• Title/Summary/Keyword: Gas turbines

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가스터빈 결빙방지 시스템이 복합화력발전 시스템의 성능에 미치는 영향 (Analysis of the Influence of Anti-icing System on the Performance of Combined Cycle Power Plants)

  • 문성원;김정호;김동섭
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제19권6호
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    • pp.19-25
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    • 2016
  • Anti-icing is important in gas turbines because ice formation on compressor inlet components, especially inlet guide vane, can cause performance degradation and mechanical damages. In general, the compressor bleeding anti-icing system that supplies hot air extracted from the compressor discharge to the engine intake has been used. However, this scheme causes considerable performance drop of gas turbines. A new method is proposed in this study for the anti-icing in combined cycle power plants(CCPP). It is a heat exchange heating method, which utilizes heat sources from the heat recovery steam generator(HRSG). We selected several options for the heat sources such as steam, hot water and exhaust gas. Performance reductions of the CCPP by the various options as well as the usual compressor bleeding method were comparatively analyzed. The results show that the heat exchange heating system would cause a lower performance decrease than the compressor bleeding anti-icing system. Especially, the option of using low pressure hot water is expected to provide the lowest performance reduction.

안드로이드 기반 산업용 가스터빈 원격 모니터링 시스템 구현 (Android-based Implementation of Remote Monitoring System for Industrial Gas Turbines)

  • 최준혁;이동익
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.369-376
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    • 2018
  • 본 논문은 안드로이드 기반으로 구현된 실시간 원격 모니터링 시스템을 제안한다. 원격 모니터링 기술은 모니터링에 필요한 비용의 절감과 비정상 상태의 빠른 발견에 이점이 있다. 제안된 모니터링 시스템은 민감한 정보를 보호하기 위해 RSA(Rivest Shamir Adleman) 알고리즘을 이용하는 보안 통신을 사용한다. 가스터빈의 이상 상황이 발생하였을 때, 원격 모니터링 시스템은 사용자의 주의를 끌기 위해 푸시 메시지를 이용한 경고를 한다. 제안된 시스템은 가상 데이터 발생기를 포함하는 실험 환경에서의 실험으로 검증되었다.

터빈입구온도 보정기법을 적용한 가스터빈 성능진단 프로그램 개발 (Development of a Performance Diagnosis Program for Gas Turbines Using Turbine Inlet Temperature Correction)

  • 이재홍;강도원;김동섭
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제20권2호
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    • pp.32-40
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    • 2017
  • In this study, an in-house program to analyze the performance degradation for gas turbines is developed using MATLAB and is validated using commercial software. This program consists of design and off-design calculations. The results of design calculation is used for reference values of off-design calculation. The off-design calculation is composed of measured and expected performance analyses, and turbine inlet temperature correction. In general, performance degradation is analyzed by comparing the results of measured and expected performance analysis. However, if gas turbine performance degrades, turbine inlet temperature might increase due to the general control logic to comply with the power demand. Therefore, it is required to consider the deviation of turbine inlet temperature from the normal value in the performance diagnosis to analyze the performance degradation exactly. In this study, a special effort is given to the correction of turbine inlet temperature. The accuracy of the developed program is confirmed by comparison with commercial software, and its capability of performance diagnosis using the turbine inlet temperature correction is demonstrated.

Analysis and structural design of various turbine blades under variable conditions: A review

  • Saif, Mohd;Mullick, Parth;Imam, Ashhad
    • Advances in materials Research
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    • 제8권1호
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    • pp.11-24
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    • 2019
  • This paper presents a review study for energy-efficient gas turbines (GTs) with cycles which contributes significantly towards sustainable usage. Nonetheless, these progressive engines, operative at turbine inlet temperatures as high as $1600^{\circ}C$, require the employment of highly creep resistant materials for use in hotter section components of gas turbines like combustion chamber and blades. However, the gas turbine obtain its driving power by utilizing the energy of treated gases and air which is at piercing temperature and pushing by expanding through the several rings of steady and vibratory blades. Since the turbine blades works at very high temperature and pressure, high stress concentration are observed on the blades. With the increasing demand of service, to provide adequate efficiency and power within the optimized level, turbine blades are to be made of those materials which can withstand high thermal and working load condition for longer cycle time. This paper depicts the recent developments in the field of implementing the best suited materials for the GTs, selection of proper Thermal Barrier Coating (TBC), fracture analysis and experiments on failed or used turbine blades and several other designing and operating factors which are effecting the blade life and efficiency. It is revealed that Nickel based Superalloys were promising, Cast Iron with Zirconium and Pt-Al coatings are used as best TBC material, material defects are the foremost and prominent reason for blade failure.

가스터빈의 규모별 성능차이를 고려한 고체산화물 연료전지/가스터빈 하이브리드 시스템의 성능해석 (Analysis of Performance of SOFC/GT Hybrid Systems Considering Size-Dependent Performance of Gas Turbines)

  • 명노성;박성구;김동섭
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권4호
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    • pp.399-407
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    • 2011
  • 고체산화물 연료전지(SOFC)와 가스터빈을 결합한 하이브리드 발전시스템에서 가스터빈의 규모별 성능차이가 시스템의 성능에 미치는 영향에 대하여 해석하였다. 이를 위해 kW급, MW 이하급, 수 MW급 등 서로 다른 세 가지 가스터빈을 선정하여 사용하였다. 가스터빈이 순 출력을 거의 내지 못하는 kW급 시스템에서도 연료전지 단독 시스템과 비교해 효율이 증가하였으며, 가스터빈의 출력이 커질수록 (즉, 성능이 좋아질수록) 하이브리드 시스템에서 가스터빈이 차지하는 비중이 커지고 시스템의 효율이 높아짐을 확인하였다. 가스터빈의 압력비 증가에 따른 성능 변화를 살펴본 결과 세 가지 하이브리드 시스템에서 모두 출력은 증가하지만, 효율의 변화는 크지 않음을 확인하였다.

