KR20240114443A - Apparatus and method for controlling heat recovery steam generator - Google Patents

Apparatus and method for controlling heat recovery steam generator Download PDF

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KR20240114443A
KR20240114443A KR1020230006564A KR20230006564A KR20240114443A KR 20240114443 A KR20240114443 A KR 20240114443A KR 1020230006564 A KR1020230006564 A KR 1020230006564A KR 20230006564 A KR20230006564 A KR 20230006564A KR 20240114443 A KR20240114443 A KR 20240114443A
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heat recovery
recovery boiler
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control device
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이명철
유순종
이재록
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한국지역난방공사
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Abstract

일실시예에 따른 배열회수보일러를 위한 제어 방법은, 배열회수보일러의 드럼의 압력에 대한 정보를 관리하는 단계; 및 상기 드럼의 압력에 대한 정보를 기초로 상기 드럼을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.A control method for a heat recovery boiler according to an embodiment includes managing information about the pressure of the drum of the heat recovery boiler; and controlling the drum based on information about the pressure of the drum.

Description

배열회수보일러를 위한 제어 방법 및 장치{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING HEAT RECOVERY STEAM GENERATOR}Control method and device for heat recovery boiler {APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING HEAT RECOVERY STEAM GENERATOR}

본 발명의 일실시예는 배열회수보일러를 위한 제어 방법 및 장치에 관한 것으로, 구체적으로는 열회수보일러의 드럼 레벨 완전 자동운전 기술에 관한 것이다.One embodiment of the present invention relates to a control method and device for a heat recovery boiler, and specifically to a fully automatic drum level operation technology for a heat recovery boiler.

복합화력발전(CHP: Combined Heat & Power Plant)은 천연가스나 경유 등의 연료를 사용하여 1차로 가스터빈(GT: Gas Turbine)을 기동하여 전기를 생산하고, 가스터빈의 배기가스를 활용하여 2차로 증기터빈(ST: Steam Turbine)을 가동하여 전기를 생산하며, 증기터빈에서 배기되는 증기를 지역난방이나 산업용 공정열을 생산하는 발전 시설이다.A Combined Heat & Power Plant (CHP) uses fuel such as natural gas or diesel to first generate electricity by starting a gas turbine (GT), and then utilizes the exhaust gas from the gas turbine to generate electricity. It is a power generation facility that produces electricity by operating a steam turbine (ST: Steam Turbine), and uses the steam exhausted from the steam turbine to produce district heating or industrial process heat.

가스터빈의 배기가스는 배열회수보일러(HRSG: Heat Recovery Steam Generator) 내에서 드럼(Drum)을 통하여 증기를 생산하고, 이 증기로 스팀터빈을 가동시킨다.The exhaust gas of the gas turbine produces steam through a drum within the heat recovery steam generator (HRSG), and this steam operates the steam turbine.

드럼은 완전한 기수분리가 되지 않아 수분이 스팀터빈에 유입될 경우 터빈의 블레이드(Blade)에 심각한 손상을 줄 수 있으며, 드럼에 물이 원활히 공급되지 않을 경우 드럼 및 부속 설비가 과열되어 설비에 큰 손상을 주기 때문에 드럼 제어는 설비 보호를 위하여 매우 중요하므로 안전한 범위 내에서 운전을 해야하지만 이러한 문제점을 해결할 만한 기술이 없는 실정이다.The drum is not completely separated from water, so if moisture enters the steam turbine, it can cause serious damage to the blades of the turbine. If water is not supplied to the drum smoothly, the drum and auxiliary equipment will overheat and cause serious damage to the equipment. Drum control is very important for facility protection, so it must be operated within a safe range, but there is no technology to solve this problem.

일실시예에 따른 배열회수보일러를 위한 제어 방법은, 배열회수보일러의 드럼의 압력에 대한 정보를 관리하는 단계; 및 상기 드럼의 압력에 대한 정보를 기초로 상기 드럼을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.A control method for a heat recovery boiler according to an embodiment includes managing information about the pressure of the drum of the heat recovery boiler; and controlling the drum based on information about the pressure of the drum.

일실시예에 따른 상기 배열회수보일러를 위한 제어 방법은, 상기 배열회수보일러의 운전에 대한 정보를 관리하는 단계를 더 포함할 수 있다.The control method for the heat recovery boiler according to one embodiment may further include managing information about the operation of the heat recovery boiler.

일실시예에 따른 상기 드럼을 제어하는 단계는, 상기 드럼의 레벨 또는 상기 드럼과 연결된 밸브를 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.Controlling the drum according to one embodiment may further include controlling the level of the drum or a valve connected to the drum.

일실시예에 따른 상기 배열회수보일러를 위한 제어 방법은, 상기 배열회수보일러와 연결된 가스터빈을 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.The control method for the heat recovery boiler according to one embodiment may further include controlling a gas turbine connected to the heat recovery boiler.

일실시예에 따른 상기 배열회수보일러를 위한 제어 방법은, 상기 배열회수보일러와 연결된 스팀터빈을 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.The control method for the heat recovery boiler according to one embodiment may further include controlling a steam turbine connected to the heat recovery boiler.

일실시예에 따른 배열회수보일러를 위한 제어 장치는, 배열회수보일러의 드럼의 압력에 대한 정보를 관리하는 드럼 압력 정보 관리부; 및 상기 드럼의 압력에 대한 정보를 기초로 상기 드럼을 제어하는 드럼 제어부를 포함할 수 있다.A control device for a heat recovery boiler according to an embodiment includes a drum pressure information management unit that manages information about the pressure of the drum of the heat recovery boiler; and a drum control unit that controls the drum based on information about the pressure of the drum.

일실시예에 따른 상기 배열회수보일러를 위한 제어 장치는, 상기 배열회수보일러의 운전에 대한 정보를 관리하는 배열회수보일러 운전 정보 관리부를 더 포함할 수 있다.The control device for the heat recovery boiler according to one embodiment may further include a heat recovery boiler operation information management unit that manages information on the operation of the heat recovery boiler.

일실시예에 따른 상기 드럼 제어부는, 상기 드럼의 레벨 또는 상기 드럼과 연결된 밸브를 제어할 수 있다.The drum control unit according to one embodiment may control the level of the drum or a valve connected to the drum.

일실시예에 따른 상기 배열회수보일러를 위한 제어 장치는, 상기 배열회수보일러와 연결된 가스터빈을 제어하는 가스터빈 제어부를 더 포함할 수 있다.The control device for the heat recovery boiler according to one embodiment may further include a gas turbine control unit that controls a gas turbine connected to the heat recovery boiler.

일실시예에 따른 상기 배열회수보일러를 위한 제어 장치는, 상기 배열회수보일러와 연결된 스팀터빈을 제어하는 스팀터빈 제어부를 더 포함할 수 있다.The control device for the heat recovery boiler according to one embodiment may further include a steam turbine control unit that controls a steam turbine connected to the heat recovery boiler.

