유기랭킨사이클용 2단 구심터빈의 최적 탈설계점 작동에 관한 연구

Abstract

본 연구에서는 폐열, 태양열, 지열 등 열에너지원으로부터 전기에너지를 얻기 위한 ORC 시스템의 연구를 수행하였다. 팽창기는 2단 구심터빈으로 구성되어 있다. 열원의 열량이 변동하는 경우에 터빈이 탈설계점에서 작동하게 되므로, 탈설계 성능해석의 결과를 바탕으로 최대의 출력을 얻기 위한 연구를 수행하였다. ORC 시스템에서 증발기는 고정된 장치이므로 열원의 변동에 능동적인 대처가 안된다. 따라서 본 연구에서는 고정 전열면적을 기준으로 터빈에서의 성능을 얻었으며, 이를 기준으로 터빈에서의 운전조건을 설정하고, 터빈에서의 속도비의 변동을 고려하여 최대출력을 얻었다. 이러한 조정에 의하여 열원의 변동에도 불구하고 시스템의 효율은 설계점과 동일한 효율을 유지할 수 있었다.