최근 잇따른 정전 사태로 인해 막대한 손실이 발생하였고 갑작스런 기후 변화로 전기 사용량이 늘어나면서 전력 예비율이 급감하는 문제에 대한 대응 방안으로 분산발전 시스템에 대한 장점이 부각되고 관심이 증대되고 있다. 전력 수용가에 발전 시설을 위치시키는 분산발전 시스템은 송전 손실을 최소화 할 수 있으며, 부하 추종이 빠른 장점이 있다. 여기에 배열회수형 ...
최근 잇따른 정전 사태로 인해 막대한 손실이 발생하였고 갑작스런 기후 변화로 전기 사용량이 늘어나면서 전력 예비율이 급감하는 문제에 대한 대응 방안으로 분산발전 시스템에 대한 장점이 부각되고 관심이 증대되고 있다. 전력 수용가에 발전 시설을 위치시키는 분산발전 시스템은 송전 손실을 최소화 할 수 있으며, 부하 추종이 빠른 장점이 있다. 여기에 배열회수형 가스터빈을 적용하고 열병합 시스템을 운용할 경우, 온수 이용 기준 약 85%의 열효율을 얻을 수 있다. 이러한 많은 장점을 갖는 분산발전 시스템의 중요한 동력원인 가스터빈 개발에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구의 목적은 200kW급 마이크로 가스터빈 연소기의 설계 및 성능 실험을 통해 점화, 소염, 터빈입구온도, 배출 가스 그리고 압력 손실에 대한 운전 특성을 파악하여 전체 시스템의 성능 구현에 부합하는 연소기를 개발하는 것이다. 또한 개발된 연소기에 대하여 효율과 배출물 저감성능을 고려하여 최적의 운전 전략을 도출하는 것을 목표로 하였다. 이를 위하여 저 NOx 버너 설계를 수행하였으며, 희박 예혼합 연소를 적용하여 화염의 온도를 제어하고 혼합도를 향상시키기 위해 연료 침투 깊이를 제어한 1, 2단의 연료 분사 시스템을 설계하였으며, 자발화 특성 및 화염 안정성을 고려하여 1, 2단의 연료 분사량을 결정하였다. 단일 버너에 대하여 버너의 용량별, 부하 운전별 성능 실험을 실시하여 화염 안정성, 배출물 저감 성능 그리고 압력 손실 등에 대한연구 결과를 분석하여 실제 환형 연소기의 설계에 활용하였다. 연소 부하별 NOx, CO의 배출 특성을 분석하였고 연소실 벽면의 열손실 계산을 통해 연소부하가 올라감에 따라 연소실내부의 열 부하 증가되는 것을 알 수 있었으며 이로 인해 NOx 배출물이 다량 방출 되는 것을 보았다. 결과적으로 연소 부하 증가 시 NOx 배출물은 열부하와 체류시간을 동시에 고려해야 한다는 것을 알 수 있었다. 가스 건조기의 연구 목표는 건조물의 손상 줄이면서 건조 효율을 높이기 위해 드럼 inlet grid표면 온도를 목표값 (235°C) 이하로 제어할 수 있는 루버시스템 (louver system)을 설계 개발하는 것이다. Inlet grid의 표면 온도 제어는 기초 실험을 통해 파악한 Inlet grid의 온도 분포를 분석하여 고온부 혹은 표면 온도>235°C이상이 되는 부분에 희석공기공을 뚫어 고온부의 열을 저온부로 나누는 방식으로 실시하였다. 실험은 여러 가지 형태의 희석공기공의 배열을 다르게 하여 수행하였고 최종 목표였던 Inlet grid 표면의 온도를 235°C이하이면서 고른 분포를 달성한 루버 시스템 성능 개선안을 확정할 수 있었다.
최근 잇따른 정전 사태로 인해 막대한 손실이 발생하였고 갑작스런 기후 변화로 전기 사용량이 늘어나면서 전력 예비율이 급감하는 문제에 대한 대응 방안으로 분산발전 시스템에 대한 장점이 부각되고 관심이 증대되고 있다. 전력 수용가에 발전 시설을 위치시키는 분산발전 시스템은 송전 손실을 최소화 할 수 있으며, 부하 추종이 빠른 장점이 있다. 여기에 배열회수형 가스터빈을 적용하고 열병합 시스템을 운용할 경우, 온수 이용 기준 약 85%의 열효율을 얻을 수 있다. 이러한 많은 장점을 갖는 분산발전 시스템의 중요한 동력원인 가스터빈 개발에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구의 목적은 200kW급 마이크로 가스터빈 연소기의 설계 및 성능 실험을 통해 점화, 소염, 터빈입구온도, 배출 가스 그리고 압력 손실에 대한 운전 특성을 파악하여 전체 시스템의 성능 구현에 부합하는 연소기를 개발하는 것이다. 또한 개발된 연소기에 대하여 효율과 배출물 저감성능을 고려하여 최적의 운전 전략을 도출하는 것을 목표로 하였다. 이를 위하여 저 NOx 버너 설계를 수행하였으며, 희박 예혼합 연소를 적용하여 화염의 온도를 제어하고 혼합도를 향상시키기 위해 연료 침투 깊이를 제어한 1, 2단의 연료 분사 시스템을 설계하였으며, 자발화 특성 및 화염 안정성을 고려하여 1, 2단의 연료 분사량을 결정하였다. 단일 버너에 대하여 버너의 용량별, 부하 운전별 성능 실험을 실시하여 화염 안정성, 배출물 저감 성능 그리고 압력 손실 등에 대한연구 결과를 분석하여 실제 환형 연소기의 설계에 활용하였다. 연소 부하별 NOx, CO의 배출 특성을 분석하였고 연소실 벽면의 열손실 계산을 통해 연소부하가 올라감에 따라 연소실내부의 열 부하 증가되는 것을 알 수 있었으며 이로 인해 NOx 배출물이 다량 방출 되는 것을 보았다. 결과적으로 연소 부하 증가 시 NOx 배출물은 열부하와 체류시간을 동시에 고려해야 한다는 것을 알 수 있었다. 가스 건조기의 연구 목표는 건조물의 손상 줄이면서 건조 효율을 높이기 위해 드럼 inlet grid 표면 온도를 목표값 (235°C) 이하로 제어할 수 있는 루버시스템 (louver system)을 설계 개발하는 것이다. Inlet grid의 표면 온도 제어는 기초 실험을 통해 파악한 Inlet grid의 온도 분포를 분석하여 고온부 혹은 표면 온도>235°C이상이 되는 부분에 희석공기공을 뚫어 고온부의 열을 저온부로 나누는 방식으로 실시하였다. 실험은 여러 가지 형태의 희석공기공의 배열을 다르게 하여 수행하였고 최종 목표였던 Inlet grid 표면의 온도를 235°C이하이면서 고른 분포를 달성한 루버 시스템 성능 개선안을 확정할 수 있었다.
