이 기준은 생활폐기물 소각처리시설의 여열이용설비(터빈설치)공사에 적용하는 설비의 제작, 납품, 설치, 시험, 검사 및 시운전 등에 대하여 적용한다.

KCS 33 10 10 (1.2)에 따른다.

(1) KS B 6015 증기터빈 일반 시방

(2) KS B 6084 증기터빈 인수·인도 시험

KCS 33 20 05 (1.3)에 따른다.

KCS 33 20 05 (1.4)에 따른다.

생활폐기물 소각시설의 폐열보일러에서 발생한 증기로 전기 및 온수를 생산하기 위한 설비로서 구성 방식에 따라 전용 발전 방식, 전용 온수생산 방식, 열병합 발전 방식(발전과 온수 생산)으로 구분하며, 방식의 선택은 전기 및 열 수요처의 조사를 시행하여 최적의 시스템으로 구성한다.

(1) 전용 발전방식

① 발전설비는 공급 증기량 변동 등에 대해 안전한 운전이 가능한 구조로 한다.

② 증기터빈의 운전 방식은 발생 증기의 변동에 따라 발전량이 변동되도록 하는 운전 방식과 증기터빈 입구 측의 증기량을 일정하게 유지하도록 제어 운전하는 방식으로 구분하며, 운전 시 여건에 따라 운전 모드를 선택할 수 있도록 한다.

③ 증기터빈 발전기 및 저압증기 복수기를 안전하고 적절하게 운전하기 위하여 감지 및 보호 설비를 구비하며(추가 시설 가능) 중앙제어실에서 감시 제어한다.

(2) 전용 온수생산 방식

① 온수생산 설비는 공급 증기량 변동 등에 대해 안전한 운전이 가능한 구조로 한다.

② 온수생산 설비의 운전 방식은 발생 증기의 변동에 따라 온수 생산량이 변동되도록 하는 운전 방식과 온수 생산량이 일정하도록 입구측의 증기량을 일정하게 유지하여 제어하는 운전 방식으로 구분하며, 운전 시 여건에 따라 운전 모드를 선택할 수 있도록 한다.

(3) 열병합 발전방식

① 열병합 발전 방식은 발전설비와 온수공급 설비를 병행으로 설치하여 발전 후의 복수열을 온수공급 설비에 동시에 공급할 수 있는 설비로 한다.

② 발전설비 인입 증기량 및 발전 후의 복수된 응축수의 변동에 대해 안전한 운전이 가능한 구조로 한다.

③ 필요에 따라 발전설비 및 온수공급 설비의 동시운전과 개별 운전이 가능한 방식을 채택할 수 있도록 한다.

④ 설비의 감시와 보호 및 전력과 온수의 효율적인 공급을 위하여 감지 및 보호설비를 구비하며(추가 시설 가능) 중앙제어실에서 감시 제어한다.

KCS 33 20 05 (1.6)에 따른다.

KCS 33 20 05 (1.7)에 따른다.

KCS 33 20 05 (1.8)에 따른다.

KCS 33 20 05 (1.9)에 따른다.

KCS 33 20 05 (1.10)에 따른다.

KCS 33 20 05 (1.11)에 따른다.

KCS 33 20 05 (1.12)에 따른다.

KCS 33 20 05 (1.13)에 따른다.

KCS 33 20 05 (1.14)에 따른다.

KCS 33 20 05 (1.15)에 따른다.

KCS 33 20 05 (1.16)에 따른다.

KCS 33 20 05 (2.1)에 따른다.

(1) 적용범위
본 시방은 발전용 복수 터빈에 대해 적용한다.

(2) 정격출력

① 회전수, 입구 증기의 압력 및 온도, 재열온도, 배기 압력(또는 복수기의 냉각수량과 그 온도) 등의 운전조건이 설계기준 조건과 같을 때의 발전기 단자에서 보증되는 최대 연속출력으로 한다.

② 보일러 급수펌프(또는 이 밖의 대형 보조기기)가 터빈에 의해 구동될 경우, 펌프 등의 구동 동력은 상기 정격출력에는 포함시키지 않는다.

