광속으로 보일러 시동 시험

May 28, 2023

많은 복합화력발전소는 기저부하 발전소가 아닌 피커 발전소로 운영되고 있습니다. 이는 이코노마이저 안전 밸브에 문제를 일으킬 수 있습니다. 이러한 상황에서 파일럿 작동식 안전 밸브는 표준 스프링 작동식 안전 밸브에 비해 여러 가지 장점을 제공합니다.

전력 산업은 석탄 화력 발전소와 원자력 발전소가 지배했던 20세기 인프라에서 오늘날 존재하는 보다 효율적이고 환경 친화적인 전력 공급에 이르기까지 지난 수십 년 동안 일련의 주요 기술 변화를 목격했습니다. 천연가스 비용이 크게 감소하면서 더 적은 탄소 배출량과 더 높은 효율성을 제공하는 복합화력발전소(CCPP)가 급속히 등장하게 되었습니다. 거의 20년 동안 CCPP는 전 세계적으로 새로운 건설과 급증하는 용량을 갖춘 지배적인 기술이었습니다.

그러나 최근에는 발전 비용 감소, 건설 리드 타임 단축, 정부 보조금으로 인해 풍력 및 태양광 발전과 같은 재생 에너지원에 대한 글로벌 수요가 급증했습니다. 재생 가능 전력의 급격한 성장으로 인해 새로운 CCPP에 대한 수요가 급격히 감소했습니다. 국제에너지기구(International Energy Agency)에 따르면 2015년은 재생에너지 분야의 전환점이 되었습니다. 풍력과 태양광을 중심으로 재생 에너지는 그 해 전 세계에 설치된 모든 신규 전력 용량의 절반 이상을 차지했으며 성장은 계속되었습니다.

재생 가능 에너지의 낮은 운영 비용과 함께 총 시장 공급 용량이 증가함에 따라 전력 업계는 해가 질 때와 같이 재생 가능 에너지원이 전체 수요를 충족할 수 없을 때 전력을 공급하기 위해 많은 CCPP를 "피커" 장치로 전환하게 되었습니다. 밤. 이러한 수요 변화로 인해 CCPP는 빠른 발전 가용성을 위해 운영을 변경하게 되었으며, 이는 더 빠른 시동 및 종료로 해석되고 열회수 증기 발생기(HRSG)와 같은 주요 장비의 과도한 순환 부하로 이어졌습니다.

CCPP가 온라인 상태가 되면 급수 온도는 이코노마이저라는 시스템을 통해 가스 터빈 배기가스에서 열을 흡수한 후 HRSG로 공급되어 증기 터빈을 구동하기 위해 증기로 완전히 변환되므로 온도가 상승합니다. 이코노마이저 자체는 연소된 압력 용기로 설계되었으므로 ASME 규정에 따라 보일러에서 격리되어 독립적으로 배기해야 하는 경우에 하나 이상의 압력 방출 장치가 있어야 합니다.

역사적으로 이러한 압력 방출 장치는 직접 스프링 장착형 보닛 폐쇄형 안전 밸브였습니다. 이러한 스프링 장착 안전 밸브는 ASME 보일러 및 압력 용기 코드(BPVC) 섹션 I 규칙에 대한 인증을 받아야 합니다. 즉, 이러한 밸브는 유체 매체인 증기를 사용하여 설계, 테스트 및 인증되어야 합니다. 그러나 이코노마이저 적용 유체는 일반적으로 아직 증기로 상 변화가 완전히 이루어지지 않은 고온수입니다.

이는 코드가 필요한 스팀 트림이 액체 애플리케이션에서 완화하도록 설계되지 않았기 때문에 코드 설계와 적합한 애플리케이션 엔지니어링에 대한 역설을 제시합니다. 많은 설치에서 이러한 스프링 장착 증기 안전 밸브로 인해 "채터링"이라는 일반적인 릴리프 시나리오가 발생합니다. 채터(Chatter)는 연속적인 일련의 빠른 열림 및 닫힘 이벤트로 인해 발생하는 진동 효과입니다. 해결하지 않고 방치하면 채터링으로 인해 밸브 시트 전체가 빠르게 손상 및 누출될 수 있으며, 심각할 경우 인접한 배관이 손상될 수도 있습니다.

스프링 장착형 이코노마이저 밸브가 손상되고 HRSG 시동 문제가 잘 문서화되어 있는 추세에 대응하여 ASME BPVC 섹션 I 위원회는 코드 케이스 2446을 준비하고 승인하여 파일럿 작동식 안전 밸브(POSV)를 사용하여 이코노마이저를 보호할 수 있도록 했습니다. POSV는 이 응용 분야에서 스프링 밸브에 비해 다음을 포함하여 많은 장점을 가지고 있습니다.

POSV는 업스트림 시스템 압력을 감지하고 이 압력을 더 작은 파일럿 밸브를 통해 전달하여 메인 밸브 디스크에 작용하는 폐쇄력을 제어함으로써 작동합니다. 밸브 입구의 압력이 증가하면 파일럿 밸브가 열릴 때까지 폐쇄력이 증가합니다. 입구 압력에 관계없이 닫는 힘을 제공하는 스프링이 있는 스프링 장착 밸브와 달리 POSV는 메인 밸브 돔에 압력을 가하기 위해 입구 압력이 필요합니다. 이는 메인 밸브 피스톤에 닫는 힘을 제공하고 결과적으로 피스톤에 작용합니다. 메인 밸브 디스크.