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논문 기본 정보

자료유형
학위논문
저자정보

김창주 (부산대학교, 부산대학교 대학원)

지도교수
손창민
발행연도
2014
저작권
부산대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

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Combined cycle power (CCP) plant using LNG is the one of highly efficient and clean energy generation systems, and plays key role in domestic electric supply including nuclear and coal power generation systems. In Korea, LNG based CCP is categorized in peak load facility rather than base load facility. Due to this, the operability is relatively low. However, if the operability increases it can also contribute to energy economy by producing electricity using more efficient systems. Furthermore, if the price of shale gas drives the reduction in LNG price in the future, its benefit will be much greater than the present application.

Power reduction of gas turbine during summer can be recovered by max 75% if gas turbine intake cooling system can be implemented in existing LNG based CCP plants. Furthermore, steam injection, turbine cooling air precooling and turbine case cooling technologies can be considered for enhancing power and efficiency of CCP plants. Such approaches are being widely studied in global gas turbine society.

The present study aims to investigate net benefit of implementing advance technologies for enhancing power and efficiency of existing LNG based CCP considering the recent shortage of domestic power generation. For performance comparison, (1) gas turbine intake cooling system, (2) steam injection, and (3) turbine cooling air precooling technologies are implemented to Busan LNG CCP plant. The cycle of gas turbine and also CCP plant are modeled using Gatecycle. To validate the cycle model, the analysis results are compared with the operation data of the CCP plant and it matched well within max 3%.

Among those technologies, steam injection showed net increase of 7.8% on both of power and efficiency of gas turbine. However, at CCP plant level, the net benefits are just around 1.3%. The power and efficiency gains from other technologies are less than steam injection. These results are somehow considerably lower than what had been reported in the literatures. Some technical literatures reported the potential net increase of 20%~40% in power with max 6% increase in efficiency applying gas turbine intake cooling and steam injection.

목차

제 1장 서 론 1
1.1 연구 배경 1
1.2 연구 목적 및 내용 9
제 2장 선행 연구 11
2.1 복합화력 시스템 성능 모델링 11
2.2 Intake Air Cooling 12
2.3 Wet Cycle 15
2.4 Turbine Cooling Air Precooling 18
2.5 Turbine Case Cooling 20
제 3장 가스터빈 성능 시뮬레이션 23
3.1 대상 엔진 23
3.2 가스터빈 성능 모델링 및 시뮬레이션 29
3.2.1 기본 이론 29
3.2.2 가스터빈 설계점 성능 모델링 34
3.2.3 가스터빈 탈설계점 성능 모델링 38
3.2.4 설계점 및 탈설계점 시뮬레이션 검증 45
제 4장 복합화력 통합 성능 시뮬레이션 51
4.1 배열회수 보일러 성능 모델링 51
4.1.1 배열회수 보일러 설계점 성능 모델링 51
4.1.2 배열회수 보일러 탈설계점 성능 모델링 54
4.2 증기터빈 성능 모델링 56
4.3 복합화력 통합 성능 시뮬레이션 57
4.3.1 Base Load에서의 모델링 성능 검증 59
4.3.2 대기온도의 변화에 따른 성능 검증 60
4.3.3 부하변화에 따른 성능 검증 62
4.3.4 성능시험 결과와 비교를 통한 성능 검증 64
제 5장 복합화력 첨단 사이클 적용 시뮬레이션 66
5.1 Intake Air Cooling 66
5.2 Wet Cycle 70
5.3 Turbine Cooling Air Precooling 75
제 6장 결 론 80
참 고 문 헌 82
Abstract 86

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