발전방식별 여러 가지 터빈의 속도제어 비교 (A comparison of speed control of various turbines according to power plant types)

  • 최인규;정창기
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2314-2316
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    • 2001
  • The steam gererator which produces thermal energy from coal or gas is a very important device in power plants, including the turbine driving synchronous generator which transforms kinetic energy into electrical energy. The turbine and the generator are driven by many kinds of media according to the types of which power plants are classified into steam turbine generator, gas turbine generator, water turbine generator and so on. This paper introduces the overspeed protection as well as the various speed and load control methods of some types of turbines.

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Clearance Variation Effects on Micro Wave Rotor Operation

  • Okamoto, Koji;Yamaguchi, Kazuo
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2008년 영문 학술대회
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    • pp.855-861
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    • 2008
  • Micro wave rotor is expected to improve the performance of micro gas turbines drastically. In the present study, a micro wave rotor test rig was designed and built for micro gas turbines of 1-10 kW output range, and its test runs were carried out with cold air flow. In the previous experiments, the leakage loss had large influence on its operating condition. Therefore, abradable coating was applied on the end walls to achieve the operation with zero clearance for leakage reduction and its improvement on the operating condition is discussed in this study.

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Alstom Power의 가압유동층 복합발전 시스템 특성 (The Figures for the Alstom Power Pressurized Fluidized Bed Combustion Combined Cycle System)

  • 이윤경;주용진;김종진
    • 에너지공학
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    • 제12권1호
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    • pp.1-10
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    • 2003
  • 가압유동층 연소 유닛은 1~1.5 MPa, 연소 온도 850~87$0^{\circ}C$ 조건으로 운전된다. 가압 석탄 연소 시스템은 전열관을 통한 열전달로 증기를 생산하며 가스터빈으로 공급될 고온 가스를 생산한다. 가스 중의 고체 잔류물에 의한 가스터빈의 성능 저하 때문에 가스 정제가 매우 중요하며 석탄과 흡수제 및 연소 공기를 가압하여야 하고 배가스와 회 제거 시스템에서는 감압을 해야 하기 때문에 운전이 다소 복잡하다. 증기터빈 대 가스터빈에서 생산되는 전력의 비율은 약 80:20이고 모든 부하 범위에서 연소기와 가스터빈이 서로 적절히 조화를 이루어야 하기 때문에 PFBC와 복합 사이클 발전 루트는 독특한 제어 방식을 갖는다. 유동층에 적용할 수 있는 가스의 최대 온도는 회 융점에 의해 제한을 받기 때문에 가스터빈은 일반 가스터빈에 비해 좀 특별하다고 할 수 있다. 회의 용융이 일어나지 않도록 하기 위한 최대 허용 가스 온도는 약 90$0^{\circ}C$이다. 가스터빈의 높은 압력비 때문에 압축시 인터쿨링을 사용하며 이는 상대적으로 낮은 터빈 입구의 온도를 상쇄하기 위한 것이다.

PEST-SWOT-AHP 방법론을 적용한 한국형 가스터빈 개발 및 보급 확대 추진전략 도출 (Applying the PEST-SWOT-AHP methodology Development of Korean Gas Turbines and Development of Promotion Strategies for Expansion of Supply)

  • 이충순;김연태;박형준
    • 기술혁신연구
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    • 제32권1호
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    • pp.1-25
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    • 2024
  • 세계 각국은 온실가스 배출을 줄이기 위하여 활발한 노력을 하고 있다. 한국도 노후화된 석탄발전을 폐지하고 LNG 발전으로 전환하는 정책을 추진하고 있다. 그러나, 한국은 가스터빈 제작 기술이 국산화되지 않아서 해외 제작사로부터 전량 수입하여 설치하고 있다. 따라서, 본 논고에서는 가스터빈 발전산업에 대한 국내·외 환경을 살펴보고, 이를 기반으로 PEST-SWOT-AHP 방법론을 적용하여 한국형 가스터빈 기술개발 및 보급 확대 추진전략을 제안하였다. 연구결과, 한국형 가스터빈 기술개발과 보급 확대 전략은 1) 가스터빈 기술개발 및 사업화 촉진을 위한 발전공기업의 역할 강화, 2) 온실가스 감축을 위한 LNG 발전 비중 확대, 3) 정부의 적극적인 가스터빈 산업 생태계 조성 노력, 4) LNG 발전소 건설에 대한 국민 공감대 형성 등으로 요약할 수 있다.

Processes of Outflow of the Boiling Steam-Water Mixture in the Widening Part of Hydro-Steam Turbine Nozzles

  • Leonid, Serejkin;Boris, Shifrin;Victor, Perov;Alexandr, Goldin
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제22권12호
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    • pp.178-184
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    • 2022
  • Renewable energy sources based on solar radiation, wind energy, geothermal energy, and biomass energy have now reached the level of industrial application. A new way to generate electricity using low-potential heat is to install a hydro-steam turbine. In hydro-steam turbines, hot water is supplied directly to turbine rotor nozzles without prior separation into steam and water in separators, which significantly increases the efficiency of hot water energy use. Such turbines are suggested to be used as autonomous energy sources in geothermal heating systems, heating water boilers and cooling systems of chemical reactors, metallurgical furnaces, etc. The authors conclude that the installation of hydro-steam turbines in heating plants and process boiler plants can also be effective if the used exhaust steam-water mixture at the turbine outlet is used to heat the network water or as return water.