• 제목/요약/키워드: 스팀터빈

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복합열병합 발전 플랜트의 설계기술 개발사업의 추진 전략 (Development of Design Technology for Combined and Cogeneration Power Plant)

  • 오군섭
    • 기계저널
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    • 제35권6호
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    • pp.542-553
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    • 1995
  • 복합열병합 발전 플랜트의 장점은 도시 근교에 발전 플랜트를 간단히 건설할 수 있으며, 공해를 크게 줄이면서 독립적인 발전이 가능하다는 측면에서 신도시, 신공업단지, 도서지방 등에서 아주 유리한 것으로 알려져 있다. 또한 가스 터빈 배기열을 이용하여 대규모 주거 지역이나 공업 단 지내에서 필요한 난\ulcorner냉방열이나 공업열원으로의 활용이 손쉬우며, 주변 시설이 복잡하지 않고, 개선된 연소기술에 의하여 공해를 크게 줄일 수 있다. 최근 들어 분당\ulcorner일산\ulcorner부천 지역 등에 열병합 플랜트가 건설되고 있으나 거의 모든 설계기술은 외국 기술에 의존되고 있으며, 국산화 율도 극히 저조하여 '93년도에 완공된 부천 화력(473MW)의 경우 약 30% 정도이다. 복합열병합 발전 시스템은 가스 터빈, 스팀 터빈 등의 터보기계 기술을 근간으로 하며, 열회수장치 및 열교 환장치의 설계기술, 각종 제어기술 등의 종합 설계기술로서 이미 선진국에서는 실용화된지 오 래되었으며 우리 나라에도 여러 종류의 플랜트가 도입되어 사용되고 있다.

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화력발전소 터빈 본관의 환풍기 위치 및 용량 최적화에 관한 연구 (A Study on the Optimization of Ventilation Fan Position and Flow Rate for a Turbine Building of a Power Plant)

  • 김태권;하지수;박찬혁
    • 에너지공학
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    • 제25권2호
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    • pp.86-93
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    • 2016
  • 화력발전소 터빈 본관 내부는 고온의 스팀 배관, 탈기기, 스팀 저장 탱크, 수증기 차단 밸브 등의 존재로 터빈 본관 작업 공간의 공기가 고온으로 올라가서 작업자가 장시간 작업하기 곤란한 경우가 발생한다. 터빈 빌딩 작업공간의 공기를 냉각하기 위해 터빈 빌딩 창문을 개방하여 외부의 찬 공기로 냉각하고 상부에 환풍기를 설치하여 외부로 배출한다. 이렇게 한 경우에도 국부적으로 고온의 영역이 존재하여 작업 공간의 냉각을 위한 추가적인 환풍기 설치가 필요하고, 이 경우 환풍기의 위치와 유량에 대한 최적화가 필요하다. 본 연구는 여러 가지 경우의 열 유동 해석을 통해 쾌적한 작업환경을 위한 추가적인 환풍기의 위치와 용량을 최적화한 방안을 제시 하는 것을 목적으로 하였다. 본 연구를 통해 기존 환풍기 위치와 용량을 기준으로 터빈 본관 내부의 고온 영역인 탈기기 영역근처의 열원을 배출하는 환풍기를 추가로 설치하는 것이 전체온도를 $3.0^{\circ}C$, 가장 고온의 영역인 탈기기영역의 온도를 $4.2^{\circ}C$ 저감할 수 있었다.

하향류식 고정층 바이오매스 가스화기를 이용환 합성가스 생성특성 연구 (Syngas Production from Biomass Using a Downdraft Fixed-bed Gasifier)

  • 윤상준;최영찬;김용구;이재구
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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    • pp.594-597
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    • 2007
  • 바이오매스를 이용한 분산형 발전 및 에너지화의 경우 기존의 연소법은 단순 열에너지의 이용과 스팀터빈을 이용하는 대규모 시설이 요구된다. 반면 가스화의 경우 가연성 합성가스 생성을 통하여 소규모 분산형 발전이 가능하며, 생성가스를 이용하여 다양한 응용이 가능하다. 기존 상향류식 가스화의 경우의 바이오매스 가스화시 목질계 내 리그닌 성분으로 인하여 다량의 타르가 발생하여 후단 처리 설비에 어려움이 있다. 본 연구에서는 하향류식 가스화 방법을 통하여 목질계 바이오매스의 가스화 특성을 알아보았다. 가스화기 하부로 배출되는 합성가스의 온도는 대략 1000$^{\cdot}C$까지 유지할 수 있었으며, 생성되는 합성가스의 발열량은 약 $1300kcal/Nm^3$의 수준으로 얻을 수 있었다. 또한 발생되는 타르는 $5{\sim}15ppm$ 정도로 기존 상향류식에 비해 매우 적은양의 타르가 발생함을 확인할 수 있었다.

