에머슨의 단일 자동화 플랫폼 사용으로 콜드 스타트 시간을 단축한 오클라호마 발전소

<사진> 에머슨이 OG&E 레드버드 복합 사이클 플랜트에서 프로젝트를 실행해 단 16주 만에 4개 장치에 걸쳐 있는 9개의 개별 제어 시스템을 업그레이드 및 통합했다.
OG&E(Oklahoma Gas & Electric)가 레드버드(Redbud) 복합 사이클 플랜트에 에머슨의 Ovation™ 시스템을 설치해 각 장치의 콜드 스타트를 더 빠르게 할 수 있는 기능을 포함한 수많은 장점을 실현했다. 이를 통해 유틸리티가 전력을 보다 빠르게 생성하는 동시에 연료 비용을 절감했다.
오클라호마 루터에 위치한 레드버드 플랜트는 4개의 동일한 1X1 장치로 구성되어 총 1,230 메가와트의 결합 출력을 생성한다. 이 플랜트는 2003년에 9개의 서로 다른 공급 업체의 제어 장치를 갖추고 상업적 운영을 시작했다. 서로 다른 제어 시스템의 집합은 많은 문제를 일으켰다.
OG&E의 컨트롤 업그레이드 프로젝트 매니저 코아 레(Khoa Le)는 “OG&E 는 여러 다른 제어 시스템을 사용하는 데 따르는 비효율성을 인식했고, 이를 표준 자동화 플랫폼으로 통합하여 모든 장치의 안정성과 일관성을 개선하고 싶었다”라며 “에머슨과 작업하며 주요 컨트롤 업그레이드를 최소한의 기간 내에 수행할 수 있었고, 거의 즉시 운영에 미치는 긍정적인 영향을 경험했다.”라고 전했다.
OG&E 플랜트 제어 시스템의 비효율성을 해결하기 위해 에머슨은 스팀 터빈 제어 및 정적 자극과 진동 모니터링 시스템을 통합된 Ovation™ 솔루션으로 교체했다. 또한 더욱 정확하고 신속한 응답을 제공하기 위해 복잡한 증기 터빈의 기계적 개보수를 진행, 단일 고장 지점을 제거했다. 중복된 기계 설계와 함께 업그레이드 및 조정된 증기 터빈 제어를 통해 터빈은 보다 빠르게 설정 포인트에 도달할 수 있게 됐고, 장치 당 25~35분까지 콜드 스타트 시간이 단축됐다.
이어 에머슨은 각 장치의 열 회수 증기 발전기 및 BOP(Balance-of-plant) 제어를 교체하고, 보조 보일러와 수처리, 폐수 탈 이온화 및 덕트 연소기 제어 장치를 Ovation™ 시스템에 통합했다. 단일 네트워크에 묶여 있는 각 장치의 Ovation™ 시스템은 감시 모니터링 및 제어를 위해 OEM 연소 터빈 제어 장치와 상호 연결했다.
에머슨이 Ovation™ 시스템을 설치하기 전의 OG&E 레드버드 복합 사이클 플랜트는 플랜트 담당자가 제어 로직에 대한 인사이트를 얻지 못했으므로 여러 공급 업체의 다양한 프로세스 및 알람 화면을 모니터링해야 했다. 에머슨은 플랜트 전체에 걸쳐 수천 개의 제어 시트를 수백 개로 줄이고 일관된 논리, 그래픽 및 알람 체계를 구현함으로써 직원들에게 플랜트 프로세스에 대해 개선된 가시성을 제공했다. 직원들은 문제가 확대되기 전에 더욱 신속하게 식별하여 해결할 수 있게 됐다.
과거에는 현장까지의 긴 이동 시간, 불완전한 문서 및 수동 데이터 수집 시스템으로 인해 플랜트 문제 해결에 며칠이 소요되기도 했다. 하지만 에머슨의 Ovation™ 엔터프라이즈 데이터 솔루션 설치 이후, OG&E 회사 및 플랜트 담당자는 거의 실시간 프로세스 그래픽 또는 기록 프로세스 그래픽, 제어 다이어그램, 알람 목록 및 추세를 원격으로 확인하여 현지 운영자에게 지침을 즉시 제공하고 있다.
에머슨은 16주의 가동 중단 기간 동안 4개 장치의 작업을 모두 완료했다. 이 기간은 일반적으로 하나의 장치에 있는 주요 컨트롤 업그레이드를 위해 할당되는 기간이다. 에머슨과 OG&E 간의 광범위한 협업이 이를 가능케 했고, 설치에 앞선 심층적 사전 계획 수립 및 주간 설계 회의가 일정에 맞춰 프로젝트를 원활하게 진행할 수 있도록 했다.
에머슨의 전력 및 수력 부문 사장 밥 예거(Bob Yeager)는 “OG&E 프로젝트는 장치, 플랜트, 심지어 플릿 전체에 공통의 통합 제어 플랫폼을 채택한 다른 고객들과 함께한 것”이라며 “OG&E는 레드버드 복합 사이클 플랜트가 운영 개선 방법을 파악해 더욱 효율적이고 안정적으로 에너지를 지역 사회에 제공할 수 있게 함으로써 훌륭한 비전을 보여주었다.”라고 밝혔다.