(3) 경제출력
터빈의 가장 경제적인 출력으로, 정격출력에 대한 비율은 구입자와 제작자 간 협정으로 결정한다.

(4) 무부하 운전 및 최저부하운전: 발주자 및 수급인이 협의하여 결정한다.

(5) 열 또는 증기 소비율 보정

① 정격출력 이상의 부하에 대해서는 보정하여도 무방하다.

② 급수펌프나 급수 가열기 등이 별도 계약될 경우 또는 펌프의 압력상승과 효율이 발주자로부터 지정되지 않는 경우에는 보정 기준이 되는 조건을 시공계획서 및 제출물에 명시한다.

③ 보정 값에 대한 공차를 정할 경우에는 발주자와 수급인이 상호 협의하여 결정한다.

(6) 증기표 : 보정 및 계산에 사용되는 증기표는 운전지침서에 기재한다.

(7) 조속 장치: 정격조건으로 운전 중 정격부하를 차단한 경우 비상 조속기가 작동하여 회전수의 상승을 방지한다. 또 운전지침서 및 시공 상세 도면에 명시가 되어 있지 않은 경우에는 다음 특성을 적용한다.

① 무부하에서 정격부하까지의 정격속도 조정율은 정격 회전수의 3~5%로 한다.

② 터빈 정지 중에 조정률을 조정할 수 있는 구조로 한다.

③ 경사 조정률의 최저값은 무부하에서 전부하까지 평균 속도 조정률의 0.4배 이상으로 한다.

④ 0~10% 부하범위의 경사 조정률의 최대값은 제한하지 않는다.

⑤ 조정장치는 동적으로 안정한다.

(8) 속도조정
터빈의 속도 조정범위(무부하 운전 시)는 시방서에 명시가 되어 있지 않으면 정격회전수의 상하 각 6%로 하고, 터빈 발전기에서는 운용상 회전수의 98% 이하 101% 이상의 연속운전을 요구하지 않도록 한다.

(9) 비상정지 장치
터빈은 다음의 경우에 비상정지가 되어야 한다.

① 배기 압력이 정해진 한도 이상으로 상승한 경우

② 윤활유 압력이 정해진 한도 이하로 저하한 경우

③ 추력베어링이 정해진 한도 이상으로 마모되거나 온도가 상승한 경우

④ 터빈의 진동이 정해진 한도 이상으로 상승한 경우

(10) 최대 회전수

① 과속도 시험은 제조업자의 공장에서 실시하며, 정격 회전수의 115%를 초과해서는 안 된다.

② 정격 회전수의 115% 이상의 시험을 실시할 경우 정격 회전수의 120%를 초과하지 않아야 한다.

(11) 진동
터빈 진동은 축 또는 베어링을 대상으로 측정해도 좋다. 허용 진동은 제작자에 의해 제출되어 승인된 운전 지침에 따른다.

(12) 소음
소음도는 운전에 지장이 없도록 낮게 유지한다.

(13) 위험속도
터빈에 피구동기를 결합시킨 경우의 위험속도는 (8), (9) 및 (10)에 명시한 회전수 범위의 운전에 지장이 없도록 정격 회전수로부터 떨어지게 한다.

(14) 고온에 노출되는 부분에 대한 조건
고온에 노출되는 부분의 재료는 고온 영역에서의 특성을 고려한다.

(15) 윤활유 온도의 제한값
베어링 출구의 윤활유 온도는 77℃ 이하로 한다. 출구온도 대신에 베어링 메탈 온도를 사용하여 규정하는 것도 가능하다.

(16) 윤활유
사용 윤활유는 공급자와 협의하여 결정한다.

(17) 표준 장비품
터빈에 공급할 부속품은 다음에 의한다.

① 터빈의 대판, 필요하다면 발전기 대판 및 베어링대(기초볼트 등 포함)로 한다.

② 변형 이음의 경우에는 그 일체로 하고, 고정 이음의 경우에는 그 한쪽 및 이음 너트로 한다.