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발전기 회전자 권선 층간단락 진단에 관한 연구 (Shorted-Turn Test for Generator Rotor Windings)

  • 이영준;공태식;김희동;주영호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1747-1749
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    • 2003
  • 발전기 회전자 권선에 종종 발생하는 층간단락 현상을 찾아내는 진단기법에는 크게 두가지가 있으며, 정지중 진단기법인 분담전압 시험과 운전중 진단기법인 flux probe 시험이다. 본 논문에서는 서인천복합화력발전소 #2 스팀터빈 발전기에 대하여 분담전압 및 flux probe 시험을 시행하여 회전자 권선의 건전성을 확인하고, 그 결과를 상호 비교, 분석하여 정지중 및 운전중 진단기법의 신뢰성을 평가하였다.

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석탄 간접액화 공정의 경제성 분석 (Feasibility study of indirect coal liquefaction process)

  • 김학주;정헌;이호태;양정일;천동현;양정훈;박지찬;김병권
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.76.2-76.2
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    • 2011
  • 석탄으로부터 합성석유를 생산하는 상용기술을 도입하여 건설하고 이와 더불어 원천기술 개발을 위한 국산화 기술 개발을 병행하여 향후 고유가 시대를 대비한 국가 에너지 안보 확립과 국내 기술 개발의 가속화를 추구해야 할 필요성이 대두되고 있다. 본 타당성 조사는 3종류의 석탄(호주 Wyong탄, 인도네시아 NTC탄, 인도네시아 KBB탄)으로부터 가스화에 의하여 합성석유스를 생산하는 공정에 대한 타당성 조사(Feasibility Study, FS)를 Class 5(하한 -50~-20%, 상한 30~100%)의 정확도로 수행하는 것을 내용으로 하고 있다. 플랜트의 규모는 합성석유 기준으로 20,000배럴/일이다. 플랜트의 건설을 위해서 광양제철소 슬래그처리장 내 12만평 부지에 조성 중인 포스코 SNG 생산공장 부지의 일부를 사용하는 것을 기준으로 하였다. 일반적으로 석탄의 종류에 따라서 가스화기의 종류 및 성능이 결정된다. 본 타당성 조사 연구에서 선정된 3종류의 석탄의 조성, 발열량, 회분 함량 등의 특성을 고려하여 각각의 석탄에 적합한 현존하는 상용급 가스화기를 선정하였다. 해당 석탄이 가스화기 종류에 따라 적절한 전처리 과정(건조, 분쇄, 슬러리화)을 거친 후 가스화기에 공급되는 것을 가정하여 석탄의 원소분석 조성, 발열량, 회분함량, 회분조성, 회 용융점 등의 변수에 따라서 각각 해당 가스화기에서 가스화되었을 때의 생성되는 합성가스의 조건을 시뮬레이션을 통하여 얻었다. 가스화기 시뮬레이션 결과를 토대로 합성석유 및 합성천연가스 생산을 위한 공정의 물질수지식 및 에너지수지식이 계산되었으며 이로부터 각 공정에서 발생되는 부생성물과 폐기물에 대한 양이 결정되고 이를 처리하는 방안 등도 제시되었다. 실증시설은 20,000배럴/일 규모의 CTL 및 전기 병산 시설이 적합하다. 더 큰 규모 공장은 투자비가 너무 커서 유가 또는 석탄가 변동에 따라 사업의 수익성이 크게 변하여 위험도가 큰 단점이 있기 때문이다. CTL 공장에 전기 병산이 추천되는 이유는 산소생산공장(APU), 압축 등 석탄전환공장에는 자체적인 전기수요가 막대하여 따로 스팀터빈용 발전소를 운영하므로 이를 효율적으로 대체하고자 하기 때문이다. 즉, 석탄가스화에 의해 기름을 최대한 만들고 미반응가스는 가스터빈 및 스팀터빈의 복합발전에 의해 고효율로 전기를 생산하면 최소의 비용으로 최대한 전기를 생산하여 자체소비 전력을 충당하고 남는 전기는 판매하여 수익률을 높일 수 있다.

