• 제목/요약/키워드: Micro-gas Turbine

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마이크로 가스터빈과 유기매체 랜킨사이클을 결합한 복합시스템의 설계 성능해석 (Design Performance Analysis of Micro Gas Turbine-Organic Rankine Cycle Combined System)

  • 이준희;김동섭
    • 설비공학논문집
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    • 제17권6호
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    • pp.536-543
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    • 2005
  • This study analyzes the design performance of a combined system of a recuperated cycle micro gas turbine (MGT) and a bottoming organic Rankine cycle (ORC) adopting refrigerant (R123) as a working fluid. In contrast to the steam bottoming Rankine cycle, the ORC optimizes the combined system efficiency at a higher evaporating pressure. The ORC recovers much greater MGT exhaust heat than the steam Rankine cycle (much lower stack temperature), resulting in a greater bottoming cycle power and thus a higher combined system efficiency. The optimum MGT pressure ratio of the combined system is very close to the optimum pressure ratio of the MGT itself. The ORC's power amounts to about $25\%$ of MGT power. For the MGT turbine inlet temperature of $950^{\circ}C$ or higher, the combined system efficiency, based on shaft power, can be higher than $45\%$.

쓰레기 매립지 MGT 발전 및 유리온실 설계기술개발 (Development of Land Fill Gas(LFG)-MGT Power Generation and Green House Design Technology)

  • 허광범;박정극;이정빈
    • 에너지공학
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    • 제20권1호
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    • pp.13-20
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    • 2011
  • 마이크로 가스터빈의 높은 연료 다양성은 광범위한 범위의 적용처에 적용할 수 있도록 설계되었다. 최근에는 가스터빈 발전시스템의 연료로서, 유기성폐기물의 소화가스와 쓰레기 매립지로부터 발생되는 바이오 가스에 대한 수요가 증가하고 있다. 우리는 매립지 가스를 이용하여 마이크로 가스터빈 열병합 발전시스템의 성능특성 및 운전 특성에 대한 영향을 연구하고 있다. 메탄과 이산화탄소를 동시에 회수하는 공정을 개발하여 현장 실증 플랜트 규모로 시험을 수행하였으며, 유리온실에 농작물의 이산화탄소 고농도 집적을 목적으로 철-킬레이트 화합물을 기본으로 하는 액상촉매를 이용하여 매립지 가스내에 있는 불순물을 저렴한 비용으로 제거하고자 한다. Fe-EDTA(철-킬레이트)를 이용한 내부순환 다판식 기포탑 반응기에 의하여 농축정제와 이산화탄소 제거가 매립지 가스의 최적화 연료화를 추진하였다. 매립지가스의 유량은 0.207 $m^3$/min이고 5.5 kg/$cm^2$의 압력으로 공급되며 메탄농도 70%, 이산화탄소 27%로 공급되도록 농축반응기를 설계하였고 황화수소 99% 제거를 목표로 한다. 유리온실은 마이크로 가스터빈 배가스와 온수를 이용하여 대기중의 이산화탄소 농도에서 1500 ppm의 농도범위로 공급되도록 설계되었다.

Power Control modeling and Simulation of Hybrid Power System for Building Microgrid Connected Application

  • Yoon, Gi-Cap;Cho, Jae-Hoon;Hong, Won-Pyo
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제23권11호
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    • pp.84-93
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    • 2009
  • In this paper, we propose to study the possibility of using a photovoltaic system combined with a high speed micro-turbine. This hybrid system can work as stand-alone system or grid connected system as it will be a part of a micro-grid. Initially, we propose Matlab/Simulink dynamic models of photovoltaic, micro turbine systems and supercapacitor. Then, we carry out a simulation comparison of the two systems, this is, with supercapacitor and without supercapacitor bank. We show that supercapacitor bank as short-term storage device was necessary to reduce the fast fluctuation of power in the case of sensitive loads. It is verified the simulation results of Matlab/Simulink based hybrid power system represent the effectiveness of the suggested hybrid power system.

