KR20130098997A - 발전 설비의 화학적 정화의 완료 방법 - Google Patents

발전 설비의 화학적 정화의 완료 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 발전 설비(1, 2)의 물-증기 회로(13, 14, 15, 16)의 하나 이상의 부분을 정화하기 위한 방법에 관한 것이며, 이때 정화 용액이 정화될 부분에 주입되고 나서 배출되며, 정화 용액의 배출 중 또는 배출 직후에 플러싱을 위한 증기가 정화될 부분의 하나 이상의 고점에서 정화될 부분 내로 공급되고, 하나 이상의 저점 배출부(17)가 정화될 부분 내에서 개방되거나 개방 유지되며, 저점 배출부(17)에서 증기가 나올 때까지 증기가 공급되고, 저점 배출부(17)가 복수인 경우에는 증기가 나오는 저점 배출부들(17)이 폐쇄되며, 모든 저점 배출부들(17)에서 증기가 나올 때까지 증기가 공급되고, 이어서 증기 공급부는 폐쇄되고 모든 저점 배출부들(17)은 재개방된다. 또한, 본 발명은 증기 발전기와, 가스 및 증기 터빈 설비와, 특히 폐열 증기 발생기(2)의 물 증기 회로 내에서의 본 발명의 사용에 관한 것이다.