③ 고압증기 밸브 및 공급 범위 내의 연결 배관

가. 교환이 가능한 증기 여과기

나. 재열증기 정지밸브(비고: 가. 및 나.를 결합시킨 것도 가능)

다. 주 조절 밸브

라. 주증기 정지 밸브로부터 터빈까지의 증기관 및 그 지지 장치

④ 재열증기 밸브 및 공급범위 내의 연결 배관

가. 교환 가능한 증기 여과기

나. 재열증기 정지밸브

다. 인터셉터(interceptor)

라. 재열증기 정지밸브 및 인터셉터 밸브에서 터빈 입구까지의 증기관으로 한다.

⑤ 속도장치 및 제어장치

⑥ 비상 조속기

⑦ 필요한 경우에는 배수 배출기구

⑧ 글랜드 실 용의 증기 조정 장치(필요한 밸브, 배관 일체 및 필요한 경우 글랜드 스팀 콘덴서를 포함)

⑨ 윤활장치

가. 주유 탱크

나. 유냉각기

다. 윤활유 여과장치

라. 주 및 보조 윤활유 펌프 및 구동장치(보조 펌프는 저유위에서 자동기동)

마. 10,000㎾를 초과하는 터빈의 경우에는 주 및 보조 윤활유 펌프의 고장 시 터빈을 안전하게 정지시키기 위해 요구되는 비상용 펌프(구동기 포함) 또는 수동 펌프

바. 윤활장치 및 그 밸브, 유관 등

사. 비상시에 오일펌프를 정지시키는 장치

아. 윤활유 청정기

⑩ 터닝 장치(터빈 정지 중 로터가 열충격에 의하여 휘지 않도록 할 필요가 있는 경우)

⑪ 터빈용의 보온재 및 단열재(주증기 정지밸브 또는 재열증기 정지 밸브로부터 터빈에 이르는 증기관용을 포함)

⑫ 복수터빈의 경우 비상용 대기방출 밸브 또는 대기 방출용 다이아프램

⑬ 상판 덮개, 로터 등의 해체 및 이양용 특수 장비 및 공구

⑭ 설치 및 보수에 필요한 도면 및 운전, 보수용의 취급설명서

⑮ 기계에 직속된 사다리, 조작대, 난간 등

⑯ 회전속도계

⑰ 증기압력계(터빈 입구, 배기, 중간점 등 필요한 부분)

⑱ 유압계

⑲ 오일 탱크의 유면계

⑳ 터빈의 입구, 배기 및 필요한 중간 지점의 증기온도 및 윤활유 관계 온도계

(18) 감시계기

① 터빈은 다음 사항을 계측, 지시 또는 기록하는 계기를 설치한다.

가. 터빈 회전수

나. 주증기 정지밸브 앞 및 재열증기 정지밸브 앞의 압력 및 온도

다. 터빈의 배기압력

라. 터빈 베어링 입구의 유압

마. 터빈 베어링 출구의 유온도

바. 조절밸브의 개도

사. 터빈 진동 진폭(10,000㎾ 이하의 터빈은 설치하지 않아도 된다)

② 발주자의 지시 또는 공급자의 추천에 따라 터빈에 다음 사항을 측정할 수 있는 계기 또는 장치를 설치한다.

가. 베어링 메탈의 온도

나. 추력 칼라(thrust collar)와 베어링 간의 상대적인 축 위치(또는 추력 베어링의 마모량)

다. 케이싱의 신장

라. 축과 케이싱의 신장 차

마. 축의 편심

바. 기동 시 및 과도상태에 필요한 증기 또는 케이싱 메탈의 온도, 혹은 온도차

사. 필요한 표시 및 경보를 위한 접점

(19) 보안장치
조속기, 비상조속기에 추가하여 터빈을 보호하는 제장치로서 다음의 장치들을 발주자의 요구 시 또는 공급자의 추천에 의해 설치한다. 단, 정격출력이 10,000㎾를 초과하는 터빈에는 다음의 ①, ②를 설치한다.

