KR980009856U - 발전기 권선부의 냉각시스템 - Google Patents

Abstract

본 고안은 발전용 증기 원동소의 발전기 권선부를 냉각시키는 장치에 관한 것으로, 보다 상세히 터빈 복수기의 순수공급공정을 이용하여 발전기 권선부를 냉각할 수 있도록 한 개선형 발전기 권서부의 냉각장치 시스템에 관한 것이다.

본 고안은 화력 발전용 증기 원동소의 발전기 권선냉각장치에 있어서, 발전기내의 권선부의 온도를 측정하는 온도발신기와, 여자기권선부의 온도를 측정하는 온도 발신기를 갖추고, 상기 온도발신기에서 측정된 온도에 따라서 순수조에서 발전기와 여자기를 통하여 복수기로 공급되는 냉각수 배관의 냉각수 조절밸브개도를 조절함으로서 상기 발전기와 여자기의 권선부를 냉각시키는 온도계산기와 비례적분 제어기를 갖는 권선부 온도제어부;와, 상기 복수기의 수위를 검출하는 수위 조절발신기를 갖추고, 상기 수위 조절발신기의 신호에 따라서 순수조에서 복수기로 순수를 공급하는 배관의 수위 조절밸브와, 상기 복수기에서 순수조로 연결되는 배관의 수위 조절회송 밸브의 개소를 조절함으로서 복수의 수위를 조절하는 수위 조절비례 적분기를 갖는 복수기의 수위 조절부;를 포함하는 발전기 권선부의 냉각장치를 제공한다.

Description

발전기 권선부의 냉각시스템

제1도는 종래의 화력 발전용 증기 터빈 발전기의 냉각장치도.

제2도는 종래의 화력 발전용 증기 터빈 발전기의 싸이클 블럭도.

제3도는 종래의 화력 발전용 증기 터빈 발전기의 냉각 장치 블럭도

제4도는 본 고안의 화력 발전용 증기 터빈 발전기의 냉각 장치도.

제5도는 본 고안의 화력 발전용 증기 터빈 발전기의 싸이클 블럭도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1…보일러 2…고압증기 터빈 3…재열기

4…저압증기 터빈 5…발전기 6…여자기

7…복수기 8…복수펌프 10…급수펌프

11…순수조 12…순수

13…발전기 수소가스 냉각기

[고안의 분야]

본 고안은 화력발전용 증기 원동소의 발전기 권선부를 냉각하는 시스템에 관한 것으로, 보다 상세히는 터빈 복수기의 순수공급공정을 이용하여 발전기 권선부를 냉각할 수 있도록 개선된 발전기 권선부의 냉각시스템에 관한 것이다.

[고안의 배경]

일반적으로 화력발전설비는 제1도에 도시된 바와같이 보일러 (1)와 고압증기터빈(2) 및 재열기(3)와 저압증기터빈(4)을 갖추어 증기를 이용하여 전력을 생산한다. 그리고 이러한 화력발전설비에는 복수기(7)와 급수가열기(9) 및 급수펌프(10)가 설치되고, 발전기(5)의 권선부는 수소가스 냉각방식을 사용하고, 여자기(6)는 공기 냉각방식을 채용하는데, 발전기(5)는 전력을 생산함으로써 권선부가 과열되고, 이러한 권선부의 냉각을 위해 발전기(5)내에 수소가스를 충진하여 순환시키므로써 이러한 열을 냉각하고 이러한 과정에서 가열된 수소가스는 발전기(5)내에 설치된 수소가스 냉각기(13)에서 냉각되어 연속적으로 수소가스가 발전기(5)내를 순환하면서 발전기(5) 권선부를 냉각한다.

그리고, 상기 수소가스냉각기(13)는 중공형상의 표면식 냉각기이므로 냉각기 튜브 안쪽으로 냉각수(정수 또는 해수)가 흐르고, 튜브 바깥쪽에는 수소가스가 흐르면서 접촉되여 열교환을 이루는 것이다.

따라서 상기 수소가스 냉각기(13)에 정수를 순환공급하는 냉각수 순환펌프(15)와 냉각수조(16) 및, 가열된 정수를 냉각시키는 냉각수 냉각기(17)가 추가로 설치되고, 또한 냉각수 냉각기(17)의 냉각수로는 바닷물인 해수를 공급하는 해수펌프(26)가 설치 되어야만 하는 것이다.

그리고 여자기(6) 권선부의 냉각은 공기를 사용하는데 상기 공기 냉각기(14)의 냉각은 발전기(5)의 권선부 냉각방식과 동일하다.

