Steam blowing의 정의와 종류

발전소 관련 직종에서 근무하신다면 steam blowing의 중요성에 대해서 잘 알고 계실 것입니다. steam blowing은 무엇이며 왜 중요한지, 왜 상징적인 작업인지에 대해서 소개해 드리겠습니다.

Steam blowing이란

Steam Blowing은 발전소에서 배관 내부의 이물질을 제거하기 위해 실시하는 중요한 과정입니다. 이 과정은 주로 배관 내부에 남아 있는 용접 슬래그, 녹, 먼지 등을 제거하여 증기 터빈의 손상을 방지하는 데 목적이 있습니다. 배관 용접으로 인한 이물질의 경우 수압시험이나 chemical cleaning에서 어느 정도 제거가 되지만 steam turbine의 경우 매우 작은 이물질에도 큰 손상과 사고를 일으킬 수 있기 때문에 steam blowing 과정을 통해 Steam turbine회사의 요구상을 맞출 수 있을 정도의 이물 질을 제거해줘야 합니다.

Steam Blowing의 주요 단계

1. 준비 단계 : Steam Blowing의 첫 번째 단계는 준비 단계입니다. 이 단계에서는 배관의 상태를 점검하고, 필요한 가설 배관을 설치합니다. 이때 가설 배관의 재질과 지지대, 앵커 등이 적절히 설치되었는지 확인합니다.
2. 운전 단계 : 두 번째 단계는 운전 단계입니다. 이 단계에서는 보일러나 HRSG(Heat Recovery Steam Generator)를 가동하여 증기를 생성하고, 적절한 압력과 온도로 배관을 청소합니다. 이 과정에서 증기의 압력과 유속을 조절하여 시스템에 불필요한 손상을 줄이고 효과적으로 청소할 수 있도록 합니다.
3. 판정 단계 : 마지막 단계는 판정 단계입니다. 청소가 완료된 후, 배관 내부의 이물질이 충분히 제거되었는지 확인합니다. 이를 위해 테스트 피스를 사용하여 일정 면적에 남아 있는 이물질의 양을 평가합니다.

 

Steam blowing 준비 단계

앞에서 요약했듯이 steam blowing은 실제로 steam을 생산해야 합니다. steam을 생산하기 위해서는 보일러를 작동시켜야 합니다. 보일러의 운전의 경우 steam blowing의 효과를 위해 일정 수치 이상의 mass flow를 발생시켜야 하기 때문에 보일러나 Gas turbine의 운전부터 준비해야 합니다. steam blowing의 가장 첫 번째 준비는 보일러나 GT의 CFR 값을 정하는 일입니다.

CFBC 보일러와 BFBC 보일러 비교를 통한 발전소 보일러의 이해

 

HRSG 종류 및 구성과 원리

CFR이란 cleaning force ratio로서 증기량의 속도 수두비를 나타냅니다. 계산식은 아래와 같습니다.

 

Steam blowing 운전 단계

steam blowing의 준비가 끝났다면 실제로 발전소를 기동시 켜 steam 배관 내의 이물질을 제거하게 됩니다. 이때는 실제로 steam이 steam turbine에 유입되지 않도록 steam turbine admission valve (또는 Main stop valve)에 steam blowing kit를 설치하여야 합니다. steam의 경우 유체와는 다르게 흐름이 있어야 세척의 효과가 있으므로 chemical cleaning이나 수압시험과는 다르게 steam이 고여있는 곳은 세척이 됐다고 할 수 없으므로 Dead zone이 발생하지 않도록 가배관을 구성해야 합니다. 이는 steam turbine회사와 협의하여 구조적으로 발생할 수밖에 없는 Dead zone에 대하여 합의하고 Dead zone에 잔존하는 이물질은 air를 이용한 세척이나 사람이 직접 접근하여 이물질을 제거하는 등으로 오염 요소를 해소해야 합니다.

 

Steam blowing의 판정기준

steam blowing의 종료는 steam turbine회사의 승인에 달려 있습니다. steam turbine의 근본적인 목적인 steam을 turbine에 넣어도 될 정도의 높은 수준의 깨끗한 steam인지를 학인하는 단계이기 때문입니다. steam blowing으로 내부 이물질을 외부로 배출했다면 가배관 말단에 target plate를 설치하여 판별합니다. target plate에 몇 개 이하의 이물질이 찍히고 가장 끝 이물질의 사이즈가 몇 밀리미터 이하의 이물일이 찍힐 경우에 한하여 합격을 판결합니다. 이는 steam turbine회의사의 요구사항을 사전에 확인해야 합니다. target plate의 사이즈와 재질에 따라 이물질의 찍힘 정도가 달라질 수 있기 때문에 이 또한 steam turbine 회사에서 요구하는 사양 및 개수를 확인하여 target plate를 구매 및 설치해야 합니다.

 

Steam Blowing의 중요성

Steam Blowing은 발전소의 효율적인 운영과 안전을 위해 매우 중요한 과정입니다. 배관 내부의 이물질이 제거되지 않으면 증기 터빈에 손상을 줄 수 있으며, 이는 발전소의 운영에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 Steam Blowing을 통해 배관 내부를 깨끗하게 유지하는 것이 중요합니다.

 

결론

발전소 공사단계에서 실시하는 Steam Blowing은 배관 내부의 이물질을 제거하여 증기 터빈의 손상을 방지하고, 발전소의 효율적인 운영과 안전을 보장하는 중요한 과정입니다. 이 과정을 통해 발전소는 안정적으로 운영될 수 있으며, 장기적인 운영 비용을 절감할 수 있습니다.