• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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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.

• The KSFM Journal of Fluid Machinery
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• v.16 no.6
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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.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.174.2-174.2
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• 2011

최근 유가상승과 석유, 천연가스의 가채 매장량의 한계등과 함께 온실가스에 의한 지구온난화 방지를 위하여 미국, 유럽국가 및 캐나다 등에서는 바이오매스를 이용한 에너지 회수 기술개발에 많은 관심과 연구를 수행하고 있다. 바이오 매스는 에너지 밀도 대비 존재하는 지역이 광범위하여 발생, 수집, 수송에 따른 비용이 많이 소요되는 특성이 있어 산지에서 직접처리하거나 수집하여 대규모처리등과 같이 여러 가지 현장상황에 따라 적정한 플랜트 운용의 유연성을 갖추고 있어야 한다. 일반적으로 바이오매스로부터 중소형으로 분산형 발전이나 수소제조를 위해서는 직접 연소법 보다는 가스화 방식을 이용하고 있는데, 연소에 의해 열을 생산하여 전기를 생산하는 방식은 스팀터빈을 이용하는 것이며, 스팀터빈은 소형 운용이 어렵기 때문이다. 본 연구에서는 폐목재로부터 합성가스제조를 위하여 5톤/일 규모 가스화기를 제작하였으며, 타르 및 수트와 같은 미반응 물질을 제거할 수 있는 집진, 세정장치를 설계 및 제작하였다. 또한 합성가스에 함유된 현열로부터 열회수를 위하여 열교환기를 설치하였으며, 정제된 합성가스를 이용하는 가스엔진을 통하여 열병합 발전시스템 연계운전을 수행하였다. 운전 실험을 폐목재 가스화 3톤/일 규모로 수행하였으며, 평균 1,500kcal/$Nm^3$의 발열량을 갖는 합성가스를 생성시킬 수 있었다. 사이클론, 스크러버 및 기수분리 장치를 이용하여 정제된 합성가스는 합성가스 엔진을 통하여 72kW 이상의 전력생산이 가능하였다. 열교환기를 통하여 평균 15,000kcal/h의 배열 회수가 가능하였으며, 바이오매스 가스화 합성가스를 이용한 열병합 발전이 가능함을 입증하였다.

• Tribology and Lubricants
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• v.40 no.2
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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.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.36 no.2
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• pp.171-179
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• 2012

Cooling of hot sections, especially the turbine nozzle and rotor blades, has a significant impact on gas turbine performance. In this study, the influence of precooling of the cooling air on the performance of gas turbines and their combined cycle plants was investigated. A state-of-the-art F-class gas turbine was selected, and its design performance was deliberately simulated using detailed component models including turbine blade cooling. Off-design analysis was used to simulate changes in the operating conditions and performance of the gas turbines due to precooling of the cooling air. Thermodynamic and aerodynamic models were used to simulate the performance of the cooled nozzle and rotor blade. In the combined cycle plant, the heat rejected from the cooling air was recovered at the bottoming steam cycle to optimize the overall plant performance. With a 200K decrease of all cooling air stream, an almost 1.78% power upgrade due to increase in main gas flow and a 0.70 percent point efficiency decrease due to the fuel flow increase to maintain design turbine inlet temperature were predicted.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2007.05b
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• pp.3224-3229
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• 2007

This study aims to analyse the influence of steam injection on the performance of hybrid systems combining a solid oxide fuel cell and a gas turbine. The steam is generated by recovering heat from the exhaust gas. Two system configurations, with difference being the operating pressure of the SOFC, are examined and effects of steam injection on performances of the two systems are compared. Two representative gas turbine pressure ratios are simulated and a wide range of both the fuel cell temperature and the turbine inlet temperature is examined. Without steam injection, the pressurized system generally exhibits better system efficiency than the ambient pressure system. Steam injection increases system power capacity for all design cases. However, its effect on system efficiency varies much depending on design conditions. The pressurized system hardly takes advantage of the steam injection in terms of the system efficiency. On the other hand, steam injection contributes to the efficiency improvement of the ambient pressure system in some design conditions. A higher pressure ratio provides a better chance of efficiency increase due to steam injection.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.24 no.1
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• pp.91-97
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• 2010

In this paper, we present simulation results of Dynamic Matrix Control (DMC) to a Once-through boiler steam temperature. In order to control the steam temperatures, we choose spray and damper as two input variables. Then, the step response model is generated for the two major output variables by step test. After that, on-line optimization is performed using $(2\times2)$ step response model. Proposed controller is applied to the APESS (Doosan company's boiler model simulator) and the simulation results show satisfactory performance of proposed control.

• Journal of Internet of Things and Convergence
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• v.8 no.1
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• pp.23-29
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• 2022

The product to be developed in this study is a heat recovery device which generates steam or hot water at high temperature and high pressure by heating water using exhaust gas from diesel engine, gas engine, gas turbine, etc. as an exhaust gas boiler off heat boiler(EGB) type for ship and power generation. The steam vapor or the created warm water is used as the power source required for the steerage heating and hot water facility or the HFO heating of the ship, and the turbine drive. The principle of waste heat boilers serves to heat water as high temperature exhaust gas with heat pass through the tube of the boiler. The heated water is a structure that is sent to a cabin or turbine device in the form of steam. In this study, the objective of this study is to maximize the efficiency by increasing the heat transfer surface by replacing the tube which is the heat transfer part of EGB with the plate tube.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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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.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2004.11a
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• pp.1715-1720
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• 2004

This paper presents the characteristics of internal clearances for the interstage of blades and shaft gland seals on the steam turbine which are installed in tandem compound. Internal clearances was changed when the rotor turned in the cylindrical sleeve bearing due to the generation of oil film wedge. This presented concern is very useful to prevent the rubbing damage of seal edge between the fixed and moving parts in steam turbine due to the misalignment at the rotating and stationary parts. This method is applied for the unbalanced clearances distribution to the left and right sides in the turbine casing. A considerable amount of unbalanced clearances distribution trend is determined according to the rotating speed of rotor, size and type of proceeding bearing, oil viscosity, surface roughness of bearing and shaft, oil temperature, oil pressure and bearing load.