종전의 일반적인 발전소는 전기만 생산하는데 비해 집단에너지시설은 전기와 열을 동시에 생산하여 에너지를 효율적으로 이용하는 방식입니다.
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01. 최         초 :

독일 함부르크시(1896년)

 

02. 국내 도입 :

목동 집단에너지시설(지역냉·난방용1983년)

 

03. 종         래 :

전력과 열을 별도생산(열효율48%)

 

04. 개         선 :

전력과 열을 동시생산(열효율84%)

 

05. 운영 방식 :

  • 배압터빈 : 고온 고압의 증기를 이용하고 배열을 지역난방에 이용
  • 변유량펌프 : 열부하에 따른 자동유량 변경방식 (V.V.V.F 및 HYDRO-COUPLING)
  • 중앙제어 : 온수공급 온도, 설비의 가동조건에 따른 운전조건 설정 (분산제어 방식)

목동 집단에너지 시설 전경

 

 

06. 도입 효과 :

  • 에너지 이용효율 향상에 의한 대규모 에너지절감 (20~30%)
  • 연료사용량 감소 및 공해방지시설의 집중관리에 의한 환경개선
  • 산업 및 주거부문에 편익제공
    산 업 : 양질의 저렴한 에너지공급으로 기업경쟁의 강화
    주 거 : 24시간 연속난방으로 쾌적한 주거환경 조성
  • 송전손실 감소 및 발전소 부지난 완화에 기여
  • 하절기 전력첨두부하 완화에 기여
  • 지역난방 부문 : 지역난방열을 하절기에 냉방열을 열원으로 활용

 

 

07. 발전 설비 현황

 

(2019. 08. 기준)

목동 터번 발전기 설비현황

발전설비 현황표. 구분, 강서(고압, 저압), 동부지사로 구성
구분 강서 동부지사(노원)
고압 저압
발전보일러 형식 자연순환식 수관보일러 1기
형식 104t/h 150t/h 150t/h
증기조건 114kg/cm2g. 527℃ 12kg/cm2g. 197℃ 40kg/cm2g. 400℃
증기터빈 형식 3단추기배압, 32단 배압식 x 2기 4단추기배압, 29단
용량 104t/h, 8,000rpm 75t/h, 7,640rpm 220t/h, 3,600rpm
증기조건 112kg/cm2g, 525℃ 12kg/cm2g, 197℃ 39kg/cm2g, 398℃
발전기 형식 밀폐형 3상 동기발전기 3상 동기발전기 밀폐형 3상 동기발전기
용량 21MW*11kV*1대 1.6MW*6.6kV*2대 37MW*13.8kV*1대
증기조건 0.85 0.8 0.85
열교환기 형식 Shell & Tube Shell & Tube Shell & Tube
  42Gcal/h(1차 : 22, 2차 : 20) 76Gcal/h 326.6Gcal/h(1차 : 51.4, 2차 : 54.9)

 

 

08. 발전 시스템 개요

 

 

발전시스템 개요 모식도

  • 발전소에서 연료LNG를 사용 보일러에서 증기 생성
  • 생성된 증기는 지역난방배관을 통해 집합시설(아파트, 빌딩)의 열교환기로 공급
  • 공급된 증기는 열교환기를 통해 온수(115℃)로 만들어지고 각 사용처에서 사용
  • 사용된 온수의 온도가 60℃로 낮아지면 지역난방배관을 통해 발전소로 회수

 

 

발전시스템 설비 안내

 

  1. 열발생설비
    열병합 보일러, 열전용 보일러에서는 청정연료인 액화 천연가스를 사용하여 증기를 생산합니다.
  2. 전기발생설비
    열병합 보일러에서 생산된 증기가 증기터빈과 발전기를 가동시켜 전기를 생산하고 생산된 전기를 소내에서 사용하고 남는 전기는 전력거래소(KPX)를 통해 판매합니다.
  3. 열공급설비
    증기터빈을 거쳐 나온 증기와 열전용 보일러에서 생산된 증기는 열교환기를 통해 80℃ ~ 115℃의 온수로 만들어지고, 이 온수는 열공급배관명을 통하여 각 사용처에 24시간 연속 공급됩니다.
  4. 열사용설비
    열공급설비를 통해 공급되는 온수는 각 사용처에 설치된 열교환기를 거쳐 난방과 급탕에 이용되며 40℃ ~ 65℃로 낮아진 온수는 회수관을 통하여 공급시설로 되돌아 옵니다.

 

 

09. 환경친화설비

 

선택적 촉매환원 (SCR, Selective Catalytic Reduction)

 

질소산화물(NOx)를 환원제(암모니아, 요소)와 촉매(백금 등)에 접촉시켜 환원 제거하는 설비

 

 

저NOx버너(LNB, Low NOx Burner)

 

연소에 이용되는 연료(LNG)와 연소공기를 최적의 비로 혼합하여 높은 연소 효율을 유지하고 질소산화물(NOx) 형성을 억제

 

 

배출가스 재순환(FGR, Flue Gas Recirculation)

 

연소 후 대기 중 배출되는 배기가스의 일부를 보일러로 재순환시켜 연소공기와 혼합 사용하는 방식으로 질소산화물(NOx) 형성을 억제

 

 

굴뚝원격감시체계(CleanSYS)

 

사업장의 굴뚝에 자동측정기기를 설치하여 배출되는 대기오염물질 배출량 및 농도를 24시간 원격으로 기록·감시

 

 

굴뚝원격감시체계 : 열병합발전(CHP) > 저NOx 버너 > 선택적 촉매환원(SCR) > 굴뚝원격 감시체계 > 관제센터