• Title, Summary, Keyword: 가스터빈

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가스터빈 고온부 정비기술

  • 김승태
    • Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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    • pp.51-58
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    • 1994
  • 가스터빈 발전은 연료를 연소하여 연소가스로 직접 터빈을 회전시켜 터빈에 연결된 발전기에 의해 발전하는 방식으로 연료로는 중유, 원유, 경유, 가스등을 사용한다. 주요설비는 공기압축기, 연소기, 터빈 및 발전기로 구성되며 이중 고온부는 연소기와 터빈이다. 가스터빈의 효율은 터빈입구온도(TIT : TBN INLET TEMP)에 의존하는데 현재까지 약 1,30$0^{\circ}C$ 급의 가스터빈이 운전중이며 앞으로 1,50$0^{\circ}C$ 급의 고효율 가스터빈에 도전하고 있으며 연소가스의 고온화는 고온부의 재료개발, 냉각기술, 코팅기법의 향상과 더불어 이루어질 수 있다. 가스터빈의 고온부 부품인 연소기, 터빈의 동익(Moving blade) 및 정익(Fixed blade) 재료로 초내열합금이 계속 개발중이며 또한 각 부품에 대한 공기냉각기술, 코팅재료 및 기법도 개발중이다. 그러나 현재 국내에서 가동중인 가스터빈은 빈번한 기동정지로 열 사이클에 의한 부품의 손상이 심각한 실정이므로 고효율 가스터빈 개발과 이에 대한 정비기술 개발이 병행하여야만 안정된 전기공급을 이룰 수 있다는 차원에서 가스터빈은 고온부품의 정비기술에 대한 그 현황과 전망에 대해 살펴보고자 한다.

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특집:에너지플랜트 및 핵심기자재 기술 - 플랜트용 가스터빈 기술

  • Seo, Jeong-Min;Park, Jun-Yeong;Choe, Beom-Seok
    • 기계와재료
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    • v.24 no.1
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    • pp.36-46
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    • 2012
  • 국내 플랜트산업의 낮은 외화가득률의 원인인 낮은 국산화율의 플랜트 기자재 중 하나인 가스터빈은 선진국대비 기술격차가 크고 해외의존도가 높다. 가스터빈은 플랜트 산업에 활용도가 높은 기자재며 특히 오일&가스 플랜트의 경우 upstream에서 downstream에 이르기까지 활용도가 매우 높다. 가스터빈 시장은 연 7.5%의 성장을 보이고 있으며 2015년에는 560억불에 달할 것으로 예상된다. 선진국에서는 ATS, NGST, ETN 등 범국가 단위로 가스터빈 기술을 개발해 왔으며, 최근에는 고효율, 저비용, 친환경 가스터빈 기술향상에 집중하고 있다. 가스터빈 기술은 이제 발전기를 지나 성숙기에 이르고 있지만 국내의 가스터빈 기술은 단위 부품 제작이나 면허 생산 등의 생산 기술에 치우친 초보적인 수준에 머물고 있다.

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가스터빈 연구개발의 현황 및 전망

  • 김광호
    • Journal of the KSME
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    • v.30 no.6
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    • pp.542-547
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    • 1990
  • 가스터빈은 브레이턴사이클을 이용한 것으로서 피스톤 왕복엔진과 함께 동력기관으로써 지금까지 사용되고 있으며 특히 경량, 고출력의 장점으로 인해 항공기 엔진의 추진기로서 많이 사용되고 있다. 1905년 프랑스에서 압축비 4.8회전수 4250rpm으로 40HP의 출력을 내는 현재와 같은 형 태의 가스 터빈을 개발한 이후 많은 발달과 함께 2차 대전 후에는 항공용 뿐만 아니라 발전용, 동력용 등 산업용 엔진에도 응용되었다. 세계적으로는 유럽이 가스 터빈에 관한 연구를 미국보 다 앞서 활발히 진행하였으며 1957년 General Electric사의 F-4팬텀에 사용된 J-79터보 제트 엔진을 개발함으로써 가스터빈 엔진분야에 미국이 주도권을 잡게 되었고 많은 전문회사가 가스 터빈 엔진설계 제작에 참여하고 있다. 이와 같이 가스 터빈에 대한 개발연구가 계속 이루어진 것은 가스 터빈이 다른 동력기관 보다 단위 중량당 많은 출력을 낼 수 있고, 각 요소들이 회전 운동을 함으로써 고속운전을 할 수 있고, 부하 변동에 빨리 적응하며, 마찰부분이 적어 윤활유 소비가 적은 장점들이 있기 때문이다. 본 글에서는 이와 같은 가스 터빈 연구개발의 국내외 현황 및 그 전망에 대해서 기술하고자 한다.

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Study on the Monitoring and Control System for Micro Gas Turbine (마이크로 가스 터빈의 감시 제어 시스템에 관한 연구)

  • Cho, Chang-Hee;Park, Min-Kook;Ahn, Jong-Bo;Kim, Sung-Shin
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • pp.1733-1735
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    • 2005
  • 최근의 소형 분산 전원의 보급 필요성의 커짐으로 전력과 열에너지를 동시에 생산, 이용함으로서 종합 에너지 효율이 높고 공해 배출 및 소음 특성이 우수한 초소형 가스터빈 발전 시스템에 대한 수요가 급증하고 있다. 본 논문은 마이크로 가스터빈 시스템과 그 제어장치의 동작 상태를 모니터링 및 제어하기 위한 마이크로 가스터빈 감시 제어장치와 사용자 인터페이스 프로그램을 소개한다. 마이크로 가스 터빈은 초고속(수만$\sim$10만 RPM)으로 회전하여 발전을 하므로 터빈 및 전동기 설계 기술과 더불어 고성능의 제어 시스템을 필요로 한다. 마이크로 가스터빈의 감시 제어 시스템은 터빈, 발전기 및 전력 변환장치를 제어하는 고성능의 DSP 제어장치들과 고속 직렬 통신 방식으로 연결되어 시스템의 제어 및 상태 감시를 위한 최적의 솔루션을 제공함으로서 마이크로 가스터빈의 개발자와 운용자의 보조 역할을 담당한다.

