한국전력 전력연구원(원장 김태균)은 2018년 4월부터 지난해 8월까지 한국동서·서부·중부발전과 함께 연구과제 수행을 통해 개발한 발전용 가스터빈 연소기 동압센서 건전성 평가 장치의 실증을 마쳤다고 17일 밝혔다.
가스터빈 연소기 동압센서는 고온 고압에 노출되는 연소기의 안정적인 운전을 위한 감시 센서로 이용되고 있다. 화염에 의해 형성되는 압력 파동의 변화인 연소 동압을 계측, 주파수 분석을 통해 감시할 수 있다.
일반적으로 국내 발전용 가스터빈 1기에는 약 14~16개의 동압센서가 설치되는데, 발전소 계획정비 기간이 도래하는 시점에 별도의 검사나 진단평가를 시행하지 않고 전량 교체하고 있다. 문제는 동압센서 개당 가격이 최대 3000만원에 달해 교체 비용을 획기적으로 절감할 수 있는 장치 기술이 필요했다.
동압센서 건전성 평가 장치는 사용 중인 동압센서를 대상으로 공압·음압·수압의 3단계 측정법과 정량적인 측정지표를 적용해 성능평가 후 지속 사용 여부를 사용자에게 알려준다. 공압과 음압 측정법은 연소기 케이싱에 취부돼 있는 동압센서가 고유 스펙을 유지하고 있는지 신속하게 확인한다. 수압 측정법은 센서 계측의 지연, 상승 및 지속시간과 동압크기의 정량적 지표를 이용해 이상 유무를 정확히 분석한다.
실증은 올해 1~2월 개발에 참여한 발전 3사의 사업소인 울산·평택·서울복합화력 발전소에서 진행됐다. 총 35개의 동압센서 건전성을 평가해 34개가 재사용이 가능함을 확인했다. 가스터빈 기종에 상관없이 모든 연소기 동압센서를 평가할 수 있고 국내에서 운용중인 복합화력 가스터빈에 확대 적용할 경우 연간 30억원의 교체 비용 절감이 기대된다.
전력연구원 관계자는 “현재 추진 중인 국책사업 ‘표준가스복합발전모델의 운영기술 개발’을 수행하며 실증할 예정인 한국형 표준가스복합발전 운영최적화 솔루션으로도 활용할 계획”이라고 말했다.
