량 대비 필요한 공기 요구량을 표시하는 제1단계와, 연료 요구량 대비 실제량과 급수량 대비 연료 요구량을 표시하는 제2단계와, 급수 요구량 대비 실제량과 연료량 대비 급수 요구량을 표시하는 제3단계와, 주증기의 포화 온도를 표시하는 제4단계를 포함한다. 여기서, 상기 제1단계 내지 제4단계는 시계열적으로 수행되는 것을 의미하는 것이 아니며, 실질적으로 이러한 제1단계 내지 제4단계는 하나의 컴퓨터 화면에 동시에 표시될 수 있다.
한편, 제2단계는 급수량에 온도 보정 신호를 곱하여 제1값을 얻고, 제1값에 급수량의 부(-)의 값을 합산하여 제2값을 얻으며, 제2값에 급수량을 합산하여 급수량 대비 연료 요구량을 생성할 수 있다. 제3단계는 연료량에 온도 보정 신호를 곱하여 연료량 대비 급수 요구량을 생성하여 이루어질 수 있다. 제4단계는 주증기 포화 온도와 주증기 온도를 비교하여 차이값이 제1온도보다 작으면 1차 경보를 수행하고, 차이값이 제1온도보다 큰 제2온도보다 작으면 2차 경보를 수행할 수 있다. 제1온도는 80℃ 내지 120℃이고, 제2온도는 130℃ 내지 170℃일 수 있다.
이를 좀더 구체적으로 설명한다. 여기서, 실질적인 화면 구성은 매우 복잡하지만, 본 발명의 핵심적인 내용을 위주로 설명한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 먼저 터빈 정지 가능 조건을 온(ON)시켜 만족시키는 조작 버튼(11)이 표시되고, 또한 발전 출력 요구량(12)이 표시된다.
또한, 보일러 연료량과 공기량을 비교 감시하여, 보일러 폭발을 감시하기 위해, 보일러 공기 요구량 대비 실제량(13)과, 연료량 대비 필요한 공기 요구량(16)을 감시하여, 비정상 운전 상태를 확인한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 보일러 과열 및 터빈 물 유입 감시를 위해, 보일러 연료 요구량 대비 실제량(14)과, 급수량 대비 연료 유구량(17)을 감시할 수 있도록 표시한다.
여기서, 이를 좀더 자세하게 설명하면, 도 5a에 도시된 바와 같이, 급수량(35)에 보일러 온도 보정 신호(36)을 곱하여(37) 이값에 급수량 부(-)의 값을 합산(38)하고 이 값에 급수량(35)을 합산하여(39), 급수량 대비 연료 유구량(40)의 신호를 생성한다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 보일러 급수 요구량 대비 실제량(15)과, 연료량 대비 급수 요구량(18)을 감시할 수 있도록 표시한다.
여기서, 이를 좀더 자세하게 설명하면, 도 5b에 도시된 바와 같이, 연료량(31)에 보일러 온도 보정 신호(33)을 곱하여(32) 연료량 대비 급수 요구량(34)의 신호를 생성한다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이 보일러 절탄기 입구부터 고압터빈의 주증기 및 중압터빈 입구의 재열증기까지 압력, 온도, 유량을 종합감시 할 수 있도록 감시 화면(19)을 구비하여, 고장 개소를 신속히 파악이 가능하도록 하였다.
더불어, 도 4에 도시된 바와 같이, 주증기의 포화 온도(21)가 표시되는 데, 이는 설계 온도와 편차가 발생하면, 도 5c의 포화 온도 저하 경보 방법 구성도와 같이 동작한다.
즉, 도 5c에 도시된 바와 같이, 주증기 포화 온도(41)와 주증기 온도(42)를 비교하여 동일한 온도 범위를 조정하기 위한 보정 회로(43)를 구성하고, 비교 회로(44)의 출력값이 100℃ 이하로 저하되면(45) 1차경보(48)를 발생시키고, 152℃ 이하로 발생하면(46) 2차경보(49)를 발생시킨다. 여기서, 도면 부호 47은 주증기 포화 온도 표시 상태를 나타낸다.
또한, 보정 회로(43)는 센싱된 주증기 포화 온도의 신호 레벨이 주증기 온도의 신호 레벨과 다르기 때문에, 상기 센싱된 주증기 포화 온도의 신호 레벨이 주증기 온도의 신호 레벨과 동일한 레벨이 되도록 신호를 변환해주는 역할을 한다. 이러한 보정 회로(43)에 의해 후단의 비교 회로(44)에 의한 비교 동작이 가능하다.
더불어, 도 4에서 도면 부호 20은 상술한 1차 경보(48) 및 2차 경보(49)와 관련이 있다. 즉, 1차 경보(48)는 부호 20에서와 같이 low로 표시되고, 2차 경보(49)는 부호 20에서와 같이 low low로 표시된다.
더욱이, 도 4에 도시된 바와 같이, 발전기 기동 정지 시 터빈 밀봉 스팀의 압력과 온도를 감시하여 급격한 온도 저하 및 압력 상승으로 인한 터빈 날개 변형을 감시하기 위한 감시 화면(12)이 제공될 수 있다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 터빈으로 물 유입 발생이 가능한 복수기에서부터 저압 급수 가열기 급수 탱크, 고압 급수 가열기, 보일러 기수 분리기의 수위를 감시하기 위한 감시 화면(23)이 제공될 수 있다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 도 3의 주증기 온도 저하 보호 신호를 한눈에 감시할 수 있는 감시 화면(24)도 제공될 수 있다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 발전기 출력, 보일러 압력, 주증기 온도, 연료량, 공기량, 급수량을 3분전 운전 그래프로 표시하여 운전 상황을 종합적으로 감시할 수 있도록 감시 화면(25)이 이 제공된다.
이러한 본 발명은 전국의 보일러 증기 발전소에 모두 적용이 가능하다.
이와 같이 하여, 기존에 보일러 주증기 및 재열증기 운전 장치의 감시 방법은 있었으나, 발전소의 과도한 비정상 운전 상황에서 보일러의 급수량과 연료량의 불균형으로 인한 터빈으로의 물 유입 사고를 보호하고 운전 정보를 제공하는 기능이 없어 신속한 운전 조치가 어려운 실정이었으나, 터빈의 물 유입 보호 및 종합 정보 제공 화면을 제공함으로써, 별도 비용 추가 없이 터빈 손상으로 인한 대형 고장을 방지하여 안정적인 전력 공급에 기여할 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 발전소 터빈의 물 유입 보호 방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
1; 주증기 최종 과열기 온도(Final Super Heater Temperature) 센싱 단계
2; 최종 과열기 온도 신호 4개중 적어도 3개의 신호에서 대략 460℃보다 작은 값으로 센싱되는지 판단하는 단계
3; 발전기의 출력 신호(MW)가 대략 240MW보다 큰지 판단하는 단계
4; 터빈 정지 가능 조건(Turbine Trip Enable On)이 온(on)인지 판단하는 단계
7; 최종 과열기 온도 저하 터빈 정지 출력 신호(Final Super Heater Temperature Low Low Turbine Trip Signal)를 출력하여 터빈을 정지하는 단계