도 1은 일실시예에 따른 배열회수보일러를 위한 제어 방법의 흐름도이다.
도 2는 일실시예에 따른 드럼(DRUM) 레벨(LEVEL) 자동 제어에 따른 HP 드럼 압력별 레벨 설정값을 나타내는 도면이다.
도 3은 일실시예에 따른 드럼 레벨 자동 제어에 따른 IP 드럼 압력별 레벨 설정값을 나타내는 도면이다.
도 4는 일실시예에 따른 드럼 레벨 자동 제어에 따른 IP 드럼 압력별 레벨 설정값을 나타내는 도면이다.
도 5는 일실시예에 따른 드럼 레벨 자동 제어에 따른 LP 드럼 압력별 레벨 설정값을 나타내는 도면이다.
도 6은 일실시예에 따른 드럼 레벨 자동 제어에 따른 LP 드럼 압력별 레벨 설정값을 나타내는 도면이다.
도 7은 일실시예에 따른 배열회수보일러를 위한 제어 장치의 블록도이다.
도 8은 일실시예에 따른 배열회수보일러에 대한 복합화력 계통도를 나타내는 도면이다.
도 9는 일실시예에 따른 배열회수보일러에 대한 드럼 계통도를 나타내는 도면이다.
도 10은 일실시예에 따른 배열회수보일러를 위한 제어 장치에 의해 제공되는 드럼제어를 위한 DCS 화면을 나타내는 도면이다.
도 11은 일실시예에 따른 HP 드럼 레벨 자동 제어에 따른 HP 드럼 LCV에 대한 도면이다.
도 12는 일실시예에 따른 HP 드럼 레벨 자동 제어에 따른 인터밋 블로우다운 제어(Intermit Blowdown Control)에 대한 도면이다.
도 13은 일실시예에 따른 IP 드럼 레벨 자동 제어에 따른 IP 드럼 LCV에 대한 도면이다.
도 14는 일실시예에 따른 IP 드럼 레벨 자동 제어에 따른 인터밋 블로우다운 제어(Intermit Blowdown Control)에 대한 도면이다.
도 15는 일실시예에 따른 LP 드럼 레벨 자동 제어에 따른 LP 드럼 LCV에 대한 도면이다.
도 16은 일실시예에 따른 LP 드럼 레벨 자동 제어에 따른 인터밋 블로우다운 제어(Intermit Blowdown Control)에 대한 도면이다.
도 17은 일실시예에 따른 가스터빈(GT) 정지 시 드럼 레벨 자동 제어 회로에 대한 도면이다.
1 is a flowchart of a control method for a heat recovery boiler according to an embodiment.
Figure 2 is a diagram showing level settings for each HP drum pressure according to automatic drum level (LEVEL) control according to an embodiment.
Figure 3 is a diagram showing level settings for each IP drum pressure according to automatic drum level control according to an embodiment.
Figure 4 is a diagram showing level settings for each IP drum pressure according to automatic drum level control according to an embodiment.
Figure 5 is a diagram showing level settings for each LP drum pressure according to automatic drum level control according to an embodiment.
Figure 6 is a diagram showing level setting values for each LP drum pressure according to automatic drum level control according to an embodiment.
Figure 7 is a block diagram of a control device for a heat recovery boiler according to an embodiment.
Figure 8 is a diagram showing a combined cycle power plant system diagram for a heat recovery boiler according to an embodiment.
Figure 9 is a diagram showing a drum system diagram for a heat recovery boiler according to an embodiment.
Figure 10 is a diagram showing a DCS screen for drum control provided by a control device for a heat recovery boiler according to an embodiment.
Figure 11 is a diagram of an HP drum LCV according to automatic HP drum level control according to an embodiment.
Figure 12 is a diagram of Intermit Blowdown Control according to automatic HP drum level control according to one embodiment.
Figure 13 is a diagram of an IP drum LCV according to automatic IP drum level control according to an embodiment.
Figure 14 is a diagram of interrupt blowdown control according to automatic IP drum level control according to one embodiment.
Figure 15 is a diagram of an LP drum LCV according to automatic LP drum level control according to an embodiment.
Figure 16 is a diagram of interrupt blowdown control according to automatic LP drum level control according to one embodiment.
Figure 17 is a diagram of an automatic drum level control circuit when a gas turbine (GT) is stopped according to an embodiment.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.However, the technical idea of the present invention is not limited to some of the described embodiments, but may be implemented in various different forms, and as long as it is within the scope of the technical idea of the present invention, one or more of the components may be optionally used between the embodiments. It can be used by combining and replacing.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.In addition, terms (including technical and scientific terms) used in the embodiments of the present invention, unless explicitly specifically defined and described, are generally understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. It can be interpreted as meaning, and the meaning of commonly used terms, such as terms defined in a dictionary, can be interpreted by considering the contextual meaning of the related technology.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.Additionally, the terms used in the embodiments of the present invention are for describing the embodiments and are not intended to limit the present invention.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, “A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)”로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.In this specification, the singular may also include the plural unless specifically stated in the phrase, and when described as “at least one (or more than one) of A and B and C”, it is combined with A, B, and C. It can contain one or more of all possible combinations.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.Additionally, in describing the components of the embodiments of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used.

이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.These terms are only used to distinguish the component from other components, and are not limited to the essence, sequence, or order of the component.

그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속' 되는 경우도 포함할 수 있다.And, when a component is described as being 'connected', 'coupled' or 'connected' to another component, the component is not only directly connected, coupled or connected to that other component, but also is connected to that component. It can also include cases where other components are 'connected', 'combined', or 'connected' due to another component between them.

또한, 각 구성 요소의 “상(위) 또는 하(아래)”에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.Additionally, when described as being formed or disposed “on top or bottom” of each component, top or bottom means not only when two components are in direct contact with each other, but also when two components are in direct contact with each other. This also includes cases where another component described above is formed or placed between two components. In addition, when expressed as “top (above) or bottom (bottom)”, it can include not only the upward direction but also the downward direction based on one component.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the attached drawings, but identical or corresponding components will be assigned the same reference numbers regardless of reference numerals, and duplicate descriptions thereof will be omitted.

도 1은 일실시예에 따른 배열회수보일러를 위한 제어 방법의 흐름도이다.1 is a flowchart of a control method for a heat recovery boiler according to an embodiment.

일실시예에 따르면, 배열회수보일러를 위한 제어 방법의 각 단계는 후술되는 배열회수보일러를 위한 제어 장치의 구성 요소의 적어도 일부에 의해 수행될 수 있다.According to one embodiment, each step of the control method for a heat recovery boiler may be performed by at least some of the components of a control device for a heat recovery boiler, which will be described later.

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, 배열회수보일러, 배열회수보일러를 위한 제어 기기, 기구, 기계 등의 적어도 일부를 포함할 수 있으며, 컴퓨팅 디바이스, 회로, 반도체 등의 적어도 일부를 포함할 수 있다.The control device for a heat recovery boiler may include at least a portion of a heat recovery boiler, a control device, mechanism, or machine for the heat recovery boiler, and may include at least a portion of a computing device, a circuit, or a semiconductor.

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, 명세서에 기술된 모든 구성 요소의 적어도 일부를 포함할 수 있으며, 명세서에 기술된 모든 동작의 적어도 일부를 수행할 수 있다.A control device for a heat recovery boiler may include at least some of all the components described in the specification and may perform at least some of all the operations described in the specification.

배열회수보일러를 위한 제어 장치의 각각의 구성 요소는 다른 구성 요소와 기계적으로/물리적으로/전기적으로/통신으로 연결될 수 있다.Each component of the control device for the heat recovery boiler may be mechanically/physically/electrically/communicatively connected to other components.

배열회수보일러를 위한 제어 장치는 가스터빈(GT), 스팀터빈(ST) 등과 연결될 수 있으며, 가스터빈(GT), 스팀터빈(ST)의 적어도 일부를 구비할 수 있다.The control device for the heat recovery boiler may be connected to a gas turbine (GT) or a steam turbine (ST), and may include at least a part of the gas turbine (GT) or steam turbine (ST).

단계(101)에서, 배열회수보일러를 위한 제어 장치는, 배열회수보일러의 운전에 대한 정보를 관리할 수 있다.In step 101, the control device for the heat recovery boiler may manage information about the operation of the heat recovery boiler.

