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발전 플랜트의 엑서지 해석으로부터 발전량 및 발전효율 최적화 원문보기

플랜트 저널 = Plant journal, v.10 no.2, 2014년, pp.7 - 11  

김덕진 (중앙대학교 기계공학과, (주) IPTC)

초록이 없습니다.

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문제 정의

  • 를 수행한 바 있다. 본 기사에서는 주증기의 온도 및 압력으로부터 엑서지와 최대발전량, 그리고 엑서지율과 최대발전효율을 파악할 수 있는 차트를 개발해보았다.
  • 엑서지는 100여 년 전부터 열역학 분야에서 제시되어 온 상태량이며 그 활용 또한 광범위하다. 엑서지 및 엑서지율은 T-s 및 h-s 선도 상에 표현될 수 있으며, 본 기사를 통하여 작동유체가 물일 경우 최대 엑서지량은 최대발전량과 그리고 최대 엑서지율은 최대발전효율과 서로 비례한다라는 수식으로부터 발전 시스템의 최적화를 위한 주증기의 온도-압력 차트를 개발하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
발전시스템의 성능이 주증기의 온도와 압력에 가장 큰 영향을 받는 것을 통해 무엇을 알 수 있는가? 발전시스템의 성능은 증기터빈 입구 즉 주증기의 온도와 압력에 가장 큰 영향을 받는다. 위의 원리는 주증기의 온도와 압력을 알면 발전시스템의 거시적인 성능을 파악할 수 있다는 것을 알려준다. 그러나 일반적으로 주증기의 온도와 압력으로부터 엔탈피(Enthalpy)를 구할 뿐이며 그 엔탈피로부터는 어떠한 정보도 얻을 수 없다.
엑서지란 무엇인가? 엑서지(Exergy)는 어떤 유체가 주어진 상태로부터 환경상태로 변할 때까지 얻을 수 있는 최대 유용일이며, 엑서지율(Exergy ratio)은 엑서지와 엔탈피의 비이다. 엑서지의 개념은 19세기말 Gouy, Stodola 등에 의해 손실일에 관한 연구[1]로부터 시작되었으며, 1956년 Rant[2]는 주어진 에너지에서 일로 변환 가능한 부분을 엑서지 그리고 일로 변환 불가능한 부분을 아너지(Anergy)라고 제안하였다.
발전시스템의 성능에 가장 큰 영향을 미치는 요인은 무엇인가? 발전시스템의 성능은 증기터빈 입구 즉 주증기의 온도와 압력에 가장 큰 영향을 받는다. 위의 원리는 주증기의 온도와 압력을 알면 발전시스템의 거시적인 성능을 파악할 수 있다는 것을 알려준다.
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