• Title/Summary/Keyword: 냉열 에너지

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A Comparative Study of the Cold Power Generation Systems for LNG Terminal (LNG 인수기지용 냉열발전 시스템 비교 연구)

  • 김동수;박영무
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.5 no.1
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    • pp.34-41
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    • 1996
  • The heat of evaporation (cold energy) of LNG is the energy consumed in the production of LNG. This energy amounts to 14% of the NG. In Pyungtak LNG terminal, it is about 96 MW in 1993. In order to utilize the cold energy, the cold power generation systems are investigated: The Rankine cycle using the low temperature energy, the partial expansion cycle using the pressure energy, and the Linde process which is a combined cycle of the Rankine and the partial direct expansion cycle. The commercial simulator, ASPEN Plus, is used. The conceptual design data are obtained from the current facilities of the Pyungtak LNG terminal. The performances of three systems are evaluated. The amount of electric power ranges iron 3 MW to 6MW. The optimum energy efficiency is about 37%. The optimum design conditions are obtained for the partial direct expansion (PDE) cycle. The performance of the PDE cycle is supposed to be comparable to that of the Rankine cycle if the areas of the total heat exchanger of the both cycle are equal.

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The Flow Behavior Characteristics of Methane with Phase Change at Low Heat Flux (저열유속에서 상변화를 수반하는 메탄의 유동거동특성)

  • Choi, Bu-Hong
    • Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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    • v.20 no.1
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    • pp.96-103
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    • 2014
  • A liquefied natural gas(LNG) in cryogenic liquid is converted back into gaseous form for distribution to residential and industrial consumers. In this re-gasification process, LNG supplies a plenty of cold thermal energy about $83.7{\times}10^4kJ/kg$. The LNG cold thermal energy is utilized for the re-liquefaction process of cryogenic fluids such as Nitrogen, Hydrogen and Helium, and ice manufacturing process and air-conditioning system in some advanced countries. Therefore, it is also necessary to establish the recovery systems of the LNG cold thermal energy around Incheon, Pyungtaek and Tongyung LNG import terminals in our country. Methane is used as working fluid in this paper, which is the major component of LNG over 85 % by volume, in order to investigate the flow behavior characteristics of LNG with phase change at low heat flux. This paper presents the effects of pipe diameters, pipe inclinations and saturation pressures on the flow boundaries of methane flowing in a cryogenic heat exchanger tube, together with those of nitrogen, propane, R11 and R134a. The outcomes obtained from this theoretical researches are also compared with previous experimental data. It was also found that the effect of pipe inclination on the methane flow boundaries was significant.

Thermodynamic Performance Analysis of Ammonia-Water Rankine Cycle and Organic Rankine Cycle Using Cold Energy of LNG (LNG 냉열을 이용하는 암모니아-물 랭킨 사이클과 유기 랭킨 사이클의 열역학적 성능 특성 해석)

  • KIM, KYOUNG HOON
    • Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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    • v.31 no.4
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    • pp.363-371
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    • 2020
  • Recently, the technologies to utilize the cold energy of liquefied natural gas (LNG) have attracted significant attention. In this paper, thermodynamic performance analysis of combined cycles consisting of ammonia Rankine cycle (AWR) and organic Rankine cycle (ORC) with LNG Rankine cycle to recover low-grade heat source and the cold energy of LNG. The mathematical models are developed and the effects of the important system parameters such as turbine inlet pressure, ammonia mass fraction, working fluid on the system performance are systematically investigated. The results show that the thermal efficiency of AWR-LNG cycle is higher but the total power production of ORC-LNG cycle is higher.

A Design Study for Improving Thermal Efficiency of Combined Cycle Power Plants using LNG Cold Energy - Design and Off-design Modelling of Gas-turbine Based Combined Cycle - (LNG 냉열을 이용한 복합발전 플랜트의 성능향상에 관한 연구(I) - 복합화력 발전플랜트의 설계점 및 탈설계점 모델링 -)

