• 제목/요약/키워드: Combined cycle system

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자기부상열차 시스템의 수명주기비용 모델링에 관한 연구 (A Study on Modeling of Life Cycle Cost for Magnetic Levitation Train)

  • 이윤성;김진오;김형철;장동욱
    • 한국철도학회논문집
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    • 제12권6호
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    • pp.1076-1080
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    • 2009
  • 수명주기비용(Life Cycle Cost, LCC) 분석이란 분석 대상의 수명주기 전 기간에 걸친 총 원가산정을 통하여 해당 시스템을 평가하는 것이다. 철도시스템은 급전, 기계, 전기신호 등의 분야가 결합된 시스템으로 대규모 자본을 효율적으로 이용해야만 하는 문제를 안고 있다. 특히, 자기부상열차 시스템은 고도의 기술력이 필요하며 현재 국내에서 개발 단계에 있는 시스템으로, 비용 관련 연구가 더욱 필요한 실정이다. 따라서 국외의 철도시스템 및 자기부상열차 시스템에 대한 수명주기비용 연구 동향을 바탕으로 하여 국내의 자기부상열차 시스템에 적용할 수 있는 수명주기비용에 관한 모델을 제안하고자 한다.

복합화력발전의 가스연료 공급계통에 대한 위험도 평가 기법 연구 (II) : 배관 시스템 응력 해석을 이용한 위험도 평가 (Risk Assessment Technique for Gas Fuel Supply System of Combined Cycle Power Plants (II) : Based on Piping System Stress Analysis)

  • 유종민;송정수;정태민;럭 완노;윤기봉
    • 에너지공학
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    • 제27권2호
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    • pp.14-25
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    • 2018
  • 복합화력발전 플랜트는 천연가스와 같은 연료로 가스 터빈을 작동시킨 후 잔류 열로 증기를 생산하는 사이클을 가지고 있다. 연료가스는 압축기 및 열교환기를 통해 4~5 MPa, $200^{\circ}C$ 수준의 상태로 가스터빈에 공급된다. 본 연구에서는 가스 연료공급 배관계통의 안전 운영 및 건전성 확보를 위해 배관 시스템 응력을 고려한 위험도 평가 기법 연구를 수행하였다. 위험도 평가 기법으로 잘 알려진 API 580/581 RBI 코드에서는 위험도에 배관 응력의 영향을 반영이 제한적이다. 따라서 배관 해석을 이용하여 배관의 시스템적 응력을 위험도의 파손확률로써 인자화하는 접근법을 제시하였다. 해석은 가상 발전 플랜트의 가스연료 공급 배관의 설계 데이터에 근거하여 배관 시스템 응력 해석을 수행하였다. API 코드에 의해서 평가된 파손확률 등급과 배관해석을 이용한 응력비 평가 결과를 비교하였다.

산업단지 내 CHP Hybrid System 최적화 모델에 관한 연구 (Optimization Process Models of Gas Combined Cycle CHP Using Renewable Energy Hybrid System in Industrial Complex)