Claims (12)

  1. 발전소 터빈의 물 유입 보호 방법에 있어서,
    주증기 최종 과열기의 온도가 기준 온도보다 작은지 판단하는 제1단계;
    발전기의 출력값이 제1기준값보다 큰지 판단하는 제2단계;
    터빈의 정지 가능 조건이 온(on)되었는지 판단하는 제3단계; 및,
    상기 주증기의 최종 과열기의 온도가 기준 온도보다 작고, 상기 발전기의 출력값이 제1기준값보다 크며, 상기 터빈 정지 가능 조건이 온(on)된 경우 터빈 정지 신호를 출력하여 상기 터빈을 정지하는 제4단계를 포함함을 특징으로 하는 발전소 터빈의 물 유입 보호 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1단계는 상기 주증기 최종 과열기의 개수가 다수개이고, 상기 다수의 주증기 최종 과열기의 전체 개수 중 1/2 내지 4/5보다 큰 개수로 상기 주증기 최종 과열기의 온도가 상기 기준 온도보다 작은지 판단하여 이루어짐을 특징으로 하는 발전소 터빈의 물 유입 보호 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 기준 온도는 400℃ 내지 500℃인 것을 특징으로 하는 발전소 터빈의 물 유입 보호 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1기준값은 200MW 내지 300MW인 것을 특징으로 하는 발전소 터빈의 물 유입 보호 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제3단계 중 상기 터빈의 정지 가능 조건이 온(on)되는 조건은 상기 발전기의 출력값이 제1기준값보다 큰 제2기준값보다 큰 경우 인 것을 특징으로 하는 발전소 터빈의 물 유입 보호 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제2기준값은 450MW 내지 550MW인 것을 특징으로 하는 발전소 터빈의 물 유입 보호 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제4단계는 상기 제1단계 내지 상기 제3단계가 1초 내지 4초보다 큰 시간동안 만족된 이후 수행됨을 특징으로 하는 발전소 터빈의 물 유입 보호 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3325413B2 (ja) * 1994-12-09 2002-09-17 株式会社東芝 蒸気タービンの熱応力監視保護装置
KR100972284B1 (ko) * 2008-06-30 2010-07-23 한국서부발전 주식회사 보일러 주증기 및 재열증기 운전 장치의 감시 방법
KR101286178B1 (ko) * 2011-12-21 2013-07-15 한전케이디엔주식회사 내연발전소 관리시스템 및 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101409589B1 (ko) 2013-01-09 2014-06-20 주식회사 이지티 가스터빈 정비 지원 시스템

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