  • 오세기;김병일
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.8 no.1
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    • pp.159-165
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    • 1999
  • 복합화력 발전플랜트의 운전에서 특히 하절기의 첨두부하시에 외기온도의 상승으로 인한 가스터빈의 출력 감소를 해결하기 위한 방법으로 LNG 연료가 보유하고 있는 냉열을 이용하여 압축기로 유입되는 공기 온도를 감소시키는 냉각시스템의 개념을 개발하고자 복합화력 발전플랜트에 대한 설계점 및 외기온도 변화에 대한 탈설계점 모델링 연구를 수행하였다. 대상 프랜트는 940 MW 서인천 복합 발전플랜트 모듈의 단위 블록을 선택하였으며 발전플랜트 전용 해석코드인 GateCycle을 이용하여 가스터빈과 증기사이클의 주요 기기 들에 대한 모델을 개발하였다. 개발된 모델의 결과를 대상플랜트의 시운전결과와 비교하여 모델의 적정성을 검증하였다. 출력, 효율, 온도 및 유량 등 주요 설계인자들이 최대 ~1.3%의 상대오차 범위 안에서 만족할 만한 신뢰도를 갖는 것을 확인하였다. 탈설계점 성능해석은 본 논문과 관련한 연구의 주목적인 LNG 냉열에 의한 유입공기 냉각시스템 설계시의 경계변수인 외기온도 증가에 대한 각 사이클의 특성변화를 대상으로 하였다. 종합적으로 외기온도가 증가하면 압축기로 유입되는 공기의 양과 이에 대응하는 소요 연료량이 동시에 감소하므로 연소에 따른 가스터빈의 팽창비가 감소한다. 이로 인하여 외기온도 증가시에 가스터빈 출력감소율은 0.5%/$^{\circ}C$로서 배기가스를 이용하는 증기사이클의 출력감소율 0.2%/$^{\circ}C$에 비해 민감하므로 가스터빈 유입공기의 냉각시스템의 설계는 복합화력발전 플랜트의 효율 향상에 크게 기여할 것으로 예상된다.

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LNG-Vessels Hybrid Engine Seawater Desalination Complex System (LNG 선박 하이브리드 엔진 및 해수 담수화 복합 시스템)

  • Lim, Jae Jun;Lee, Dong-Heon;Byun, Gi-Sik;Kim, Gwan-Hyung
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2016.10a
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    • pp.663-664
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    • 2016
  • Temperature difference power generation using sea water is a method repeatedly closed liquefaction and gasification by using the ammonia (refrigerant) of the deep sea water and surface water with a temperature difference between turning the turbine. The larger the temperature difference between the nature of the temperature characteristic energy generation development, the better. This is the story that the surface waters of the deep-water temperature difference is large. But the winter is not large temperature difference between surface water and deep water has lowered energy efficiency. And desalination technologies accounted for 97% of the earth, but we can not eat the technology to convert sea water into fresh water, fresh water produced by the desalination technology that is available for various industries such as irrigation, drinking water in the vessel.In this paper, LNG transport vessels, based on the LNG transport ship to the temperature difference power generation using cold energy of thermal energy and LNG marine diesel engines, which use the existing order to improve the temperature of the surface waters of the season that is the current problem we propose that a complex development of desalination and desalination of seawater freezing research into hybrid research and utilizing the cold energy of the engine.

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일본 LNG 냉열이용 동결냉장 또 냉동식품 사업현황 실태조사

  • 김정옥
    • The Magazine of the Society of Air-Conditioning and Refrigerating Engineers of Korea
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    • v.29 no.7
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    • pp.28-35
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    • 2000
  • LNG 냉열 이용은 일본초저온(주)의 냉장보관 사업의 에너지절감 (65%)형 초저온 (-55$^{\circ}C$) 대형냉장고로 일본 뿐만 아니라 세계적으로 최초의 냉장업체이다. 회사 건설시는 입지선정, 경제성검토, 기술성, 공해상의 검토 등을 거쳐 완성된 업체로써 시설규모는 냉장 20,000 M/T, 1일 LNG 공급량 90M/T으로 현재 가동중이며 대부분의 동결 및 냉장 품목은 참치(마구로)가 83%를 차지하고 기타가 17% 였다. 냉장고의 가동율은 75%로 매우 높은 편이였다, LNG식 냉동장치의 가장 큰 장점은 일반적인 냉동방식 전력비의 1/3 밖에 소요되지 않는다는 것이다. L$N_2$의 내열이용 업체는 근기냉열(주)은 오사카의 천북에 있으며, L$N_2$를 자가 생산하여 면류 생산공장으로 직송하고 동결제조 하여 품질의 고급화 및 위생식품을 제조 판매하고 있다. 규모는 년간 2,000만식을 생산하고 주 생산제품은 조리면 및 냉동우동 등이다. L$N_2$의 소비가격은 전기식 냉동기에 비하여 5~9배의 고액이 소요되는 것이 결점이라고 할 수 있다.

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