단계(102)에서, 배열회수보일러를 위한 제어 장치는, 배열회수보일러의 드럼의 압력에 대한 정보를 관리할 수 있다.In step 102, the control device for the heat recovery boiler may manage information about the pressure of the drum of the heat recovery boiler.

단계(103)에서, 배열회수보일러를 위한 제어 장치는, 드럼의 압력에 대한 정보를 기초로 드럼을 제어할 수 있다.In step 103, the control device for the heat recovery boiler may control the drum based on information about the pressure of the drum.

일실시예에 따르면, 배열회수보일러를 위한 제어 장치는, 드럼의 레벨 또는 드럼과 연결된 밸브를 제어할 수 있다.According to one embodiment, a control device for a heat recovery boiler may control the level of a drum or a valve connected to the drum.

일실시예에 따르면, 배열회수보일러를 위한 제어 장치는, 배열회수보일러와 연결된 가스터빈을 제어할 수 있다.According to one embodiment, a control device for a heat recovery boiler can control a gas turbine connected to the heat recovery boiler.

일실시예에 따르면, 배열회수보일러를 위한 제어 장치는, 배열회수보일러와 연결된 스팀터빈을 제어할 수 있다.According to one embodiment, a control device for a heat recovery boiler may control a steam turbine connected to the heat recovery boiler.

도 2는 일실시예에 따른 드럼(DRUM) 레벨(LEVEL) 자동 제어에 따른 HP 드럼 압력별 레벨 설정값을 나타내는 도면이다.Figure 2 is a diagram showing level settings for each HP drum pressure according to automatic drum level (LEVEL) control according to an embodiment.

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, 다음과 같은 GT 기동 및 정상 운전 시 드럼 레벨 자동 제어 회로 개선안을 수행할 수 있다:The control device for the heat recovery boiler can implement the following improvements to the drum level automatic control circuit during GT startup and normal operation:

가. GT 기동 시 HP/IP/LP Drum 압력별 Level 설정값 Table을 지정하여 Normal operation(-80mm)까지 안정적인 제어설정값 변경회로를 적용한다.go. When starting GT, specify the level setting value table for each HP/IP/LP drum pressure and apply a stable control setting value change circuit up to normal operation (-80mm).

- IP Drum은 IP Steam PCV Open 전 IP Drum Level 급상승되므로, - IP Drum's IP Drum Level increases rapidly before IP Steam PCV Open,

GT 부하 32MW 전/후로 설정값 Table을 Table을 분리한다. Separate the setting value table before/after the GT load of 32MW.

- LP Drum은 Cold/Warm/Hot Start-up mode 마다 LP Drum 압력이 상이하여, 3요소 전환 전과 후로 LP Drum 압력별 설정값 Table을 분리한다. - The LP Drum pressure is different for each Cold/Warm/Hot Start-up mode, so the setting value table for each LP Drum pressure is separated before and after the three-factor conversion.

결국 1요소 운전 시에는 Level을 -400mm 이하로 운전하다 3요소로 전환되면 Drum 압력이 2.4K가 넘는 시점부터 3K될 때까지 -80mm로 Level을 높이도록 구성한다. Ultimately, during 1-element operation, the level is operated below -400mm, and when converted to 3-element operation, the level is raised to -80mm from the time the drum pressure exceeds 2.4K until it reaches 3K.

나. DRUM압력과 급수 압력 차의 변화에 따른 제어 밸브 Gain 조정 회로를 적용한다. me. A control valve gain adjustment circuit is applied according to changes in the difference between DRUM pressure and water pressure.

다. 증기유량의 미분 선행 회로를 최적화하여 선제적인 Drum Level 제어를 구현한다. all. Implements preemptive drum level control by optimizing the steam flow differential preceding circuit.

라. Error Deadband ±6mm를 설정하여 제어 안정성을 확보한다. la. Ensure control stability by setting Error Deadband ±6mm.

마. HP/IP DRUM은 DRUM 압력이 낮을 때는 LCV High Limit를 제한하여, 과도한 동작을 사전에 예방한다. mind. HP/IP DRUM prevents excessive operation in advance by limiting the LCV High Limit when DRUM pressure is low.

바. 그래픽에 1,3 요소 제어 상태를 표시한다. bar. Displays the 1st and 3rd element control status in graphics.

사. IBD 설정값은 GT Start-up mode 및 Normal Operation mode에서 buy. IBD settings are set in GT Start-up mode and Normal Operation mode.

HP/IP Drum Level SP + 100mm, LP Drum Level SP + 150mm로 설정되도록 구성한다. Configure to set HP/IP Drum Level SP + 100mm, LP Drum Level SP + 150mm.

자. Drum Level이 (기설정된) 설정값을 초과하면 50%까지 IBD Valve를 신속하게 개방(Quick Open)하여 신속하게 Drum Level을 안정화한다. ruler. If the drum level exceeds the (preset) setting value, the IBD valve is quickly opened up to 50% to quickly stabilize the drum level.

차. Drum Level이 100mm를 초과하면 100%까지 IBD Valve를 Quick Open하여 신속하게 Drum Level을 안정화한다. car. When the drum level exceeds 100mm, the IBD valve is quickly opened to 100% to quickly stabilize the drum level.

카. Drum Level이 SP + 20mm이하로 내려가면 IBD Valve를 신속하게 폐쇄(Quick Close)하여 Water 손실을 최소화한다. card. When the drum level falls below SP + 20mm, the IBD valve is quickly closed to minimize water loss.

또한, 배열회수보일러를 위한 제어 장치는, 다음과 같은 GT 정지 시 드럼 레벨 자동 제어 회로 개선안을 수행할 수 있다:In addition, the control device for the heat recovery boiler can implement the following improvements to the drum level automatic control circuit when the GT is stopped:

가. GT Shutdown 시 운전원이 Drum Level Shutdown 모드를 선택하면, HP/IP/LP Drum Level 설정값이 -200mm로 변경되어, -80mm에서 -200mm로 Level을 낮추며 Shutdown 제어를 한다.go. When the operator selects the Drum Level Shutdown mode during GT Shutdown, the HP/IP/LP Drum Level setting value is changed to -200mm, and shutdown control is performed by lowering the level from -80mm to -200mm.

나. GT Shutdown이 완료되어 GT Speed가 300rpm 이하로 떨어지고, 각각의 HP/IP/LP Drum Level이 -200mm까지 충수되거나, 각각의 Drum LCV, IBD LCV를 Close한 후, Drum Group의 모든 밸브(HP/IP/LP Drum LCV, IBD LCV, IBD 밸브, CBD 밸브)를 Manual 모드로 전환된다. (단 GT Speed가 300rpm 이하로 떨어진 후 30분이 경과하면, 충수가 완료되지 않더라도, Manual 모드로 전환된다.) me. After GT Shutdown is completed, GT Speed drops below 300rpm, each HP/IP/LP Drum Level is filled to -200mm, or each Drum LCV and IBD LCV are closed, all valves (HP/IP) in the Drum Group are closed. /LP Drum LCV, IBD LCV, IBD valve, CBD valve) are converted to Manual mode. (However, if 30 minutes have passed after GT Speed drops below 300rpm, it switches to Manual mode even if the filling is not completed.)

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, 다음과 같은 HP Drum 압력에 따라 HP Drum Level 설정값을 설정할 수 있다:The control device for the heat recovery boiler can set the HP Drum Level setpoint according to the HP Drum pressure as follows:

도 3은 일실시예에 따른 드럼 레벨 자동 제어에 따른 IP 드럼 압력별 레벨 설정값을 나타내는 도면이다.Figure 3 is a diagram showing level settings for each IP drum pressure according to automatic drum level control according to an embodiment.

