• Title/Summary/Keyword: 화력발전시스템

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A Design of Reference Model Following Fuzzy Control System for Boiler-Turbine Equipment (보일러-터빈 설비에 대한 기준모델 추종 퍼지 제어시스템의 설계)

  • 정호성;황창선;황현준
    • The Proceedings of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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    • v.11 no.4
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    • pp.82-91
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    • 1997
  • In this paper, a design method of the boiler-turbine control system in the coal fired power plant is proposed. We need to control electric output and drum pressure and water level in drum to guarantee stable operation and save energy for generating electricity and decrease air pollution in the boiler-turbine system. This boiler-turbine control system is composed of reference model part and model following part. The multivariable boiler-turbine system is separated into 3 SISO(Single Input Single Output) systems applying the concept of relative gain matrix. Each 3 reference models for separated boiler-turbine system are composed of 1st order nominal plant and hysteresis integral control system and they make good dy¬namic response with no overshoot and fast rising time. Each fuzzy controller to follow as close as possible to the response of each reference model is designed. The robustness and the good tracking property can be achieved using 5150 fuzzy controllers when there are modeling errors, disturbances and parameter pertur¬bations. The effectiveness of the proposed design method is verified through simulations.

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EAP를 이용한 청정 에너지 수확 기술 개발

  • Kim, S.H.;Lee, S.J.;Yoon, D.H.;Yang, Y.S.;Moon, J.H.;Lim, S.C.;Park, J.A.;Kim, Z.S.
    • Electronics and Telecommunications Trends
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    • v.23 no.6
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    • pp.22-31
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    • 2008
  • 화석연료를 개발함에 따라 인류는 과거보다 풍요한 물질문명을 누리게 되었으나 그 부작용으로 지구 온난화라는 현실적 재난에 직면해 있다. 점점 뜨거워지는 지구를 식히기 위해 세계적으로 당장 시급한 대책은 화석연료의 생산, 수송 및 소비에 있어서 효율을 높이고, 에너지를 절약함으로써 온실가스를 감축하는 것이다. 하지만 궁극적으로는 신재생 에너지와 같이 온실가스를 배출하지 않는 지속 가능한 에너지원을 사용함으로써 청정한 미래형 산업 시스템이 이루어야 한다. 에너지의 해외의존도가 97%에 육박하고 있는 우리나라의 입장에서 세계적으로 연평균 전력발전량의 약 20%를 담당하고있는 수력, 풍력, 조력 발전은 에너지 자급에 의한 수급 안정성 확보 측면에서 중요한 의미를 가진다. 특히, 화력 및 원자력과 비교할 때 환경에 대한 영향이 거의 없는 청정한 에너지로서 개발이 유망한 에너지이다. 대규모 수력발전은 대형 댐의 건설로 인한 환경.생태적 문제점이 있을 수 있으나, 풍력과 조력발전은 상대적으로 환경에 미치는 영향이 작은 편이다. 본 보고서에서는 최근 연구되고 있는 신재생 에너지 중 전기활성 고분자(EAP)를 이용하여 조력이나 유력, 풍력을 이용하여 청정 에너지를 생산할 수 있는 방법에 대하여 논하고자 한다.

Power Generation Efficiency Model for Performance Monitoring of Combined Heat and Power Plant (열병합발전의 성능 모니터링을 위한 발전효율 모델)

  • Ko, Sung Guen;Ko, Hong Cheol;Yi, Jun Seok
    • Plant Journal
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    • v.16 no.4
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    • pp.26-32
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    • 2020
  • 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.

Load Following Operation Improvement by Governor Control Logic Modification of Thermal Power Plant (System Frequency Drop Prevention) (기력발전소 터빈조속기 제어로직 개선에 의한 발전기 부하추종성 향상 (계통주파수저하방지))

  • Lee, Jong-Ha;Kim, Tae-Woong
    • The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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    • v.11 no.4
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    • pp.302-306
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    • 2006
  • The improvement of load following operation of the thermal power plant is influenced to the electrical quality. Analysis of boiler, turbine, and governor system, and the study of control algorithm are necessarily preceded. The thermal power plant is operated by various control systems. In the case of faulty governor system, it takes long days to solve the problem and impossible to repair the mechanism without outage. A non-planned outage is taken into consideration because of economical power production. The paper introduces the followings; In case of system-frequency drop during long term, at 500MW thermal power plant, the generator output was drop. To clear this problem, the control logic is modified with analysis of trend and control algorithm. As a result system frequency drop is prevented during the long tenn and the electric grid operation is improved.

