[발송배전기술사] 열병합발전!

다음은 발송배전기술사 발전공학 문제 중 열병합발전에 대한 설명입니다.

열병합발전의 개요, 종류, 장점, 단점, 열병합발전의과 일반화력의 비교, 소형 열병합발전의 용도 및 특징 순으로 서술하겠습니다.

[문제] 열병합발전에 대하여 설명하시오.(제86회 1교시)

[답]

1. 열병합발전의 개요

  · 하나의 에너지원으로부터 열과 전기 등 두가지 이상의 에너지를 얻는 방식

 

2. 열병합발전의 종류

  1) 열에너지 이용에 따른 분류

     (1) Topping Cycle

        · 연료를 연소시켜 생성된 증기로 전력을 먼저 생산하고,

          그 배열로  작업용 증기, 난방, 급탕으로 이용

 

     (2) Bottoming Cycle

        · 연료를 연소시켜 생성된 고온의 열을 프레스용으로 이용

          하고, 그 배열로 증기를 발생시켜 터빈을 구동, 전력생산

 

  2) 발전형식에 따른 분류

     (1) 증기터빈방식

        ① 배압터빈 

          · System이 간단

          · 냉각수가 필요 없음

          · 효율이 높고 경제적임

 

 

        ② 추기배압터빈 

          · 2종류 이상의 증기가 필요한 경우

          · System Control 이 복잡

          · 열부하변동이 커서 설비이용률 저하

 

 

 

        ③ 추기복수터빈 

          · 대량의 냉각수 필요

          · 기존 발전소 개조에 유리

          · 열부하변동에 대한 적응성 양호

 

 

     (2) 가스터빈방식

        ① 500[˚C] 이상인 가스터빈의 배기가스를 이용하여

             HRSG에서 증기발생, 열공급

        ② 전력 사용량(0.4) $<$ 열 사용량(0.6) 

 

 

     (3) 복합Cycle방식

        ① 가스터빈과 증기터빈을 조합하여 운용

        ② 일반화력에 비해 초기 투자비 낮고, 열효율이 높다.

     (4) 디젤엔진방식

        ① 엔진 냉각수를 온수로 사용가능

        ② 연료는 저유황유, 경유 사용

 

 

 

3. 열병합발전의 장점

  1) 에너지 이용효율 증대 : 일반화력 38[%]  →  열병합 70[%] 이상

  2) 발전단가 저렴

  3) 지역난방 공해감소

  4) 수요지부근 설치가능(송·배전 손실 저감)

  5) 생산성 증대(양질의 증기와 전기공급)

  6) 설치공사기간이 짧다.

 

4. 열병합발전의 단점

  1) 기기효율 및 신뢰도향상 필요

  2) 관련 제어System 개발필요(연계)

  3) 진동, 소음대책 필요

  4) 공급배관, 건설비 등 선행투자비가 크다.

  5) 열전비가 0.6 이상일 것

  6) 부하율이 높을 것

  7) 수요규모가 클 것

 

5. 열병합발전의과 일반화력의 비교

	열병합발전	일반화력발전
용  도	전력 + 증기생산	순수 전력생산
효  율	70[%] 이상 (전력25[%], 증기 48[%])	38[%] 전력
용  량	소용량	대용량
건 설 공 기	1~3년	5~8년

 

6. 소형 열병합발전의 용도 및 특징

종  류	엔진 열병합발전	TBN 열병합발전
원동기	Engine	Turbine
용도	백화점, Hotel	대형건물, 사무실
특징	1. 고효율 전력 생산 2. 엔진 냉각수를 온수로 사용 가능 3. 연료는 저유황이나 경유사용 가능 4. 환경공해가 발생됨 5. 소용량이므로 TBN방식에 비해 종합 열효율이 낮다.	1. 고품질 전력생산 2. 전력사용 $<$ 열사용 3. 공사기간이 짧고, 운전간편 4. 천연가스 사용시 환경공해가 거의 없다. 5. 공기량 제어로 열전비조정이 가능 6. 엔진방식보다 종합 열효율이 높다.

 

 

 

오늘은 발송배전기술사 발전공학 문제로 나올 법한 열병합발전에 대하여 알아 보았습니다.