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, IP Drum 후단의 IP Steam PCV(PCV-19121/2)가 10K 압력 제어를 위해 Open되기 직전 IP Drum Level의 급격한 상승 현상에 대비하기 위하여 GT 부하 32MW 전과 후로 IP Drum 압력별 Level 설정값 테이블/표(Table)를 분리하여 설정/저장/관리할 수 있다.The control device for the heat recovery boiler operates the IP Drum before and after the GT load of 32MW in order to prepare for a sudden increase in the IP Drum level just before the IP Steam PCV (PCV-19121/2) at the rear of the IP Drum opens for 10K pressure control. You can set/save/manage the level setting value table/table by pressure separately.

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, 다음과 같은 IP Drum 압력에 따라 IP Drum Level 설정값을 설정할 수 있다:The control device for the heat recovery boiler can set the IP Drum Level setting value according to the IP Drum pressure as follows:

도 4는 일실시예에 따른 드럼 레벨 자동 제어에 따른 IP 드럼 압력별 레벨 설정값을 나타내는 도면이다.Figure 4 is a diagram showing level settings for each IP drum pressure according to automatic drum level control according to an embodiment.

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, 다음과 같은 IP Drum 압력에 따라 IP Drum Level 설정값을 설정할 수 있다:The control device for the heat recovery boiler can set the IP Drum Level setting value according to the IP Drum pressure as follows:

도 5는 일실시예에 따른 드럼 레벨 자동 제어에 따른 LP 드럼 압력별 레벨 설정값을 나타내는 도면이다.Figure 5 is a diagram showing level settings for each LP drum pressure according to automatic drum level control according to an embodiment.

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, LP Drum Level은 Cold/Warm/Hot Start-up mode 마다 LP Drum 압력이 상이하여, 3요소 전환 전과 후로 LP Drum 압력별 테이블/표(Table)를 분리하여 설정/저장/관리할 수 있다.In the control device for the heat recovery boiler, the LP Drum Level has different LP Drum pressure for each Cold/Warm/Hot Start-up mode, so separate tables/tables are set for each LP Drum pressure before and after the three-factor conversion. Can be saved/managed.

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, 결국 1요소 운전 시에는 Level을 -400mm 이하로 운전하다 3요소로 전환되면 Drum 압력이 2.4K가 넘는 시점부터 3K될 때까지 -80mm로 Level을 높이도록 구성/설정/관리할 수 있다.The control device for the heat recovery boiler is configured to operate the level at -400mm or less during 1-element operation, and increase the level to -80mm from the time the drum pressure exceeds 2.4K until it reaches 3K when switching to 3-element operation. Can be set/managed.

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, 다음과 같은 LP Drum 압력에 따라 LP Drum Level 설정값을 설정할 수 있다:The control device for the heat recovery boiler can set the LP Drum Level setting value according to the LP Drum pressure as follows:

도 6은 일실시예에 따른 드럼 레벨 자동 제어에 따른 LP 드럼 압력별 레벨 설정값을 나타내는 도면이다.Figure 6 is a diagram showing level setting values for each LP drum pressure according to automatic drum level control according to an embodiment.

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, 다음과 같은 LP Drum 압력에 따라 LP Drum Level 설정값을 설정할 수 있다:The control device for the heat recovery boiler can set the LP Drum Level setting value according to the LP Drum pressure as follows:

도 7은 일실시예에 따른 배열회수보일러를 위한 제어 장치의 블록도이다.Figure 7 is a block diagram of a control device for a heat recovery boiler according to an embodiment.

일실시예에 따르면, 배열회수보일러를 위한 제어 장치(700)는, 배열회수보일러의 드럼의 압력에 대한 정보를 관리하는 드럼 압력 정보 관리부(702), 드럼의 압력에 대한 정보를 기초로 드럼을 제어하는 드럼 제어부(703)를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the control device 700 for a heat recovery boiler includes a drum pressure information management unit 702 that manages information about the pressure of the drum of the heat recovery boiler, and controls the drum based on the information about the pressure of the drum. It may include a drum control unit 703 that controls.

일실시예에 따르면, 배열회수보일러를 위한 제어 장치(700)는, 배열회수보일러의 운전에 대한 정보를 관리하는 배열회수보일러 운전 정보 관리부(701)를 더 포함할 수 있다.According to one embodiment, the control device 700 for a heat recovery boiler may further include a heat recovery boiler operation information management unit 701 that manages information on the operation of the heat recovery boiler.

일실시예에 따르면, 드럼 제어부(703)는, 드럼의 레벨 또는 드럼과 연결된 밸브를 제어할 수 있다.According to one embodiment, the drum control unit 703 may control the level of the drum or a valve connected to the drum.

일실시예에 따르면, 배열회수보일러를 위한 제어 장치는, 배열회수보일러와 연결된 가스터빈을 제어하는 가스터빈 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다.According to one embodiment, the control device for the heat recovery boiler may further include a gas turbine control unit (not shown) that controls the gas turbine connected to the heat recovery boiler.

일실시예에 따르면, 배열회수보일러를 위한 제어 장치는, 배열회수보일러와 연결된 스팀터빈을 제어하는 스팀터빈 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다.According to one embodiment, the control device for the heat recovery boiler may further include a steam turbine control unit (not shown) that controls the steam turbine connected to the heat recovery boiler.

도 8은 일실시예에 따른 배열회수보일러에 대한 복합화력 계통도를 나타내는 도면이다.Figure 8 is a diagram showing a combined cycle power plant system diagram for a heat recovery boiler according to an embodiment.

복합화력은 보통 가스터빈 2대와 증기터빈 1대 또는 가스터빈 1대와 증기터빈 1대로 구성되어 있으며, 드럼이 있는 배열회수보일러와 가스터빈은 1:1로 연결되어 있을 수 있다.A combined cycle power plant usually consists of two gas turbines and one steam turbine or one gas turbine and one steam turbine, and the heat recovery boiler with drum and the gas turbine may be connected 1:1.

드럼은 양질의 증기를 생산하기 위하여 배열회수보일러로 유입되는 배기가스의 열에너지로 물과 증기를 분리하는데 필요한 설비로서, 이는 압력에 따라 고압용(HP), 중압용(IP), 저압용(LP) 드럼으로 나누어질 수 있다. 생산된 증기는 스팀터빈을 가동하는 에너지원으로 사용될 수 있다.The drum is a necessary equipment to separate water and steam using the heat energy of the exhaust gas flowing into the heat recovery boiler in order to produce high-quality steam. It is divided into high pressure (HP), medium pressure (IP), and low pressure (LP) depending on the pressure. ) can be divided into drums. The steam produced can be used as an energy source to operate a steam turbine.

도 9는 일실시예에 따른 배열회수보일러에 대한 드럼 계통도를 나타내는 도면이다.Figure 9 is a diagram showing a drum system diagram for a heat recovery boiler according to an embodiment.

1 개의 배열회수보일러에 3개의 드럼이 설치되어 있고 2 대의 가스터빈이 있는 경우, 배열회수보일러를 위한 제어 장치는, 6 대의 드럼을 동시에 자동으로 제어할 수 있다.If three drums are installed in one heat recovery boiler and there are two gas turbines, the control device for the heat recovery boiler can automatically control six drums at the same time.

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, 1 요소 제어로 드럼레벨을 제어할 수 있으며, 3 요소 제어로 충수량(1), 드럼 레벨(2), 증기량(3)을 제어할 수 있다.The control device for the heat recovery boiler can control the drum level with 1-element control, and can control the filling amount (1), drum level (2), and steam amount (3) with 3-element control.

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, 충수용 LCV을 구비할 수 있으며, 충수용 LCV는 드럼 레벨이 설정값보다 낮아지지 않도록 급수량을 제어하여 공급해주는 밸브를 포함할 수 있다.The control device for the heat recovery boiler may include an LCV for filling water, and the LCV for filling water may include a valve that controls and supplies water supply so that the drum level does not fall below the set value.