그러므로 발전기(5) 및 여자기(6)의 권선부를 냉각하는데 냉각수조(16)와, 냉각수 냉각기(17), 냉각수 순환펌프(15), 해수펌프(26)등 많은 장치가 소요됨으로써 설치비용 및 유지 보수를 위한 비용이 많이 소요되는 문제점이 발생한다.

[고안의 목적]

따라서, 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써 터빈 복수기에 순수 공급 싸이클을 장착시킴으로서 순수를 이용하여 발전기내 수소가스를 냉각하고 특히 순수가 발전기내 권선부를 냉각하면서 예열됨으로써 열효율을 상승시키도록 개선된 냉각시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

[고안의 개요]

본 고안은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 화력 발전용 중기 원동소의 발전기 권선부의 냉각장치에 있어서, 발전기내의 권선부의 온도를 측정하는 온도발신기와, 여자기권선부의 온도를 측정하는 온도 발신기를 갖추고, 상기 온도발신기에서 측정된 온도에 따라서 순수조에서 발전기와 여자기를 통하여 복수기로 공급되는 냉각수 배관의 냉각수 조절밸브개도를 조절함으로서 상기 발전기와 여자기의 권선부를 냉각시키는 온도계산기와 비례적분 제어기를 갖는 권선부 온도제어부;와, 상기 복수기의 수위를 검출하는 수위 조절발신기를 갖추고, 상기 수위 조절발신기의 신호에 따라서 순수조에서 복수기로 순수를 공급하는 배관의 수위 조절밸브와, 상기 복수기에서 순수조로 연결되는 배관의 수위 조절회송 밸브의 개소를 조절함으로서 복수의 수위를 조절하는 수위 조절비례 적분기를 갖는 복수기의 수위 조절부;를 포함함을 특징으로 하는 발전기 권선부의 냉각시스템을 마련함에 의한다.

이하, 도면을 참조하여 본 고안의 실시예를 보다 상세히 설명한다.

본 고안의 냉각시스템에서 발전기(5)내의 권선부의 온도와, 여자기(6) 권선부의 측정된 온도에 따라서 순수에 의해서 상기 발전기 (5)와 여자기(6)의 권선부를 냉각시키는 온도제어부(A)는 순수펌프 (12)가 순수조(11) 아래 측면에서 순수 공급배관(20)을 인출하여 순수펌프(12) 입구에 설치되고, 순수펌프(12)의 출구배관 'T'형 엘보우 (21)를 설치하여 일측은 복수기(7)에 연결되고 'T'형 엘보우(21)의 다른 일측은 발전기(5)의 수소가스 냉각기(13)와 여자기(6)의 공기 냉각기(14)에 직렬로 연결되어 최종적으로 복수기(7)에 연결되어진다.

그리고 냉각수 조절밸브(18)는 발전기의 수소가스 냉각기(13) 및 여자기의 공기 냉각기(14)의 출구측 배관 중간부분에 설치되고, 발전기(5) 내의 권선부(22a) 및 여자기(6) 내의 권선부(22b)에 발전기 권선온도 발신기(23a) 및 여자기 권선온도 발신기(23b)를 각각 설치하고 상기 발전기(5) 및 여자기(6)의 권선온도 발신기(23a), (23b)의 검출값을 합산하여 평균값을 구하는 냉각수용 온도 계산기(24a)와 냉각수 온도 비례 적분 제어기(24b)가 설치된다.

그리고 복수기(7)의 수위에 따라서 복수기(7)의 수위를 조절하는 복수기의 수위 조절부(B)는 복수기(7)의 수위 조절회송 밸브(19b)가 복수기 펌프(8)의 출구배관 일측에서 배관(19)을 인출하여 설치되고 최종적으로 순수조(11)에 연결된다.

또한, 복수기(7)의 수위 조절밸브(19a)는 순수펌프(12)에서 복수기(7)로 연결되는 배관의 중간부분에 설치되고 복수기(7)의 수위 발신기(25a)는 복수기(7)의 측면에 설치되며 복수기 수위 조절 비례적분 제어기(25b)는 중앙운전실(미도시)에 설치된다.

이하, 본 고안의 작용 및 효과에 대하여 설명한다.

제5도에서 도시한 바와같이 냉각수 조절밸브(18)는 발전기 권선온도 발신기(23a) 및 여자기 권선온도 발신기(23b)에서 검출한 온도를 냉각수용 온도계산기(24a)에서 평균값을 구하고 비례적분 제어기 (24b)에 입력시켜 비례적분 제어기(24b)의 목표설정값과 비교하여 제어되게 된다.

