• 한국연소학회지
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• 제23권1호
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• pp.44-54
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• 2018

Heat and mass balance process modeling has been conducted for a coal-firing power plant to be used as a testbed facility for development of various plant systems and equipment. As the material and design of the boiler tube bundle and fuel conversion to the biomass have become major concerns, the process modeling is required to incorporate those features in its calculation. The simulation cases for two different generation load show the satisfying results compared to the operational data from the actual system. Based on the established process conditions, the hypothetical case using wood pellet has also been simulated. Additional calculations for the tube bundle has been conducted regarding the changes in the tube material and design.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제25권7호
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• pp.40-48
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• 2011

An attemperator is a part of the 4-stage superheater in the boiler system of the thermal power plant. The attemperator receives the over-heated steam and makes the steam with proper temperature by adjusting the control valve of the cold steam. In this paper, the attemperator is modeled considering physical point of view and the linearized model is derived for the control purpose. To overcome the integral windup phenomenon due to the opening limitation of the control valve, an anti-windup PI controller is proposed to the attemperator and compared with the PI controller operated in the thermal power plant in view of control performance.

• 전자공학회논문지B
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• 제30B권2호
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• pp.87-96
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• 1993

Because of the complexity, nonlinearity and long-time delay of power plant, the star-up operation of a fossil power plant is very difficult to automate. So the start-up operation is always carried out by the skilled human operators, who utilize their knowledges and experiences for the predesigned start-up schedules and procedures. In this paper, a fuzzy logic controller is designed for the start-up operation of the power plant. And the operators experiences are modeled in terms of fuzzy sets and variables. To validate the controller, a drum-type boiler of the Seoul Power Plant is constructed via the signal flow diagram. Using the model, the suggested automatic start-up operation is verified, and the results are also presented.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1996년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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• pp.450-453
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• 1996

This research presents a new method of detecting and diagnosing faults of a power plant. Detection of characteristic wave patterns from multichannel instrumentation signals forms the basis of the proposed approach. The dynamics of 500MW drum-type boiler (Boryung coal-fired plant unit #1 and #2) and its control systems are modeled and simulated to generate diverse operation patterns and fault situations and to utilize them for the development of the fault detection algorithms. The results of the boiler system modeling and simulations show a fairly high agreement when compared with some of the actual plant performance test data.

• 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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• 제11권4호
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• pp.82-91
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• 1997

I보일러-터빈 설비는 화력발전소의 주전원설비 내지 자가발전설비로서 보일러는 연료를 연소시켜 그 열을 수관내의 물에 전달하여 필요한 증기를 얻는 설비이고, 터빈은 보일러에서 보내온 고온, 고압의 증기를 팽창시켜 기계적 에너지로 변환하여 그 에너지로 발전기를 회전하여 전기를 얻는 장치이다. 보일러-터빈 설비는 전기적 출력과 드럼내의 증기압 및 수위를 적절히 조절함으로써 발전소의 안정된 운전을 도모하고 발전용 연료의 절감 및 이를 통한 공해 저감을 이루어야 할 필요가 있다. 본 논문에서는 이런 보일러-터빈 설비에 대한 제어시스템을 설계하는 한 방법으로서 기준모델 추종형 퍼지 시스템을 제안한다. 보일러-터빈 설비는 다변수 비선형 시스템으로서 일반적인 제어시스템 구성이 힘들지만, 오버슈트가 없으며 속응성이 좋은 기준모델을 선정하고 이 기준모델을 추종하도록 하는데 일반적인 1입력-1출력 퍼지제어기만을 적용하여도 기준신호에 대한 추종성 및 외란제거 능력 그리고 모델링 오차에 대한 강인성까지 나타내는 제어시스템의 설계가 가능하게 되었다. 따라서 전원설비로서의 보일러-터빈 설비에 대한 효율적인 제어시스템 설계방법으로 활용될 수 있을 것이다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권4호
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• pp.263-273
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• 2016