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, 드레인용 LCV를 구비할 수 있으며, 드럼 레벨이 설정값보다 높아지지 않도록 드럼 내의 물을 빼주는 밸브를 포함할 수 있다.The control device for the heat recovery boiler may include a drain LCV and may include a valve that drains water from the drum so that the drum level does not rise above the set value.

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, 초기 기동시 물이 증기로 기화되는 과정에서 드럼 안에서 물과 증기가 팽창을 하므로 드럼에 충수를 하지 않더라도 드럼 레벨이 자연적으로 상승을 하게 되고, 생산되는 증기량과 충수량 간의 상관관계가 없을 경우, 1 요소 제어만 제어할 수 있다.The control device for the heat recovery boiler is that during initial startup, water and steam expand in the drum during the process of evaporating water into steam, so the drum level naturally rises even if the drum is not filled, and the amount of steam produced is equal to the amount of steam produced. If there is no correlation between quantities, only 1 element control can be controlled.

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, 생산되는 증기량과 충수량의 일정한 상관관계를 갖는 시점(가스터빈 부하 40%이상)에서 안정적인 3요소 제어를 할 수 있으며, 자동 운전을 수행할 수 있다.The control device for the heat recovery boiler is capable of stable three-factor control at a point where there is a certain correlation between the amount of steam produced and the amount of filling (gas turbine load of 40% or more) and can perform automatic operation.

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, 드럼 레벨 운전을 위하여 운전원 개입 없이 기동/정지 및 Normal 운전 시 완전 자동으로 운전될 수 있도록, 숙련된 운전원의 운전 방식을 그대로 반영한 자동제어기를 제공할 수 있다.The control device for the heat recovery boiler can provide an automatic controller that reflects the operation method of an experienced operator so that it can be operated completely automatically during start/stop and normal operation without operator intervention for drum level operation.

도 10은 일실시예에 따른 배열회수보일러를 위한 제어 장치에 의해 제공되는 드럼제어를 위한 DCS 화면을 나타내는 도면이다.Figure 10 is a diagram showing a DCS screen for drum control provided by a control device for a heat recovery boiler according to an embodiment.

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, 과거 운전데이터 및 운전원 운전패턴 등을 회귀 분석하여 드럼 압력 대비 드럼 레벨 값을 찾아 드럼 압력 대비 레벨을 시스템에 적용하여 운전자는 처음 기동부터 정지까지 운전원의 개입 없이 드럼 레벨을 자동으로 설정 및 운전될 수 있는 자동 제어/제어기를 제공할 수 있다.The control device for the heat recovery boiler regresses and analyzes past operation data and operator operation patterns to find the drum level value compared to the drum pressure and applies the level compared to the drum pressure to the system so that the operator can operate the drum without operator intervention from initial start to stop. An automatic control/controller that can automatically set and operate the level can be provided.

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, 초기 기동(저 압력시) 시 물과 증기가 팽창하기 시작하여, 충수를 하지 않더라도 자연적으로 드럼 레벨이 높아지기 때문에 낮은 레벨에서 운전을 시작할 수 있다(기동시 높은 레벨에서 시작할 경우 팽창으로 높아지는 드럼 레벨을 드레인 LCV로 제어하기 어려움.).The control device for the heat recovery boiler can start operation at a low level because water and steam begin to expand during initial startup (at low pressure) and the drum level naturally increases even without topping up (high level at startup). When starting from , it is difficult to control the drum level, which increases due to expansion, with the drain LCV.).

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, 가스터빈 부하와 드럼 압력은 상관관계를 갖고 있으므로 드럼 압력을 기준으로 드럼 레벨을 서서히 높여 정상 레벨까지 운전할 수 있도록 할 수 있다.Since the control device for the heat recovery boiler has a correlation between the gas turbine load and the drum pressure, it can gradually increase the drum level based on the drum pressure to enable operation to a normal level.

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, 다음과 같이 기동준비 또는 정지시에는 시스템에 설정된 레벨만큼 자동 충수 기능을 추가하여 수행할 수 있으며, 이는 운전원 개입없이 처음부터 끝까지 완전 자동운전 개념을 반영하였다:The control device for the heat recovery boiler can be performed by adding an automatic topping function to the level set in the system when preparing for startup or stopping, as follows, and this reflects the concept of fully automatic operation from start to finish without operator intervention:

- 기동준비 시: 압력에 따른 드럼 레벨 설정값까지 자동 충수 - When preparing for start-up: Automatic filling up to the drum level set value according to pressure

- 정지 시: -200mm까지 자동 충수 - When stopped: Automatically fills up to -200mm

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, 다음의 식을 이용하여 드럼 또는 충수용 펌프와 관련된 유량을 제어할 수 있다. The control device for the heat recovery boiler can control the flow rate associated with the drum or fill pump using the following equation:

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, 초기 기동시 드럼과 충수용 펌프의 압력차를 최소화하여 유속을 느리게 함으로써 같은 유량을 흘려보내기 위하여 밸브가 좀 더 열리게 할 수 있으므로 이로 인하여 밸브의 제어성을 향상시킬 수 있다(저유량 제어가능).The control device for the heat recovery boiler minimizes the pressure difference between the drum and the filling pump during initial startup and slows down the flow rate, allowing the valve to open more to send the same flow rate, thereby improving the controllability of the valve. (low flow rate control possible).

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, 초기 기동시 압력차를 3bar으로 시작하여 GT부하 70% 이상시 6bar까지 올릴 수 있다.The control device for the heat recovery boiler starts the pressure difference at 3 bar during initial startup and can increase it to 6 bar when the GT load is over 70%.

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, 충수용 LCV(Level Control Valve)가 드럼과 급수용 펌프의 압력차에 따라서 밸브의 속응성이 변하여 상황에 따라 밸브의 구동 속도를 제어할 수 있다.The control device for the waste heat recovery boiler is the LCV (Level Control Valve) for water supply, and the quick response of the valve changes depending on the pressure difference between the drum and the feed pump, so that the valve's driving speed can be controlled depending on the situation.

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, 다음과 같이 안정된 빠른 레벨 제어를 위하여 숙련된 운전원의 운전패턴인 기동/정지 시 또는 드레인 필요/불필요 시 등 상황 및 조건에 따라 제어할 수 있는 자동 제어/제어기를 제공하여 드레인용 LCV에 적용하여 신속하고 정확한 레벨 제어를 수행할 수 있다:The control device for the heat recovery boiler is an automatic control/controller that can be controlled according to the situation and conditions such as the operating pattern of an experienced operator, such as when starting/stopping or when draining is needed/unnecessary, for stable and fast level control as follows. It can be applied to a drain LCV to perform quick and accurate level control by providing:

- 기동시: 레벨 설정값의 +100mm 이상 시 Open 시작 - At start-up: Open starts when the level setting value is +100mm or more.

(빠른 드레인으로 드럼레벨 상승 방지) (Prevent drum level rise with quick drain)

- 정지시: 레벨 설정값의 +200mm 이상 시 Open 시작 - When stopped: Open starts when the level setting value is +200mm or more.

(불필요한 드레인 방지) (Prevention of unnecessary drain)

- 드레인 필요시(설정값 보다 실제 레벨이 높은 경우): 50%부터 Open 시작 - When drain is needed (when the actual level is higher than the set value): Open starts from 50%

- 드레인 불필요시(설정값 보다 실제 레벨이 낮은 경우): 즉시 Quick Close - When drain is not required (actual level is lower than set value): Quick Close immediately

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, 디스플레이를 구비하거나 또는 디스플레이/관리자 단말 등과 연동/연결되어 드럼 제어를 위한 화면을 제공할 수 있다. 관리자 단말은 휴대용 컴퓨팅 디바이스의 적어도 일부를 포함할 수 있다.The control device for the heat recovery boiler may have a display or may be linked/connected to a display/administrator terminal, etc. to provide a screen for drum control. The administrator terminal may include at least a portion of a portable computing device.

