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효율적이고 안전한 CCPP 운전을 위한 OTS**(Operator Training Simulator)**

복합 사이클 발전소(CCPP)를 위한 OTS(Operator Training Simulator)의 도입

현대 발전소는 안전하고 효율적인 운전을 위해 고도로 훈련된 Operator를 필요로 합니다.

특히 복합 사이클 발전소(CCPP)는 가스터빈, 열회수 증기 발생기(HRSG), 증기터빈, 냉각탑 등 다양한 시스템이 유기적으로 작동해야 하는 복잡한 구조를 가지고 있습니다.

이러한 환경에서 OTS(Operator Training Simulator)는 Operator 훈련의 혁신적인 솔루션으로 주목받고 있습니다.

이번 뉴스레터에서는 **복합 사이클 발전소(CCPP)**에 주요 시스템 및 공정 과정을 OTS를 통해 알아보겠습니다.

복합 사이클 발전소(CCPP) 공정의 주요 시스템과 역할

CCPP는 Combined Cycle Power Plant의 약자로, 복합 사이클 발전소를 의미함

이는 가스터빈 발전기와 증기터빈 발전기를 조합하여 효율적으로 전력을 생산하는 발전 방식입니다.

가스터빈에서 발생하는 고온의 배기가스를 사용해 물을 가열하여 증기를 만들고, 이 증기로 증기터빈을 돌려 추가로 전력을 생산하는 구조입니다.

발전 프로세스 흐름 요약

1. 가스터빈에서 전력 생산 → 배기가스를 HRSG로 전달
2. HRSG에서 고압 증기를 생성하여 증기터빈으로 전달
3. 증기터빈에서 추가 전력 생산 → 배출 증기를 응축기로 이동
4. 응축수는 탈기기로 되돌아가 재사용
5. 냉각탑에서 냉각수를 순환하여 시스템 열을 제거

주요 프로세스 및 장비 설명

1. 보일러 급수 시스템

• 탈기기 (Deaerator)

  • 탈기기를 통해 공급수의 산소 및 비응축 가스를 제거하여 부식을 방지
  • 따뜻한 증기터빈 응축수와 외부에서 공급된 정제된 보충수가 혼합되어 탈기가 이루어짐
  • 탈기된 물은 급수 펌프에 의해 HRSG로 공급

• 급수 펌프

  • 고압 보일러 급수를 HRSG로 전달하며, 펌프 보호를 위해 최소 흐름이 유지

2. 가스터빈 시스템

• 작동 원리

  • 공기를 압축하여 고온의 압축 공기를 생성
  • 천연가스와 혼합하여 연소한 후 고온 고압의 연소 가스를 터빈을 통해 팽창시켜 전력을 생산
  • 연소 후 배기가스는 HRSG로 전달

• 제어 시스템

  • 흡입 공기 필터, 연료 밸브, 스파크 플러그 등을 통해 연소 및 출력을 제어
  • 드룹 제어(Droop Control)를 사용해 전력망의 주파수에 따라 발전 출력 조정

3. 열회수 증기 발생기 (HRSG)

• 역할

  • 가스터빈 배기가스를 활용해 증기를 발생시키는 장비
  • 고압 증기, 재열된 증기, 경제기 예열, 응축수 재가열 등의 프로세스를 포함

• 운전 모드

  • 가스터빈 배기가스의 열을 최대한 활용하여 증기터빈에서 사용될 고압 및 중압 증기를 생성
  • HRSG에는 바이패스 스택이 있어 필요시 배기가스를 직접 대기로 배출 가능.

4. 증기터빈 시스템

• 구성

  • 3단계로 이루어진 터빈 (고압, 중압, 저압)
  • 고압 증기는 터빈을 통과하며 점차 압력을 낮추고, 최종적으로 저압에서 응축기로 배출

• 응축기

  • 터빈에서 배출된 증기를 냉각수를 사용해 응축
  • 생성된 응축수는 탈기기로 다시 순환