복합화력발전이란

개념 정리하는 차원에서 적는 글입니다.

1. 복합화력발전소란?
복합화력발전소 = CCPP
Combined Cycle Power Plant
천연가스나 경유를 연료로 채택하여, 가스터빈을 1차로 기동시켜 발전하고, 가스터빈에서 나오는 배기가스의 열을 다시 보일러에 통과시켜 증기를 생산하여 2차로 증기터빈을 돌려 발전하는 방식입니다.
왜, 화력발전소랑 복합화력발전소가 다른가? 궁금하셨다면 버려지는 배기가스를 다시 활용하는 것에 있습니다.

2. 발전 원리
보일러와 스팀터빈으로 발전하는 화력발전과는 달리 1차 가스터빈 발전의 싸이클(Brayton-Cycle, 브레이튼 사이클)과 2차 스팀터빈의 싸이클(Rankin-Cycle, 랭킨 사이클), 이 2가지 순환의 조합으로 이루어져 있어서 복합이 붙습니다.

3. 복합화력발전의 특징
- 기동시간이 짧음 : 가스터빈을 이용되는 천연가스는 기체 상태이기 때문에, 석탄에 비해 이동 속도가 빠르며, 압력이 높은 상태로 유동하기에 발전소 밸브 설비들에 의해 압력을 낮춰가면서 양을 조절하기가 쉽습니다. 그렇기 때문에 기동하는데 걸리는 시간이 복잡한 과정이 섞여있는 석탄을 연료로 하는 화력발전에 비해 빠릅니다.
또한 기동시간에는 2가지 종류가 있습니다. 냉간기동과 열간기동이라는 것인데, 단순하게 생각하면 냉간기동이란, 발전소가 정지되어 있을때 보일러의 온도가 대기온도랑 같을때이며, 열간기동이란, 발전소가 정지돼 2시간이 지나지 않은 상태로 보일러가 어느정도 뜨거운 상태를 유지하고 있을때입니다.
- 공해가 적음
- 미세먼지가 적음
- 건설기간이 짧음 : 보통 화력발전소는 46개월, 복합화력은 30개월로서, 전력 계통의 수급조절을 위해 건설되기도 함

4. 우리나라 복합발전소 현황
- 젠코 5개사
- GS EPS, GS 파워, 포스코에너지, SK E&S, 메이야율촌
- 민간 발전 협회 자료 사진

5. 복합화력발전소 Cycle Flow ( Water & Steam)
수처리(1) - Demi-water Tank(2) - Condenser(3) - CEP(4) - CPH(5) - Feed Water Tank(6) - BFP(7) - HP & IP Drum(8) -

CPH(5) - LP Drum(5.5)

HP(9) - ST HP Turbine(10) - CRH (11)

IP(9&12) - HRH(13) - ST IP Turbine(14) - ST LP Turbine(15) - Condenser(4)

LP Drum(5.5) - ST LP Turbine(15)


* 용어 설명
CEP : Condensate Extraction Pump
CPH : Condensate Pre-Heater
BFP : Boiler-Feed-water Pump
CRH : Cold Reheat Steam
HRH : Hot Reheat Steam