KR20040100470A - 발전설비의 재생 사이클 계통의 해석 방법 - Google Patents

발전설비의 재생 사이클 계통의 해석 방법 Download PDF

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KR20040100470A
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Abstract

본 발명은 터빈 사이클의 열평형의 변경, 터빈 건물의 층고 변경, 급수가열기의 위치 변경 등의 재생 시스템의 설계 변경에 용이하게 대처하여 효율적인 재생 사이클을 완성시킬 수 있는 발전설비의 재생 사이클 계통의 해석 방법에 관한 것으로서,
본 발명에 따른 발전설비의 재생 사이클 계통의 해석 방법은 열평형도를 기준으로 급수가열기의 온도, 압력 및 배수 유량을 산출하는 단계(S101);와, 배관경, 급수가열기의 위치 및 배관의 형상을 결정하는 단계(S102);와, 상기 각각의 배관경의 조절변 용량 및 배관에 작용하는 선형 운동량, 각 운동량을 산출하는 단계(S103);와, 적절한 배관 및 조절변을 선정하는 단계(S104)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

발전설비의 재생 사이클 계통의 해석 방법{Analysis method of regenerative cycle in electrical generator}
본 발명은 발전설비의 재생 사이클 계통의 해석 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 터빈 사이클의 열평형의 변경, 터빈 건물의 층고 변경, 급수가열기의 위치 변경 등의 재생 시스템의 설계 변경에 용이하게 대처하여 효율적인 재생 사이클을 완성시킬 수 있는 발전설비의 재생 사이클 계통의 해석 방법에 관한 것이다.
종래의 재생 사이클(Regenerative cycle) 해석 방법은 재생 시스템 전반에 대한 해석이라기 보다는 재생 사이클을 구성하는 캐스케이드(cascade)에 대한 배관경 및 조절변의 용량 산정 방법에 한정되어 있다고 할 수 있다. 참고로, 캐스케이드는 저단 급수가열기로 배수하여 열효율 향상에 기여하는 재생 시스템의 구성물이다.
그러나, 재생 사이클을 구성하기 위해서는 캐스케이드의 배관경 및 조절변의 용량 이외에도 급수가열기의 위치를 비롯한 증기터빈 건물의 층고도 결정되어야 하는데 종래의 기술로서는 건물 층고를 반영하기가 어려운 문제점이 있었다.
또한, 고온고압의 배수가 상대적으로 저압인 저단의 급수가열기나 복수기로 유입될 때 유체의 특성상 공동현상(Cavitation or Flashing)을 수반하는데, 이러한 현상을 해석하기 위해 종래의 기술은 조절변 후단의 상태 해석시 일률적인 유체성상(Fluid Property)을 적용함으로써 정확한 해석이 곤란하였다.
참고로, 상기 캐스케이드의 배관경 및 조절변의 용량은 상호 영향을 미치는 이자로서, 플랜트에서 요구하는 유량이 형성될 수 있도록 상기 2 가지 인자가 적절히 조화를 이루어야 한다.
본 발명은 터빈 사이클의 열평형의 변경, 터빈 건물의 층고 변경, 급수가열기의 위치 변경 등의 재생 시스템의 설계 변경에 용이하게 대처하여 효율적인 재생 사이클을 완성시킬 수 있는 발전 설비의 재생 사이클 계통의 해석 방법을 제공하는데 목적이 있다.
도 1은 본 발명의 발전설비의 재생 사이클 계통의 해석 방법을 설명하기 위한 순서도.
본 기술에 따른 발전설비의 재생 사이클 계통의 해석 방법은 열평형도를 기준으로 급수가열기의 온도, 압력 및 배수 유량을 산출하는 단계(S101);와, 배관경, 급수가열기의 위치 및 배관의 형상을 결정하는 단계(S102);와, 상기 각각의 배관경의 조절변 용량 및 배관에 작용하는 선형 운동량, 각 운동량을 산출하는 단계(S103);와, 적절한 배관 및 조절변을 선정하는 단계(S104)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 기술의 특징에 따르면, 터빈 사이클의 열평형의 변경, 터빈 건물의 층고 변경, 급수가열기의 위치 변경 등의 재생 시스템의 설계 변경에 용이하게 대처하여 효율적인 재생 사이클을 완성시킬 수 있게 된다. 또한, 조절변 후단 유체거동에 대한 해석시 정확한 유체성상을 가지고 해석함으로써 해석 결과의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이하, 본 기술에 따른 발전설비의 재생 사이클 계통의 해석 방법을 상세히 설명하기로 한다. 도 1은 본 기술의 발전설비의 재생 사이클 계통의 해석 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
먼저, 도 1에 도시한 바와 같이 터빈 사이클의 열역학적인 열평형도를 기준으로 급수가열기의 온도, 압력 및 배수 유량을 산출한다. 이어, 재생 시스템의 계통 설계자는 주어진 계통 요구 사항을 기준으로 배관경, 급수 가열기의 위치, 개략적인 배관의 형상을 가정하고, 가정된 정보를 바탕으로 Trial & Error 를 실시하여 배관경별 조절변의 용량, 배관에 작용하는 선형 운동량 및 각운동량을 계산함으로써 적절한 배관 및 조절변을 선정함으로써 본 기술의 발전설비의 재생 사이클의 계통의 해석 방법을 완료한다.
한편, 본 기술에 적용된 이론은 재생 사이클 해석에 중요한 이상유동(Two phase flow)에 대한 이론으로서, 화력발전에서는 급수가열기 배수 계통외에 고온, 고압의 액체 상태의 "water"가 유체가 가지는 온도의 포화증기압 이하의 공동현상이 발생하는 압력 이하의 저압부로 이동하는 계통에 적용 가능하다.
본 기술에 따른 발전설비의 재생 사이클의 계통 해석 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
터빈 사이클의 열평형의 변경, 터빈 건물의 층고 변경, 급수가열기의 위치 변경 등의 재생 시스템의 설계 변경에 용이하게 대처하여 효율적인 재생 사이클을 완성시킬 수 있게 된다. 또한, 조절변 후단 유체거동에 대한 해석시 정확한 유체성상을 가지고 해석함으로써 해석 결과의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Claims (1)

  1. 열평형도를 기준으로 급수가열기의 온도, 압력 및 배수 유량을 입력하는 단계;
    배관경, 급수가열기의 위치 및 배관의 형상을 입력하는 단계;
    상기 각각의 배관경의 조절변 용량 및 배관에 작용하는 선형 운동량, 각운동량을 산출하는 단계;
    적절한 배관 및 조절변을 선정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 발전설비의 재생 사이클 계통의 해석 방법.
KR1020030032843A 2003-05-23 2003-05-23 발전설비의 재생 사이클 계통의 해석 방법 KR20040100470A (ko)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100600993B1 (ko) * 2004-12-08 2006-07-13 두산중공업 주식회사 배관의 유체 동특성 해석 방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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