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자료명/저자사항
직화식 초임계 CO₂ 발전용 초임계압 순산소 연소 핵심원천기술 개발 = Core technology development of supercritical-pressure oxy-fuel combustion for direct-fired supercritical CO₂ power cycles. 1 / 국가과학기술연구회 [편] 인기도
발행사항
세종 : 국가과학기술연구회, 2018
청구기호
621.4023 -19-1
자료실
[서울관] 서고(열람신청 후 1층 대출대)
형태사항
vi, 36 p. : 삽화, 도표 ; 30 cm
총서사항
KIER ; B82411
제어번호
MONO1201929395
주기사항
단면인쇄임
주관연구기관: 한국에너지기술연구원
단위연구책임자: 이대근
원문

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[표지]

제출문

요약문

목차

제1장 서론 9

제1절 기술 개요 9

1. 초임계 순산소 연소 발전 사이클 9

2. Allam 사이클 10

3. 초임계 순산소 연소 12

제2절 과제 개요 12

1. 연구 목표 및 주요 연구 내용 12

2. 추진 전략 13

제2장 국내외 기술 개발 현황 15

제1절 국외 기술 개발 현황 15

1. NET Power 사의 Allam 사이클 실증 Project 15

2. Southwest Research Institute(SwRI) 컨소시움 16

3. Toshiba 사의 초임계 터빈 및 순산소 연소기 개발 16

제2절 국내 기술 개발 현황 17

1. 전력연구원 주관 Project 17

2. 순산소 연소기술 연구 17

제3절 시사점 19

제3장 연소기 설계 20

제1절 선행 기술 조사 20

1. Allam 사이클용 초임계 순산소 연소기의 조건 20

2. Toshiba의 초임계 순산소 연소기 20

제2절 자체 설계안 21

1. 초임계 순산소 연소기 개념 설계 21

2. 초임계 순산소 연소기 상세 설계 22

제4장 CFD 해석 23

제1절 CFD 해석 개괄 23

제2절 고압 유동해석 알고리즘 개발 23

제3절 열역학적 물성치의 계산 24

제4절 해석결과 26

제5장 고압 연소 시험 29

제1절 고압 연소 시험 설비 29

제2절 고압 연소 시험 결과 31

1. 시험 차수에 따른 결과의 추이 31

2. 대표적인 시험 결과 31

제6장 사이클 해석 34

제1절 사이클 구성과 해석의 필요성 34

제2절 사이클 해석 방법 35

제3절 사이클 해석 결과 36

1. Base case 사이클 해석 결과 36

2. 연소기 출구 온도 및 압력 변화에 따른 사이클 해석 결과 37

제7장 IP R&D 38

제1절 환경 분석 38

1. 시장 현황 38

2. 주요 기업의 기술 개발 동향 38

제2절 특허분석 개요 39

제3절 핵심특허 도출 및 내용 분석 40

1. 핵심특허 도출 40

2. 핵심특허 분석 및 전략수립 40

3. 핵심특허 대응전략 40

제4절 R&D방향설정 41

1. 초고압 순산소 연소기 41

2. 직화식 초입계 CO₂ 사이클 41

제8장 결론 및 향후 계획 43

제1절 결론 43

제2절 향후 계획 43

[그림 1-1] 온도와 압력에 따른 물질의 상과 초임계 유체 9

[그림 1-2] 간접 가열식 닫힌 사이클(좌)과 직접 가열식 준 닫힌 사이클(우) 10

[그림 1-3] Allam cycle 10

[그림 1-4] Allam 사이클의 압력-엔탈피 선도 11

[그림 1-5] 압력과 이산화탄소 농도에 따른 연소 연구 12

[그림 1-6] 연구 추진 전략 및 절차 14

[그림 2-1] Allam Cycle(좌)과 NET Power사의 50MWth 파일롯 플랜트[이미지참조] 15

[그림 2-2] SwRI의 초임계압 순산소 연소 Test Rig 16

[그림 2-3] Toshiba의 50MWth 급 초임계 순산소 연소기 및 터빈[이미지참조] 16

[그림 2-4] 10MWe 순산소 초임계 CO₂가스터빈 핵심 기술 개발 협약[이미지참조] 17

[그림 2-5] 한국에너지기술연구원의 100 kWth 순산소 미분탄 연소기(좌)와 300kWth 순산소 미분탄 보일러(우)[이미지참조] 18

[그림 2-6] 한국기계연구원의 250kWth 순산소 가스터빈 연소기[이미지참조] 18

[그림 2-7] 한국항공우주연구원의 10ton급 순산소 예연소기 18

[그림 3-1] Toshiba의 10 MWth급 초임계 순산소 연소기 시험(좌)과 50MWth급 연소기-터빈 어셈블리 설계(우)[이미지 참조] 21

[그림 3-2] 200 kWth급 가압 순산소 연소기[이미지참조] 22

[그림 4-1] PIMPLE 알고리즘의 순서도 24

[그림 4-2] 300bar에서의 이산화탄소 밀도(좌)와 비열(우) 25

[그림 4-3] Toshiba의 10MWth 급 초임계 순산소 연소기의 자체 해석 결과(상)와 Toshiba의 결과(하) 27

[그림 4-4] 연소기 내부의 정규화 온도 27

[그림 5-1] 고압 연소 시험 설비 29

[그림 5-2] 200kWth 급 고압 순산소 연소기[이미지참조] 30

[그림 5-3] 시험 차수에 따른 순산소 연소기의 부하와 압력 31

[그림 5-4] 연소기 부하에 따른 압력 변화 History 32

[그림 5-5] 연소 부하에 따른 압력과 가시화 화염 사진 33

[그림 5-6] 배기가스 농도 분석 결과 33

[그림 6-1] Allam 사이클 구성도 및 압력-엔탈피 다이어그램 34

[그림 6-2] Allam 사이클 주요 구성 요소의 해석 방법 35

[그림 6-3] Base case 사이클의 열-물질 평형 및 효율 36

[그림 6-4] 연소기 출구 온도 및 운전 압력에 따른 사이클 효율 37

[그림 7-1] 초고압 순산소 연소기의 R&D 방향 41

[그림 7-2] 직화식 초임계 CO2 사이클의 R&D 방향 42

[그림 8-1] 초임계 순산소 연소기의 차년도 및 2단계 개발 목표 44

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등록번호 청구기호 권별정보 자료실 이용여부
0002515246 621.4023 -19-1 v.1 [서울관] 서고(열람신청 후 1층 대출대) 이용가능
0002515247 621.4023 -19-1 v.1 [서울관] 서고(열람신청 후 1층 대출대) 이용가능

가상서가

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