-발전소 건설 : 국가의 장기 전력 수급 계획-계통운영, 경제성 및 기술 정책 등을 고려하여 결정. - 발전소 형식 : 사용 연료, 사용 에너지로 구분. 원자력 발전, 화력 발전(석탄, 석유, LNG, 목질계), 수력 발전 및 신재생 에너지 발전(풍력, 태양열, 지열 발전 등).- 발전소 소개 : 대용량 석탄화력발전소 계통을 기준으로 소개.발전소 설계 기준-입 지 발전소가 설치될 부지의 위치, 그곳의 지형 및 지질, 부지 인접 해상의 간만의 조건, 부지 배수 계획 및 부지 정지 공사 시 절성토량 균형 등을 감안한 부지 표고, 연료 수송 선박의 접안 및 계류를 고려한 연료하역부두 천단고 등을 고려하여 확정.기기배치 요건 - 기기에 대한 접근성, 시공성, 운전성, 유지보수성, 안전성 및 미관 등을 고려 - 건물 크기의 최적화 - 부지 지반 조건 고려(터빈/발전기, 보일러 등)계통 범위 보일러 본체, 저탄조와 미분기(Pulverizer)를 포함한 연소설비, 제매설비(Soot Blower), 보일러 기동설비, 보조 연료 연소설비, 관련 배관 및 계측제어 계통을 포함.
1. 열전효과1) 제벡 효과(Seebeck Effect)두 개의 서로 다른 금속도체가 폐회로를 구성하여 그들의 양접점이 다른 온도상태에 놓이게 되면, 회로 상에 미량의 전류가 흐르게 된다는 것이다. 그림 1은 서로 다른 종류의 금속을 접합하여 한쪽은 T₁, 다른 쪽은 T?로 온도를 유지하여 전위 차을 측정하는 것이다. 이 때 측정되는 전위차는 두 금속의 기전력의 차이가 측정된다.그림 1. Seebeck Effect를 이용한 기전력 측정2) 펠티에 효과(Peltier Effect)전류가 두 금속의 정점을 통과할 때 열을 방출하거나 흡수하는 현상이다. 그림 2는 서로 다른 금속을 접합하여 전압을 주면 양접합점에서 열을 흡수하거나 방출하는 현상이다.[|Qp|:단위 시간당 발생 열량의 절대값 αab:주위 온도에 따른 a, b 금속의 상대 열전능Tj:펠티에 계수 I:전류]그림 . Peltier Effect3) 톰슨 효과(Thomson Effect)도체(금속 또는 반도체) 막대의 양 끝을 서로 다른 온도로 유지하면서 전류를 통할 때 줄열(Joule's heat) 이외에 발열이나 흡열이 일어나는 현상이다.[Δ:도체 양끝의 온도차 j:전류 밀도 σ:톰슨 계수 ρ:도체 전기저항 Q:단위시간당 발열량][j²ρ:줄열(비가역적) -jσΔ:톰슨열(가역적)]2. 열전대(Thermo Couple)1) 열전대 원리열전대는 열에너지를 전기에너지로 변환시키는 것으로써 열전효과가 열전대 안에서 작용되고 있다. 서로 다른 2종의 금속선으로 폐회로를 만들어 그 접합점에 온도를 가하면 온도차에 대응하는 열기전력이 발생하여 폐회로에 열전류가 흐른다.이 때 한쪽 접함점을 떼어 미전압계를 연결하면 기전력을 측정할수 있고 이 기전력은 온도에 비례하므로 온도를 측정할수 있다.그림 . 열전대a. 중간 물질의 법칙: 같은 온도에 있는 제3의 금속이 열전대 회로에 연결되어 있을 때 열기전력은 제3의 금속이 연결되지 않은 상태에서 열기전력과 동일하다.b. 중간 온도의 법칙:;T₁과 T₂의 온도차에 의한 열기전력;T₂와 T₃의 온도차에 의한 열기전력;T₁와 T₃의 온도차에 의한 열기전력2) 열전대 특징a. 장점?