해양생물의 대량유입에 대한 발전소 취수설비의 성능 분석과 개선

Abstract

발전소 취수설비는 해양생물의 대량 유입에 의해 종종 폐쇄되어 감발이나 발전정지의 요인이 되고 있으나 이에 대한 취수설비의 해양생물 제거 성능을 파악하거나 그 개선 방안을 찾는 것은 용이하지 않았다. 어망, travelling screen, drum screen 과 debris filter 등의 취수설비는 냉각수를 거르는 과정에서 해양생물 유입량과 screen에 상관하는 압력손실(head loss)의 값을 가진다. 따라서 각 screen의 표본과 실제 해양생물을 유동시험장에 적용하여 압력손실을 측정하고, 수치해석으로 각 screen의 표본과 실제 해양생물을 유동하여 취수설비의 최고 허용 압력강하에서 갖는 제거 성능을 분석하였다. 주요 대량유입에 따른 상관계수를 구하여 취수설비의 최고 허용압력강하에서 갖는 제거 성능을 분석하였다. 주요 대량유입 해양생물인 크릴과 해파리에 대한 drum screen과 traveling screen의 제거성능은 산술적 방법과 실험적 방법에서 큰 차이가 없었으며, 해양생물의 최대 유입량에 대해서는 무두 충분하지 않았다. 유동시험장에서 사용한 차압설정값 50cm W.C.는 순환수 펌프가 trip되고 감발 및 발전정지를 해야 하는 시점이므로, 20 ~ 30 cm W.C.에서 충분한 성능을 갖추려면 안전계수를 곱하여 약 10배의 성능을 갖는 취수설비가 필요하다는 결과를 얻었다. 따라서 하나의 방안으로서 현 취수설비의 기능에 간섭이 없으면서 높은 속도의 스크린 회정을 통해 해양생물 제거물이 향상된 고속스크린을 제시한다. 고속스크린을 비롯하여 취수설비 방식과 screen의 개선방안으로 도출한 사항들에 대해 위와 같은 유동시험과 수치해석으로 제거성능을 사전에 분석할 수 있다.