Currently, there are two main issues regarding the development of core technologies in the automotive industry: the development of environmentally friendly vehicles and securing a high level of safety in the event of an accident. As part of the efforts to address these issues, research into alternative materials and new car body manufacturing and assembly technologies is necessary, and this has been carried out mainly by the automotive industries. Large press molds for producing car body parts are made of cast iron. With the increase of automobile production and various changes of design, the press forming process of car body parts has become more difficult. In the case of large press molds, high hardness and abrasive resistance are needed. To overcome these problems, we attempted to develop a combined heat treatment process consisting of local laser heat treatment followed by plasma nitriding, and evaluated the characteristics of the proposed heat treatment method. From the results of the experiments, it has been shown that the maximum surface hardness is 864 Hv by the laser heat treatment, 953 Hv by the plasma nitriding, and 1,094 Hv by the combined heat treatment. It is anticipated that the suggested combined heat treatment can be used to evaluate the durability of press mold.
An optimum thermal design analysis of the combined cycle power plant with triple pressure heat recovery steam generator was performed by the numerical simulation. The optimum design module used in the paper is DNCONF, a function of IMSL Library, which is widly known as a method to search for the local optimum. The objective function to be minimized is the cost of total power plant including the steam turbine power enhancement premium. The result of this paper shows that the cost reduces if the design point of power plant becomes the local optimum, and many calculations at various initial conditions should be carried out to get the value near the global optimum.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.18
no.6
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pp.29-36
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2017
In this study, acombined cogeneration power plant produced two types of thermal energy and electric or mechanical power in a single process. The performance of each component of the gas turbine-combined cogeneration system was expressed as a function of the fuel consumption of the entire system, and the heat and electricity performance of each component. The entire system consisted of two gas turbines in the upper system, and two heat recovery steam generators (HRSG), a steam turbine, and two district heat exchangers in the lower system. In the gas turbine combined cogeneration system, the performance test after 10,000 hours of operation time, which is subject to an ASME PTC 46 performance test, was carried out by the installation of various experimental facilities. The performance of the overall output and power plant efficiency was also analyzed. Based on the performance test data, the test results were compared to confirm the change in performance. This study performed thermodynamic system analysis of gas turbines, heat recovery steam generators, and steam turbines to obtain the theoretical results. A comparison was made between the theoretical and actual values of the total heat generation value of the entire system and the heat released to the atmosphere, as well as the theoretical and actual efficiencies of the electrical output and thermal output. The test results for the performance characteristics of the gas turbine combined cogeneration power plant were compared with the thermodynamic efficiency characteristics and an error of 0.3% was found.
For a development of the software which estimates the economics of a combined heat and power generation system in apartment estates, the thermal consumption and electric power consumption data were investigated in about 115 apartment estates. And the algorithm was developed, then the software was made by the macro function of the Excel spread sheets.
Im, Shin Young;Lee, Jong Jun;Jeon, Young-Shin;Kim, Hyung-Taek
The KSFM Journal of Fluid Machinery
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v.19
no.6
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pp.26-33
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2016
Combined heat and power (CHP) system is one of the power generation system which can generate both electricity and heat. Generally, mid-size and big-size CHP plant in Korea generate electricity from gas turbine and steam turbine, then supply heat from exhaust gas. Actually, CHP can supply heat using district heater which is located at low pressure turbine exit or inlet. When the district heater locates after low pressure turbine, which called back pressure type turbine, there need neither condenser nor mode change operating control logic. When the district heater locates in front of low pressure turbine or uses low pressure turbine extraction steam flow, which calls condensing type turbine, which kind of turbine requires condenser. In this case, mode change operation methods are used for generating maximum electricity or maximum heat according to demanding the seasonal electricity and heat.
The performance monitoring system in the power plant should have the capability to estimate power generation efficiency accurately. Several power generation efficiency models have been proposed for the combined heat and power (CHP) plant which produces both electricity and process steam(or heating energy, hereinafter expressed by process steam only). However, most of the models are not sufficiently accurate due to the wrong evaluation of the process steam value. The study suggests Electricity Conversion Efficiency (ECE) model with determination of the heat rate of process steam using operational data. The suggested method is applied to the design data and the resulted trajectory curve of power generation efficiency meets the data closely with R2 99.91%. This result confirms that ECE model with determination of the model coefficient using the operational data estimate the efficiency so accurately that can be used for performance monitoring of CHP plant.
The combined cycle plant is an integration of gas turbine and steam turbine, combining the advantages of both cycles. It recovers the heat energy from gas turbine exhaust to use it to generate steam. The heat recovery steam generator plays a crucial role in combined cycle plants, providing the link between the gas turbine and the steam turbine. Simulation of the performance of the HRSG is required to study its effect on the entire cycle and system. Computational fluid dynamics has potential to become a useful to validate the performance of the HRSG. In this study a solver has been implemented in the open source code, OpenFOAM, for combustion simulation in the heat recovery steam generator. The solver is based on the steady laminar flamelet model to simulate detailed chemical reaction mechanism. Thereafter, the solver is used for simulation of HRSG system. Three cases with varying fuel injections and gas turbine exhaust gas flow rates were simulated and the results were compared with measurements at the system outlet. Predicted temperature and emissions and those from measurements showed the same trend and in quantitative agreement.
Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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v.24
no.6
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pp.510-517
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2013
The ammonia-water based power generation cycle utilizing liquefied natural gas (LNG) as its heat sink has attracted much attention, since the ammonia-water cycle has many thermodynamic advantages in conversion of low-grade heat source in the form of sensible energy and LNG has a great cold energy. In this paper, we carry out thermodynamic performance analysis of a combined power generation cycle which is consisted of an ammonia-water regenerative Rankine cycle and LNG power generation cycle. LNG is able to condense the ammonia-water mixture at a very low condensing temperature in a heat exchanger, which leads to an increased power output. Based on the thermodynamic models, the effects of the key parameters such as source temperature, ammonia concentration and turbine inlet pressure on the characteristics of system are throughly investigated. The results show that the thermodynamic performance of the ammonia-water power generation cycle can be improved by the LNG cold energy and there exist an optimum ammonia concentration to reach the maximum system net work production.
The purpose of this study is to find plant utilities capacity for economical operation of combined heat & power by reducing energy expenditure. Using a numerical simulation program CHPSIM, a comparative analysis of additional heat expenditure (AHE) of combined heat & power plant in relation to size of district heating has been performed within the comparison of the difference capacity of gas turbine and steam turbine . As a results, if a 105.2MW gas turbine (exhaust gas temp ; 540$^{\circ}C$) installed in CHP plant can reduced 17-18% yearly the AHE than 75MW gas turbine (520$^{\circ}C$) installed. If a 130-150MW gas turbine (560-580$^{\circ}C$) installed, can reduced 34.7-35.8% of the yearly AHE.
The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
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v.68
no.4
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pp.513-522
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2019
We calculate the benefit of distributed combined heat power generators from avoiding a transmission expansion cost by building distributed generators near electricity demand centers. We determine a transmission expansion plan by solving a mixed integer linear problem, where we modify capacities of existing transmission lines and build new transmission lines. We calculate the benefit by comparing the sum of generation and transmission expansion costs with or without distributed generators through two simulation frames. In the first frame, for the current demand, we substitute existing distributed generators for non-distributed generators and measure an additional cost to balance the generation and demand. In the second frame, for increased future demand, we compare the cost to invest only in distributed generators to the cost to invest only in non-distributed generators. As a result, we show that the distributed generators have at least 5.8 won/kWh of the benefit from avoiding the transmission expansion cost.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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