영광 1호기의 일차계통인 원자로 냉각재 평균온도( $T_{avg}$)를 적정값으로 미세조정하여 운전할 때, 2차계통 주요 운전변수인 주증기압력이 상승하고 터빈출력이 상승함을 발견하여 이에 대한 터빈사이클 열성능 변화를 발전소 전체 열평형 계산에 의해 정량적으로 파악하고, 그 원인을 열역학 2법칙에서의 엔트로피개념을 이용한 유용에너지의 최대값인 엑서지이론을 적용하여 분석하고자하였다. 분석 결과 열평형 계산에서는 전체 열량의 대부분인 63.2%가 복수기에서 손실되는 것으로 나타나는 반면, 열역학 제2법칙의 엑서지를 이용한 분석에서는 비가역손실이 주로 터빈(전체 엑서지의 12.7%)에서 일어나고 그 다음이 복수기(5.7%), 급수가열기(2.1%) 그리고 1,2단 재열기 (1.0%)의 순으로 전체 사이클에서 일어나며, 주증기 압력이 상승할 때 터빈 출력이 상승하는 주원인은 주증기의 유용성(엑서지)이 크게 증가하는 것에 비해 터빈사이클에서의 비가역손실은 적게 증가하기 때문으로 나타났다.다.
이 논문은 발전소의 터빈 조속기가 장기사용으로 노후화되어 설비를 개선한 내용이다. 고리 원자력 제1호기에서 운전 중이던 기존의 아날로그 터빈 조속기를 철거하고 신규 개발한 디지털 조속기로 교체하는 과정과 동적 모사장치를 이용하여 현장 적응시험을 수행하였다. 이 결과를 토대로 원자력 증기터빈 조속기의 프로그램을 제안한 내용을 기술하고 있다.
반동도에 따른 증기터빈의 설계 및 성능 해석을 컴퓨터 시뮬레이션으로 수행하였다. 깃 각도와 출구면적, 노즐면적과 같은 설계변수들과 터빈동력, 선도효율, 축방향 추력과 같은 성능변수들을 반동도에 따라 나타내었다. 추가적인 설계 및 성능변수에 대한 정보를 제공하기 위하여, 깃 각도와 터빈동력, 선도효율, 축방향 추력과 같은 주된 설계 및 성능변수들을 유동계수(주속도에 대한 축방향속도)의 함수로 제시하였다. 터빈동력, 선도효율을 최대로 하는 반동도 및 유동계수가 존재함이 밝혀졌으며, 반동도가 증가함에 따라 동익의 깃 형상은 대칭형으로부터 많이 벗어남을 보여주었다.
본 논문에서는 산업단지에 공정증기를 공급하는 열병합 발전소 건설에 대한 타당성 분석시 적용되는 경제성 분석에 대한 것으로, 동일한 보일러 및 주증기 그리고 공정증기 조건하에서 배압터빈 및 복수터빈 적용시 수반되는 경제성 분석을 통해 타당성 있는 시스템을 선정하는데 그 목적이 있다. 복수터빈 방식이 배압터빈 방식에 비해 전력생산량은 약 3배정도 많으나 초기 시설투자비의 증대 및 상대적인 에너지 활용측면에서 낮은 결과를 나타냈다.
본 연구에서는 500 MW급 석탄화력발전소 기동 중 고압 및 중압 증기터빈축 양단 베어링에서 발생한 이상진동 현상의 원인을 규명하고 해결방안을 모색하기 위하여 알려진 이론에 근거하여 분석을 수행하였다. 주파수, 진폭 및 위상각 분석결과 접촉에 의해 발생하는 진동의 전형적인 특성이 나타나 이상진동의 원인을 접촉으로 판단하였고 증기터빈을 분해하여 내부부품의 마모를 확인하였다. 이상진동을 해소하기 위하여 저속회전 및 발란싱 방법을 적용하였는데 발란싱이 저속회전보다 접촉현상 해소에 우수하였다. 따라서 본 연구와 유사한 특성의 이상진동이 증기터빈 축에서 발생할 경우 발란싱은 유력한 해결방안이 될 수 있을 것이다.
열병합 발전이란 한가지의 에너지원을 열원으로 하여 2가지 이상의 동력을 회수하는 방법을 말하며 회수에너지는 고급에너지인 전기가 주가 되고 이 때 발생되는 폐열은 회수하여 증기, 난방용 온수, 냉방용 냉수로 이용할 수 있어 총 효율이 70 ∼ 80%에 달하는 방식이다. 열병합 발전은 규모에 따라 목동열병합과 같은 쓰레기 소각로 이용형, 분당, 일산 등과 같이 지역난방과 연결할 수 있는 가스터빈, 증기터빈 조합형인 복합 열병합형의 대형열병합과 각 산업체 공장에서 전기 및 공장 Process 증기 생산을 주목적으로 하는 중형 열병합과, 조선호텔, 신라호텔, 상공회의소등과 같이 Hotel, 병원, 사무실 등에서 주로 이용하는 소형 열병합으로 분류할 수 있다. (중략)
국내 한 증기터빈 발전소의 출력증감발 운전을 중앙급전 명령에 의해 가능하도록 하는 제어로직을 구현하였다. 이는 중앙급전으로부터 증감발 펄스 신호를 입력받아 발전기 출력 설정치를 변경함으로써 이루어지고, 증감되는 양은 펄스의 지속시간에 의해 이루어지며 여러 가지 운전상황에 대해 원활한 운전전환이 이루어져야 한다. 본 논문에서는 이를 구현하기 위해 제어로직 및 운전원 조작 화면의 구성을 소개하고자 한다.
최근 국내 발전분야 최고 관심사는 직렬형 축을 가지는 1000MW 이상의 대용량 고효율 증기터빈 개발 및 운영이다. 발전 산업계 요구를 충족시키기 위하여 터빈 설계사들은 새로운 대용량의 저압터빈 실린더 모듈을 개발하고 있는데 개발된 모듈의 특징은 진보된 유체역학과 구조적 분석 기술을 결합하고 기존 합금강 재질 최종단 익에 작용하는 응력한계 길이인 1000mm 이상 길이의 최종단 날개를 개발하는 것이다. 본 논고에서는 Alsthom사에서 새롭게 개발된 최종단 익(翼)의 공역학 및 기계적 특성 설계 개발내용과 실증시험 결과를 소개하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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