온도를 전기적으로 환산할 수 있기 때문에, 측정, 조절, 제어, 증폭, 변환 등이 용이하게 사용할 수 있다.?비교적 염가로 구하기 쉅고, 측정 방법이 간단한 반면에 측정밀도가 높고, 시간차의 비 율이 적기 때문에 특히 감도를 필요로 하는 경우나 수명을 요구하는 경우에 따라 자유롭 게 치수을 선택할 수 있다.?넓은 온도 범위의 측정이 가능하다.(E열전대; 1200~700℃ , R열전대; 0~1600℃)?작은 측온물의 온도 분포가 복잡할 경우에도 특정한 부분이나 좁은 장소의 온도 측정이 가능합니다. 또한 측온물과 계량기 간의 거리가 길어도 되며, 회로 중에 국부적인 온도 변화가 생겨도 측정치에는 거의 영향을 주지 않는다.b. 단점?측정하려는 곳에 따라 사용할 수 있는 열전대의 종류가 제한이 있다.?측정 온도의 ±0.2%정도 이상의 정밀도를 얻는것이 어렵다.?기준 접점을 필요로 하고, 이것을 일정 온도에 유지를 할 필요가 있고, 경우에 따라 열 전대를 연장시켜 이용 또는 보상도선이 필요하게 된다.?비교적 고온에서 이용한 경우 또는 장기간 이용을 한 경우에는, 사용하고 있는 곳에 열 화(산화, 환원)가 발생하므로 정기적인 점검과 보정이 필요하다. 점검과 보정을 해도 수 명에는 한계가 있다.3) 열전대 종류종류특징기호구성성분BPt-30Rh/Pt-6RhPt 70%, Rh 30%의 PT 합금+ 측과, PT 94%, RH 6% PTRH 합금-측을 조합하여 만든 열전대이다.내열성, 기계적 강도는 R 열전대 보다 우수하며 내열온도는 1800˚C까지도 사용가능하다.RPt-13Rh/Pt87%의 백금과 13%의 로듐을 섞은 백금과 로듐 합금의 양단을 순백금의 음단과 결합한 열전대. 본 열전대는 고도로 정밀하고, 열저항과 안정성이 뛰어나며, 일반적으로 산화 환경에 사용된다. 이것은 환원성 환경 또는 금속성 증기가 있는 곳에서는 사용할 수 없다.SPt-10Rh/Pt90%의 백금과 10%의 로듐을 섞은 백금과 로듐 합금의 양극선을 순백금의 음극선과 결합한 열전대이다. 다른 특징은 R타입과 동일하다.NNi-Cr/Ni-Si니크로실(+측) 나이실(-측)로 불리우며, K 열전대와 조성 및 특성이 대단히 비슷한 열전대이다. K열전대의 개량형으로서 Si(규소)의 참가량을 늘려 내열성을 높다.KNi-Cr/Ni-Al주로 니켈과 크롬으로 구성된 합금의 양극선을 주로 니켈로 구성된 합금의 음극선과 결합한 열전대.다양한 공업 응용 분야에 널리 사용된 본 열전대는 환원 환경이나, 산화 환경에 저항성이 있다. 특히 일산화 탄소에 사용될 수 없으며, 산화 환경에 사요하기 적합하다.JFe/Cu-Ni철의 양단을 열전대와 결합한 열전대는 환원성는 환경에 강하며, 또한 수소와 탄소에도 강하다.그러나 철이 산화하는 환경에서 사용하면 안된다. 이 열전대는 상대적으로 비용이 저렴하고, 주로 중간 온도 레인지 응용에 사용된다.TCu/Cu-Ni순구리의 양극선을 구리와 니켈 합금의 음극선과 결합한 열전대. 고정밀도는 300˚C이하에서 얻어지며, - 200˚C~ -100˚C의 저온에 적합하다. 약한 산화성과 환원성 분위기에서 사용하기 적합하다.ENi-Cu/Cu-Ni열전대 K의 양극선을 열전대 J의 음극선과 결합한 열전대. 본 열전대는 표면 온도가 높고, 산화 환경에서 사용하기 적합하다.