Description

발전 설비의 화학적 정화의 완료 방법{METHOD FOR COMPLETING A CHEMICAL POWER PLANT CLEANING}
본 발명은 발전 설비의 물-증기 회로의 하나 이상의 부분을 정화하기 위한 방법, 특히 발전 설비의 화학적 정화의 완료를 위한 절수식 방법에 관한 것이다.
발전 설비의 물-증기 회로는 통상적으로 작동 개시 이전에 화학적으로 정화된다. 이 경우, 산 또는 EDTA(에틸렌디아민테트라아세트산: ethylenediaminetetraacetic acid)가 사용된다. 이어서, 이러한 화학 약품은 시스템으로부터 재차 제거되어야 한다. 전형적인 산세척 시에는 이를 위해 4배 이상의 시스템 체적이 필요하다(1000m3 미만). 이 경우, 2가지 문제점들이 발생한다.
1. 전체 체적은 폐수로서 처리되거나 폐기되어야 한다. 이로 인해 점점 더 엄격해지는 조건과 함께 비용 증가가 야기된다.
2. 후 플러싱은 진행 과정 및 배출과 관련하여 정확히 실행되지 않았을 때 영향을 받는다. 새로운 부식의 위험성이 크다.
따라서, 산세척 시에는 대개 습윤제 단계 및 산세척 단계가 결합되고, 산세척 용액은 배출되지 않으며, 이어서 웨트 온 웨트(wet on wet) 방식으로 탈이온수에 의해 대체된 후, 페시베이팅 처리된다. 그러나 물의 소비가 많다.
본 발명의 과제는 상술한 방법을 더욱 발전시켜, 폐수 체적이 줄어들도록 하는 것이다.
본 발명에 따라, 상기 과제는 청구범위 제1항에 따른 방법에 의해 달성된다. 본 발명의 바람직한 개선예들은 각각의 종속항들에 규정되어 있다. 발전 설비의 물-증기 회로의 하나 이상의 부분을 정화하기 위한 방법에서, 이때 정화 용액이 정화될 부분에 주입되고 나서 배출되며, 정화 용액의 배출 중 또는 배출 직후에 플러싱을 위한 증기가 정화될 부분의 하나 이상의 고점에서 정화될 부분 내로 공급되고, 하나 이상의 저점 배출부(17)가 정화될 부분 내에서 개방되거나 개방 유지되며, 저점 배출부(17)에서 증기가 나올 때까지 증기가 공급되고, 저점 배출부(17)가 복수인 경우에는 증기가 나오는 저점 배출부들(17)이 폐쇄되며, 모든 저점 배출부들(17)에서 증기가 나올 때까지 증기가 공급되고, 이어서 증기 공급부는 폐쇄되고 모든 저점 배출부들(17)은 재개방됨으로써, 하기 효과가 달성된다.
정화 용액이 시스템으로부터 배출되고 배출 중 또는 배출 직후에 증기가 공급되며, 이때 저점 배출부들이 개방된 채 유지되는 경우, 유입되는 증기는 금속 표면에서 응축되고, 형성된 응축물은 배출부를 통해 배출된다. 물 대신 증기를 사용함으로써 폐수 체적이 줄어든다. 따라서, 더 작은 산세척 조가 가능하며, 폐기 비용도 절감된다.
응축을 통해 금속은 가열되고 응축점은 공급 위치로부터 저점 배출부의 방향으로 이동한다. 이에 따라, 고점으로부터 저점 배출부로의 효과적인 정화가 보장된다.
또한, 고점에서 증기 공급이 이루어질 때는 정화 용액이 완전히 또는 적어도 대부분 배출될 때까지 기다릴 필요가 없고, 정화 용액의 배출 시작과 바로 동시에 증기가 정화될 부분 내에 도입될 수 있으므로, 정화 과정은 가속될 수 있다.
하나 이상의 저점 배출부가 정화될 부분 내에서 개방된 채 유지되며, 이때 저점 배출부에서 증기가 나올 때까지 증기가 공급됨으로써, 전체 시스템이 고점으로부터 저점 배출부에 이르기까지, 정화에 충분한 양의 증기와 접촉하는 것이 보장된다.
저점 배출부에서 증기가 나오는 경우, 시스템의 플러싱이 적어도 이러한 저점 배출부의 영역에서 완료된 것으로 추정될 수 있다. 더 큰 시스템에서는 정화될 부분의 모든 저점 배출부에서 증기가 나올 때까지 증기가 공급된다. 이후, 증기 공급부는 폐쇄되고 모든 배출부들은 재개방된다.
이 경우, 증기가 증기 보일러의 드럼 내로 공급되고, 이러한 드럼은 증발기 상부에 배치되고, 절탄기, 증발기 및 과열기를 포함하는 시스템에 대해 중심 배치되는 경우가 바람직하다.
알칼리화제가 증기에 첨가되는 경우가 바람직하다. 따라서, 이어지는 건조 보존 효율이 상승할 수 있다. 증기 발생 설비가 작동 중지되는 경우에는 이러한 설비를 정지 상태 부식으로부터 보호하기 위해 보존이 중요하다.
바람직한 방식으로, 암모니아가 알칼리화제로서 증기에 첨가된다. 많은 추가 질소 화합물을 생산하기 위해 가장 흔히 생산되는 화학 약품 및 원료들 중 하나로서 암모니아는 산업상 대규모로 제조되므로, 관리 가능한 비용으로 용이하게 수득할 수 있다.
증기에 의한 플러싱 이후에, 잔류하는 물이 시스템으로부터 증발할 때까지 배기구가 발전 설비의 정화된 부분 내에서 개방되는 경우가 바람직하다. 모든 배기구 및 배출부들이 플러싱 직후에 개방되는 경우, 잔류하는 물이 가열 시스템으로부터 완전히 증발되고, 건조 보존이 이루어진다.
바람직한 방식으로, 상기 방법은 발전 설비로서 제공되는 증기 발전기 내에서 사용된다.
마찬가지로, 상기 방법이 발전 설비로서 제공되는 가스 및 증기 터빈 설비 내에서 사용되는 경우가 바람직하다.
상기 방법이 폐열 증기 발생기의 물-증기 회로 내에서 사용되는 경우가 특히 바람직하다.
본 발명에 따른 방법에 의해 폐수 체적이 줄어든다. 따라서, 더 작은 산세척 조가 가능하고 폐기 비용이 절감된다. 또한 시스템은 증기 플러싱 이후에 건조 보존된다.
본 발명은 도면에 의해 예시적으로 더욱 상세히 설명된다. 도면들은 개략적으로 도시되어 있으며, 일정한 비율로 도시되어 있지는 않다.
도 1은 냉각 상태의 가스 및 증기 터빈 설비를 도시한 부분도이다.
도 2는 가열 상태의 가스 및 증기 터빈 설비를 도시한 부분도이다.
도 3은 증기가 충전된 상태의 가스 및 증기 터빈 설비를 도시한 부분도이다.
도 1에는 가스 터빈 설비(1) 및 폐열 증기 발생기(2)를 포함하는 가스 및 증기 터빈 설비의 부분도가 개략적이며 예시적으로 도시되어 있다. 이 경우, 가스 터빈 설비(1)는 공기 압축기(4)가 결합된 가스 터빈(3)과, 가스 터빈(3)의 상류에 접속된 연소실(5)을 포함하며, 이러한 연소실은 공기 압축기(4)의 신선한 공기 라인에 접속되어 있다. 연소실(5)에는 연료 라인(7)이 이어진다. 가스 터빈(3) 및 공기 압축기(4)와 제너레이터(8)는 공통의 축(9) 상에 위치한다.
증기 터빈 설비로부터는 폐열 증기 발생기(2)만이 도시된다. 가스 터빈(3) 내에서 팽창된 작동 매체 또는 연도 가스를 폐열 증기 발생기(2) 내에 공급하기 위해, 배기 가스 라인(10)이 폐열 증기 발생기(2)의 유입부(11)에 접속된다. 가스 터빈(3)으로부터의 팽창된 작동 매체는 폐열 증기 발생기(2)의 배출부(12)를 통해 더 상세히 도시되지 않는 굴뚝 방향으로 폐열 증기 발생기를 벗어난다.
폐열 증기 발생기(2) 내에는 증기 터빈 설비의 물-증기 회로에서 고압부의 구성 요소들이 예시적으로 도시되어 있다. 응축 예열기(13) 또는 절탄기의 배출측은 순환하는 물을 위한 그리고 증기 분리를 위한 증기 드럼(14)과 연결된다. 증발기(15)의 유입측 및 배출측은 폐쇄된 증발기 순환부를 형성하기 위해 드럼(14)에 접속된다. 예열된 급수는 드럼(14)을 통해 증발기(15) 내로 유동하여 여기에서 증발하고, 포화 증기로서 재차 드럼(14) 내로 안내된다. 분리된 증기는 과열기(16) 내로 안내되어 여기에서 과열된다. 과열기(16)의 배출측은 도시되지 않은 증기 터빈의 증기 유입부와 연결된다.
잔류하는 물의 배출을 위해, 물-증기 회로의 구성 요소들은 저점 배출부(17)를 포함한다. 배기구(18)는 물-증기 회로의 환기에 사용된다. 보조 증기 라인(19)은 드럼(14)에 이어진다.
도 1 내지 도 3은 도시된 장치와 관련하여 동일하다. 여러 도면들의 동일한 구성 요소들에 대해 상이한 선굵기를 사용함으로써, 본 발명에 따른 방법은 더욱 명확하게 나타날 것이다. 이 경우, 폐열 증기 발생기(2) 내의 얇은 선은 증기가 응축되는 냉각 구성 요소들에 대해 제공되고, 굵은 선은 가열 구성 요소들(100℃ 초과)에 대해 제공된다.
이에 따라, 도 1은 산 또는 EDTA가 사용되는 화학적 정화에서의 냉각 시스템을 도시한다. 정화 용액이 저점 배출부(17)를 통해 배출되자마자, 후 플러싱을 위해 증기가 보조 증기 라인(19)을 통해 드럼(14) 내로 안내될 수 있다. 증기는 드럼(14)의 금속 표면과, 증발기(15)와, 응축 예열기(13)와, 과열기(16)와, 이들을 연결하는 라인들에서 응축되고, 형성된 응축물은 저점 배출부(17)를 통해 배출된다.
증기 공급의 지속 시간이 진행됨에 따라 금속은 응축을 통해 가열되고, 응축점은 공급 위치로서 증기 드럼(14)으로부터 저점 배출부(17)의 방향으로 이동한다(도 2 참조).
도 3에 도시된 바와 같은 시스템이 상응하게 가열되고, 플러싱이 완료된 경우, 저점 배출부(17)에서는 증기가 나온다. 복수의 저점 배출부(17)를 구비한 더 큰 시스템에서는 증기가 나오는 저점 배출부들(17)이 폐쇄되고, 모든 저점 배출부(17)에서 증기가 나올 때까지 플러싱이 이어진다. 이후, 증기 공급부는 폐쇄되고 모든 저점 배출부들(17)은 재개방된다. 잔류하는 물의 증발을 개선하기 위해, 배기구(18)도 추가로 개방된다.