① 진공저하 비상 차단장치

② 추력베어링 이상 차단장치

③ 입구 증기압력 저하 제한장치

④ 입구 증기온도 저하 제한장치

⑤ 압력제어관의 압력 이상 상승 방지용 안전밸브 등

⑥ 유기관의 역지밸브

⑦ 윤활유압 저하 비상 차단장치

⑧ 부하 제한장치

⑨ 진공 저하 부하 조정장치

⑩ 오일 탱크의 유면저하 표시장치 및 경보장치

⑪ 발전기 내부에 고장이 발생했을 때 차단시키는 장치

(1) 열교환기는 가장 최근에 발행된 규격, 표준 및 해당 법규에 따르고, 운전의 특성을 반영하여 설계, 제작, 설치한다.

(2) 다른 규정이 없는 한 모든 열교환기는 연속적으로 운전되도록 설계하고, 정격용량의 20%~100%의 부하범위에서 운전이 용이하도록 한다.

(3) 열교환기를 설치하거나 보수하는 데 어려움이 없도록 하고, 열교환기와 부속품들의 조작이 용이하도록 들어올리기 위한 리프팅 럭(lifting lug)이나 아이볼트를 설치하며, 중량 덮개에는 힌지를 설치한다.

(4) 열교환기는 쉘-튜브형, 직관 형식을 사용한다. 필요 시 튜브는 충격방지용 덮개(impact shield)로 보호하도록 하고, 진동을 극소화한다.

(5) 열교환기의 관과 케이싱은 연결된 파이프 계통에 맞도록 한다. 최소 설계 게이지압력은 1,000 kPa로 한다. 만일 진공이 발생하면 진공에 견딜 수 있어야 한다.

(6) 열교환기 재질로 주철은 사용하지 않는다.

(7) 열교환기의 관은 이음매 없는 관으로 한다.

(8) 열교환기는 그 사용 목적에 따라 압력, 온도 및 수위 등의 측정에 필요한 계기류를 설치할 수 있어야 하며, 배관 및 계기의 배치를 고려하여 주배관과 열교환기의 연결부를 설치한다. 또한, 기기의 안전을 고려하여 국제 규격이나 압력 용기 제작에 대한 국내 법규를 적용한 안전밸브를 설치한다.

(9) 부식 여유를 고려하여 열교환기의 본체, 헤드, 노즐과 덮개의 두께를 선정하고, 열교환기 시방서에 명시한다.

(10) 열교환기는 튜브 뭉치나 각각의 관을 쉽게 분리할 수 있어야 하고, 누수가 발생할 경우 관을 막을 수 있어야 한다. 열교환기 배치 시 튜브 뭉치를 빼낼 수 있는 적정한 공간을 두어야 하며, 열교환기는 관이 10%까지 막혀 있어도 정격운전이 가능한 전열면적을 가져야 한다.

(11) 청소를 목적으로 한 냉각수 연결부는 50 mm의 측면 플랜지 노즐을 설치한다.

(12) 필요하면 열교환기의 가장 높은 부분과 낮은 부분에 적당한 개수의 공기 배출관, 배 수관 등을 설치한다. 대기압보다 낮은 압력에서 열교환기가 운전될 때는 공동이 발생하지 않도록 공기 흡입 측의 설계와 배열에 주의한다.

(13) 열교환기 튜브 외면 증기 부위 본체와 온수 튜브 본체의 연결 플랜지 가스켓은 증기 기수 분리 부위의 열충격에 잘 견디는 스파이럴 재질로 한다.

(1) 온수 순환 펌프는 연속운전 및 병렬운전, 직렬운전에 적합하도록 한다.

(2) 각 펌프 및 그와 관련되는 기기는 조작, 보수하기에 쉽도록 배치한다.

(3) 펌프 및 모든 보조기기는 계통에 맞추어 자동 또는 수동 운전이 가능하도록 한다.

(4) 펌프의 부품과 부속품들은 사용되는 유체의 물성치 및 특성에 맞는 재질을 선택하며, 내마모성 및 내부식성이 있도록 한다.

(5) 펌프 케이싱은 유지보수를 쉽게 하기 위해 분할방식으로 하고, 임펠러와 축을 케이싱으로부터 분리할 경우 주배관 및 밸브 등에 방해를 받지 않도록 한다.