예를들어 설명하면 비례적분 제어기(24b)에서 목표값을 40℃로 설정하면 발전기 권선온도 발신기(23a)와 여자기 권선온도 발신기 (23b)에서 각각 검출된 온도가 온도계산기(24a)에서 계산된 평균값이 80℃라고 할때 비례적분 제어기(24b)에서 편차 출력신호가 냉각수 조절밸브(18)에 전류신호에 대한 공기압력변환기(I/P CONVERTOR)(미도시)에 전달되어 냉각수 조절밸브(18)는 공기압력으로 열리면서 냉각수 유량이 증가되고 반대의 경우는 냉각수 조절밸브(18)가 닫히면서 비례적분 제어기(24B)의 목표값을 추종하면서 발전기 권선부(22a)와 여자기 권선부(22b)의 온도를 일정하게 유지하게 된다.

그리고 복수기(7)의 수위 조절밸브(19a) 및 복수기 수위 조절회송 밸브(19b)는 복수기 수위 발신기(25 a)에서 검출한 수위를 복수기 수위 조절비례 적분 제어기(25b)에 입력시켜 복수기 수위 조절비례적분 제어기(25b)의 목표 설정값과 비교하여 작동된다.

예를들어 설명하면 복수기 수위 발신기(25a)에서 검출한 수위가 +50mm로 검출하여 복수기 수위 조절비례적분 제어기(25b)에 입력되고, 복수기 수위 조절비례 적분제어기(25b)의 목표값이 0mm로 설정되었다면 복수기 수위 조절비례 적분 제어기(25b)의 편차 신호가 전류신호에 대한 공기압력변환기(I/P CONVERTOR)를 거쳐 공기 압력을 변화하여 공기압력으로 복수기 수위 조절밸브(19a)는 닫히고 복수기 수위 조절회송 밸브(19b)는 열리게 되는 것이다.

이때 복수기 수위 조절밸브(19a)와 복수기 수위 조절회성 밸브(19b)는 반대로 동작을 하게 된다. 가령 복수기 수위가(+)mm로 검출되면 복수기 수위 조절회송 밸브(19b)는 열려서 복수가 순수조(11)로 회수되게 되고 복수기 수위 조절밸브(19a)는 닫혀서 순수가 보충되지 않게 된다.

또한 반대로 복수기(7)의 수위가 (-)mm로 검출되면 복수기 수위 조절회성 밸브(19b)는 닫히고 복수기 수위 조절밸브(19a)는 열러서 순수가 복수기(7)에 보충된다.

그리고 순수 싸이클이 발전기(5) 및 여자기(6)의 수소 및 공기냉각기(13, 14)를 거쳐서 복수기(7)에 보충됨으로써 순수가 예열작용이 되어 발전기 중기 원동소 싸이클 효율을 증대시키는 효과도 있다.

따라서 본 고안안에 의하면 발전기(5) 및 여자기(6)의 권선부를 냉각시키는 발전기 수소가스 냉각기(13)와 여자기 공기 냉각기 (14)의 운용시 필요한 냉각장치(냉각수 순환펌프(15), 냉각수조(16), 냉각수 냉각기(17) 및 해수장치)가 필요없으므로 설치 및 유지관리비가 절약되고 또한 중기 원동소 순수 싸이클이 예열되어 열량 절감으로 싸이클 전체 효율을 향상시킬 수 있는 실용상의 효과를 얻게 된다.

Claims (1)

1. 화력 발전용 중기 원동소의 발전기 권선냉각장치에 있어서, 발전기(5)내의 권선부(22a)의 온도를 측정하는 온도발신기(23a)와, 여자기(6) 권선부(22b)의 온도를 측정하는 온도 발신기(23b)를 갖추고, 상기 온도 발신기(23a)(23b)에서 측정된 온도에 따라서 순수조(11)에서 발전기(5)와 여자기(6)를 통하여 복수기(7)로 공급되는 냉각수 배관의 냉각수 조절밸브(18) 개도를 조절함으로서 상기 발전기(5)와 여자기 (6)의 권선부를 냉각시키는 온도계산기(24a)와 비례적분 제어기(24b)를 갖는 권선부 온도제어부(A); 와, 상기 복수기(7)의 수위를 검출하는 수위 조절발신기(25a)를 갖추고, 상기 수위 조절발신기(25a)의 신호에 따라서 순수조(11)에서 복수기(7)로 순수를 공급하는 배관의 수위 조절밸브(19a)와, 상기 복수기(7)에서 순수조(11)로 연결되는 배관의 수위 조절회송 밸브(19b)의 개소를 조절함으로서 복수기(7)의 수위를 조절하는 수위 조절비례 적분기(25b)를 갖는 복수기의 수위 조절부(B); 를 포함함을 특징으로 하는 발전기 권선부의 냉각장치.

   ※참고사항:최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.