전 세계적 50개 이상의 유사한 시스템이 작동, 설치 또는 주문중

100시간의 정전 후 95MW 출력 달성 2~3시간이면 가능해져

독일 아놀드그룹(Arnoldgroup)은 1949년 설립돼 독일 슈투트가르트에 본사를 두고 있다. 독일, 체코, 폴란드, 중국에 생산공장이 있으며 약 400여명이 전 세계에 근무중이다.

아놀드사가 스팀·가스터빈 보온시스템(Warming System)을 통해 발전소운용의 유연성을 확보하는 기술을 선보이면서 많은 관심이 집중되고 있다. 보온시스템은 에너지절감, 설비 자산 스트레스 감소, 비용 절감에 매우 효과적인 단열시스템이라는 점에서 발전소 현장에서 각광을 받는 이유이다.

아놀드그룹 아시아지역 총괄 영업이사 Shen Yu와의 본지가 서울 삼성동 M호텔에서 인터뷰를 가졌다. Shen Yu 이사는 한국의 발전 공기업은 물론 민간 복합화력 발전사에 관심을 보이면서 한국과 좋은 협력적 파트너가 되길 원한다고 밝혔다.
아놀드그룹 아시아지역 총괄 영업이사 Shen Yu와의 본지가 서울 삼성동 M호텔에서 인터뷰를 가졌다. Shen Yu 이사는 한국의 발전 공기업은 물론 민간 복합화력 발전사에 관심을 보이면서 한국과 좋은 협력적 파트너가 되길 원한다고 밝혔다.

Mr.Werner Arnold 사장은 "ARNOLD 그룹은 고품질 가스 및 증기 터빈 단열 제품으로 세계적으로 유명한 회사"라며 "ARNOLD에서는 기존 단열시스템, 터빈 단열, 원자력발전 단열, 해양 단열, 자동차 단열은 물론 모바일 현장 가공 지원을 하고 있다"고 밝혔다.

그는 "다양한 산업 분야를 위한 유연하고 개별적으로 맞춤화된 솔루션이 우리의 강점이다"며 "독일 내 자체 개발 및 생산으로 인해 어떠한 요구사항도 정확히 대응할 수 있다"고 말했다.

그러면서 "산업 생산 시설을 위한 혁신적인 단열시스템과 기계 서비스 솔루션을 제공하는 유능한 파트너가 될 것"이라며 "그동안의 수년간 축적된 경험과 주요 가스 및 증기 터빈 제조 지멘스, 미쓰비시, GE 등 업체와의 긴밀한 협력을 통해 전 세계 시장의 공급하고 있으며 한국에서도 서인천 발전소 및 제주발전소에 납품된 실적이 있으며 최근에는 현대산업개발과 통영에 있는 가스 발전소에서 보온 설비를 설치중에 있다"고 밝혔다.

Arnoldgroup는 획기적인 아이디어를 사용해 지속적으로 개선돼 온 매우 성공적인 단열시스템을 개발해 전 세계적으로 주목을 받고 있다.

아놀드 터빈 절연 시스템은 가스 누출 및 기계 작동으로 인한 막대한 재정적 손실을 방지할 수 있다. 아놀드사는 완벽한 결과를 제공하기 위해 고품질 재료로만 제작됐으며 3D 디자인을 통한 정확한 절연 보온의 위치를 배열한 것이 특징이다.

터빈 스프레이 단열시스템을 개발해 특히 1,000MW 이상의 증기 터빈을 위한 턴키 방식의 스프레이 단열 솔루션을 제공하고 단열 표면은 이음새가 없으며 뛰어난 독일 장인의 기술을 통해 만들어졌다. 터빈 판금 절연 시스템은 단순한 터빈 형상과 유지 관리가 매우 용이하다는 것이 장점이다.

이를 통해 ▲원자력 발전 절연 시스템 공급 ▲방지 시스템 - 모든 종류의 소음원에 대해 소음 차단 장치와 특수 소음 방지 시스템을 제공 ▲가스 및 증기 터빈 현장 유지 관리, 수리 및 서비스와 관련된 OEM 현장 서비스를 제공한다.

아놀드사는 고객 스스로 해결할 수 없는 기계적으로 정교한 문제에 대한 솔루션을 개발해 고객의 요구에 최적화된 서비스를 제공한다. 이동식 기계를 사용하면 전 세계 어디에서나 모든 종류의 정교한 기계 작업을 신속하게 수행 현장 가공 서비스의 사용 분야에는 주로 가스 및 증기 터빈이 포함되며 선박 및 항만 크레인부터 화학 및 정유 회사에 이르기까지 다양하게 적용할 수 있다.

박병일 한국지사 고문(왼쪽)과 Shen Yu 이사가 아놀드사 제공하는 보온시스템의 장점에 대해 토론을 갖고 있다.
박병일 한국지사 고문(왼쪽)과 Shen Yu 이사가 아놀드사 제공하는 보온시스템의 장점에 대해 토론을 갖고 있다.