(6) 모든 원심펌프의 임펠러는 각각 정적, 동적 평형을 이루도록 한다.

(7) 모든 수평형 펌프는 그 구동 전동기와 같이 견고한 구조의 공통베드 위에 설치한다.

(8) 펌프의 효율은 KS B 7501에서 규정하는 효율 이상으로 한다.

(9) 대형 펌프의 베어링은 윤활유를 사용하고, 표면적을 갖는 슬리브형으로 한다. 수직 펌프의 베어링은 어떤 운전조건 하에서도 축의 움직임이나 진동으로부터 축을 보호하도록 베어링 간 간격을 둔다.

(10) 수평축 펌프에서 베어링 하우징은 설치된 곳으로부터 펌프나 전동기의 분해 없이 베어링을 교체할 수 있도록 한다. 또한, 베어링 하우징은 물, 펌핑유 및 먼지의 유입을 효과적으로 막을 수 있도록 한다.

(11) 펌프 유량-양정 특성은 유량이 감소함에 따라 유량이 영점에 도달하면 최대 양정까지 연속적으로 증가하는 특성을 갖도록 한다.

(12) 펌프 흡입측 배관에는 차단밸브 및 신축관을 설치하고 토출측에는 신축관, 체크밸브 및 차단밸브를 설치한다. 펌프의 흡·토출 측에 압력계를 설치한다.

KCS 33 20 05 (2.3)에 따른다.

KCS 33 20 05 ( 2.4)에 따른다.

KCS 33 20 05 (2.5)에 따른다.

KCS 33 20 05 (2.6)에 따른다.

KCS 33 20 05 (2.7)에 따른다.

KCS 33 20 05 (2.8)에 따른다.

KCS 33 20 05 (2.9)에 따른다.

KCS 33 20 05 (3.1)에 따른다.

KCS 33 20 05 (3.2)에 따른다.

KCS 33 20 05 (3.3)에 따른다.

KCS 33 20 05 (3.4)에 따른다.

개개의 터빈에 대해 그 각부 조립도 및 취급설명서를 참조하여 각 부 구조와 기능을 이해한 후에 설치 및 조립 작업을 한다.

(1) 터빈은 매우 민감하므로 구조계산에 따라 독립기초로 설치하며, 각 부품을 기초 위에 설치할 때는 기초와 장치에 내부응력이나 변형이 발생하지 않도록 균등하게 지지한다.

(2) 각 부품을 볼트 조임할 때는 변형이 생기지 않도록 청결하고 또 굽힘이 없는 상태로 조인다.

(3) 회전축과 커플링에 과대한 응력이 가해지지 않도록 베어링에 정확한 하중을 주기 위해 중심 맞추기를 정확히 하고, 수평, 수직 교정은 제출되어 승인된 베어링 교정 자료에 따라 실시한다.

(4) 베어링메탈, 글랜드 부위, 노즐 다이어프램 및 회전자 등의 틈은 터빈 제작자가 제출한 틈 허용치수표에 따라 조정한다.

(5) 어떤 경우에도 터빈 제작자가 허용하는 이상의 외력 및 모멘트가 터빈에 가해지는 일이 없도록 복수기와 터빈을 주의해서 결합한다.

(6) 회전자를 매달 때는 매달림용 빔과 가이드를 이용하여 축을 반드시 수평으로 유지하면서 들어 올리고, 정지부와 접촉하여 블레이드나 다이어프램을 상하지 않도록 주의한다.

(7) 각 부위의 배관 설계, 제작, 설치 불량으로 터빈에 변형이 발생하거나 기동 및 운전 시 열팽창에 의해 가동에 방해가 되지 않도록 주의한다. 그러므로 길이의 루프 또는 직각 휨, 스프링 행거 및 롤러 등으로 적당하게 지지하여 배관에 내진동성이나 변형성을 주어 응력을 허용값 내로 유지한다.

(8) 모든 관계의 접합면은 정확한 재료와 치수의 개스킷을 사용하여 평행하고 균등하게 또한 견고하게 결합한다.

