• 제목/요약/키워드: Thermal Power Generation System

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열병합 발전용 300 kW급 천연가스 엔진의 노킹 특성 연구 (A Study on Knocking Characteristics of a 300 kW Class CNG Engine for CHP)

  • 김창기;김영민;이장희;노윤현;안태근
    • 한국가스학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.13-19
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    • 2008
  • 열병합발전용으로 사용되는 여러 가지 원동기 중 천연가스 엔진은 1 MW 이하의 발전용량을 갖는 원동기로 가장 널리 사용되고 있다. 이론공연비 연소방식과 삼원촉매를 채택한 300 kW급 천연가스 엔진은 강화된 배기규제를 만족시킬 수 있지만 이론공연비 연소방식은 희박 연소방식에 비해 효율이 대체적으로 낮기 때문에 최적 점화시기(MBT) 제어가 필요하다. 그러나 MBT 운전조건은 노킹이 발생되기 쉬워 높은 흡기온도 조건에서 운전되는 엔진에 대해서는 노킹제어가 이루어져야 한다. 본 연구에서는 높은 흡기온도가 요구되는 열병합발전용 천연가스엔진을 대상으로 흡기온도에 따른 엔진성능과 노킹특성에 대하여 실험한 결과를 제시하였다.

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날개통과온도 변화에 기반한 발전용 가스터빈의 운전관리 개선 (Improved Operation Criteria for a Power Generation Gas Turbine on the Blade Path Temperature Variations)

  • 이용일;이재헌
    • 플랜트 저널
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    • 제18권4호
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    • pp.48-57
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    • 2023
  • 본 연구에서는 희박예혼합 연소방식을 채택하고 있는 F급 가스터빈에서 연소불안정을 사전에 감지하기 위한 운전관리 개선방안에 대해 고찰했다. 가스터빈 출구에 방사형으로 설치된 16개의 날개통과온도 열전대 데이터를 수집하여 개별 날개통과온도 변화량을 분석하였다. 정상 연소상태 조건의 일주일간 개별 날개통과온도 누적변화량은 최대 26℃로 확인됐다. 반면 연소불안정 발생 시에는 대부분 수일 전부터 개별 열전대에서 온도변화량이 증가하는 전조증상을 확인할 수 있었다. 따라서 기존의 날개통과온도 최대편차 운전관리와 함께 개별 날개통과온도 변화량 감시방법을 추가하면 연소불안정을 조기에 인지할 수 있다. 본 연구결과를 바탕으로 개별 날개통과온도가 10일간 누적변화량 50℃ 이상 초과 시에 점검 및 정비를 하는 것이 적정한 관리기준으로 판단된다.

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Bi-Te계 열전소재 연구 동향 (Recent Progress in Bi-Te-based Thermoelectric Materials)

  • 이규형;김종영;최순목
    • 한국세라믹학회지
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    • 제52권1호
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    • pp.1-8
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    • 2015
  • Thermoelectric (TE) technology is becoming increasingly important in applications of solid-state cooling and renewable energy sources. $Bi_2Te_3$-based TE materials are widely used in small-scale cooling and temperature control applications; however, higher levels of TE performance are required for new applications such as large-scale cooling (e.g., domestic refrigerators or air conditioners) and for highly efficient power generation system. Recently, the TE performance of $Bi_2Te_3$-based materials has been remarkably enhanced by the introduction of nanostructuring technologies which can be used to prepare TE raw materials. Because it takes into account the theoretical and experimental characteristics, nanostructuring has been shown to be one of the most promising ways to realize the simultaneous control of the electronic and thermal transport properties. In this review, emphasis is placed on bulk-type nanostructured $Bi_2Te_3$-based TE materials. Nanostructuring technologies for enhanced TE performance are summarized, and a few important strategies are presented.

