발전 플랜트의 발전량 최적화 및 발전효율 최적화는 에너지공학을 전공한 전문가일지라도 이해하기 힘든 개념이다. 본 연구에서는 엑서지 및 엑서지율이라는 열역학적 상태값을 적용하여 에너지 공학을 전공하지 않은 일반인일지라도 발전량 및 발전효율 최적화 개념을 쉽게 이해할 수 있는 차트가 개발되었다. 발전소의 성능을 파악할 수 있는 대표적인 물성치는 주증기의 온도 및 압력이다. 개발된 차트에서는 주증기의 온도 및 압력에 따른 최대 발전량 곡선과 최대 효율 곡선이 도시되어 있으므로, 해석하고자 하는 발전소의 온도 및 압력을 차트에 적용하여 그 발전소가 얼마만큼 최대 발전량과 최대 효율에 접근해 있는지를 쉽게 파악할 수 있다.
International Journal of Fluid Machinery and Systems
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제10권3호
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pp.264-273
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2017
In order to be able to predict the maximum Annual Energy Production (AEP) for tidal power plants, an AEP optimization tool based on Evolutionary Algorithms was developed by ANDRITZ HYDRO. This tool can simulate all operating modes of the units (bi-directional turbine, pump and sluicing mode) and provide the optimal plant operation that maximizes the AEP to the control system. For the Swansea Bay Tidal Power Plant, the AEP optimization evaluated all different hydraulic and operating concepts and defined the optimal concept that led to a significant AEP increase. A comparison between the optimal plant operation provided by the AEP optimization and the full load operating strategy is presented in the paper, highlighting the advantage of the method in providing the maximum AEP.
Many countries across the world are making efforts beyond reducing CO2 levels and declaring 'net zero,' which aims to cut greenhouse gas emissions to zero by not emitting any carbon or capturing carbon, by 2050. Hydrogen is considered a key energy source to achieve carbon neutrality goals. Korean companies are also interested in building overseas green ammonia production plants and importing hydrogen into Korea in the form of ammonia. Green hydrogen production uses renewable energy sources such as solar and wind power, but the variability of power production poses challenges in plant design. Therefore, optimization of the configuration of a green ammonia production plant using renewable energy is expected to contribute as basic information for securing the economic feasibility of green ammonia production.
Welding distortion is a current issue in many industrial parts, especially for heavy industry such as shipbuilding, plant industry. The welding process has many processing parameters influencing welding angular distortion such as heat input power, welding speed, gas flow rate, plate thickness and the welded material properties, etc. In this work, the conventional local minimization concept was applied to find a set of optimum welding process parameters, consisted of welding speed, plate thickness and heat input, for a minimum angular distortion. An analytic solution for welding angular distortion, which is based on laminated plate theory, was also applied to investigate and optimize the welding process parameters. The optimized process parameters and the angular distortion for various parametric conditions could be easily found by using the local minimum concept.
In nuclear power plant, it has been the important object to reduce the occupational radiation exposure (ORE). Recently, the optimization concept of management science has been studied to reduce the ORE in nuclear power plant. In optimization of the worker allocation, the collective dose, working time, individual dose, an total number of worker must be considered and their priority orders must be thought because the main constraint is necessary for determining the constraints variable of the radiological worker allocation problem. The ultimate object of this study s to look into the change of the optimal allocation of the radiological worker as priority order changes. In this study, the priority order is the characteristic of goal programming that is a kind of multi-objective linear programming. From a result of study using goal programming, the total number of worker and collective dose of worker have changed as the priority order has changed and the collective dose limit have played an important role in reducing the ORE.
Hossen, Muhammed Mufazzal;Kang, Sunkoo;Jung, JC;Kim, Jonghyun
시스템엔지니어링학술지
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제11권1호
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pp.9-24
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2015
Construction industry faces a lot of inherent uncertainties and issues and the construction phase of nuclear power project is not free from this risk. This paper investigates promising methodologies to be used on nuclear power plant (NPP) construction schedule delay risk assessment by using entry level systems engineering approach. This study contains how the initial concept for the risk assessment methodology has been developed. In this point of view, this work structured on three main phases: needs analysis (NA), concept exploration (CE), and concept definition (CD) through systems engineering (SE) approach. Traditionally, the SE process is applied to technical development programs but this study opens up a new avenue that SE can also be successfully applied to the development and optimization of the risk assessment model. This study provides a rational and systematic process for developing and selecting the best risk assessment model. This paper selects analytic hierarchy process (AHP) method to assess NPP construction schedule delay risk for international project. As conclusion, the proposed concept and selected method can discriminate successfully and clearly among schedule delay risk assessment methods.