(9) 터빈 각 부에는 적절한 배수관을 설치하여 어떤 곳에서도 물이 고이는 부분이 없도록 하고, 물이 역류하는 일이 없도록 주의한다.

(10) 설치 조립할 때 이물이 터빈 내나 관내로 들어가지 않도록 주의한다. 내부는 완전히 청소해서 조립하며, 특히 옥외에 보관된 배관류 등은 철저하게 청소한다.

(11) 조립 후 윤활유 계통은 사전에 청소하여 조립 중에 제거하지 못한 작은 이물을 제거한다. 이때 순환속도는 되도록 빠를수록 좋고 윤활유 온도는 처음에는 65∼70℃, 마지막은 25∼70℃가 바람직하다.

(12) 모든 조정장치 및 보안장치는 조정을 정확히 실시한 후 다시 작동 상태를 확인한다.

(13) 기초 침하나 그 밖의 설치 시의 사정에 의해 터빈의 수평, 수직도는 운전개시 후 달라지는 경향이 있으므로, 운전개시 후 때때로 터빈의 수평, 수직도 변화에 대해 계측하고, 그 변화량이 제작자가 요구하는 값 이상이면 수정작업을 한다.

(14) 설치, 조립 중의 중요한 점은 모두 기록에 남기고, 시운전 시에는 모든 압력, 온도, 열팽창 등의 정확한 기록을 남겨둔다.

(1) 열교환기를 설치하기 전에 열교환기의 설치 방향, 기초의 기준선, 기초볼트, 기중용 고리 등의 이상 유무를 확인한다.

(2) 운반기기 및 장비가 열교환기 무게에 견딜 수 있는지 조사한다.

(3) 기초판의 상, 하면을 깨끗이 한다.

(4) 기초 콘크리트 면은 완전히 고르기를 하고 압축공기 등으로 깨끗이 한다.

(5) 열교환기 노즐이나 플랜지 보호용 덮개는 공사감독자의 지시가 있을 때까지 제거하지 않는다.

(6) 설치할 동안 기초볼트나 볼트 나사 부분에 손상이 없도록 특별히 조심한다.

(7) 설치나 수평 교정을 위하여 시임(shim)이나 쐐기(wedge)를 사용한다. 일반적으로 시임이나 쐐기는 콘크리트 기초 상에 고정된 박판 위의 기초볼트 양쪽에 설치하며, 수평 교정 작업을 동시에 시행한다.

(8) 기초볼트 사이의 거리가 큰 경우에는 기초판의 휨을 방지하기 위하여 추가로 시임이나 쐐기를 기초볼트 사이에 위치시킨다.

(9) 기기의 균형이 끝나면 모든 기초볼트를 단단히 조이고, 균형을 잡고 있는 시임이나 쐐기가 느슨해지는 것을 방지하기 위하여 점용접을 하여 고정시킨다.

(10) 시임과 쐐기의 재료는 탄소강으로 기계가공 또는 그라인딩하여 준비한다. 시임과 쐐기의 재료로 목재 조각, 벽돌(brick), 또는 콘크리트 블록 등을 대체 사용하지 않는다.

(11) 수직형 용기는 수직으로 설치되도록 정렬시키고, 수평형 용기와 열교환기는 균형을 잡아 수평하게 설치되도록 정렬시킨다.

(12) 마감재가 양생되면, 운전 중에 발생하는 열팽창을 허용할 수 있도록 기초볼트용 너트를 약간 느슨하게 풀어놓는다. 열팽창이 발생하는 기기로는 수평형 압력용기(고온 유체 저장)와 열교환기 등을 포함하며, 발주자가 요구하는 기기에 대해서도 적용한다.

KCS 33 20 05 (3.4)에 따른다.

KCS 33 20 05 (3.5)에 따른다.

KCS 33 20 05 (3.6)에 따른다.

KCS 33 20 05 (3.7)에 따른다.

KCS 33 20 05 (3.8)에 따른다.

KCS 33 20 05 (3.9)에 따른다.

KCS 33 20 05 (3.10)에 따른다.