[ 가스터빈 엔지니어링 ] Part I Design: Theory and Practice(2)

출처: https://www.ge.com/gas-power/resources/education/what-is-a-gas-turbine

 

 

 [ 개요 ]----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

가스터빈의 채택하고 있는 발전소의 경우, 발전소는 많은 양의 에너지를 생산한다.

가스터빈은 과거에서부터 에너지의 증가하는 경향을 보이고 있음.
전력산업에서도 40년간 발전소와 상업용 발전소로 나눌 수 있습니다.

석유화학산업으로서, 그리고 전세계적으로 발전 사업들로서. 그것의 소형, 저중량, 그리고 다중 연료 적용을 하고 있음.
오늘날 천연가스로 가동되는 가스터빈이 있습니다.
디젤 연료, 나프타, 메탄, 원유, 저-Btu 가스, 기화 연료유 및 바이오매스 가스.

지난 20년간 가스터빈 기술은 큰 성장을 보였습니다
재료 기술, 새로운 코팅, 성장에 의해 급속도록 발전되어 왔으며, 그리고 새로운 냉각 방식. 이것은 압축기의 성능 향상과 함께 압력비는 가스 터빈 열효율을 약 15%에서 증가시켰습니다.

표 1-1은 다양한 세대 기술의 경제적인 비교를 나타냄.

이러한 시스템의 초기 비용에서 이러한 시스템의 운영 비용에 이르기까지, 현장별로 매우 특수하기 때문에 비용은 다양하며, 이러한 유형의 시스템의 설치의 정당성 또한 다양함.

분포된 발전은 큰 대도시 지역에서 경사지까지 다양합니다.

히말라야 산맥에서의 발전은 효율성에 달려 있습니다.

 

[ 다양한 기술의 경제성 비교 ]

 

복합발전 모드에서의 가스터빈 사이클--------------------------------------------------------------------------------------------------

증기발생 또는 난방을 위한 가스터빈 배기 가스의 활용
다른 열 전달 매체의, 또는 냉방 또는 난방 건물의 사용 또는 도시의 일부는 새로운 개념의 가스터빈이 아니며 충분히 활용되고 있습니다.

1990년대의 화석발전소와 새로운 발전소의 초기의 경우,  가스터빈과 함께 복합발전소가 되었음.

화력 발전소에 1997년에서 2006년 사이에 그곳에 있었던 것으로 추정되며, 147.7 GW의 전력이 추가되며,  이 발전소들은 대규모 복합 발전소로 대체됨.

1980년대까지 주요 화석 발전소였던 증기 터빈 발전소. 복합발전소는 새로운 개념이 아니며,  왜냐하면 몇몇의 발전소는 1950년대 중반부터 가동중에 있었음. 

복합 사이클 발전소의 개념에 대한  그림 1-1은 열 속도를 보여줌.

 

Typical heat rates of various types of plants

현재와 미래의 이 발전소들과 그림 1-2는 효율성을 보여줌.

플랜트는 Simple Cycle Gas Turbine(SCGT)이며, 2400 ◦F(1315 ◦C)의 연소 온도, 리큐티브 가스 터빈(RGT), 증기터빈 발전소(ST), 복합발전소(CCPP), 복합발전소와 같은 첨단 복합발전소, 고급 가스 터빈 사이클을 사용하는 발전소임.

표 1-2는 다양한 유형의 경쟁력을 분석 결과.

 

Typical efficiencies of various types of plants

발전소, 그것들의 자본 비용, 열 속도, 운영과 유지 비용, 가용성과 신뢰성, 그리고 계획을 위한 시간. 자본 비용을 조사한 것이며, 이 새로운 발전소들의 설치시간은 가스터빈이 최고 출력을 위한 최적의 선택,  증기 터빈 발전소는 약 50% 더 높음.

초기 비용($800–$1000/kW)은 약 100%인 복합 사이클 플랜트보다 높고, $400–$900/kW의  원자력 발전소는 가장 비쌉니다.

높은 초기 비용과 긴 건설 시간은 그러한 발전소를 비현실적으로 만듭니다.
규제 철폐 효용, 성능 영역에서 증기 터빈 발전소는 높은 효율성을 가짐.

약 35%의, 복합 사이클 발전소와 비교하여, 약 55%의 효율성. 새로운 가스터빈 기술이 결합될 것이며, 

사이클 효율성은 60-65% 사이입니다.

 

경험상 1% 증가는 효율성은 3.3% 더 많은 자본이 투자될 수 있다는 것을 의미할 수 있습니다. 

효율성의 증가가 가용성의 감소로 이어지지 않도록 주의해야 합니다.
1996년부터 2000년까지 우리는 약 10%의 효율성 증가와 손실을 경험했으며, 약 10%의 가용성. 이 추세는 많은 분석이 있기 때문에, 가용성이 1% 감소하면 효율성이 약 2~3% 증가하는 것으로 나타났습니다

스팀플랜트 설치에 소요되는 시간은  생산까지 약 1시간 정도 소요됩니다
복합 사이클 발전소의 경우 22~36개월과 비교하여 42~60개월이 소요되며, 실제 공사기간은 약 18개월, 환경허가는 많은 경우 12개월이 걸리고 엔지니어링은 6-12개월이 걸립니다. 

 

[ GE 가스터빈 플랜트 영상 ]

가스터빈 플랜트를 이해하는데, 도움이 되고 쉽게 이해할 수 있으리라 생각하여 업그레이드 합니다.

https://youtu.be/zcWkEKNvqCA