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배열회수보일러의 부분부하 운전에 따른 유동불균일이 과열기의 성능에 미치는 영향
Effect on Thermal Performance of Superheater Module under Part Load Operation in HRSG 원문보기

에너지공학 = Journal of energy engineering, v.17 no.3 = no.55, 2008년, pp.161 - 166  

정재헌 (두산중공업) ,  송정일 (창원대학교)

초록
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본 논문은 배열회수보일러에서 부분부하 운전이 과열기 열성능에 미치는 영향을 조사하였다. 첫 단계로 가스터빈 최대부하와 부분부하 운전시 배열회수보일러 형태에 따른 가스터빈 배가스의 유동 특성을 전산유체해석을 통해 조사하였다. 다음으로는 수직형 배열회수보일러 과열기 튜브관군의 가스터빈 최대부하와 부분부하 운전 시 온도분포를 전산유동해석 결과를 이용해 계산하였으며, 이 결과와 실제 발전소 측정을 통해 획득한 온도분포 결과를 비교하였다. 마지막으로 부분부하 운전이 과열기 열성능에 미치는 영향을 살펴보았으며, 또한 부분부하 운전시에 유동의 불균일 현상을 제거할 수 있는 장치를 고안하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The purpose of this study is to apprehend the behavior of exhaust gas flow from gas turbine during part load operation in Heat Recovery Steam Generator. As a first step of this work, internal flow characteristics according to HRSG types were examined by CFD analysis. Next step, tube temperature acco...

주제어

#배열회수보일러   #열성능   #부분부하 운전  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 이로 인해 기저부하용처럼 일정 부하에서 지속적인 운전을 하는 발전소에서는 예상하지 못하는 문제가 발생하는데, 그 중 하나가 부하변동 운전 시 배 가스 유동 불균일에 의해 과열기가 받는 영향이다. 본 연구에서는 배기가스 흐름 방향을 기준으로 구분되는 배열회수보일러의 유형에 따른 덕트 내부유동 특성을 비교하고, 100% 부하를 기준으로 설계된 천이덕트와 유동조절 장치가 부분부하에서도 균일한 유동 분포를 유지할 수 있는지 살펴보았다. 또한 부분부하에서 배가스 유동이 크게 편향되는 수직형 배열회수보일러를 대상으로 유동 불균일이 과열기의 열흡수에 미치는 영향을 확인하고 실제 발전소 운.

가설 설정

  • 3의 데이터를 적용하였다. 이때 과열기 입구 배 가스 온도는 모두 동일한 것으로 간주하였으며 과열 기전 열관 내부를 통과하는 증기 유량과 온도는 동일한 것으로 가정하였다. 성능계산에 사용된 주요 열전달 관계 식은 다음과 같다.
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참고문헌 (6)

  1. A.F. Tenbusch, "CFD MODELING OF COGENERATION BURNER APPLICATIONS AND THE SIGNIFICANCE OF THERMAL RADIATIVE HEAT TRANSFER EFFECTS", Proceedings of IJPGC'03, 2003 

  2. B.E. Lee, S.B. Kwon, C.S. Lee, "On the Effect of Swirl Flow of Gas Turbine Exhaust Gas in an Inlet Duct of Heat Recovery Steam Generator", ASME Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, 2002, Vol. 124, pp.496-502 

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  3. 이채수 외 3인, Flow Correction Device를 이용한 HRSG 내부의 유동 제어, 대한기계학회 에너지 및 동력공학부문 추계학술대회 논문집, 1999, pp.38-42 

  4. J.B. Heinemann, "An Experimental Investigation on Heat Transfer to Superheated Steam in Round and Rectangular Channels," ANL-6213, 1960 

  5. Marie-Noelle Dumont, Georges Heyen, "Mathematical modeling and design of an advanced once-through heat recovery steam generator", Computers and Chemical Engineering, 2004, 28, pp.651-660 

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  6. ESCOA, Fin tube manual, ESCOA Corp, 1979 

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