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, 드럼 레벨 제어를 위하여 하드웨어적인 설비추가 없이 로직 개선만으로 드럼 운전을 처음부터 끝까지 운전원의 개입없이 완전 자동 운전할 수 있도록 여러 가지 상황을 예측한 시나리오를 반영한 제어/제어기를 제공하여 신속 정확하게 드럼 레벨 운전을 완전 자동화하여 제공할 수 있는 장점이 있다.The control device for the heat recovery boiler is a control/controller that reflects scenarios that predict various situations so that the drum operation can be operated completely automatically from start to finish without operator intervention by improving logic without adding hardware equipment for drum level control. It has the advantage of providing fully automated drum level operation quickly and accurately.

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, 기동/정지시 드럼레벨 운전을 위하여 조작 횟수를 1,000회 이상 해야 했던 것을 완전 자동화로 조작 횟수를 5회(자동모드 전환을 위한 조작) 이하로 낮출 수 있는 다음과 같은 효과가 있다:The control device for the heat recovery boiler is as follows, which can reduce the number of operations from more than 1,000 times for drum level operation at start/stop to less than 5 times (operation for automatic mode conversion) through full automation. It has the same effect:

- 드럼레벨 제어를 위하여 별도의 설비가 불필요함에 따른 투자비 불필요- No investment costs required as separate equipment is not required for drum level control

- 플랜트 자동제어에 따른 플랜트 효율 상승 기대- Expected increase in plant efficiency due to automatic plant control

- 운전원 업무 피로감 감소에 따른 근무환경 및 업무 집중도 향상- Improved working environment and work concentration by reducing operator work fatigue

- 운전원 조작 최소화에 따른 휴먼에러 감소 및 업무 효율 상승- Reduction of human error and increase in work efficiency by minimizing operator manipulation

도 11은 일실시예에 따른 HP 드럼 레벨 자동 제어에 따른 HP 드럼 LCV에 대한 도면이다.Figure 11 is a diagram of an HP drum LCV according to automatic HP drum level control according to an embodiment.

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, GT 기동 시 Drum 압력별 Level 설정값 테이블/표(Table)를 지정하여 정상 운전(Normal operation) (-80mm)까지 안정적인 제어 설정값 변경회로를 적용할 수 있다(1101).The control device for the heat recovery boiler can apply a stable control set value change circuit up to normal operation (-80mm) by specifying a table of level set values for each drum pressure when starting the GT ( 1101).

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, Error Deadband ±6mm를 설정하여 제어 안정성을 확보한다(1102).The control device for the heat recovery boiler secures control stability by setting the error deadband ±6mm (1102).

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, 증기유량의 미분 선행 회로를 최적화하여 선제적인 Drum Level 제어를 구현한다(1103).The control device for the heat recovery boiler implements preemptive drum level control by optimizing the differential preceding circuit of the steam flow rate (1103).

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, 운전원이 Shutdown 모드 선택 시 Level 설정값을 -200mm로 자동 변경할 수 있다(1104).The control device for the heat recovery boiler can automatically change the level setting value to -200mm when the operator selects the shutdown mode (1104).

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, GT Shutdown이 완료되고, HP DRUM Level이 -200mm까지 충수되면 LCV를 Close한다(1105).The control device for the heat recovery boiler closes the LCV when GT Shutdown is completed and the HP DRUM Level is filled to -200mm (1105).

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, DRUM 압력이 낮을 때는 LCV High Limit를 제한하여, 과도한 동작을 사전에 예방한다(1106).The control device for the heat recovery boiler prevents excessive operation by limiting the LCV High Limit when the DRUM pressure is low (1106).

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, DRUM 압력과 급수 압력 차의 변화에 따른 제어 밸브 게인(Gain) 조정 회로를 구비하여 적용할 수 있다(1107).The control device for the heat recovery boiler can be applied by providing a control valve gain adjustment circuit according to the change in the difference between the DRUM pressure and the feed water pressure (1107).

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, GT Shutdown이 완료되고, HP DRUM Level이 -200mm까지 충수되면 LCV를 Close 후 Manual로 전환한다(1108).The control device for the heat recovery boiler closes the LCV and switches to Manual when GT Shutdown is completed and the HP DRUM Level is filled to -200mm (1108).

도 12는 일실시예에 따른 HP 드럼 레벨 자동 제어에 따른 인터밋 블로우다운 제어(Intermit Blowdown Control)에 대한 도면이다.Figure 12 is a diagram of Intermit Blowdown Control according to automatic HP drum level control according to one embodiment.

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, IBD 설정값을 GT 시작 모드(Start-up mode) 및 정상 운전 모드(Normal Operation mode)에서 Drum Level SP + 100mm로 설정하고, 셧다운 모드(Shutdown mode)에서는 Drum Level SP + 200mm로 설정되도록 구성/관리/설정한다(1201).The control device for the heat recovery boiler sets the IBD setting value to Drum Level SP + 100mm in GT Start-up mode and Normal Operation mode, and Drum Level SP + 100mm in Shutdown mode. Configure/Manage/Set to set to SP + 200mm (1201).

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, Drum Level이 SP + 20mm이하로 내려가면 IBD 밸브(Valve)를 Quick Close하여 Water 손실을 최소화한다(1202).The control device for the heat recovery boiler minimizes water loss by quickly closing the IBD valve when the drum level falls below SP + 20mm (1202).

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, Drum Level이 100mm를 초과하면 100%까지 IBD Valve를 Quick Open하여 신속하게 Drum Level을 안정화한다(1203). The control device for the heat recovery boiler quickly stabilizes the drum level by quickly opening the IBD valve up to 100% when the drum level exceeds 100mm (1203).

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, Drum Level이 설정값을 초과하면 50%까지 IBD Valve를 Quick Open하여 신속하게 Drum Level을 안정화한다(1204). The control device for the heat recovery boiler quickly stabilizes the drum level by quickly opening the IBD valve up to 50% when the drum level exceeds the set value (1204).

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, GT Shutdown이 완료되고, HP DRUM Level이 -200mm까지 충수되면 IBD LCV를 Close한다(1205).The control device for the heat recovery boiler closes the IBD LCV when GT Shutdown is completed and the HP DRUM Level is filled to -200mm (1205).

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, GT Shutdown이 완료되고, HP DRUM Level이 -200mm까지 충수되면 IBD LCV를 Close 후 Manual로 전환한다(1206).The control device for the heat recovery boiler closes the IBD LCV and switches to Manual when GT Shutdown is completed and the HP DRUM Level is filled to -200mm (1206).

도 13은 일실시예에 따른 IP 드럼 레벨 자동 제어에 따른 IP 드럼 LCV에 대한 도면이다.Figure 13 is a diagram of an IP drum LCV according to automatic IP drum level control according to an embodiment.

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, GT 기동 시 Drum 압력별 Level 설정값 Table(GT 부하 32MW 전/후로 나누어 적용)을 지정하여 Normal operation(-80mm)까지 안정적인 제어 설정값 변경 회로를 적용할 수 있다(1301).The control device for the heat recovery boiler can apply a stable control setting value change circuit up to normal operation (-80mm) by specifying the level setting value table for each drum pressure (applied separately before/after GT load 32MW) when starting the GT. (1301).

