• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
• /
• 제2권2호
• /
• pp.211-221
• /
• 2016

전세계의 인구 증가와 경제 발전은 지속적인 에너지 수요의 증가를 가져오고 있다. 특히, 전력부분에서는 아시아 및 아프리카, 그리고 중남미 등의 개발도상국을 중심으로 그 수요가 지속적으로 증가하고 있어 주요 에너지원인 석탄의 이용도 지속적으로 증가할 것으로 예측되고 있다. 그러나, 이산화탄소 및 대기오염원, 그리고 미세먼지 등의 배출 등은 석탄을 이용한 전력생산에 있어 환경친화적인 기술로의 대응방안 마련과 더불어, 고효율의 다양한 저급연료를 활용할 수 있는 발전 기술의 개발이 요구되고 있다. 이에, 기술개발 및 그 상용화 시장이 점차 증대되고 있는 초초임계 순환유동층 보일러에 대한 관심이 증대하고 있다. 초초임계 순환 유동층 보일러는 중소형의 아임계의 드럼형 구조에서 벗어나 대용량화의 기본 구조인 Once Through 형태의 증기 순환 구조를 지니고 100-300 MWe의 상업용 모듈의 복제를 통해 600 MW급이 상용화 운전 중에 있으며, 향후 설계가 완성된 800 MWe의 상업화 진행이 기대되고 있다. 초초임계 순환유동층 보일러는 2017년 이후 아임계 순환유동층 보일러 설치 용량을 추월하여 표준형 모델이 될 것으로 전망되고 있어, 본 논문에서의 이의 기술적 배경과 개발 현황 그리고 시장전망 등을 통해 기술적 이해를 도모하고자 한다.

• 기계와재료
• /
• 제22권2호
• /
• pp.20-30
• /
• 2010

석탄화력발전소의 효율향상은 스팀온도 및 압력의 증가를 통해 꾸준하게 이루어지고 있으며, 이러한 고효율의 화력발전은 사용 연료의 감소 뿐 아니라 $SO_x$, $NO_x$, $CO_2$ 등의 환경 가스배출을 감소시키는 효과도 있다. 이에 따라 운전조건을 고온, 고압화하려는 노력이 전 세계적으로 꾸준히 전개되고 있으며, 경제성 있고 높은 고온특성을 갖는 터빈 및 보일러 소재확보 여부가 발전소 건설 가능성을 결정하는 가장 주요한 요소 중 하나로 작용하고 있다. 본 고에서는 USC(Ultra Super Critical) 조건에 사용하기 위한 소재의 개발과정과 현대 사용되고 있는 다양한 발전용 고온소재의 특징에 대해 기술하고자 한다.

• 열병합발전
• /
• 통권36호
• /
• pp.16-21
• /
• 2003

For many years, T/G Supplier has constructed a number of thermal power plants and researched to improve the performance and the reliability of steam turbine, which are achieved by advances in design and materials technology. In recent, interest is renewed in advance steam condition as means of improving economy of thermal power plant and reducing environmental pollution. Improvements in the maximum power have been driven by the development of advanced rotor and bucket material and longer last stage bucket. Improvements in efficiency have been brought through advance in mechanical efficiency and thermodynamic efficiency. This paper describes a number of new steam path design features introduced to the steam turbine product. And also this paper describes new design technologies' development, new technologies' trend and technologies' development for ultra-super critical steam turbine.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
• /
• pp.2174-2179
• /
• 2003

For many years, T/G Supplier has constructed a number of thermal power plants and researched to improve the performance and the reliability of steam turbine, which are achieved by advances in design and materials technology. In recent, interest is renewed in advanced steam condition as means of improving economy of thermal power plant and reducing environmental pollution. Improvements in the maximum power have been driven by the development of advanced rotor and bucket material and longer last stage bucket. Improvements in efficiency have been brought through advances in mechanical efficiency and thermodynamic efficiency. This paper describes a number of new steam path design features introduced to the steam turbine product. And also this paper describes new design technologies' development, new technologies' trend and technologies' development for ultra-super critical steam turbine.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
• /
• 한국표면공학회 2006년도 추계학술발표회 초록집
• /
• pp.83-83
• /
• 2006

• 한국기계가공학회지
• /
• 제17권6호
• /
• pp.46-52
• /
• 2018

Nondestructive evaluation for mechanical degradation of ultrasuper-critical (USC) heat-resistance steel, which is attractive to the next generation of power plants is studied by magnetic reversible permeability. The interrelationship between reversible permeability and high-temperature mechanical degradation has been investigated by precise measurement of permeability nondestructively. Also, the effects of microstructural variation on reversible permeability are discussed. Isothermal aging was observed to coarsen the tempered carbides ($Cr_{23}C_6$), generated the intermetallic phases ($Fe_2W$), and grow rapidly during aging. The dislocation density also decreases steeply within lath interior. The peak to peak interval (PPI) of reversible permeability profile decreased drastically during the initial 500 h aging period, and was thereafter observed to decrease only slightly. The variation in PPI is closely related to the decrease in the number of pinning sites and the degradation in tensile strength.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제59권1호
• /
• pp.60-67
• /
• 2021

