Investigation on Recuperative Cycle Gas Turbine Engine for Power Generation

발전용 가스터빈에서의 Recuperative 사이클 적용성 검토

It is theoretically known that recuperator can bring a significant increase in thermal efficiency of the gas turbine unit, but it also has disadvantages such as pressure loss in the flow channel, thermal stress and increase in weight. Therefore it is necessary to consider all pros and cons of this equipment in view of economic aspects throughout its life cycle. Recuperator has been applied mostly in the power ranges of $20\sim300kW$ class industrial units but hasn't been used as a larger power generation unit except for naval applications in mid twentieth century. Present paper considered the applicability of a recuperator cycle in term of pressure loss, part load aspects for power generation purpose.

리쿠퍼레이터 사이클을 적용하는 경우 단순사이클에 비하여 이론적으로 상당한 효율 증가를 가져올 수 있는 것으로 알려져 있으나 기기 내부의 압력손실, 열응력, 지나친 무게 증가 불리한 요소도 많이 있다. 그러므로 리쿠퍼레이터를 발전용 가스터빈에 적용하고자 하는 경우 리쿠퍼레이터가 가지는 여러 장단점을 고려하여 전체 수명 기간 중 경제적 타당성 측면에서 신중히 검토되어 져야 할 것으로 판단된다. 아직까지 산업 분야에서는 $20\sim300kW$급까지의 마이크로 터빈에서만 리쿠퍼레이터가 적용되고 있으며 그 이상 급의 가스터빈의 경우 지난 $40\sim60년대$ 해군에 잠시 시도된 외에 발전용으로는 거의 적용된 바가 없다. 본 논문에서는 이러한 발전용 리쿠퍼레이터 사이클의 적용성을 압력 손실, 부분부하 제어 등의 측면에서 검토하였다.