복합사이클(Combined Cycle) 발전 플랜트의 개요와 특징

<복합 사이클 발전 시스템>

 

복합 사이클 발전의 개요

복합 사이클 발전은 2개이상의 발전방식을 조합하여 발전설비 전체의 효율을 높이려는 방식으로 가스터빈과 증기터빈의 복합발전이 있습니다. 본 발전설비는 LNG 등의 가스연료와 같은 높은 연소에너지를 가스터빈에서 먼저 보내고 그 배기가스와 같은 에너지로 다시 증기터빈 발전을 하고있다. 따라서 기존의 증기터빈 단독 사이클 발전에 비해 훨씬 더 높은 발전효율이 얻을 수 있습니다.
발전 종합효율

• 시설용량 : 전기출력 450[MW]급, 열출력 : 344[Gcal/h]
• 형       식 : 가스터빈, 배압 및 저압 증기터빈 복합발전방식
• 종합 열효율 : 76[%]
• 설비구성

구분	가스터빈(G/T)	증기터빈(S/T)
터 빈	형  식 : 단순개방형 용  량 : 79.4[MW]x4 배가스 온도 : 520 ℃ 연  료 : 액화천연가스,경유	형  식 : 반동터빈 용  량 : 160.8[MW]x1 증기온도 : 492 ℃ 증기입력 : 65[kg/cm2]
발 전 기	형  식 : 공기냉각, 동기기 용  량 : 119.2[MW]x4 전  압 : 13.8[kV]	형  식 : 공기냉각, 동기기 용  량 : 180.1[MW]x1 전  압 : 16.0[kV]

복합 사이클 발전의 특징 

• 열효율이 높다 : 플랜트 전체의 열효율은 송전단에서 41~43[%] 이상을 시현하고 있습니다.
• 부분 부하율이 좋다 : 각각 독립된 소용량 발전설비의 집합체로 구성되므로 긴급정지의 경우 타기기에 비하여 출력강하가 적으며 부분부하에서도 단위기기의 대수제어를 실시하여 고효율을 얻을 수 있습니다.
• 기동시간이 짧고 부하변동에 따른 추종성이 우수하다 : 가스터빈의 장점을 살려 쉽게 기동,정지할 수 있으며 , 부하변동에 따른 추종성이 풍부하여 중간부하 담당화력으로서의 대응성이 우수합니다.
• 플랜트 구성이 단순하다 : 비교적 소용량의 단위설비를 조합하여  대용량화하는 설계방식으로 건설하고 있습니다.
• 전력수요 증가에 맞추어 설비운전 개시 시기를 조정할 수 있다 : 수요의 증가에 따라 단계적으로 건설하여 운전함으로써 용량을 자유롭게 단기간 내에 증가시킬 수 있어 전원개발 계획의 유연성을 높일 수있습니다.
• 기존의 단일증기 사이클에 비하여 온배수량이 적다 : 냉각수의 필요성이 종래의  50~70[%]정도로 해역환경의 영향을 적게 할 수 있으며 냉각수량도 적어 건설입지의 선정이 자유롭습니다.

가스터빈과 스팀터빈 복합화력 특징     

• 건설비가 싸고(약 650[$/KW], 석탄화력 : 약 1,250 [$/KW]) 건설기간이 짧습니다.
• 열효율은 높으나(48% 이상) 고가의 연료(LNG,경유 등) 사용으로 운반비용이 높습니다.
• 출력 : 가스터빈 > 증기터빈 (예 : 가스터빈 155[MW], 증기터빈 80[MW])
• LNG 사용의 경우 환경특성이 우수(SOx, NOx, 분진)
• 입지제약조건이 적습니다.
• 운전 특성양호(기동정지가 빠르고 부하추종 능력이 좋음)