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기력 발전소에는 효율적인 에너지 활용과 비용 절감을 위해 다양한 복수 장치들이 설치됩니다. 복수기(Condenser)와 여러 열 회수 장치들이 이 역할을 담당하며, 각각의 장치는 증기를 재활용하거나 배기가스를 이용해 추가 열을 회수하는 방식으로 작동합니다. 이 글에서는 복수기의 역할과 종류, 그리고 화력 발전소에서 사용되는 열 회수 장치들에 대해 설명합니다.

Table of Contents

1. 복수기 (Condenser)

1) 복수기의 역할

복수기는 터빈에서 나온 배기 증기를 냉각하여 다시 물로 회수하는 장치입니다. 이 과정에서 증기를 응축시켜 재활용할 수 있게 하여 발전소의 효율을 높이는 역할을 합니다.

2) 복수기의 종류

복수기는 구조와 냉각 방식에 따라 다양한 형태로 구분됩니다.

표면 복수기: 복수기 내에 전열 면에 냉각관(복수관)을 설치하여 냉각수를 통과시키며, 증기와 냉각수가 혼합되지 않도록 합니다. 이 방식은 보일러 급수를 재사용할 수 있어 효율적이며, 해수나 하천수를 냉각수로 사용합니다.
접촉 복수기: 배기 증기를 물과 혼합하여 직접 냉각하는 방식입니다. 외부에서 냉각수를 지속적으로 공급해야 하며, 냉각수의 공급이 제한적일 때 적합하지 않습니다.
분사 복수기: 배기 증기를 냉각수와 직접 접촉시켜 냉각하는 형태로, 대형 보일러의 폐열 회수 용도로 주로 사용됩니다. 냉각수의 온도를 다른 용도로 활용할 수 있습니다.

2. 화력 발전소의 열 회수 장치

화력 발전소에서는 배기가스를 활용하여 추가적인 열을 회수함으로써 보일러의 효율을 높이고 에너지 손실을 최소화하는 다양한 열 회수 장치가 사용됩니다.

1) 절탄기 (Economizer)

역할: 절탄기는 배기가스의 여열을 이용하여 보일러 급수의 온도를 미리 예열하는 장치입니다. 이를 통해 연료 소비를 줄이고 보일러의 효율을 높일 수 있습니다.
설치 효과:
BLR 효율 향상 및 연료 소비 5~10% 감소.
드럼에 대한 열응력을 경감시켜 장비 수명을 연장할 수 있습니다.
관 벽에 부착되는 분진과 스케일의 발생을 줄여 유지보수 비용을 절감합니다.

2) 공기 예열기 (Air Preheater)

역할: 공기 예열기는 배기가스의 여열을 이용하여 연소용 공기를 예열하여 보일러의 연소 효율을 향상시키는 장치입니다.
설치 효과:
배기가스 배출로 인한 열 손실을 줄여 BLR 효율을 높입니다.
연소 속도가 증가하여 연소실 내 열 발생률이 커지며, 연소제의 제어가 용이해집니다.
작은 용량의 공기비로 완전 연소가 가능하므로 연료 절감 효과를 제공합니다. 아래의 그림은 공기 예열기와 절탄기를 포함한 열 회수 장치의 개념도를 보여줍니다.

결론

기력 발전소에서 복수기와 열 회수 장치는 효율적인 에너지 회수와 비용 절감에 중요한 역할을 합니다. 복수기는 터빈에서 나온 증기를 냉각하여 물로 재활용함으로써, 자원을 아끼고 시스템의 효율을 높일 수 있습니다. 열 회수 장치는 배기가스의 여열을 활용하여 보일러의 급수나 공기를 예열함으로써 에너지 손실을 줄이고 연료 소비를 절감하는 효과가 있습니다. 이러한 장치들을 적절히 활용하는 것이 기력 발전소의 경제성과 환경적 성과를 향상하는 핵심 요소입니다.