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A Stduy on Model Development of Boiler Combustion System on Coal Fired Power Plant

석탄화력발전소 보일러 연소계통의 모델개발에 관한 연구

  • 문채주 (목포대학교 전기공학과) ;
  • 김용구 (목포기능대학 전기계측제어과) ;
  • 정환주 (목포대학교 대학원 전기공학과)
  • Published : 2004.05.01

Abstract

The bolier systems of coal fired power plants are large, non-linear systems with numerous interactions between its component parts. In the analysis of such complex systems, dynamic simulation is recognized as a powerful method of keeping track of the myriad of interactions. The boiler system consists of air/gas system and water/steam system. Due to recent reinforcement of environmental regulation on pollutant discharge and requirements of design validation on properites of boiler, the commercial programs are used for the analysis of boiler system. This paper addressed to the development of model using MMS(Modular Modeling System) developed by EPRI(Electric Power Research Institute) as the simulation tool. The developed model using MMS is tested for the design and local data on boiler combustion system of korea standard coal fired power plant boiler. The simulation results show that the developed model well reproduces responses of the combustion system with less than ${\pm}$5% error under steady state and transient state conditions. The developed model for analysis of the combustion system in this paper is general and applicable to any type of coal fired power plant.

석탄화력발전소의 보일러계통은 구성기기 사이에 수많은 상호관계를 갖는 대규모, 비선형 계통이다. 이러한 복잡한 계통의 해석에서 동특성 모의는 대규모 상호관계를 지속적으로 추적하는 강력한 방법으로 인식되고 있다. 보일러계통은 공기/가스 시스템과 물/증기 시스템으로 구성된다. 보일러의 오염물질 배출에 관한 최근 환경규제의 강화와 보일러의 물성치에 대한 설게 검증 요건 때문에 상업용 프로그램이 보일러 계통의 해석에 사용된다. 이 논문에서는 모의 도구로써 EPRI(미국전기연구소)에서 개발한 MMS를 사용하여 모델개발을 논의하였다. MMS에서 사용하여 개발된 모델은 한국표준석탄화력발전소의 보일러 연소계통에 대한 설계 및 현장데이터를 시험하였다. 개발된 모델은 정상상태 및 천이상태 조건에서 ${\pm}$5% 이내로 연소계통이 잘 응답하는 것으로 결과에서 보여준다. 이 논문에서 연소계통의 해석에 대한 개발된 모델은 일반적일고, 어떤 형식의 석탄호력발전소에도 적용이 가능하다.

Keywords

References

  1. I. S. Choi, 'Trends and Problems of Coal Fired Power Plant', Chemical Industry and Technology, Vol. 2, No. 3, pp. 209-217, 1984
  2. H. J. Park, 'Experiences of Electrostatic Precipitator Application at Fossil Power Plant', The Society of air-conditioning and Refrigerating Engineers of Korea, Vol. 21, No. 1, pp. 40-47, 1992
  3. S. W. Cho, Y. H. Hwang, S. G. Jun, 'Flue Gas Desulfurization system for Redudng SOx Emission in Thermal Power Rlant', Proceedings of 29th Meeting of KOSAE, pp. 451-452, 1999
  4. E. D. Kim, 'Solutions for Air Pollution Regulation of Thermal Power Planr', The Proceedings of 4th KSIEC Symposium, pp. 26-37, 2000
  5. Peter J. Clelland, Harry G. Kwatny., 'Modeling and Simulation of Gas Dynamics in a Fossil Power Boiler', ISA Annual Conference and Exhibit, pp.1-10, 1973
  6. Wormley, D.N., et. al, 'AIR/GAS System Dynamics of Fossil Fuel Power Plants', Vol.6, EPRI CS-144, RP 1651, Final Report, 1983
  7. Peter J. Clelland, Harry G. Kwanty, 'Modelling and Simulation of Gas Dynamics in a Fossil Power Boiler', ISA Annual Conference and Exhibit, pp. 93-98, 1973
  8. James H. Daniels, 'Design Considerations for Fumace Draft Control System', 20th Annual ISA Power Instrumentation Symposium, New Orleans, Louisiana, pp. 93-98, 1977
  9. C. J. Moon, Y. H. Chang, E. S. Kim, 'A Study on Operation Mode Development for Construction of Flue Gas Desulfurization System in Themnal Power plants' Energy Engineering J. Vol. 9, No. 1, pp. 10-18, 2000
  10. C. J. Moon, H. G. Nam, 'A Study on Analysis of Furnace Pressure for Air/Gas System Retrofit in Fossil-Fired Power Plant' Energy Engineering J. Vol. 3, No. 2, pp. 207-217, 1994
  11. Y. P. Hong, et al, 'A Study on Analysis of Dynamic Performance for Plant' Energy Engineering J. Vol. 2, No, 1, pp. 28-37, 1993
  12. Framatome Technologies, 'MMS Theory and Worksheet Air/Gas Library', Framatorne Technologies., 1993
  13. Framatome Technologies, 'MMS Reference Manual', Framatome Technologies., 1993
  14. MGA Software, 'ACSL Reference Manual Version 11', MGA Software, 1995