This paper presents a study of an availability evaluation for I&C(Instrumentation and Control) System which it applied for nuclear power plant. The system availability assessment have been implemented to the reactor protection system by the adoption of Markov process. Results are satisfied to the requirement of EPRI and APR1400. Based on the research of I&C system assessment, it will contribute to improve the availability of system and impact the design concept with new design optimization.
Ha, Mun-Keun;Kim, Mun-Sung;Paik, Bu-Keun;Park, Chung-Hum
International Journal of Ocean Engineering and Technology Speciallssue:Selected Papers
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제5권1호
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pp.22-28
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2002
A New concept for the LNG-FPSO ship, with moonpool and bilge step in bottom, is proposed. This concept is investigated with regard to motion reduction and sloshing phenomena of the cargo and operation tanks. The principal dimensions of the ship are $L\timesb B\times D\times t(design)=270.0\times51.0\times32.32\times13.7(m)$, with a total cargo capacity of 161KT; a 98% loading condition is considered for this study. The moonpools and rectangular step at the bilge have been designed for the purpose of decreasing the motion within the tank. For the motion analysis, linearized three-dimensional diffraction theory, with the simplified boundary condition was used. The six-degree of freedom coupled motion responses were calculated for the LNG-FPSO ship. Viscous effects on the roll motion responses of a vessel were taken into account in this calculation program, using an empirical formula suggested by Himeno(1981). The case study for the moonpool size has been conducted using theoretical estimation and the experimental method. For the optimization of the moonpool size and effect of the bilge step, 9 cases of its size, both with and without bilge step, were involved in the study. no motion responses, especially roll motion, for the designed LNG-FPSO ships are much lower than those of other drill ships and shuttle tankers. The limit criterions are satisfied. To check the cargo tank and operation tank sizes, we performed a sloshing analysis in the irregular waves which focuses on the pressure distribution on the tank wall and the time history of pressure and free surface for No.2 and 5 tanks of LNG-FPSO with chamfers. Finally, optimum tank sire was estimated.
The intermittent electric power supply of renewable energy can have extremely negative effect on power grid, so long-term and large-scale storage for energy released from renewable energy source is required for ensuring a stable supply of electric power. Power to gas which can convert and store the surplus electric power as hydrogen through water electrolysis is being actively studied in response to increasing supply of renewable energy. In this paper, we proposed the novel concept of hydrogen liquefaction process combined with pre-cooling process using the liquid air. It is that hydrogen converted from surplus electric power of renewable energy was liquefied through the hydrogen liquefaction process and vaporization heat of liquid hydrogen was conversely recovered to liquid air from ambient air. Moreover, Comparisons of specific energy consumption (kWh/kg) saved for using the liquid air pre-cooling was quantitatively conducted through the performance analysis. Consequently, about 12% of specific energy consumption of hydrogen liquefaction process was reduced with introducing liquid air for pre-cooling and optimal design point of helium Brayton cycle was identified by sensitivity analysis on change of compression/expansion ratio.
A model predictive control method is applied to design an automatic controller for thermal power control in a reactor core. The basic concept of the model predictive control is to solve an optimization problem for a finite future at current time and to implement as the current control input only the first optimal control input among the solutions of the finite time steps. At the next time step, the second optimal control input is not implemented and the procedure to solve the optimization problem is then repeated. The objectives of the proposed model predictive controller are to minimize the difference between the output and the desired output and the variation of the control rod position. The nonlinear PWR plant model (a nonlinear point kinetics equation with six delayed neutron groups and the lumped thermal-hydraulic balance equations) is used to verify the proposed controller of reactor power. And a controller design model used for designing the model predictive controller is obtained by applying a parameter estimation algorithm at an initial stage. From results of numerical simulation to check the controllability of the proposed controller at the $5\%/min$ ramp increase or decrease of a desired load and its $10\%$ step increase or decrease which are design requirements, the performances of this controller are proved to be excellent.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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