유인잠수정 통합형 MVDC 해저케이블 점검시스템 개발 (Development of HVDC Submarine Cable Surveying System with Integrated Pathfinder)

  • 안용호;유희영;이봉희;정길조;정창수;임흥현
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.597-601
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    • 2004
  • HVDC(High Voltage Direct Current) is an underwater cable between Jeju Island and Haenam in main land and supplies approximately $50\%$ of electrical usage in Jeju Island. If there is any power failure due to HVDC, it will cost approximately 50,000 US dollars per day including Thermal Electrical Generation. Therefore it is absolutely necessary to recover the problem in rapid timely basis. Present survey method in Korea is done by scuba diver with air cylinder resulting very poor visual inspection. Other option is by only visual camera attached on miniature ROV for solely suey Purpose. This method does not includeburial depth of cable, cable position, cable condition & etc??‥‥.??? In result, current method does not generate any scientific or sophisticated data which does not allow any intelligent management decision. In conclusion, new method and new systems are needed urgently to upgrade current HVDC underwater cable survey technique in Korea to minimize the cost and time factors.

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열전달 및 압력강하 특성을 고려한 채널 내 핀-휜 구조물의 설계 (Design of a Pin-Fin Structure in a Channel Considering the Heat Transfer and Pressure Drop Characteristics)

  • 신지영;손영석;이대영
    • 설비공학논문집
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    • 제18권6호
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    • pp.459-467
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    • 2006
  • Rapid development of electronic technology requires small size, high density packaging and high power in the electronic devices, which results in more heat generation. Suitable heat dissipation is required to ensure the guaranteed performance and reliable operation of the current state-of-the-art electronic equipment. The aim of the present study is to find out the forced-convective thermal-hydraulic characteristics of a pin-fin heat exchanger as a candidate for cooling system of the electronic devices through the analysis and experiment. Various configuration of the pin-fin array is selected in order to find out the effect of spacing and diameter of the pin-fin on the heat transfer and pressure drop characteristics. Experimental results are compared with the analyses and correlations of several researchers. Finally, the design guide are provided for the required pressure drop and/or the heat transfer characteristics of the heat exchanger.

인공저류층 생성을 위한 유도진동에 관한 사전연구 (Review on the induced seismic event for artificial reservoir)

  • 전종욱;명우호;김영득
    • 한국지열·수열에너지학회논문집
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    • 제8권2호
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    • pp.55-60
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    • 2012
  • In many cases, geothemal wells will not be opened up a geothermal reservoir under such conditions that an extraction of geothermal energy is economically viable without any further measures. Geothermal wells often have to be stimulated, in order to increase productivity. For the non-volcanic area, such as Korea, the hydraulic stimulation is necessary to complete geothermal power plant. The analysis of induced seismic event showed that the thermal resource might have a much wider extent and a much higher generation potential than previously assumed. In order to record compressional and shear waves emitted during fracture stimulation, three-component geophones are placed in a seismometer. The recorded data from one seismometer is the convolution of the source magnitude, the transmission media, and the sensitivity of the instrument.

시멘틱세그멘테이션을 활용한 태양광 패널 고장 감지 시스템 구현 (Implementation of Photovoltaic Panel failure detection system using semantic segmentation)

  • 신광성;신성윤
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제25권12호
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    • pp.1777-1783
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    • 2021
  • 대단위 신재생 에너지 발전단지의 효율적인 유지관리를 위해 드론의 활용이 점차 증가하고 있다. 오래전부터 태양광 패널을 드론으로 촬영하여 패널의 유실 및 오염 등을 관리하고 있다. 본 논문에서는 열화상카메라를 장착한 드론을 이용하여 획득된 태양광패널 이미지에서 아크, 단선, 크랙 등의 고장 유무를 판별하기 위해 시멘틱세그멘테이션 기법을 이용한 분류모델을 제안한다. 또한 적은 데이터셋으로도 강인한 분류 성능을 보이는 U-Net의 튜닝을 통해 효율적인 분류모델을 구현하였다.

