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열병합발전의 성능 모니터링을 위한 발전효율 모델
Power Generation Efficiency Model for Performance Monitoring of Combined Heat and Power Plant 원문보기

플랜트 저널 = Plant journal, v.16 no.4, 2020년, pp.26 - 32  

고성근 ((주)테크다스) ,  고홍철 ((주)테크다스) ,  이준석 (포항산업과학연구원)

초록
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화력발전소에서 장치 이상이나 열화로 인해 발전효율이 저하될 때 운전자가 이를 감지하고 적시에 조처를 취할 수 있도록 지원하는 성능관리시스템은 무엇보다도 발전효율을 정확하게 예측하는 것이 중요하다. 공정용 증기 또는 난방용열(이하 공정용 증기로 단일화 표기)과 전기를 동시에 생산하는 열병합발전에 대해 지금까지 다수의 발전효율 모델들이 제안되었는데, 대부분 공정용 증기의 가치를 제대로 평가하지 못해 발전효율을 정확하게 예측하지 못했다. 본 연구에서는 발전효율 예측 모델의 계수를 조업 데이터를 통해 결정하고, 공정용 증기의 전기 환산효율(ECE, Electricity Conversion Efficiency) 모델을 적용함으로써 공정용 증기의 가치를 정확하게 평가할 수 있도록 하였다. 본 방법을 열병합발전의 설계 데이터에 적용하여 발전부하에 대한 발전효율의 추세선을 구한 결과 R2가 99.91%로 회귀 수준이 매우 높았다. 본 결과로부터 조업 데이터를 이용한 ECE 모델 계수 결정 방법이 발전효율을 정확하게 예측하여 열병합발전에 대한 성능 모니터링에 적합함을 확인할 수 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The performance monitoring system in the power plant should have the capability to estimate power generation efficiency accurately. Several power generation efficiency models have been proposed for the combined heat and power (CHP) plant which produces both electricity and process steam(or heating e...

주제어

#열병합발전   #전기 환산효율   #발전효율   #성능감시  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본연구는전기와공정용증기간의가치의차이를정확하게설정하여열병합발전의효율을정확하게예측하는 것을목표로하며실제조업데이터를통해이를실행하는 방법을제안한다. 공정용증기의열소비율을전기의열소비율로환산하여발전효율을계산하는전기환산효율 (ECE) 모델을사용한다.

가설 설정

  • 여기서S1과P1이연속최대출력 (Maximum continuous rate) 조건이다. 각설 계는 전기출력 크기와 공정용 증기의 생산량을제외하고, 공정용증기의열소비율에영향을미치는변수는모두 동일 하다고 가정한다.
  • 여기서추세선은2차식으로가정하였다. ECE 모델이추세선의R2가99.
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참고문헌 (10)

  1. Torchio M. F., 2013, Energy-Exergy, Environmental and Economic Criteria in Combined Heat and Power Plants, Energies, No.6, 2686-2798 

    상세보기 crossref

  2. Kumar R., 2017, A critical review on energy, exergy, exergoeconomic and economic analysis of thermal power plants, Engineering Science and Technology, an International Journal, Vol. 20, Issue 1, 283-292 

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  3. Peltier R., Plant Efficiency: Begin with the Right Definition, Power Magazine 2010, available at https://www.powermag.com/plant-efficiency-begin-with-the-right-definitions/ 

  4. John H., 1997, Cogeneration ? Combined Heat and Power (CHP). 2nd ed. Malabar, FL: Krieger 

  5. Catalog of CHP Technology; U. S. Environmental Protection Agency: Washington, DC, USA, 2008 

  6. Kanoglu M. and Dincer I., 2009, Performance Assessment of Cogeneration Plants, Energy Conversion and management, Vol. 50, 76-81 

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  7. Feng X., Cai Y-N, Qian L-L, 1998, A New Performance Criterion for Cogeneration System, Energy Conver. Management, No.39, 1607 

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  8. Can Gulen S., 2010, A Proposed Definition of CHP Efficiency, Power, No. 6 

  9. Phylipsen G., Blok K., Worrell E., 1998, Handbook on International Comparisons of Energy Ef?ciency in the Manufacturing Industry. Department of Science, Technology and Society, Utrecht University, Utrecht 

  10. The International Association for the Properties of Water and Steam, Industrial Formulation 97 for Thermodynamic Properties of Water and Steam, 2007 

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