Tremendous loss have been occurred due to continuous power failures recently and power reserve rate has been sharply decreased, because electricity usage is increased by sudden climate change. Thus the interests and benefits of distributed generation system have been increased and highlighted. Distr...
Tremendous loss have been occurred due to continuous power failures recently and power reserve rate has been sharply decreased, because electricity usage is increased by sudden climate change. Thus the interests and benefits of distributed generation system have been increased and highlighted. Distributed power generation constructed near consumer have an advantage that minimize transmission loss and is easy to adjust the load. And applying the heat recovery type gas turbine and operating cogeneration system can obtain the thermal efficiency of about 85% by using the hot water base. Therefore, studies have been actively conducted for the development of the gas turbine that is an important power source for distributed power generation system. And localization and commercialization is urgent. The purpose of this study is to derive the operating strategy that meet the target(air temperature 909K, pressure 4bar, NOx<10ppm, CO<50ppm, and pressure loss<3.5%) of combustor design set from the cycle analysis. Development of the combustor began to design a low-NOx burners. In order to improve the NOx reduction performance, lean premixed combustion was applied to control flame temperature and it was considered the adjustment of 1, 2-stage fuel injection and the penetration depth for the optimal mixing of air and fuel. The fuel injection amount of the first and second stages was decided 50:50 from the result of mixing and combustion characteristics test. The performance test of actual scale combustor was conducted at various combustion load. That was to reflect the performance test result of single burner before designing the annular combustor. Emission characteristics of NOx and CO was analyzed at various combustion load and heat loss of the combustion chamber wall was calculated to know the growth of NO emission in the chamber as thermal load was increased. The result showed that NOx formation needs to be considered with thermal load and residence time simultaneously. The research purpose of gas dryer was to develop a louver system that could control surface temperature of inlet grid at less than 235°C in order to reduce damage of laundry and increase efficiency. The control of inlet grid temperature was conducted as follows: after analyzing the temperature distribution of inlet grid from fundamental experiment, dilution slits are drilled in the area of more than 235°C. Thus the heat of high temperature spot was shared to low temperature part. Experiments were performed by changing dilution slit array of various forms and final goal was achieved with temperature of inlet grid at less than 235°C.
Tremendous loss have been occurred due to continuous power failures recently and power reserve rate has been sharply decreased, because electricity usage is increased by sudden climate change. Thus the interests and benefits of distributed generation system have been increased and highlighted. Distributed power generation constructed near consumer have an advantage that minimize transmission loss and is easy to adjust the load. And applying the heat recovery type gas turbine and operating cogeneration system can obtain the thermal efficiency of about 85% by using the hot water base. Therefore, studies have been actively conducted for the development of the gas turbine that is an important power source for distributed power generation system. And localization and commercialization is urgent. The purpose of this study is to derive the operating strategy that meet the target(air temperature 909K, pressure 4bar, NOx<10ppm, CO<50ppm, and pressure loss<3.5%) of combustor design set from the cycle analysis. Development of the combustor began to design a low-NOx burners. In order to improve the NOx reduction performance, lean premixed combustion was applied to control flame temperature and it was considered the adjustment of 1, 2-stage fuel injection and the penetration depth for the optimal mixing of air and fuel. The fuel injection amount of the first and second stages was decided 50:50 from the result of mixing and combustion characteristics test. The performance test of actual scale combustor was conducted at various combustion load. That was to reflect the performance test result of single burner before designing the annular combustor. Emission characteristics of NOx and CO was analyzed at various combustion load and heat loss of the combustion chamber wall was calculated to know the growth of NO emission in the chamber as thermal load was increased. The result showed that NOx formation needs to be considered with thermal load and residence time simultaneously. The research purpose of gas dryer was to develop a louver system that could control surface temperature of inlet grid at less than 235°C in order to reduce damage of laundry and increase efficiency. The control of inlet grid temperature was conducted as follows: after analyzing the temperature distribution of inlet grid from fundamental experiment, dilution slits are drilled in the area of more than 235°C. Thus the heat of high temperature spot was shared to low temperature part. Experiments were performed by changing dilution slit array of various forms and final goal was achieved with temperature of inlet grid at less than 235°C.
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