  • 오광민;김래현
    • 에너지공학
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    • 제28권3호
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    • pp.65-79
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    • 2019
  • 본 연구는 산업단지 내 Gas Combined Cycle CHP와 연계 가능한 신재생에너지원을 조합하여 최적의 설비용량을 산정하고자 하였다. 특히 2013~2016년도 에너지사용계획 협의 대상 산업단지 중 집단에너지 공급대상 지역지정 연료사용량 요건은 연간 3.8만 TOE로 미달되지만, 열밀도가 $92.6Gcal/km^2{\cdot}h$로 높은 세종첨단일반산업단지를 연구 대상으로 하였다. 그리고 신재생에너지 Hybrid System 경제성 분석 프로그램인 HOMER Pro를 이용하여 연료전지와 태양광발전을 연계한 FC-PV Hybrid CHP System의 최적화 운영 모델에 대해 분석하였다. 또 CHP의 주 공급 에너지원인 열에너지에 있어, 열수요량 뿐만 아니라 우점 업종에 대한 열수요 패턴을 분석하여 연구의 신뢰도를 높이고자 하였으며, 경제성 분석을 추가하여 상대적 편익을 비교하고자 하였다. 연구 결과, 신규 조성 중인 세종첨단일반산업단지의 전체 간접열 수요는 연간 378,282 Gcal이며, 이중 제지업종이 연간 293,754 Gcal인 약 77.7%를 우점하고 있었다. 산업단지 전체 간접열 수요에 대해 단일 Combined Cycle CHP의 최적 설비용량은 30,000 kW로, 이때 열생산은 CHP가 275,707 Gcal, 72.8 %를 분담하고, 첨두부하보일러 PLB가 103,240 Gcal, 27.2 %를 분담하는 것으로 분석되었다. 그리고 CHP와 연료전지, 태양광 조합에서는 최적 설비용량이 각 30,000 kW, 5,000 kW, 1,980 kW이며, 이때 열생산은 Combined Cycle CHP가 275,940 Gcal, 72.8%, 연료전지가 12,390 Gcal, 3.3%, PLB가 90,620 Gcal, 23.9%를 분담하였다. 여기서 CHP 용량이 감소하지 않은 것은, CHP 용량 감소에 따른 부족한 열 생산량에 대해 PLB의 과다한 운전이 요구되는 경제적이지 못한 대안이 도출되었기 때문이었다. 한편 우점 업종인 제지업종의 간접열 수요에 대해서는 Combined Cycle CHP, 연료전지, 태양광 조합의 최적 설비용량은 25,000 kW, 5,000 kW, 2,000 kW로, 이때 열생산은 CHP 225,053 Gcal, 76.5%, 연료전지 11,215 Gcal, 3.8%, PLB가 58,012 Gcal, 19.7%를 분담하는 것으로 분석되었다. 그러나, 현행 전력시장 및 가스시장에서의 경제성 분석결과는 모두 투자비 회수가 불가능한 것으로 확인 되었다. 다만, 우점 업종인 제지 업종만을 대상으로 CHP와 연료전지, 태양광을 조합한 CHP Hybrid System이 단일 CHP System에 대해 연간 약 93억원의 경영여건을 개선시킬 수 있음을 확인하였다.

Attitude Determination GPS/INS Integration System Design Using Triple Difference Technique

  • Oh, Sang-Heon;Hwang, Dong-Hwan;Park, Chan-Sik;Lee, Sang-Jeong
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제7권4호
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    • pp.615-625
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    • 2012
  • GPS attitude outputs or carrier phase observables can be effectively utilized to compensate the attitude error of the strapdown inertial navigation system. However, when the integer ambiguity is not correctly resolved and/or a cycle slip occurs, an erroneous GPS output can be obtained. If the erroneous GPS output is applied to the attitude determination GPS/INS (ADGPS/INS) integrated navigation system, the performance of the system can be degraded. This paper proposes an ADGPS/INS integration system using the triple difference carrier phase observables. The proposed integration system contains a cycle slip detection algorithm, in which the inertial information is combined. Computer simulations and flight test were performed to verify effectiveness of the proposed navigation system. Results show that the proposed system gives an accurate and reliable navigation solution even when the integer ambiguity is not correctly resolved and the cycle slip occurs.

삼중 차분 기법을 이용한 AGPS/INS 통합 항법 시스템 설계 (The AGPS/INS Integrated Navigation System Design Using Triple Difference Technique)

  • 오상헌;박찬식;이상정;황동환
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제9권9호
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    • pp.736-744
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    • 2003
  • The GPS attitude output or carrier phase observables can be effectively utilized to compensate the attitude error of the strapdown inertial navigation system. However, when the integer ambiguity is not correctly resolved and/or a cycle slip occurs, an erroneous GPS output can be obtained. If the erroneous GPS information is directly applied to the AGPS/INS integration system, the performance of the system can be rapidly degraded. This paper proposes an AGPS/INS integration system using the triple difference carrier phase observables. The proposed integration system contains a cycle slip detection algorithm, in which inertial information is combined. Computer simulations and van test were performed to verify the proposed integration system. The results show that the proposed system gives an accurate and reliable navigation solution even when the integer ambiguity is not correct and the cycle slip occurs.

저온 열원의 활용을 위한 흡수 발전/냉각 복합 사이클의 열적 해석 (Thermal Analysis of a Combined Absorption Cycle of Cogeneration of Power and Cooling for Use of Low Temperature Source)

  • 김경훈
    • 설비공학논문집
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    • 제23권6호
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    • pp.413-420
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    • 2011
  • Thermodynamic cycles using binary mixtures as working fluids offer a high potential for utilization of low-temperature heat sources. This paper presents a thermodynamic performance analysis of Goswami cycle which was recently suggested to produce power and cooling simultaneously and combines the Rankine cycle and absorption refrigeration cycle by using ammoniawater mixture as working fluid. Effects of the system parameters such as concentration of ammonia and turbine inlet pressure on the system are parametrically investigated. Results show that refrigeration capacity or thermal efficiency has an optimum value with respect to ammonia concentration as well as to turbine inlet pressure.