Application of CFD to Design Procedure of Ammonia Injection System in DeNOx Facilities in a Coal-Fired Power Plant (석탄화력 발전소 탈질설비의 암모니아 분사시스템 설계를 위한 CFD 기법 적용에 관한 연구)

  • Kim, Min-Kyu;Kim, Byeong-Seok;Chung, Hee-Taeg
    • Clean Technology
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    • v.27 no.1
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    • pp.61-68
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    • 2021
  • Selective catalytic reduction (SCR) is widely used as a method of removing nitrogen oxide in large-capacity thermal power generation systems. Uniform mixing of the injected ammonia and the inlet flue gas is very important to the performance of the denitrification reduction process in the catalyst bed. In the present study, a computational analysis technique was applied to the ammonia injection system design process of a denitrification facility. The applied model is the denitrification facility of an 800 MW class coal-fired power plant currently in operation. The flow field to be solved ranges from the inlet of the ammonia injection system to the end of the catalyst bed. The flow was analyzed in the two-dimensional domain assuming incompressible. The steady-state turbulent flow was solved with the commercial software named ANSYS-Fluent. The nozzle arrangement gap and injection flow rate in the ammonia injection system were chosen as the design parameters. A total of four (4) cases were simulated and compared. The root mean square of the NH3/NO molar ratio at the inlet of the catalyst layer was chosen as the optimization parameter and the design of the experiment was used as the base of the optimization algorithm. The case where the nozzle pitch and flow rate were adjusted at the same time was the best in terms of flow uniformity.

A Study on the Demonstration of Yellow Plume Elimination System from Combined Cycle Power Plant Using Liquid Injection System (액상 직분사 시스템을 이용한 복합화력 황연제거 실증 연구)

  • Lee, Seung-Jae;Kim, Younghee
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.21 no.10
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    • pp.317-324
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    • 2020
  • Combined cycle power plants (CCPP) that use natural gas as fuel are easier to start and stop, and have lower pollutant emissions, so their share of domestic power generation facilities is steadily increasing. However, CCPP have a high concentration of nitrogen dioxide (NO2) emission in the initial start-up and low-load operation region, which causes yellow plume and civil complaints. As a control technology, the yellow plume reduction system was developed and operated from the mid-2000s. However, this technology was unable to control the phenomenon due to insufficient preheating of the vaporization system for 10 to 20 minutes of the initial start-up. In this study, CFD analysis and demonstration tests were performed to derive a control technology by injecting a reducing agent directly into the gas turbine exhaust duct. CFD analysis was performed by classifying into 5 cases according to the exhaust gas condition. The RMS values of all cases were less than 15%, showing a good mixing. Based on this, the installation and testing of the demonstration facilities facilitated complete control of the yellow plume phenomenon in the initial start-up.

Real time simulation using multiple DSPs for fossil power plants (병렬처리를 이용한 화력발전소의 실시간 시뮬레이션)

  • 박희준;김병국
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 1997.10a
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    • pp.480-483
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    • 1997
  • A fossil power plant can be modeled by a lot of algebraic equations and differential equations. When we simulate a large, complicated fossil power plant by a computer such as workstation or PC, it takes much time until overall equations are completely calculated. Therefore, new processing systems which have high computing speed is ultimately needed to develope real-time simulators. Vital points of real-time simulators are accuracy, computing speed, and deadline observing. In this paper, we present a enhanced strategy in which we can provide powerful computing power by parallel processing of DSP processors with communication links. We designed general purpose DSP modules, and a VME interface module. Because the DSP module is designed for general purpose, we can easily expand the parallel system by just connecting new DSP modules to the system. Additionally we propose methods about downloading programs, initial data to each DSP module via VME bus, DPRAM and processing sequences about computing and updating values between DSP modules and CPU30 board when the simulator is working.

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워게임 모형의 C41 기능통합 및 연동화 시뮬레이션 기법

  • 문형곤;박찬우
    • Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
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    • 2000.04a
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    • pp.153-153
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    • 2000
  • 최근 선진국들은 신규 워게임모형 개발시 장차전 개념을 반영하기 위하여 미래전자의 주요기능인 C4ISR 및 객체지향 기법을 적용하려고 노력하고 있다. 이러한 워게임 모형들은 현실과 같은 가상환경에서 합동작전을 모의할 수 있으며 전략, 작전 및 전술 수준을 모두 고려할 수 있고 지상전, 공중전, 해상전, 미사일전, 정보전 등 현대 전투개념을 모두 반영할 수 있도록 초대형 시뮬레이션 시스템으로 발전되고 있다. 본 고에서는 C4I 기능통합 및 연동화 모의 논리중에서 전략기동, 전술기동, 교전평가, 전략수송, 표적탐색, 미사일 판정을 위한 모의 기법과 초대형 시뮬레이션 시스템의 자료/명령 전달 구조 및 하드웨어/소프트웨어 사양, 구성 모듈등을 분석한다. 특히 현재 미 합참에서 개발중인 JWARS모형의 주요 객체들인 전투공간개체(BSE: Battle Space Entity), 아크-노드 네트워크, 화력 집중점(FCPs: Fire Concentration Points) 등을 살펴보고 현대전의 가장 큰 특징인 C4ISR/(Command, Control, Communication, Computer, Intelligence, Surveillance, Reconnaissance) 분야에서 표적탐지, 통신, 정보 모의 기법을 분석함으로써, 향후 한국적 여건에 적합한 분석모형 개발 방향을 제시하고자 한다.

