열병합 발전소의 고압 인버터: 효율 향상 및 배출 감소

열병력은 전 세계 에너지 구조에서 여전히 중요한 역할을 하고 있지만, 고에너지 소비와 배출로 인해 전통적인 시스템이 과제에 직면해 있으며, 더 친환경적인 운영을 위한 혁신이 필요합니다. 고압 인버터는 모터 속도를 조절함으로써 발전소에서 에너지 효율과 배출 감소를 위한 효과적인 솔루션을 제공합니다.

1 고압 인버터 개요

고압 인버터는 주파수를 조정하여 고압 모터와 변압기를 제어하여 에너지 절약, 효율 향상, 장비 수명 연장을 가능하게 합니다. 인버터, 회로 차단기, 단락 스위치, 트랜지스터로 구성된 시스템은 안정적인 성능을 위해 일체적으로 작동합니다. 인버터는 핵심 요소로서 부하 요구에 맞게 전압과 주파수를 동적으로 조정하여 운전을 최적화합니다. 이를 통해 에너지 사용을 줄이고 자주 시작하거나 과부하로 인한 손상을 최소화하여 장비 수명을 연장합니다.

회로 차단기는 과부하 및 단락을 방지하고, 단락 스위치는 유지 보수 중 안전성을 확보합니다. 트랜지스터는 정확한 전류 제어를 가능하게 하여 운전 정밀도를 높입니다. 이러한 신뢰성 있는 구성 요소들은 고압 인버터가 발전, 석유, 화학, 금속 산업에서 팬, 펌프, 압축기 등을 효율적으로 구동하는 데 널리 활용되도록 지원합니다.

2 열병력 발전에서의 적용 가치
2.1 보일러 효율 향상

보일러는 에너지 변환의 중심이며, 플랜트 효율과 배출에 직접적인 영향을 미칩니다. 고압 인버터는 급수 펌프, 강제 유입, 유인 팬의 무단 속도 제어를 가능하게 함으로써 보일러 성능을 향상시킵니다. 이를 통해 부하와 연소 요구에 따라 동적으로 조정하여 최적의 물, 공기, 연기 유량을 유지할 수 있습니다. 정밀한 제어는 과공급으로 인한 에너지 낭비를 줄이고, 공기 부족으로 인한 불완전 연소를 방지하여 열효율과 안정성을 높입니다. 또한 기계적 마모와 진동을 줄여 장비 수명을 연장하고 유지 보수 비용을 낮춥니다.

2.2 터빈 열손실 감소

증기 터빈은 전력 변환에 필수적이지만, 열 손실은 효율을 저하시키고 비용을 증가시킵니다. 고압 인버터는 증기 유입과 속도 조절을 정밀하게 관리하여 이를 완화합니다. 고정 밸브 제어와 달리 인버터는 부하 요구에 맞춰 실시간으로 증기 유량을 조정하여 터빈을 최적 효율 영역에 유지합니다. 또한 시작, 종료, 부하 변화 중 속도 전환을 매끄럽게 하여 에너지 낭비와 기계적 스트레스를 줄이고, 신뢰성과 경제적 성능을 향상시킵니다.

2.3 플랜트 전력 소비 감소

펌프와 팬과 같은 보조 장비는 플랜트 전력 소비에 큰 영향을 미치며, 순 출력과 경제성에 영향을 줍니다. 고압 인버터는 무단 모터 속도 제어를 가능하게 함으로써 실제 부하 요구에 맞게 전력을 조정하여 이를 줄입니다. 이를 통해 "과대 사이즈 모터" 문제를 해결하여 에너지 사용을 줄입니다. 예를 들어, 냉각 펌프와 팬에 대한 인버터는 수요에 따라 유량을 조정하여 낭비를 최소화합니다. 또한 보조 장비의 효율을 높이고, 변동으로 인한 마모를 줄여 수명을 연장하고, 유지 보수와 중단 비용을 낮춥니다.

3 열병력에서의 구체적인 응용
3.1 보일러 시스템에서

기본적인 속도 제어 이상으로, 고압 인버터는 고급 보일러 최적화를 지원합니다. 센서와 데이터 분석과 통합되어 화염 온도, 연기, 산소 수준을 모니터링하며, 피크 효율과 NOx, SOx의 낮은 배출을 위해 연료와 공기를 조정합니다.

또한 부하 추종 능력을 향상시킵니다. 예측 알고리즘을 사용하여 인버터는 그리드 수요를 예측하여 보일러 출력을 조정하여 유연성을 향상시키고 부하 변동으로 인한 손실을 줄입니다. DCS 및 SIS와의 깊은 통합을 통해 터빈과 발전기와의 조정된 제어를 가능하게 하여, 데이터 공유와 통합된 스케줄링을 통해 전체 플랜트 효율과 반응을 최적화하고, 지능적이고 효율적인 플랜트 변환을 지원합니다.