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, Error Deadband ±6mm를 설정하여 제어 안정성을 확보한다(1302).The control device for the heat recovery boiler secures control stability by setting the error deadband ±6mm (1302).

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, 증기유량의 미분 선행 회로를 최적화하여 선제적인 Drum Level 제어를 구현한다(1303).The control device for the heat recovery boiler implements preemptive drum level control by optimizing the steam flow rate differential preceding circuit (1303).

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, 운전원이 Shutdown 모드 선택 시 Level 설정값을 -200mm로 자동 변경할 수 있다(1304).The control device for the heat recovery boiler can automatically change the level setting value to -200mm when the operator selects the Shutdown mode (1304).

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, GT Shutdown이 완료되고, IP DRUM Level이 -200mm까지 충수되면 LCV를 Close한다(1305).The control device for the heat recovery boiler closes the LCV when GT Shutdown is completed and the IP DRUM Level is filled to -200mm (1305).

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, DRUM 압력이 낮을 때는 LCV High Limit를 제한하여, 과도한 동작을 사전에 예방한다(1306).The control device for the heat recovery boiler prevents excessive operation by limiting the LCV High Limit when the DRUM pressure is low (1306).

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, DRUM 압력과 급수 압력 차의 변화에 따른 제어 밸브 Gain 조정 회로를 적용할 수 있다(1307)The control device for the heat recovery boiler can apply a control valve gain adjustment circuit according to the change in the difference between the DRUM pressure and the feed water pressure (1307)

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, GT Shutdown이 완료되고, IP DRUM Level이 -200mm까지 충수되면 LCV를 Close 후 Manual로 전환한다(1308).The control device for the heat recovery boiler closes the LCV and switches to Manual when GT Shutdown is completed and the IP DRUM Level is filled to -200mm (1308).

도 14는 일실시예에 따른 IP 드럼 레벨 자동 제어에 따른 인터밋 블로우다운 제어(Intermit Blowdown Control)에 대한 도면이다.Figure 14 is a diagram of interrupt blowdown control according to automatic IP drum level control according to one embodiment.

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, IBD 설정값은 GT Start-up mode 및 Normal Operation mode에서 Drum Level SP + 100mm로 설정하고, Shutdown mode에서는 Drum Level SP + 200mm로 설정되도록 구성한다(1401).The control device for the heat recovery boiler is configured to set the IBD setting value to Drum Level SP + 100mm in GT Start-up mode and Normal Operation mode, and to Drum Level SP + 200mm in Shutdown mode (1401).

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, Drum Level이 SP + 20mm이하로 내려가면 IBD Valve를 Quick Close하여 Water 손실을 최소화한다(1402).The control device for the heat recovery boiler minimizes water loss by quickly closing the IBD valve when the drum level falls below SP + 20mm (1402).

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, Drum Level이 100mm를 초과하면 100%까지 IBD Valve를 Quick Open하여 신속하게 Drum Level을 안정화한다(1403). The control device for the heat recovery boiler quickly stabilizes the drum level by quickly opening the IBD valve up to 100% when the drum level exceeds 100mm (1403).

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, Drum Level이 설정값을 초과하면 50%까지 IBD Valve를 Quick Open하여 신속하게 Drum Level을 안정화한다(1404). The control device for the heat recovery boiler quickly stabilizes the drum level by quickly opening the IBD valve up to 50% when the drum level exceeds the set value (1404).

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, GT Shutdown이 완료되고, IP DRUM Level이 -200mm까지 충수되면 IBD LCV를 Close한다(1405).The control device for the heat recovery boiler closes the IBD LCV when GT Shutdown is completed and the IP DRUM Level is filled to -200mm (1405).

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, GT Shutdown이 완료되고, IP DRUM Level이 -200mm까지 충수되면 IBD LCV를 Close 후 Manual로 전환한다(1406).The control device for the heat recovery boiler closes the IBD LCV and switches to Manual when GT Shutdown is completed and the IP DRUM Level is filled to -200mm (1406).

도 15는 일실시예에 따른 LP 드럼 레벨 자동 제어에 따른 LP 드럼 LCV에 대한 도면이다.Figure 15 is a diagram of an LP drum LCV according to automatic LP drum level control according to an embodiment.

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, GT 기동 시 Drum 압력별 Level 설정값 Table(3요소 전환 전/후로 나누어 적용)을 지정하여 Normal operation(-80mm)까지 안정적인 제어 설정값 변경회로를 적용할 수 있다(1501).The control device for the heat recovery boiler can apply a stable control set value change circuit up to normal operation (-80mm) by specifying the level set value table for each drum pressure (applied separately before/after 3 element conversion) when starting the GT. (1501).

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, Error Deadband ±6mm를 설정하여 제어 안정성을 확보한다(1502). The control device for the heat recovery boiler secures control stability by setting the error deadband ±6mm (1502).

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, 증기유량의 미분 선행 회로를 최적화하여 선제적인 Drum Level 제어를 구현한다(1503).The control device for the heat recovery boiler implements preemptive drum level control by optimizing the differential preceding circuit of the steam flow rate (1503).

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, 운전원이 Shutdown 모드 선택 시 Level 설정값을 -200mm로 자동 변경할 수 있다(1504).The control device for the heat recovery boiler can automatically change the level setting value to -200mm when the operator selects the shutdown mode (1504).

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, GT Shutdown이 완료되고, LP DRUM Level이 -200mm까지 충수되면 LCV를 Close한다(1505).The control device for the heat recovery boiler closes the LCV when GT Shutdown is completed and the LP DRUM Level is filled to -200mm (1505).

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, 1요소 운전 시에는 Level을 -400mm 이하로 운전하다 3요소로 전환되면 Drum 압력이 2.4K가 넘는 시점부터 3K될 때까지 -80mm로 Level을 높이도록 구성/설정/관리할 수 있다(1506)The control device for the heat recovery boiler is configured/set to operate the level at -400mm or less during 1-element operation, and increase the level to -80mm from the time the drum pressure exceeds 2.4K until it reaches 3K when converted to 3-element operation. /Can be managed (1506)

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, GT Shutdown이 완료되고, LP DRUM Level이 -200mm까지 충수되면 LCV를 Close 후 Manual로 전환한다(1507).The control device for the heat recovery boiler closes the LCV and switches to Manual when GT Shutdown is completed and the LP DRUM Level is filled to -200mm (1507).

도 16은 일실시예에 따른 LP 드럼 레벨 자동 제어에 따른 인터밋 블로우다운 제어(Intermit Blowdown Control)에 대한 도면이다.Figure 16 is a diagram of interrupt blowdown control according to automatic LP drum level control according to one embodiment.

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, IBD 설정값은 GT Start-up mode 및 Normal Operation mode에서 Drum Level SP + 150mm로 설정하고, Shutdown mode에서는 Drum Level SP + 200mm로 설정되도록 구성한다(1601).The control device for the heat recovery boiler is configured to set the IBD setting value to Drum Level SP + 150mm in GT Start-up mode and Normal Operation mode, and to Drum Level SP + 200mm in Shutdown mode (1601).

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, Drum Level이 SP + 20mm이하로 내려가면 IBD Valve를 Quick Close하여 Water 손실을 최소화한다(1602).The control device for the heat recovery boiler minimizes water loss by quickly closing the IBD valve when the drum level falls below SP + 20mm (1602).

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, Drum Level이 100mm를 초과하면 100%까지 IBD Valve를 Quick Open하여 신속하게 Drum Level을 안정화한다(1603). The control device for the heat recovery boiler quickly stabilizes the drum level by quickly opening the IBD valve to 100% when the drum level exceeds 100mm (1603).

