Concept of Retrofit Eng’g

Concept of Retrofit Eng’g

두산중공업 (주)

1. Eng‘g의 제약조건과 요구사항 2. Retrofit Eng‘g Category

3. Eng‘g Category별 특성

4. Engineering Approach

5. Retrofit 분야의 동향과 전망

Concept of Retrofit Engineering Concept of Retrofit Engineering

장 비 및 성 능 의 유 지 및 개 선 보 수 기 간 최 소 화

Retrofit 비 용 의 최 소 화 재 발 방 지

기 본 Island Size

Stage 수 기 초 토 대 위 치

추 기 Line 제 작 능 력

잔 존 수 명 여 유 분 고 려

주 어 진 열 역 학 조 건 최 적 역 설 계

원 활 한 소 재 공 급

1. Eng’g의 제약조건과 요구사항

상 관 상 관 조 건 조 건 Engineering

Engineering 제 약

제 약 조 건조 건

Best Retrofit

Best Best Retrofit Retrofit

고 객 고 객 요 구 사 항 요 구 사 항 고객 요구사항

고객

고객 요구사항요구사항

상관 조건 상관

상관 조건조건 Eng’g 제약조건 Eng

Eng’’g g 제약조건제약조건

Concept of Retrofit Engineering Concept of Retrofit Engineering

Notes Notes I.

I. 성능

개선

: 오랜 오랜 운전으로 운전으로 인한 인한 성능 성능 및 및 효율 효율 저하 저하 문제점의 문제점의 근본적 근본적 해결 해결 목적 목적 II.

II. 수명

연장

: : 신규설비 신규설비 보유에 보유에 대한 대한 비용부담 비용부담 해소 해소 및 및 Decommissioning Decommissioning 까지 까지 안정적 안정적 운전 운전 목적 목적 III.

III. 설비개선

: : Utility Utility 의 의 Upgrade Upgrade 또는 또는 편의성 편의성 목적 목적 IV.

IV. 기능유지

: : 설비의 설비의 정상적인 정상적인 기능상태 기능상태 유지 유지 목적 목적 Category

Category Retrofit Retrofit 적용 적용 범위 범위 Class

Class “ “ A A” ” ^{Steam Path Steam Path 부를 부를 포함한 포함한} Main Proper Main Proper 에 에 대한 대한 Retrofit Retrofit (

( 단 단 , , TBN / GEN Island TBN / GEN Island 는 는 제외 제외 ) )

Retrofit

Retrofit 적용 적용 목적 목적

I, II, III, IV I, II, III, IV Class

Class “ “ B B” ” Steam Path Group Steam Path Group (

효율향상

수반

) ) I, II, III, IV I, II, III, IV Class

Class “ “ C C” ” Steam Path Part or Components Steam Path Part or Components II, III or IV II, III or IV Class

Class “ “ D D” ” ^{소모성 소모성 부품에 부품에 대한 대한 단순 단순 Repair Repair 또는 또는} Replacement Replacement II, III or IV II, III or IV 2. Retrofit Eng’g Category

Retrofit Eng ’g Category의 종류 Retrofit Eng

Retrofit Eng ’ ’ g Category g Category의 의 종 류 종 류

Concept of Retrofit Engineering Concept of Retrofit Engineering

적 용 범 위 T/G Island를 제 외 한 Major급 Retrofit 적 용 대 상 Main Prop.(RTR, BKT, DIPAH, CSG), BRG...

PJT 예 여 수 2호 기 T/G 교 체 공 사

Constraints - TBN Efficiency & kW Output - Foundation Opening Size - Foundation Loading - Pedestal Location - Equipment Interference - Retrofit Schedule

기 대 효 과 성 능 향 상 , 수 명 연 장 , 설 비 개 선

Scope of Retrofit for Class “A”

T/G Island : Use As-is

3. Eng’g Category별 특성

Class “A”

Class

Class “ “ A A ” ”

Concept of Retrofit Engineering Concept of Retrofit Engineering

■ T/G Complete Set, 고압 급수 가열기

■ 출력 상승 : 320MW

■ TBN : 3 Casing[HIP(1)+LP(2)]

■ 2 LP Rotor 4 Bearing

■ 발전기 단자전압 : 20.0 kV

■ Foundation : 건전성 입증 후 개조

Retrofit 내용

Retrofit 내용

■ 출력 : 300 MW, TC4F-25” LSB,

■ TBN : 4 Casing[HP(1)+IP(1)+LP(2)]

■ GEN : Hydrogen/Water Cool Type, 18.5kV 단자 전압

■ 2 LP Rotor 3 Bearing

■ 상업 운전 : 1977년 8월 13일

여수화력 #1호기 터빈 Retrofit 현황(사례)

Project 개요 Project 개요

변경전 변경후

Retrofit 내용

Retrofit 내용

Concept of Retrofit Engineering Concept of Retrofit Engineering

적 용 범 위 주 로 Steam Path에 대 한 Retrofit으 로 항 상 성 능 향 상 을 수 반 함 .