축산폐기물 바이오 에너지 분산발전용 전처리시스템 개발 (Developement for Pretreatment System of Distributed Power Generation by using Livestock BIO-ENERGY)

  • 허광범;박정극;이정빈;임상규;김재훈
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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    • pp.585-588
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    • 2007
  • As the distributed generation becomes more reliable and economically feasible, it is expected that a higher application of the distributed generation units would be interconnected to the existing grids. This new generation technology is linked to a large number of factors like economics and performance, safety and reliability, market regulations, environmental issues, or grid connection constrains. KEPCO (Korea Electric Power Corporation) is performing the project to develope the Distributed Micro Gas Turbine (MGT) technolgies by using Swine BIO-ENERGY. This paper describes the plans and strategies for the renewable energy of MGT on actual grid-connection under Korean situations. KEPCO also, has a research plan on bio-gas pretreatment system applicable to our domestic swine renewable resources and is performing concept design of pilot plant to test grid operation. In addition, this testing will be conducted in order to respond to a wide variety of needs for application and economic evaluation in the field of On-site generation.

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가정용 열병합 시스템의 국내 도입에 따른 온실가스 저감효과 예측 (Impact of Residential CHP Systems on Greenhouse Gas Emissions in Korea)

  • 강병하;윤창호;안준
    • 설비공학논문집
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    • 제25권10호
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    • pp.555-561
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    • 2013
  • The effects of applying the micro CHP system to the domestic sector in Korea were investigated using annual cooling and heating demand data. Four prime movers, micro gas turbine, PEMFC, gas engine and Stirling engine, were compared for three operational modes. Two way buy-back was assumed for both electricity and heat. The Stirling engine gave the lowest $CO_2$ emission per energy for 300kWh monthly electricity production. However, PEMFC became more effective when considering PURPA criteria. PEMFC generated the least greenhouse gas with higher electrical efficiency for cooling. The Stirling engine, however, became competitive for heating with higher total efficiency.

연료 분사구 형상 변화 및 당량비 변화에 따른 MEMS 가스터빈 내 연료-공기 혼합에 관한 연구 (Investigation of the Mixedness of Fuel and Air in MEMS Gas Turbine Engine According to Change of Fuel Injectors and Equivalence Ratio)

  • 황유현;정동호;김선민;김대중
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제34권9호
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    • pp.835-841
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    • 2010
  • MEMS 가스터빈 엔진에서 연료와 공기의 혼합에 영향을 미치는 중요한 요소중 하나는 연료 분사구 형상의 설계이다. 본 연구에서는 3 개의 연료 주입부와 각 주입부에 연결된 여러 개의 분사구에 의해 연료와 공기가 혼합되는 시스템을 고려하여 분사구의 배열과 연료 공급비율의 변화에 따른 혼합 정도를 당량비를 통하여 정량적으로 해석하였다.

소형 가스터빈 엔진 실험 데이터를 이용한 역모델링 연구 (A Study of Inverse Modeling from Micro Gas Turbine Experimental Test Data)

  • 공창덕;임세명
    • 한국추진공학회지
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    • 제13권6호
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    • pp.1-7
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    • 2009
  • 가스터빈 엔진의 성능은 그 구성품 성능 특성에 큰 영향을 받는다. 보통 이러한 구성품 성능 특성은 여러 조건에서의 수많은 실험을 통해 얻을 수 있지만 그것은 제작사의 고유 재산이기 때문에 쉽게 제공되지 않는다. 그렇기 때문에 보통 성능 덱을 이용하거나 소유하고 있는 엔진 성능 맵을 스케일링 하여 사용한다. 하지만 이러한 방법은 탈설계점에서 오차를 보인다. 이에 본 연구에서는 소형 가스터빈 엔진 실험 장치를 구성하여 몇 구간에서의 실험을 통해 데이터를 축적하고 이를 이용하여 구성품 성능 맵을 축척하는 방법을 제시하였다. 그리고 프로그램을 이용하여 대상 엔진의 정상상태 성능 모델을 구성하여 실제 측정 데이터와 새롭게 생성된 구성품 맵을 사용했을 경우, 그리고 기존의 방법을 이용한 경우를 비교하였다.