4H-SiC PiN 다이오드의 깊은 준위 결함에 따른 전기적 특성 분석 (Analysis of Electrical Characteristics due to Deep Level Defects in 4H-SiC PiN Diodes)

  • 이태희;박세림;김예진;박승현;김일룡;김민규;임병철;구상모
    • 한국재료학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.111-115
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    • 2024
  • Silicon carbide (SiC) has emerged as a promising material for next-generation power semiconductor materials, due to its high thermal conductivity and high critical electric field (~3 MV/cm) with a wide bandgap of 3.3 eV. This permits SiC devices to operate at lower on-resistance and higher breakdown voltage. However, to improve device performance, advanced research is still needed to reduce point defects in the SiC epitaxial layer. This work investigated the electrical characteristics and defect properties using DLTS analysis. Four deep level defects generated by the implantation process and during epitaxial layer growth were detected. Trap parameters such as energy level, capture-cross section, trap density were obtained from an Arrhenius plot. To investigate the impact of defects on the device, a 2D TCAD simulation was conducted using the same device structure, and the extracted defect parameters were added to confirm electrical characteristics. The degradation of device performance such as an increase in on-resistance by adding trap parameters was confirmed.

인산형 연료전지용 메탄올 연료개질기의 운전 특성 (Operational Characteristics of Methanol Reformer for the Phosphoric Acid Fuel Cell System)

  • 정두환;신동열;임희천
    • 에너지공학
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    • 제2권2호
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    • pp.200-207
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    • 1993
  • 본 논문은 5.9kW급 인산형 연료전지 발전시스템의 운전에 필요한 메탄올 연료개질기의 설계와 이의 운전 특성에 관한 것이다. 연료개질장치는 메탄올을 연소용 및 개질용연료로 사용하며, 개 질 반응 촉매는 CuO-ZnO계를 사용하고, 개질 반응기는 단일 환형 반응기 형태로 설계하였다. 개질 장치의 일산화탄소 생성 특성은 전체적으로 이론적인 평형값에는 도달하지 못하였으나, 반응온도가 증가할수록 농도가 증가하였으며, 개질 연료의 물/메탄올 몰비가 증가하면 감소하였다. 정격운전에서 촉매반응기의 축방향 온도분포는 이론적인 값과 잘 일치하였으며, 운전 개시후 50분 훈에 정상 운전이 가능하였다. 개질 시스템의 효율은 정격운전에서는 72.3%, 1/4 부하에서는 77%로 부하가 증가할수록 효율은 감소하였다. 개질기를 연료전지 본체와 연계운전시 개질기에 개질용 메탄올 및 연소용 메탄올의 공급유량이 각각 88.1 mol/h, 50.0mol/h 인 경우 정격전압인 37.6V의 전안에서 안정적인 5.5 kWh의 전력을 생산 할 수 있었다.

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소형 유기랭킨사이클 시스템 개발 및 작동특성에 관한 연구 (Development of Small-scale Organic Rankine Cycle System and Study on its Operating Characteristics)

  • 윤은구;김현동;윤상열;김경천
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제37권10호
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    • pp.919-926
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    • 2013
  • 본 연구에서는 소형 저온 유기랭킨사이클 시스템의 작동특성을 파악하기 위하여 R-245fa를 작동유체로 사용한 소형 ORC 발전 시스템을 설계 및 제작하였고, 다양한 저온의 열원온도에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 저온 열원을 모사하기 위하여 최고 $150^{\circ}C$의 물을 공급할 수 있는 110 kW급의 전기저항 히터를 제작하였으며, 컨트롤러를 통해서 다양한 열원 온도 및 유량조건에 대한 실험이 가능하도록 구성하였다. 또한, 상용 공기용 스크롤 압축기를 이용하여 팽창기로 개조하고 동력계 및 동기식 모터와 직접 연결하였다. 로드뱅크 및 PI 제어방식을 사용하여 팽창기의 회전속도에 따른 동일 열원온도 조건에 대한 실험을 각각 수행하였으며, 소형 ORC 시스템의 성능에 영향을 미치는 다양한 인자들에 대하여 분석하고 논의하였다.