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두만강지역개발계획(RADP)에 관련된 동북아시아 지역 전력계통의 연계 및 안전성 강화방안

  • 윤갑구
    • Proceedings of the Korean Professional Engineer Association Conference
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    • 1996.12a
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    • pp.76-102
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    • 1996
  • 북한은 전력부족난과 전기품질의 저하로 인하여 주요 생산기업에 지장을 주고 있으며, 노후 발전소의 성능저하도 함께 진행되고 있는 것으로 추정된다. 이에 대한 적절한 대책이 없는 한 그 상황은 더욱 악화될 전망이다. 한반도 에너지 개발기구(KEDO)가 추진하고 있는 경수로 원자력 발전기가 6~7년 후에 준공된다고 해도 이처럼 불안정한 전력계통에 병입되어 원활한 운전이 가능할런지 기대하기 곤란하다. 이러한 실정에서 \circled1 전력부족으로 주파수가 저하될 때 우선 순위가 낮은 부하를 제한하는 자동 부하제한 방식을 포함한 자동 주파수 제어 계통개선 \circled2 기존발전소 성능과 이용을 향상을 위한 재가동(Repowering) 등의 리 엔지니어링 \circled3 가스터빈 복합화력과 열병합발전(Co-generation) 등과 같이 건설기간이 짧고 비용이 적게 들며 송전 설비 건설도 불필요한 분산형 전원의 건설 \circled4 수력발전소와 조력발전소의 건설 \circled5 양수발전 등 전력에너지 저장설비의 개발 \circled6 송전전압격상과 배전방식개선 및 종합전력정보시스템 구축 \circled7 남ㆍ북한 전력계통 내지는 동북아시아 전력계통을 연계하는 평화망사업(Peace Network Project)등의 추진이 경수로 사업에 선행되어야 한다. 특히 러시아, 중국, 한국, 일본의 발전 에너지원 분포와 년간 부하곡선을 고려할 때 동북아시아 전력계통의 연계는 관련국 상호간에 에너지 환경과 경제적 측면에서 상당한 이득과 안정성을 강화해 줄 것이며, 기술발전과 평화공존에 크게 기여 할 것이다. 이를 위하여 관련국의 전력계통연계 전문가들이 참여하는 남\ulcorner북한전력 계통연계연합회(Co-Pia ; Co-rea Power Systems Interconnection Association)와 동북아지역전력 계통연합회(Near Pia=North-Eastern Asia Region Power Systems Interconnection Association)의 구성을 제안하는 바이다. 주요용어(Key Words): 자동주파수 제어(AFC), 리엔지니어링(Re-Engineering), 분산형 전원(Dispersed Generation System), 전력저장(Power Storage), 부하조절기(Load Conditioner), 수요관리(DSM) 연계(Interconnection), 인터시스템(Intersystem), 통합자원계획(IRP), 안전성 강화(Security Enhancement), 전력시장개방(Electricity Free Maket), 통일비용(Unification Expense, Unification Cost), 남ㆍ북한전력계통연계연합회(Co-Pia), 동북아지역전력 계통연계연합회(Nea,-Pia).

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Development of XML-based Material Database for Plant Facilities Maintenance (XML을 이용한 플랜트 재료 데이터베이스 개발 및 활용)

  • 장동식;김의현;정진성;공희경
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2004.04b
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    • pp.1-3
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    • 2004
  • 산업설비 현장에서는 설비 운영과 관련하여 재료 관련 정보에 대한 요구가 비교적 빈번하게 발생하고 있으나 필요한 기술 자료의 확보, 검토 등에 많은 어려움을 겪고 있다. 따라서 산업설비에 적용되는 재료들을 종합하여 비교, 검토할 수 있는 시스템을 개발하여 인터넷을 통해 제공할 경우 산업설비의 운영효율 향상, 신뢰도 향상에 기여할 수 있을 것으로 기대된다. 재료 데이터베이스 시스템은 재료가 사용되는 설비의 운영과 관련한 각종 데이터와 상호 연계되어야 할 필요가 있다. 손상해석, 재료선정 등은 인장시험 등 각종 시험 데이터와 더불어 재료가 사용되는 실제 설비의 응력. 온도 등 운전환경, 사용이력 등이 중요한 판단 자료가 되기 때문이다. 또한 재료 데이터는 플랜트 운영시스템, 자재구매/관리시스템 등 다양한 시스템의 기본 마스터데이터로 이용들 수 있다. 따라서 재료 데이터가 갖는 이러한 특성을 충족시키기 위해서는 확장성과 이식성이 뛰어난 XML을 기반으로 재료 데이터베이스를 개발하는 것이 바랑직할 것으로 판단된다. XML을 기반으로 개발된 재료 데이터베이스는 20,000건의 방대한 재료 규격정보를 담고 있으며 규격검색, 이름검색, 화학성분 검색, 기계적 특성 검색 등 다양한 검색 기능을 제공한다. 또한 대표적인 종합플랜트인 화력발전소의 설iii데이터와 통할 연동되어 재료의 적용현황 및 환경 등을 통합적으로 검색할 수 있다. XML을 이용한 본 개발시스템은 향후 상용 ERP 패키지 다양한 시스템의 기본 데이터베이스로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

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