자연순환식 압입 송풍식 수관보일러에 FGR시스템을 설치하여 보일러 부하 및 공기량 댐퍼개도를 파라미터로 해서 FGR률에 따른 성능 및 배기 배출물에 미치는 재순환 배기의 영향을 조사하였다. 본 연구의 목적은 $NO_x$ 배출물을 저감시키기 위하여 동력플랜트 보일러에 FGR시스템을 적용하는 것이다. 연소를 활성화시키기 위해 0 ~ 20%의 연소용 공기를 화염 내에 공급한다. 공기상자 상부에 설치된 2단 연소시스템의 흡입댐퍼를 $0^{\circ}{\sim}90^{\circ}$ 사이에서 레버를 조작하여 열면, 버너로 공급되는 연소용 공기가 변화된다. 증발률당의 연료소비율은 FGR률의 증가에 따라 증가 혹은 감소의 명확한 경향을 나타내지 않았고, 동일 공기량 댐퍼개도에서는 FGR률이 증가할수록, 또한, 보일러 부하가 감소할수록 $NO_x$ 배출물이 감소되었다. 매연 배출물은 전기 집진기에서 86.7%의 포집효율로 매연이 제거되었기 때문에, 보일러 부하, 공기량 댐퍼 개도 및 FGR률의 운전조건에 관계없이 극소량의 매연이 배출되었다.

• 플랜트 저널
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• 제14권2호
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• pp.39-44
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• 2018

본 연구에서는 870 MW 대형 석탄화력 발전소에서 출력을 고정시키고 과잉공기비 조정만으로 통풍계통 안정 및 보일러 효율에 어떠한 변화가 있는지를 분석하였으며 이에 따른 적정 과잉공기비를 선정하였다. 과잉공기비 조정에 따라 공기예열기 압력강하, 유인송풍기 실속여유 등이 변하므로 통풍계통 안정화를 위해 적정 과잉공기비 선정은 반드시 필요하다. 따라서 본 연구에서는 과잉공기비를 통상 운전 값인 1.153에서 운전지침서상의 하한 값인 1.127까지 단계적으로 조정하여 공기예열기 압력강하, 유인송풍기 1차 실속여유, 보일러 효율, 각종 손실 등을 측정하였고 보일러 효율도 동등수준이상으로 유지하면서 통풍계통도 위험수준에서 안전하게 이격시켜 안정화에 기여할 수 있는 적정 과잉공기비를 선정하였다. 적정 과잉공기비는 운전지침서 상의 하한 값인 1.127까지 낮추어 운전하는 것이 바람직하다고 판단된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1998년도 추계학술대회 논문집 학회본부 C
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• pp.1037-1040
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• 1998

In this research a fault-tolerant and bumpless switching control is proposed for boiler systems used in the power plants. Firstly, three operating points are selected to control the nonlinear boiler through the full operational range, and the $H_{\infty}$ loop shaping controller and the model-based predictive controller(MBPC) are designed. To prevent the windup and bump problems which are caused by the actuator saturation and the controller switching, an anti-windup and bumpless transfer technique is adopted to the $H_{\infty}$ loop shaping controller. Also the constrained gain-scheduling technique is applied to MBPC to achieve the same objective. Secondly, the fault-tolerant control technique is proposed to continue the control action without stopping the boiler operation even in case of some faults. Through various simulation studies, the performances of the proposed control techniques are demonstrated.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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• pp.1146-1151
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• 2005

This paper deals with the control problem of a natural circulation water tube boiler with constraint conditions. Some linearized models for the water tube boiler are proposed around some operating points, and the model based predictive control law is adopted to control the plant accounting for constraints. In this controller, the Kalman filter is used for the state estimation, and the controller is designed based on the linearized model. The control performance of the designed controller is exemplified via some nonlinear simulations around the operation point, which show it works well.

• 한국안전학회지
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• 제10권4호
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• pp.60-67
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• 1995

Ocassionally, many chemical plants experienced unexpected shutdown and suffered serious economic loss caused by boiler accidents due to mis-operations during the start-up or shutdown. A strategy to prevent such accidents is proposed here by using the form of frame for the recognition of all needed conditions, i.e., the states of the boiler, hazardous or dangerous conditions, each level conditions, transition network and heuristic knowledge of human operators. The expert system based on this strategy is considered to be an available method to predict all of the hazardous conditions in boiler plants.