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가스터빈 공기냉각용 고온 풍동 시험설비 및 측정기술 소개

  • Lee, Jeong-Ho
    • Journal of the KSME
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    • v.57 no.11
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    • pp.39-43
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    • 2017
  • 최근 정부의 친환경 에너지 정책에 따라 고효율 가스 복합 발전이 기존의 석탄 화력 복합 발전을 대체하는 추세에 있다. 발전용 가스터빈의 효율 향상에 따라 터빈 입구온도는 현재 $1,600^{\circ}C$에 이르러 가스터빈의 냉각 부하가 크게 증가되어 고온에서의 가스터빈 냉각 기술이 더욱 중요하게 되었다. 이 글에서는 고온에서 가스터빈 공기냉각 기구를 개발하고 냉각 성능 평가에 필요한 고온 풍동 시험설비 및 측정기술을 간략하게 소개하고자 한다.

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Development of Transient Behavior Simulation Tool and Analysis of Gas Turbines (발전용 가스터빈 동적 거동 시뮬레이션 Tool 개발 및 해석)

  • Kim, Jeong Ho;Kim, Tong Seop
    • Plant Journal
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    • v.13 no.4
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    • pp.48-50
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    • 2017
  • A program for analyzing the transient behaviors of industrial gas turbines was developed. Each component (compressor, combustor, turbine and ducts)of gas turbine is modeled as a fully module to enhance the expandability of the program. We used object-oriented programing for this purpose. The mass and energy balance equations are solved numerically by Multivariable Newton Raphson method. The characteristic maps for the compressor and turbine were used for predicting the performance of a gas turbine engine. Combustion in the combustor is assumed to be complete combustion. PID control is used to maintain constant rotational speed and turbine exhaust temperature by the control of the fuel flow rate and the changing of the compressor inlet guide vane angle at the same time. It was confirmed that stable control of the gas turbine was possible, even for a rapid load change.

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Validation of Gas Turbine Combustor Cooling Design by Conjugate Heat Transfer Analysis (CHT 해석을 통한 가스터빈 연소기 냉각 설계 검증)

  • Shim, Youngsam;Partk, Jungsoo;Kim, Hokeun;Chon, Muhwan;Ryu, Jewook
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • pp.271-272
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    • 2015
  • Gas turbine combustors is critical part due to high temperature operating conditions and the optimization of cooling design is required to avoid combustor failure. In gas turbine combustor, effusion cooling, impingement cooling and thermal barrier coating (TBC) are commonly used to improve cooling characteristics. In conceptual design, these cooling schemes are designed by 1D heat transfer calculation. Therefore, these design should be validated ted by nemurical or experiment methods. In this study, Conjugate Heat Transfer (CHT) analysis is performed for validation of gas turbine combustor cooling design.

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Review of Industrial Gas Turbine Development (산업용 가스터빈 발전동향)

  • 김재철;손정락;차정환
    • Journal of the KSME
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    • v.34 no.12
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    • pp.918-928
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    • 1994
  • 금세기 들어 가스터빈 엔진이 실용화되기 시작한 후 1\ulcorner2차 세계대전을 거치면서 향공기 추진 기관으로서의 기술적 진화가 활발히 이루어져 오고 있다. 최근 항공기용 가스터빈 엔진은 100,000 LB급의 초대형 추진기관으로 발전되기에 이르렀고 사용연로의 효율성 및 안정성이 크게 향상 됨으로써 기술적으로 더 이상 개선의 여지가 거의 없을 정도의 수준에 도달했다고도 볼 수 있다. 이러한 추세와 병행해서 최근 분산형 발전설비의 개념이 전 세계적으로 활발하게 응용되고 천 연가스를 이용한 열병합 발전단지의 건설추세에 따라 발전설비용으로서의 가스터빈 응용이 증 가되는 추세에 있다. 또한 일본을 중심으로 가스터빈의 장점을 이용한 비상용 발전설비로의 사 용이 보편화되고 있다. 이 글에서는 발전설비용 산업용 가스터빈의 시장동향을 분석하고, 이에 관련된 소요기술 발전추세를 소개하며, 마지막으로 국내의 산업용 가스터빈 개발현황을 기술하 고자 한다.

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Prospect and Status of Power Plant Gas Turbine (발전용 가스터빈의 현황과 전망)

  • Choi, Yeul
    • Journal of the KSME
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    • v.33 no.1
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    • pp.3-13
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    • 1993
  • 열에너지를 기계에너지로 변환하여 다시 전기에너지로 변환시켜 전기를 생산하는 발전설비로는 원자력발전, 석탄-석유 화력발전이 주종을 이루고 있으나 최근에는 원자력안전과 폐기물 처리 문제 및 화력발전의 엄격한 환경공해 규제의 제약 때문에 청전연료를 사용하는 가스터빈을 응 용한 고효율 복합 발전설비가 점차 각광을 받기 시작하고 있다. 최근에 국내에서도 국책 연구 과제로 고효율 가스터빈 연구개발이 진행되고 있고 가스터빈 제작에 대기업체의 참여와 관심이 증가되고 있는 것은 다행한 일이며 이러한 체제에 가스터빈 이해에 다소나마 도움이 되고자 그 현황과 전망에 대하여 살펴보고자 한다.

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