Claims (8)

  1. 발전 설비의 물-증기 회로의 하나 이상의 부분을 정화하기 위한 방법이며, 이때 정화 용액이 정화될 부분에 주입되고 나서 배출되는, 발전 설비의 물-증기 회로의 하나 이상의 부분을 정화하기 위한 방법에 있어서,
    정화 용액의 배출 중 또는 배출 직후에 플러싱을 위한 증기가 정화될 부분의 하나 이상의 고점에서 정화될 부분 내로 공급되고, 하나 이상의 저점 배출부(17)가 정화될 부분 내에서 개방되거나 개방 유지되며, 저점 배출부(17)에서 증기가 나올 때까지 증기가 공급되고, 저점 배출부(17)가 복수인 경우에는 증기가 나오는 저점 배출부들(17)이 폐쇄되며, 모든 저점 배출부들(17)에서 증기가 나올 때까지 증기가 공급되고, 이어서 증기 공급부는 폐쇄되고 모든 저점 배출부들(17)은 재개방되는 것을 특징으로 하는, 발전 설비의 물-증기 회로의 하나 이상의 부분을 정화하기 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서, 증기는 증기 보일러의 드럼(14) 내로 공급되는 것을 특징으로 하는, 발전 설비의 물-증기 회로의 하나 이상의 부분을 정화하기 위한 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 증기에는 알칼리화제가 첨가되는 것을 특징으로 하는, 발전 설비의 물-증기 회로의 하나 이상의 부분을 정화하기 위한 방법.
  4. 제3항에 있어서, 증기에는 암모니아가 첨가되는 것을 특징으로 하는, 발전 설비의 물-증기 회로의 하나 이상의 부분을 정화하기 위한 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 증기에 의한 플러싱 이후에는 잔류하는 물이 시스템으로부터 증발할 때까지 배기구(18)가 발전 설비의 정화된 부분 내에서 개방되는 것을 특징으로 하는, 발전 설비의 물-증기 회로의 하나 이상의 부분을 정화하기 위한 방법.
  6. 발전 설비로서 제공되는 증기 발전기에서 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 방법의 이용.
  7. 발전 설비로서 제공되는 가스 및 증기 터빈 설비에서 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 방법의 이용.
  8. 폐열 증기 발생기(2)의 물-증기 회로에서 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 방법의 이용.
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