복합열병합발전소에 적용된 유기랭킨사이클의 성능 및 경제성 평가 (Evaluation of Performance and Economics of Organic Rankine Cycle Integrated into Combined Cycle Cogeneration Plant)

  • 김인섭;김창민;김동섭;이종준
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.41-47
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    • 2017
  • This study aimed to analyze organic Rankine cycle(ORC) which recovers discarded heat from a gas turbine based combined cycle cogeneration(CC-cogen) plant in terms of both performance and economics. The nominal electric power of the CC-cogen plant is around $120MW_e$, and heat for district heating is $153MW_{th}$. The major purpose of this study is to compare various options in selecting heat source of the ORC. Three heat sources were compared. Case 1 uses the exhaust gas from the HRSG, which is purely wasted to environment in normal plant operation without ORC. Case 2 also uses the exhaust gas from the HRSG. On the other hand, in this case, the DH economizer, which is located at the end of the HRSG, does not operate. Case 3 generates power using some of the district heating water which is supplied to consumers. The estimated ORC power generation ranges between 0.3 to 2.3% of the power generation capacity of the CC-cogen plant. Overall, Case 3 is evaluated to be better than other two options in terms of system design flexibility and power generation capacity.

로켓기반 공기흡입추진 엔진이 적용된 재사용 발사체의 요구 성능 및 중량 분석 (Performance Requirement Analysis and Weight Estimation of Reusable Launch Vehicle using Rocket based Air-breathing Engine)

  • 이경재;양인영;이양지;김춘택;양수석
    • 한국추진공학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.10-18
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    • 2015
  • 로켓 기반 공기흡입추진(RBCC : Rocket Based Combined Cycle) 엔진이 적용된 재사용 발사체의 요구 중량 및 성능을 분석하고 예측하였다. RBCC 엔진을 위해 개발한 엔진 모델과 비행체 궤적 모델을 통합하여 RBCC 기반 재사용 발사체의 궤적 및 성능계산 모델을 개발하였으며, 기존 논문의 결과와 비교함으로써 검증하였다. 개발된 모델과 기존 논문을 바탕으로 총 이륙중량 15톤의 재사용 발사체에 대한 무게분석과 엔진의 요구 조건을 도출하였으며, 엔진의 모드 전환 마하수 변화 등에 따른 비행체의 추진제 요구량 변화를 분석하였다.

유기 랜킨 사이클을 이용한 선박 주기관 폐열회수 시스템의 적용성과 최적화 (Feasibility Study and Optimization of Organic Rankine Cycle to Recover Waste Heat of Marine Diesel Engine)

  • 이호기;이동길;박건일
    • 대한조선학회 특별논문집
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    • 대한조선학회 2013년도 특별논문집
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    • pp.103-109
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    • 2013
  • The Present work focuses on application of Organic Rankine Cycle - Waste heat Recovery System (ORC-WHRS) for marine diesel engine. ORC and its combined cycle with the engine were simulated and its performance was estimated theoretically under the various engine operation conditions and cooling water conditions. The working fluid, R245fa, was selected for the consideration of the heat source temperature, system efficiency and safety issues. According to the thermodynamic analysis, ~13.1% of system efficiency of the cycle was performed and it is about 4% of the mechanical power output of the considering Marine Diesel Engine. Also, addition of evaporator and pre-heater were studied to maximize output power of Organic Rankine Cycle as a waste heat recovery system of the marine diesel engine.

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Theoretical Study for Hydrogen Production from an Integrated Gasification Combined Cycle System

  • Lee, Sang-Sup
    • Environmental Engineering Research
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    • 제16권1호
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    • pp.35-39
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    • 2011
  • An integrated gasification combined cycle (IGCC) system has been attracting attention due to its increased energy conversion efficiency and ability to treat various carbonaceous materials. IGCC is also expected to play an important role in the future supply of hydrogen energy. The use of a palladium-based membrane to separate the hydrogen from the synthesis gas stream has been intensively studied due to its exceptional hydrogen-separating capability. However, theoretical research on hydrogen separation is still an unfamiliar area in Korea. First-principle density functional theory was applied in this study to investigate the dissociative adsorption of hydrogen onto a palladium surface. The stability of hydrogen on the surface was theoretically evaluated with various adsorption configurations, partial pressures and temperatures. Further theoretical and experimental studies were also suggested to find a more hydrogen-selective material.