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, Drum Level이 설정값을 초과하면 50%까지 IBD Valve를 Quick Open하여 신속하게 Drum Level을 안정화한다(1604). The control device for the heat recovery boiler quickly stabilizes the drum level by quickly opening the IBD valve up to 50% when the drum level exceeds the set value (1604).

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, GT Shutdown이 완료되고, LP DRUM Level이 -200mm까지 충수되면 IBD LCV를 Close한다(1605).The control device for the heat recovery boiler closes the IBD LCV when GT Shutdown is completed and the LP DRUM Level is filled to -200mm (1605).

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, GT Shutdown이 완료되고, LP DRUM Level이 -200mm까지 충수되면 IBD LCV를 Close 후 Manual로 전환한다(1606).The control device for the heat recovery boiler closes the IBD LCV and switches to Manual when GT Shutdown is completed and the LP DRUM Level is filled to -200mm (1606).

도 17은 일실시예에 따른 가스터빈(GT) 정지 시 드럼 레벨 자동 제어 회로에 대한 도면이다.Figure 17 is a diagram of an automatic drum level control circuit when a gas turbine (GT) is stopped according to an embodiment.

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, GT Shutdown 시 운전원이 Drum Level Shutdown 모드를 선택하면, HP/IP/LP Drum Level 설정값이 -200mm로 변경되어, -80mm에서 -200mm로 Level을 낮추며 Shutdown 제어를 한다(1701).The control device for the heat recovery boiler changes the HP/IP/LP Drum Level setting value to -200mm when the operator selects the Drum Level Shutdown mode during GT Shutdown, lowering the level from -80mm to -200mm and performing shutdown control. Do (1701).

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, GT Speed가 300rpm 이하로 떨어진 후 30분이 경과하면, 충수가 완료되지 않더라도, Manual 모드로 전환된다(1702).The control device for the heat recovery boiler switches to Manual mode 30 minutes after the GT Speed drops below 300 rpm, even if filling is not completed (1702).

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, GT Shutdown이 완료되어 GT Speed가 300rpm 이하로 떨어지고, 각각의 HP/IP/LP Drum Level이 -200mm까지 충수되면, 각각의 Drum LCV, IBD LCV를 Close한 후, Drum Group의 모든 밸브(HP/IP/LP Drum LCV, IBD LCV, IBD 밸브, CBD 밸브)를 Manual 모드로 전환할 수 있다(1703).The control device for the heat recovery boiler closes each Drum LCV and IBD LCV when GT Shutdown is completed, GT Speed drops below 300rpm, and each HP/IP/LP Drum Level is filled to -200mm. All valves in the Drum Group (HP/IP/LP Drum LCV, IBD LCV, IBD valve, CBD valve) can be converted to Manual mode (1703).

배열회수보일러를 위한 제어 장치는, 드럼레벨 자동운전을 위한 드럼 압력에 따른 드럼 레벨 설정, 기동준비 및 정지시 드럼레벨 자동 충수 기능, 기동시 드럼과 충수용 펌프의 압력 최적화 ④상황에 따라 밸브의 구동 속도를 최적화, 드럼 드레인시 상황 및 조건에 따라 제어할 수 있는 제어기 등 초기 기동 시부터 정지 시까지 운전원의 수동 조작 없는 드럼 완전 자동운전을 위한 제어기술 등을 제공/수행할 수 있다.The control device for the heat recovery boiler is to set the drum level according to the drum pressure for automatic operation of the drum level, to automatically fill the drum level during start preparation and stop, and to optimize the pressure of the drum and fill pump when starting. ④ Control the valve according to the situation. We can provide/perform control technology for fully automatic operation of the drum without manual operation by the operator from initial startup to stop, such as a controller that optimizes the driving speed and can control the drum according to the situation and conditions when draining.

본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-programmable gate array) 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.The term '~unit' used in this embodiment refers to software or hardware components such as FPGA (field-programmable gate array) or ASIC, and the '~unit' performs certain roles. However, '~part' is not limited to software or hardware. The '~ part' may be configured to reside in an addressable storage medium and may be configured to reproduce on one or more processors. Therefore, as an example, '~ part' refers to components such as software components, object-oriented software components, class components, and task components, processes, functions, properties, and procedures. , subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, databases, data structures, tables, arrays, and variables. The functions provided within the components and 'parts' may be combined into a smaller number of components and 'parts' or may be further separated into additional components and 'parts'. In addition, the components and 'parts' may be implemented to regenerate one or more CPUs within the device or secure multimedia card.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. Although the present invention has been described above with reference to preferred embodiments, those skilled in the art may make various modifications and changes to the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. You will understand that you can do it.

Claims (10)

배열회수보일러를 위한 제어 방법에 있어서,
배열회수보일러의 드럼의 압력에 대한 정보를 관리하는 단계; 및
상기 드럼의 압력에 대한 정보를 기초로 상기 드럼을 제어하는 단계
를 포함하는 제어 방법.
In the control method for a heat recovery boiler,
Managing information about the pressure of the drum of the heat recovery boiler; and
Controlling the drum based on information about the pressure of the drum
A control method comprising:
제1항에 있어서,
상기 배열회수보일러의 운전에 대한 정보를 관리하는 단계
를 더 포함하는 제어 방법.
According to paragraph 1,
Step of managing information about the operation of the heat recovery boiler
A control method further comprising:
제1항에 있어서,
상기 드럼을 제어하는 단계는,
상기 드럼의 레벨 또는 상기 드럼과 연결된 밸브를 제어하는 단계
를 더 포함하는 제어 방법.
According to paragraph 1,
The step of controlling the drum is,
Controlling the level of the drum or a valve connected to the drum
A control method further comprising:
제1항에 있어서,
상기 배열회수보일러와 연결된 가스터빈을 제어하는 단계
를 더 포함하는 제어 방법.
According to paragraph 1,
Controlling a gas turbine connected to the heat recovery boiler
A control method further comprising:
제1항에 있어서,
상기 배열회수보일러와 연결된 스팀터빈을 제어하는 단계
를 더 포함하는 제어 방법.
According to paragraph 1,
Controlling a steam turbine connected to the heat recovery boiler
A control method further comprising:
배열회수보일러를 위한 제어 장치에 있어서,
배열회수보일러의 드럼의 압력에 대한 정보를 관리하는 드럼 압력 정보 관리부; 및
상기 드럼의 압력에 대한 정보를 기초로 상기 드럼을 제어하는 드럼 제어부
를 포함하는 제어 장치.
In the control device for a heat recovery boiler,
A drum pressure information management unit that manages information on the pressure of the drum of the heat recovery boiler; and
A drum control unit that controls the drum based on information about the pressure of the drum.
A control device comprising a.
제6항에 있어서,
상기 배열회수보일러의 운전에 대한 정보를 관리하는 배열회수보일러 운전 정보 관리부
를 더 포함하는 제어 장치.
According to clause 6,
Heat recovery boiler operation information management unit that manages information on the operation of the heat recovery boiler
A control device further comprising:
제6항에 있어서,
상기 드럼 제어부는,
상기 드럼의 레벨 또는 상기 드럼과 연결된 밸브를 제어하는 제어 장치.
According to clause 6,
The drum control unit,
A control device that controls the level of the drum or a valve connected to the drum.
제6항에 있어서,
상기 배열회수보일러와 연결된 가스터빈을 제어하는 가스터빈 제어부
를 더 포함하는 제어 장치.
According to clause 6,
A gas turbine control unit that controls the gas turbine connected to the heat recovery boiler.
A control device further comprising:
제6항에 있어서,
상기 배열회수보일러와 연결된 스팀터빈을 제어하는 스팀터빈 제어부
를 더 포함하는 제어 장치.
According to clause 6,
Steam turbine control unit that controls the steam turbine connected to the heat recovery boiler
A control device further comprising:
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