3.2 응축수 펌프 시스템에서

전통적인 응축수 펌프는 고정 속도로 작동하여 에너지를 낭비합니다. 고압 인버터는 응축수 유량(도표 1)에 따라 정밀한 속도 제어를 가능하게 함으로써 이를 해결합니다. 저 부하에서는 펌프가 느려져 에너지를 절약하고, 고 부하에서는 공급을 유지하기 위해 속도를 높여 안정성을 확보합니다.

시스템은 모터 온도, 전류, 전압을 실시간으로 모니터링하고, 내장 보호 기능을 통해 과부하와 고장으로부터 장비 수명을 연장합니다. 보일러와 터빈 제어와의 통합을 통해 스팀-물 순환을 최적화하여 효율을 극대화합니다. 원격 모니터링과 고장 진단을 통해 이슈를 조기에 감지하여 예정되지 않은 중단을 방지합니다. 데이터 분석을 통해 추가적인 에너지 절감과 경제적 성능 향상을 도모합니다.

3.3 먼지 제거 시스템에서의 고압 인버터 응용

고압 인버터의 먼지 제거 시스템에서의 응용은 열병력 발전소에서 환경 성능과 에너지 효율을 개선하는 새로운 솔루션을 제공합니다. 유연한 속도 제어, 지능적인 조정, 그리고 상당한 환경적 이점을 통해 고압 인버터는 먼지 제거 시스템의 업그레이드와 최적화를 위한 주요 선택 사항이 되고 있습니다.

구체적으로, 발전소의 먼지 제거 시스템에서의 고압 인버터 제어 과정에는 산소 랜스 위치 설정, 편차 계산, PLC 제어, 가변 주파수 속도 조절, 피드백 최적화 등의 주요 단계가 포함됩니다(도표 2 참조). 산소 랜스의 위치는 먼지 제거 효율에 매우 중요합니다. 전통적인 방법은 고정 설정을 사용하여, 연기 구성과 먼지 제거 성능에 따라 실시간으로 조정할 수 없습니다. 반면, 고압 인버터는 고정밀 센서를 통합하여 연기의 먼지 농도와 산소 함량을 실시간으로 모니터링하고, 사전 설정된 알고리즘을 사용하여 최적의 랜스 위치를 동적으로 계산합니다. 이 과정에서 인버터는 모터 속도 제어뿐만 아니라 위치 조정을 위한 폐루프 피드백에도 참여하여, 위치 명령에 대한 정확하고 신속한 응답을 보장합니다.

프로그래밍 가능한 논리 컨트롤러(PLC)는 핵심 제어 장치로서 모든 시스템 구성 요소의 작업을 조정합니다. 고압 인버터와 PLC 간의 긴밀한 통합은 먼지 제거 시스템의 각 부분에 대해 세밀한 제어를 가능하게 합니다. PLC로부터 제어 신호를 받으면 인버터는 현재의 연기 유량과 먼지 농도에 맞게 먼지 제거 팬의 속도를 정밀하게 조정합니다. 이 실시간 데이터 기반 속도 제어 전략은 먼지 제거 효율을 향상시키면서 과다한 바람으로 인한 에너지 낭비와 장비 마모를 방지합니다.

고압 인버터의 응용은 단순한 속도 제어를 넘어 피드백 메커니즘을 통해 제어 전략의 지속적인 최적화를 가능하게 합니다. 먼지 배출 농도와 연기 투과도와 같은 주요 지표를 실시간으로 모니터링하면서 인버터는 피드백 데이터를 기반으로 자동으로 제어 파라미터를 조정하여 적응형 규제를 달성합니다. 이러한 지속적인 최적화는 시스템의 안정성과 신뢰성을 크게 향상시키며, 운영 및 유지 보수 비용을 줄입니다.

4 결론

결론적으로, 고압 인버터의 열병력 발전에서의 광범위한 응용 - 지능적인 보일러 관리, 효율적인 응축수 펌프 제어, 환경 최적화된 먼지 제거 - 그들의 중요한 잠재력과 가치를 보여줍니다. 정밀한 속도 조절, 지능적인 시스템 최적화, 실시간 피드백 제어를 통해 고압 인버터는 에너지 효율과 환경 성능을 크게 향상시키고, 시스템의 유연성과 안정성을 향상시켜, 발전소의 지속적, 효율적, 안전한 운영을 위한 견고한 기술적 지원을 제공합니다.