확률분포 모델을 이용한 보일러 수냉벽 튜브 감육예측 연구 (Prediction of Boiler Waterwall Wastage Using Probabilistic Distribution Model)

서지정보

· 발행기관 : 대한기계학회
· 수록지 정보 : 대한기계학회논문집 A / 46권 / 12호 / 1063 ~ 1070페이지
· 저자명 : 김범신, 송기욱

초록

2050 탄소중립과 친환경 에너지에 대한 요구로 30년 이상 운전된 석탄화력발전소 폐지가 추진되고 있으나, 2034년 이후에도 37기의 석탄화력발전소가 운영될 예정이다. 향후 석탄화력발전소 폐지 시까지 추가적인 설비투자 및 운영비용을 최적화하면서 환경오염물질 배출과 고장을 감소시킬 수 있는 효율적인 운영방안이 필요하다. 국내 500 MW 표준석탄화력 보일러는 NOx 저감을 위한 연소기술 채택으로 2010년 이후 보일러 버너영역의 수냉벽 튜브에서 광범위한 황화부식과 부식으로 인한 튜브감육이 발생하고 있다. 황화부식으로 인한 수냉벽 튜브의 파손사고를 예방하기 위해서는 튜브 두께가 파손이 발생할 수 있는 최소두께까지 감소하기 전 튜브를 교체하는 것이 효과적이다. 본 연구에서는 수냉벽 튜브 감육 데이타를 잘 대표하는 확률모델을 알아내기 위해 와이블 분포모델과 검벨 분포모델을 비교하여, 검벨 분포모델이 확률모델로 더 적합함을 확인하였다. 또한 미래의 튜브 감육량과 교체시기를 검벨분포모델을 사용하여 예측하였다.

영어초록

The abolition of coal-fired power plants that have been in operation for more than 30 years is being driven to achieve carbon neutrality and eco-friendly energy utilization by 2050. However, 37 coal-fired power plants are scheduled to be operated after 2034. Until the abolition of coal-fired power plants in the future, an efficient operation plan is required to reduce environmental pollutant emissions and breakdowns while optimizing additional facility investment and operational costs. Domestic 500 MW standard coal-fired boilers have adopted advanced combustion technology to minimize NOx emissions. Consequently, tube thinning has been occurring since 2010 because of the extensive sulfur corrosion in waterwall tubes in the boiler burner area. It is necessary to replace the tube before the tube thickness decreases to the minimum thickness, which can cause damage, to prevent the damage to the waterwall tube attributed to sulfuric corrosion. The results of this study shows that the Gumbel distribution model is more suitable than the Weibull distribution model as a probabilistic model for representing the waterwall wastage data. Furthermore, the future waterwall wastage and replacement time were predicted using the Gumbel distribution model.

참고자료

· 없음