적 용 대 상 Main Prop.(RTR, BKT, DIPAH, CSG) PJT 예 고 리 1~4호 기 T/G 교 체 공 사

Constraints - TBN Efficiency & kW Output - Number of Stage

- Equip. Interference (Extraction) - Retrofit Schedule

기 대 효 과 성 능 향 상 , 수 명 연 장 , 설 비 개 선

LP Section Steam Path Retrofit HP & IP Section

Steam Path Retrofit

Scope of Retrofit for Class “B”

Class “B”

Class

Class “ “ B B ” ”

Concept of Retrofit Engineering Concept of Retrofit Engineering

■ 출력 증가 : 1.70% ~ 3.35%

■ 50-60,000 시간 Inspection Intervals

■ Long-Term Permanent Solution

■ Total Elimination of SCC

■ Welded Rotors Last for Plant Lifetime

Retrofit 내용 Retrofit 내용

■ 사양 : Nuclear Unit (587MW, 950MW)

■ OEM : GEC-ALSTHOM, Impulse Design

■ 잔존 수명 : 15,000 ~ 20,000 시간

■ 교체 범위 : All LP Steam Path Part

■ 교체사유 : Rotor Wheel부에 SCC로 인한 Crack 성장

신고리 1~4 호기 터빈 Retrofit 현황(사례)

Project 개요

Project 개요 Retrofit 잇점 Retrofit 잇점

Integral Shroud Blade

& Free Standing Blade Overall Improvements

in the LP Turbine (ABB)

Improved Blade Profile by 3D Flow Analysis

Concept of Retrofit Engineering Concept of Retrofit Engineering

적 용 범 위 Steam Path 부 에 대 해 성 능 향 상 이 수 반 되 지 않 는 단 순 Retrofit

적 용 대 상 Main Prop.(RTR, BKT, DIPAH, CSG) PJT 예 - 삼 천 포 1/2호 기 IP-1,2 단 Bucket교 체

- 인 천 2호 기 LSB 교 체

- 광 양 노 정 압 RTR/BKT 교 체 ...

Constraints - Prevention of Failure - Reversibility

- Retrofit Schedule 기 대 효 과 수 명 연 장 , 설 비 개 선

적 용 범 위 Seal류 , 소 모 성 부 품 에 대 한 단 순 Retrofit 적 용 대 상 Seal류 , Bearing, Bolt류 , Shim류 등

PJT 예 - 울 산 석 유 화 학 1호 기 Labyrinth Seal, Bearing 교 체

Constraints - Prevention of Failure - Retrofit Schedule 기 대 효 과 수 명 연 장 , 설 비 개 선

Class “C”

Class Class “ “ C C ” ”

Class “D”

Class

Class “ “ D D ” ”

Concept of Retrofit Engineering Concept of Retrofit Engineering

■ IP-1 Stage 손상 : 고 정 익(N)의 Exit Edge 는 회전익 (B)으로 유동각 (Steam Flow Angle) 을 가지고 있는데 , 고정익(N)과 회 전 익(B)의 Exit Edge부 탈 락 은 Steam Flow의 와류현상 으 로 효율저하가 유발되고 침식이 가속화 될 경우는 Stage의 응력상에도 문제가 됨 .

Retrofit 내용 Retrofit 내용

■ 출력 : 500 MW, 3600rpm, 60Hz

■ Turbine Type : TC4F-33.5”LSB

Tandem Compound Double Exhaust Type

■ Total 35 Stages (6 Stg-5 Stg, 6 x 4 flow)

■ 원청공급사(OEM) : Toshiba

■ 상업운전 : #1(1983), #2(1984)

보령 #1호기 터빈 Retrofit 현황(사례)

Project 개요

Project 개요 터빈 터빈 문제점 문제점

Retrofit 변경전

Retrofit 변경전

Concept of Retrofit Engineering Concept of Retrofit Engineering

계약 전까지 진행 단계

계약

계약 전까지전까지

진행

- Damage 원인 - 제약조건 - 납기 - 재질

- Re-Eng’g 능력 &

제작 의 향 서

교 환 의 향 서

교 환 기 술 Review

(Prel. Study) 기 술 Review (Prel. Study)

공 급 가 검 토

& Proposal 공 급 가 검 토

& Proposal

Retrofit Scope 및 조 건 확 정 Retrofit Scope 및 조 건 확 정

Contract Contract Service History &

Eng’g 정 보 수 집 Service History &

Eng’g 정 보 수 집

터 빈 분 해

터 빈 분 해 CTQ 치 수 확 인CTQ 치 수 확 인

Retrofit Eng’g & 제 작 Retrofit Eng’g & 제 작 검 사 및 Damage 해 석

검 사 및 Damage 해 석

포 장 & Shipping 포 장 & Shipping 터 빈 재 설치

터 빈 재 설치 PJT Follow-up &

Customer Service PJT Follow-up &

Customer Service

4. Engineering Approach

검 사 & 측 정 검 사 & 측 정

Retrofit Project의 진 행 절 차 Retrofit Project

Retrofit Project 의 의 진 행 진 행 절 차 절 차

Retrofit Eng’g의 진행 단계

Retrofit Eng

Retrofit Eng’’

g

Concept of Retrofit Engineering Concept of Retrofit Engineering

Future Outlook Future Outlook Future Outlook

■ 신규발전소 시장에서 보수시장으로 Focus의 전 환

■ e-Business를 통 한 Real Time Customer Contact & 고객정보 및 요구사항의 Data Base화

■ Customer와 함 께 Risk Taking & Benefit Share를 추구

■ CM & U 를 통한 Customer와 Service Supplier의 Mutual Benefit 극대화

■ State of the art Technology 적용

■ Retrofit을 통한 Design Feed Back 및 Model Upgrade 구 현

■ 지속적인 Follow-up 및 Service History 확 보 /관리

Trend of Retrofit Field

Trend of Retrofit Field Trend of Retrofit Field

5. Retrofit 분야의 동향과 전망