배열회수보일러의 부분부하 운전에 따른 유동불균일이 과열기의 성능에 미치는 영향

Effect on Thermal Performance of Superheater Module under Part Load Operation in HRSG

  • 발행 : 2008.09.30

초록

본 논문은 배열회수보일러에서 부분부하 운전이 과열기 열성능에 미치는 영향을 조사하였다. 첫 단계로 가스터빈 최대부하와 부분부하 운전시 배열회수보일러 형태에 따른 가스터빈 배가스의 유동 특성을 전산유체해석을 통해 조사하였다. 다음으로는 수직형 배열회수보일러 과열기 튜브관군의 가스터빈 최대부하와 부분부하 운전 시 온도분포를 전산유동해석 결과를 이용해 계산하였으며, 이 결과와 실제 발전소 측정을 통해 획득한 온도분포 결과를 비교하였다. 마지막으로 부분부하 운전이 과열기 열성능에 미치는 영향을 살펴보았으며, 또한 부분부하 운전시에 유동의 불균일 현상을 제거할 수 있는 장치를 고안하였다.

The purpose of this study is to apprehend the behavior of exhaust gas flow from gas turbine during part load operation in Heat Recovery Steam Generator. As a first step of this work, internal flow characteristics according to HRSG types were examined by CFD analysis. Next step, tube temperature according to gas turbine 53% and 100% load conditions were calculated by results of CFD and those were compared with temperature data gathered from real plant. Finally, thermal performance due to part load operation was calculated to estimate the influence of heat transfer in superheater. In addition, new type of device is suggested to eliminate the uneven temperature distribution of tubes during part load operation.

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참고문헌

  1. A.F. Tenbusch, "CFD MODELING OF COGENERATION BURNER APPLICATIONS AND THE SIGNIFICANCE OF THERMAL RADIATIVE HEAT TRANSFER EFFECTS", Proceedings of IJPGC'03, 2003
  2. B.E. Lee, S.B. Kwon, C.S. Lee, "On the Effect of Swirl Flow of Gas Turbine Exhaust Gas in an Inlet Duct of Heat Recovery Steam Generator", ASME Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, 2002, Vol. 124, pp.496-502 https://doi.org/10.1115/1.1473156
  3. 이채수 외 3인, Flow Correction Device를 이용한 HRSG 내부의 유동 제어, 대한기계학회 에너지 및 동력공학부문 추계학술대회 논문집, 1999, pp.38-42
  4. J.B. Heinemann, "An Experimental Investigation on Heat Transfer to Superheated Steam in Round and Rectangular Channels," ANL-6213, 1960
  5. Marie-Noelle Dumont, Georges Heyen, "Mathematical modeling and design of an advanced once-through heat recovery steam generator", Computers and Chemical Engineering, 2004, 28, pp.651-660 https://doi.org/10.1016/j.compchemeng.2004.02.034
  6. ESCOA, Fin tube manual, ESCOA Corp, 1979