이산화탄소를 작동유체로 하는 순산소 연소 발전 사이클의 성능 해석

Title
이산화탄소를 작동유체로 하는 순산소 연소 발전 사이클의 성능 해석
Authors
양현준
Keywords
이산화탄소를작동유체로하는순산소연소발전사이클의성능해석
Issue Date
2012
Publisher
인하대학교
Abstract
최근 지구온난화와 관련한 온실가스의 저감이 중요한 사회적인 이슈가 되고 있다. 그중 이산화탄소는 대표적인 온실가스로서 현재 대기 중으로 배출되는 이산화탄소를 줄이기 위한 연구가 활발히 진행이 되고 있다. 그중 순산소 연소를 이용하는 SCOC-CC 시스템은 현재의 상용 복합 화력 발전시스템과 구성상의 큰 차이가 없이 고순도의 이산화탄소를 포집할 수 있는 차세대 발전 시스템으로 주목되고 있다. 본 연구에서는 천연가스를 이용하는 SCOC-CC 시스템의 설계점 설정에 있어서 신뢰할 만한 성능상의 예측을 시도하였다. 시스템의 설계점 선정에 있어서 필요한 설계 변수는 오늘날에 사용되고 있는 1400oC와 1600oC의 터빈 입구 온도에 해당되는 기술범위로서 그 대상을 선정하였고, 이에 있어서 시스템의 성능 예측에 있어서 중요한 터빈의 냉각 모델 역시 현재의 기술 수준에 해당하는 변수들을 통해서 SCOC-CC의 터빈 블레이드 온도를 유지할 수 있는 합리적인 냉각유량이 넣어지도록 고려하였다. 이러한 과정을 통해 두 가지 터빈 입구 온도에 대해서 SCOC-CC의 최적 압력비를 예측해 보았으며 각 급의 상용 복합 화력 발전 시스템에 비해서 훨씬 높은 압력비에서 최적 성능이 나타나는 것을 확인하였다. SCOC-CC의 경우, ASU와 CSU와 같은 기존 시스템에는 없는 추가적인 장치가 있기 때문에 이에 따른 성능상의 한계점에 대해서도 분석해 보았다. 그 밖에도 재순환 시스템이라는 SCOC-CC의 특징에 따라서 ASU의 순도에 따른 재순환 물성치의 변화가 시스템 성능에 미치는 영향도 분석해 보았는데, 공급 산소의 순도가 적을수록 시스템의 출력이 작아지나, 효율상의 변화에는 큰 영향을 미치지 않는다는 사실을 확인하였다, 최종적으로 현재의 상용 복합 화력 발전 시스템과 후처리 공정을 포함시켰을 경우에 있어서의 성능상의 변화와 이에 영향을 미칠 수 있는 인자에 분석해 보았다, 결과적으로 SCOC-CC와의 성능에 있어서는 근소한 우위를 보이지만, 이산화탄소의 포집에 있어서는 SCOC-CC가 뛰어난 장점을 가지고 있음을 확인하였다.
Description
제 1 장 서론 1 1.1 연구배경 1 1.2 국내외 연구동향 3 1.3 연구 목적 및 내용 4 제 2 장 본론 5 2.1 SCOC-CC 발전 시스템의 구성 5 2.2 SCOC-CC 시스템 모델링 8 2.2.1 가스터빈 모델링 8 2.2.2 하부 사이클 및 CSU 모델링 14 제 3장 결과 16 3.1 1400oC SCOC-CC 성능 특징 16 3.2 1600oC SCOC-CC 성능 특징 24 3.3 O2 순도에 따른 성능 영향 27 3.4 후처리 공정을 포함한 상용 CC와의 성능 비교 30 제 4장 결론 및 고찰 37 참고문헌 39 Table 1 Perfomance of combined cycle using two gas turbine 9 Table 2 Parameters of the bottoming cycle and auxiliary losses 10 Table 3 Composition of natural gas 10 Table 4 Parameters of the bottoming cycle and auxiliary losses 14 Table 5 Performance of SCOC-CC and comparision with conventional CC 23 Table 6 Compositions and properties at several locations of SCOC-CC(1400oC class, 95% oxygen purity) 28 Table 7 Compositions and properties at several locations of SCOC-CC(1400oC class, 90% oxygen purity) 29 Table 8 Performances of the conventional CC with post-combustion capture 35 Table 9 Compositions and properties at several locations in
URI
http://dspace.inha.ac.kr/handle/10505/23312
Appears in Collections:
College of Engineering(공과대학) > Mechanical Engineering(기계공학) > Theses(기계공학 석박사 학위논문)
Files in This Item:
24420.pdfDownload

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.

Browse