본 연구에서는 CO2 포집을 포함하는 500 MWe 급 전기를 생산하는 순산소 석탄화력발전소에 대한 공정흐름도를 제시하였고, 기술경제성 평가를 수행하였다. 이 석탄화력발전소는 순환 유동층 보일러(CFB), 초초 임계 증기 사이클 증기 터빈, 보일러에서 배출되는 배기가스내 수분과 오염물질을 제거하는 배기가스 정제 장치(FGC), 산소 분리 초저온 공정(ASU), 이산화탄소를 분리하는 극저온 공정(CPU)을 포함한다. 건식 배기가스 재순환(FGR)은 CFB연소기내 온도 제어와 고농도 CO2 배출을 위하여 사용되었다. 이 순산소 석탄화력발전소의 열효율을 증가시키기 위하여 FGR 흐름에 대한 열교환, ASU에서 배출되는 질소 흐름에 대한 열교환, 그리고 CPU 내 기체 압축기의 열 회수를 고려하였다. FGR열교환기의 온도차(ΔT)의 감소는 배기가스의 더 많은 폐열 회수를 의미하며, 전기 및 엑서지 효율을 증가시켰다. FGR열교환기의 ΔT가 10 ℃ 에서 FGR과 FGC 주변의 연간 비용이 최소가 되었다. 이때, 전기 효율은 39%, 총투자비는 1371 M$, 총생산비용은 90 M$, 그리고 투자수익률은 7%/y, 그리고 투자회수기간은 12년으로 예측되었다. 본 연구를 통하여 순산소 석탄화력발전소의 열효율 향상을 위한 열교환망이 제시되었고, FGR 열교환기의 최적 운전 조건이 도출되었다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제34권1호
• /
• pp.103-110
• /
• 2010

본 연구에서는 프랑스의 RCC-MR A16 절차에 기초하여 Mod.9Cr-1Mo 강(ASME Grade 91) 구조의 크리프-피로 균열 개시 및 성장 평가법을 확장 개발하였다. 현재의 A16 지침은 오스테나이트 스테인리스강에 대해서만 크리프-피로 균열 개시 및 성장 평가법을 제시하고 있지만, 현재 초초임계(USC) 화력발전소는 물론 미래형 원자로 시스템의 구조재료로서 폭넓게 채택되고 있는 Mod.9Cr-1Mo 강에 대한 지침은 제시하지 않고 있다. 본 연구에서는 FMS(페리틱-마르텐사이트강)에 대한 크리프-피로 균열 개시 및 성장 평가법을 제시하고 있고, 구조물에 대한 크리프-피로 균열 거동 평가를 수행하였다. 평가결과는 구조시험을 수행한 결과 얻은 관찰 이미지와 비교하였다.

• 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
• /
• 제4권2호
• /
• pp.101-109
• /
• 2016

발전소 내열강의 물성치는 고온 가동시간이 누적됨에 따라 열시효의 영향을 받는다. 본 연구에서는 제 4 세대 원자력시스템의 재료로 널리 채택되고 있는 Mod.9Cr-1Mo (ASME Grade 91)강을 대상으로 항복강도, 인장강도 및 파괴거동에 열시효가 미치는 영향에 대해 조사 및 분석하였다. 국내에서 가동 중인 초초임계(USC) 화력발전소의 배관계통에서 채취한, 73,716 시간의 가동 이력을 겪은 Gr.91 강 재료가 재료 실험을 위해 사용되었고, 동 시험결과와 가동 이력을 겪지 않은 신재의 시험결과를 비교 분석하였다. 또한 ASME 코드의 물성치와 RCC-MRx 의 물성치와 비교 분석하였고, 이들 설계기술기준 물성치의 보수성은 신재 및 가동 이력을 겪은 재료의 시험결과와 비교 분석을 통해 정량화하였다.

• Journal of Welding and Joining
• /
• 제33권4호
• /
• pp.30-36
• /
• 2015

Austenite stainless steel(SA213-TP347H) has widely been used for the superheater & reheater tube in USC(ultra-supercritica) coal boiler because of its high creep rupture strength and anti-oxidation. But recently, the short-term failures have happened frequently in heat affected zone for only 4,000~15,000hours of service. Many investigations have been conducted to understand the failure mechanism. The root cause of failure was comfirmed to "strain induce participation hardening crack" or "reheat cracking". This mechanism often occurred due to weld residual stress and precipitation of the Cr, Nb carbides in the stabilized stainless steel such as TP347H. This paper presents an analysis of failure tube and effect of the sample tubes that conducting stabilizing heat treatment in site after 11,380hours & 16,961hours of service. Visual inspection was performed. In addition, microscopic characteristics was identified by O.M, SEM, and hardness test was carried out to find out the heat treatment effects. Failures seem to happen because of being not conducted stabilizing heat treatment in site. And another cause is inadequate weld parameter such as pass, ampere, voltage, inter-pass temperature. Thus, this paper has the purpose to describe that how to prevent similar failures in those weld-joints.