Arnold의 Warming and Insulation System은 50일 이내에 설치될 수 있으며 기계적 정지 작업 범위에 병렬 활동 통합이 제공되면 일반적인 정지 일정에 영향을 주지 않고 증기 터빈 주요 범위 내에서 작동할 수 있다. 단열재는 최대 15회의 제거·교체 주기 동안 보장되며 유일한 요구사항은 Arnold 기술 고문이 현장에 있어 해당 활동을 지원하고 설치 품질이 Arnold의 엄격한 표준을 충족하고 있다.

현재 Arnold의 Warming and Insulation System은 전 세계적으로 50개 이상의 유사한 시스템이 작동, 설치 또는 주문중에 있다고 설명했다.

■Warming System

ARNOLD flexible insulation system on the Siemens SGT5-8000H test bed in Irsching, Germany.
ARNOLD flexible insulation system on the Siemens SGT5-8000H test bed in Irsching, Germany.
케이싱하기전에 보온시스템을 장착한 터빈 모습.
케이싱하기전에 보온시스템을 장착한 터빈 모습.

복합화력발전은 풍력 및 태양 에너지를 사용하여 재생 에너지 발전시 풍력 및 태양광 공급이 원활하지 못 할 경우 전력을 안정적이고 효율적으로 생산 공급하기 위해 기저부하 서비스로 설계돼 약 10년 동안 사용돼 왔다.

'Warming System'은 첫 번째는 대형 프레임 가스터빈의 더 빠른 시동을 함으로써 이러한 설비가 전기 수요 변화에 더 빠르게 대응할 수 있도록 했다. 또 증기 터빈과 밸브의 작동 유연성을 높이는 동시에 사이클링 통풍 흡수로 인한 스트레스를 줄일 수 있다. 그리고 열 회수 증기 발생기 및 증기 시스템에 더 많은 운영 유연성을 확보하는 것이다.

터빈 예열 시스템이 없으면 D11 상단과 하단 케이싱 사이의 온도는 어터빈 정지 후 약 4~12시간 동안 재가동하는 데 방해가 된다. 가열 시스템이 활성화되기 전 상단 및 하단 곡선 세트 간의 AT 차이는 Arnold 단열재의 우수한 품질에 기인한다.
터빈 예열 시스템이 없으면 D11 상단과 하단 케이싱 사이의 온도는 어터빈 정지 후 약 4~12시간 동안 재가동하는 데 방해가 된다. 가열 시스템이 활성화되기 전 상단 및 하단 곡선 세트 간의 AT 차이는 Arnold 단열재의 우수한 품질에 기인한다.

독일의 Arnold Group이 모든 복합 사이클의 고유한 작동 요구사항을 충족하는 데 있어 오늘날 가스터빈의 유연성을 보완하기 위해 대량 맞춤화가 가능한 고도로 엔지니어링된 스팀/가스터빈 온난화 시스템을 성공적으로 개발했다고 설명했다.

다만 기술적인 발전을 통해 보온시스템을 유연성을 강조한 것이지 터빈 온난화 시스템은 새로운 것이 분명 아니다.

그러나 약 5년 전 Arnold 시스템이 시장에 출시되기 전까지 사용한 제품은 일반적으로 직물(단열재)에 통합된 열선인 옛날 할아버지들이 사용하던 전기담요와 유사했다. 문제는 터빈 케이싱에 대한 이상적이지 않게 장착(열 누출 및 고르지 않은 케이싱 스트레스에 기여)함으로 상대적으로 낮은 장기 내구성(단계적 손상에 대한 민감성 때문에)이 문제였다.

이와는 대조적으로 Arnold는 터빈 예열 시스템과 터빈 표면에 완벽하게 맞는 연동 고성능 블랭킷을 특징으로 하는 독립적인 단열시스템을 결합한 제품이라는 점에서 차별화를 가져왔다.

터빈 Warming System을 사용해 시동 시간을 단축했다는 것이 경제성을 가져올 수 있었다는 게 Arnold 측의 설명이다.

Arnold는 자사의 combination warming/insulation 시스템이 전 세계에서 유일하게 상용화되어 있으며, D11 스타일 복합 HIP 케이싱 유닛의 고온 시동 온도에서 유닛 가동 중단 후 최소 10일 동안 유지보수할 수 있다고 밝혔다.

복합 사이클의 경우 100시간의 정전 후 장치가 95MW 출력을 달성하는 데 걸리는 시간에서 2~3시간이면 정상 출력이 가능하다는 것이 가장 큰 장점이다. Arnold 시스템은 상부 및 하부 케이싱 절반을 ΔT의 ΔT로 몇 도만 유지하고, 로터 수축 및 케이싱 축 성장을 제어해 소위 "로터 단락" 및 "케이싱 길이" 조건을 방지하는 기능이 입증했기 때문이다.

문의 : 아놀드사(www.arnoldgroup.com) 한국지사 박병일 고문(+82 107229 9029)  이메일 : byungilpark@arnoldgroup.com/서울시 영등포구 여의서로 43 한서리버파크 1007호 
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