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북제주 화력 발전소 스팀 터빈 발전기용 인텔리전트 디지털 조속기 개발 (Development of Intelligent Digital Governor System for Steam Turbine Generator in Buk-Cheju Thermal Power Plant)

  • 전일영;하달규;신명철;김윤식
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 1999년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.608-613
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    • 1999
  • This thesis aims at developing of a digita governor system for the steam turbine generator on the Buk-Cheju Thermal Power Plant of KEPCO. The steam turbine generator of the Buk-Cheju Thermal Power Plant is modelled. As a hardware platform, a triple modular system which is fitted 32-bit microprocessor of Motorola company to perform the digital governor system is used. The parameters of the PID controller algorithm in the speed control block is tuned on the basis of the estimated model.

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퍼지추론을 이용한 스팀 터빈 발전기의 진동 진단 시스템 (Vibration Diagnostic System for Steam Turbine Generators Using Fuzzy Interence)

  • 남경모;홍성욱;김성동
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1997년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.677-682
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    • 1997
  • Vibration diagnosis of steam turbine generator is essential for safe operation. For a fast few decades, several data base systems for diagnosis of steam turbine generators have been developed and proved useful. However, there still remains a problem in using data base systems such that they require an expert engineer who has a deep insight or knowledg into the system. Moreover,such data base systems can not give any information if the input is not completely fit with data base. This paper presents an effective method for vibration diagnosis of steam turbine generators using fuzzy inference. The proposed method includes also a strategy to overcome the drawback of data base system such that one cannot obtain any information when the input is insufficient or not exact. A computer program is written to realize the entire procedure for the diagnosis. Three realistic problems are dealt with to show the effectiveness of the proposed method.

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실시간 경제급전 프로그램에서 복합화력 처리 방안 (Management of Combined Cycle Plant in Real-Time Economic Dispatch)

  • 이상호;이정호;오태규;김기운;이진수;서은성
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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    • pp.40-41
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    • 2008
  • 본 논문에서는 한국형 통합 에너지관리시스템(K-EMS)용 발전계획 응용프로그램 중에서 경제급전(Economic Dispatch) 프로그램 개발의 상세 내용을 소개한다. 특히 복합화력에서 가스터빈(GT)과 스팀 터빈(ST)의 현재출력을 고려하여 등가복합화력기로 변환하여 경제배분에 포함시키는 방안 및 데이터 이상 또는 데이터 미비 처리 방안 등을 소개한다.

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스팀 터빈 블레이드 원심응력 추정을 위한 전산해석 연구 (Methodology for Centrifugal Stress Estimation Model Development of Large Steam Turbine Blades)

  • 이병학;박종호
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제16권6호
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    • pp.26-31
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    • 2013
  • Last blades of low-pressure turbine in nuclear power plant are the highly damaged part and always suffered from different types of loadings leading to various stress components, stresses due to centrifugal force and steam flow loading. Especially, centrifugal stress generated by turbine rotation is one of the main problems and more significant than other stresses as they have the greatest effect on total stress. Therefore, this study was performed to obtain the important information for estimation model development of the blade centrifugal stress level and distribution.

민감도 벡터를 이용한 스팀 터빈의 Morton Effect 발생 예측 (Predicting the Morton Effect in a Steam Turbine with Sensitivity Vector)

  • 이동현;김병옥;전병찬;서준호;강신훈;김세룡
    • Tribology and Lubricants
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    • 제40권2호
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    • pp.39-46
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    • 2024
  • The Morton effect (ME) is an instability phenomenon occurring in rotating machineries supported by fluid film bearings and is induced by the thermal deformation of the overhung mass, which is a part of the rotating shaft. Herein, we describe the ME during the high-speed balancing test of a 20 MW class steam turbine. Additionally, to predict the rotating speed at which the ME occurs, we apply the sensitivity vector theory for the steam turbine. During the operation of the steam turbine, we observe a continuous increase in vibration and hysteresis near the rated speed, which is typical of the ME. Increasing the temperature of the lubricating oil supplied to the bearings from 40 to 60℃ suppresses the occurrence of the ME. The rotordynamic analysis for the steam turbine suggests the existence of a mode in which the overhung mass undergoes significant deformation near the rated speed, and we presume that such a mode will increase the occurrence of the ME. The predicted rotating speed of ME occurrence, obtained through the sensitivity vector method, correlates with the test results. Moreover, increasing the temperature of the supplied lubricating oil mitigates the occurrence of ME by reducing the sensitivity between the temperature deviation vector and unbalance mass vector.