화력발전소 터빈 본관의 환풍기 위치 및 용량 최적화에 관한 연구

Abstract

화력발전소 터빈 본관 내부는 고온의 스팀 배관, 탈기기, 스팀 저장 탱크, 수증기 차단 밸브 등의 존재로 터빈 본관 작업 공간의 공기가 고온으로 올라가서 작업자가 장시간 작업하기 곤란한 경우가 발생한다. 터빈 빌딩 작업공간의 공기를 냉각하기 위해 터빈 빌딩 창문을 개방하여 외부의 찬 공기로 냉각하고 상부에 환풍기를 설치하여 외부로 배출한다. 이렇게 한 경우에도 국부적으로 고온의 영역이 존재하여 작업 공간의 냉각을 위한 추가적인 환풍기 설치가 필요하고, 이 경우 환풍기의 위치와 유량에 대한 최적화가 필요하다. 본 연구는 여러 가지 경우의 열 유동 해석을 통해 쾌적한 작업환경을 위한 추가적인 환풍기의 위치와 용량을 최적화한 방안을 제시 하는 것을 목적으로 하였다. 본 연구를 통해 기존 환풍기 위치와 용량을 기준으로 터빈 본관 내부의 고온 영역인 탈기기 영역근처의 열원을 배출하는 환풍기를 추가로 설치하는 것이 전체온도를 <TEX>$3.0^{\circ}C$</TEX>, 가장 고온의 영역인 탈기기영역의 온도를 <TEX>$4.2^{\circ}C$</TEX> 저감할 수 있었다. The existence of high temperature equipment such as steam pipe, deaerator, steam storage tanks and main steam stop valves makes relatively higher workplace temperature in a power plant of the turbine building. In order to cool down the air temperature in the turbine building, the outside air flow with lower temperature passes through the window and the hotter air in the building is extracted to the outside by installing the ventilation fan on the roof. Nevertheless, higher temperature regions near the high temperature equipment still exist in the turbine building and additional fans for the temperature reduction in the higher temperature region should be examined for the optimal location and mass flow rate. The purpose of the present study is to suggest the optimized location and capacity of the additional ventilation fans for a comfortable working environment. From the present study, it has been elucidated that the additional ventilation fans might be located near the high temperature deaerator and it could reduce the mean temperature in the turbine building by <TEX>$3.0^{\circ}C$</TEX> and the temperature near the deaerator could be reduced by <TEX>$4.2^{\circ}C$</TEX>.