순환 유동층(circulating fluidized bed, CFB) 보일러는 높은 열 관성 및 강한 축열 능력을 가지고 있어 거의 제로 출력의 부하 조절이 가능합니다. 그러나 현재 산업계에서는 대형 CFB 설비의 부하 조절 관련 실험 연구가 적으며, 부하 조절 기간 중 주요 매개변수 변화 및 관련 제어 전략에 대한 연구가 부족한 실정입니다. 이에 350 MW 초임계 CFB 보일러를 대상으로 부하 조절 실험을 수행하였으며, 부하 조절 중 주요 매개변수 변화 규칙을 연구하고, 보일러 급수 유량 및 증기 터빈 종합 밸브 위치 제어 전략 최적화 방안을 제안하여 설비 운영 안전성을 보장하는 동시에 부하 조절 시간을 극대화하는 것을 목적으로 하였습니다. 실험 결과, 최적화된 초임계 CFB 설비는 85분 동안 5~8 MW 부하 부하 조절이 가능하였고, 실험 기간 동안 보일러는 건상 운전을 유지하였으며, 주 및 재열 증기 온도가 각각 566.0℃, 553.0℃에서 482.0℃, 472.0℃로 떨어졌으며, 평균 하강 속도는 각각 0.99℃/분, 0.95℃/분 이었습니다; 보일러 평균 층 온도는 875.8℃에서 730.9℃로 떨어졌으며, 평균 하강 속도는 1.70℃/분 이었습니다; 실험 중 고압실 배기 증기 온도는 최고 380.0℃에 달했으며, 조정 단계 증기 온도는 실린더 내벽 온도보다 높았으며, 보일러 수냉벽 및 수냉 중격벽 출구 벽 온도 편차는 부하 조절 시간 경과에 따라 점차 감소하여 최고 97.5℃에 달했습니다. 연구 결과는 초임계 CFB 설비의 시간 단위 부하 조절 가능성을 입증하며, 유사 설비의 공학적 실천에 참고가 될 수 있습니다.

초임계; 순환 유동층 보일러; 부하 조절; 건상 운전; 층 온도