Deaerator(탈기기)의 수위 조절은 발전소에서 매우 중요한 제어 항목 중 하나입니다. Deaerator의 수위가 정상 범위를 벗어나면, 발전소의 운영에 심각한 문제를 일으킬 수 있기 때문에, 이를 적절하게 관리하는 것이 필수적입니다. 이번 글에서는 Deaerator의 수위 조절 방법과 이를 위한 주요 설비들에 대해 알아보겠습니다.
Deaerator 수위 조절의 중요성
Deaerator의 Feedwater Storage Tank에 저장된 물의 수위가 너무 높거나 낮으면 플랜트가 트립(정지)될 위험이 있습니다. 고수위일 경우, 탈기기에서 제대로 탈기(가스 제거)가 이루어지지 않으며, 터빈으로 물이 역류할 위험이 있습니다. 반대로 저수위일 경우, 급수 펌프가 정상적으로 작동하지 않거나 보일러에 필요한 급수를 충분히 공급하지 못하게 됩니다. 이러한 이유로 Deaerator의 수위 조절은 발전소에서 중요한 역할을 합니다.
Deaerator 수위 조절 방법
Deaerator의 수위는 Level Control Valve와 Overflow Valve를 통해 제어됩니다.
1. Level Control Valve:
- 이 밸브는 Deaerator로 공급되는 Condensate Water(응축수)의 흐름을 조절하는 장치입니다. Condensate Water는 보통 Condensate Line을 통해 Deaerator로 공급되며, 필요 시 Condenser로 다시 되돌려 보낼 수 있는 별도의 라인이 설치되기도 합니다.
- Deaerator의 수위가 낮을 경우 Level Control Valve가 열려 더 많은 Condensate Water를 공급하게 됩니다. 반대로, 수위가 적정 수준을 넘어설 경우에는 밸브가 닫혀 급수량을 줄이게 됩니다.
2. Overflow Valve:
- Feedwater Storage Tank의 수위가 과도하게 높아질 경우, Overflow Valve가 자동으로 열리며, 이를 통해 물이 증발하거나 다른 경로로 배출됩니다. 이 과정은 터빈으로 물이 역류하는 것을 방지하며, 탈기가 원활하게 이루어지도록 합니다.
- Overflow Valve는 보통 MOV(모터 구동 밸브)가 설치되지만, 간단한 제어가 필요한 경우 AOV(공기 구동 밸브)가 사용될 수도 있습니다.
Deaerator의 증기 공급
정상 운전 시에는 증기터빈에서 나오는 추기 증기가 Deaerator에 공급됩니다. 하지만 Deaerator의 압력이 설정값 이하로 떨어지면, Auxiliary Steam(보조 증기)이 공급됩니다. Aux Steam은 주로 주증기 또는 재열 증기에서 공급되며, 이때 보조 보일러가 설치되어 필요한 경우 증기를 추가로 생성할 수 있습니다.
수위 조절을 위한 계기 다중화
Deaerator의 수위 조절은 매우 중요한 제어 항목이므로, 계기의 다중화가 필요합니다. 이를 위해 Level Switch(수위 스위치)와 Level Transmitter(수위 변환기)를 모두 설치하여 이중으로 수위를 감지하고 제어하는 시스템을 구축하는 것이 권장됩니다. 이를 통해 하나의 계기가 오작동하더라도 다른 계기가 작동하여 안정적인 수위 조절이 가능합니다.
플랜트 기동 시 수위 조절 및 급수 가열
플랜트 기동 시, 보일러에 따뜻한 물을 공급해야 하는 경우가 많습니다. 이때 Deaerator를 통해 가열된 급수를 보일러로 보내는 방식이 사용되며, 급수의 온도를 높이기 위해 Storage Tank에 Heater를 설치하는 경우도 있습니다. 그러나 이 방식은 수격현상(수충격)을 일으킬 수 있기 때문에 주의가 필요합니다. 이를 방지하기 위해 일반적으로는 Recirculation Line(순환 라인)을 통해 급수를 Deaerator로 다시 보내는 방식을 사용합니다.
결론
Deaerator의 수위 조절은 발전소의 안정적인 운영에 필수적인 요소입니다. 수위가 적정 범위를 벗어나면 플랜트 트립으로 이어질 수 있으므로, Level Control Valve와 Overflow Valve를 적절히 사용하고 계기를 다중화하는 것이 중요합니다. 또한 플랜트 기동 시 급수 온도를 효과적으로 관리하는 시스템을 갖추어야 합니다.