가스 터빈을 이용한 발전기의 열역학적 및 경제적 분석

목차

1. 도입

2. 이론

3. 분석
1) 압축기
2) 연소실
3) 터빈

4. 결론

5. 참고문헌

본문내용

ABSTRACT
이 보고서에서는 Single Cycle 가스 터빈을 이용한 발전기를 구상하여 각 단계들에 대해 에너지와 엔트로피 평형식을 세우고, 이를 기반으로 생성되는 일과 효율을 계산하였다. 또한, 이를 기반으로 효율을 계산하고 상업적으로 사용되고 있는 터빈 발전기의 효율과 비교하였다. 구상된 발전기는 1MW급을 기준으로 하며, 터빈과 압축기의 효율은 80%로 계산하였다. 연료와 공기의 비율은 1:50으로 설정하였다. 그 결과 434.2kW의 일률, 12.6%의 효율을 갖는 것으로 나타났다. 이같은 발전기는 가동에 1일당 $17362의 비용이 들어갈 것으로 추산된다. 이는 상용 발전기보다는 비경제적인 것으로 보인다.

I. 도입
오늘날 가스 터빈 발전기는 광범위하게 사용되는 발전 방법 중 하나이다. 가스 터빈은 내부 연소 엔진(internal combustion engine)의 일종으로, 공기와 연료의 혼합물을 연소시켜 발생한 가스의 흐름에서 일을 추출한다. 가스 터빈은 천연 가스 등 다양한 종류의 연료를 사용할 수 있다.
열역학적 지식들과 일련의 이론을 바탕으로 가스 터빈에서 일어나는 각종 열역학적 공정들에 대해 분석할 수 있다. 각 공정들에 대한 에너지 및 엔트로피 평형이 갖추어지면서 이를 기반으로 발전기에서 생성되는 일과 그 효율을 계산할 수 있다. 더 나아가 이를 기반으로 상업적으로 사용되고 있는 발전기와의 효율 및 경제적 가치 비교 역시 이루어질 수 있다.

참고 자료

Gas Turbine for Power Generation; Introduction, WARTSILA
Chemical Composition of Natural Gas, Uniongas
Approximate Natural Gas Consumption Chart, Diesel
Energy-Saving and Economical Evaluations of a Ceramic Gas Turbine Cogeneration Plant, Scientific Research
Natural Gas, 미국 에너지정보국
Ratios of Specific Heat of Gases, The Engineering ToolBox
MGT6000 Gas Turbine Series, Turbomachinery
Open Cycle Gas Turbines, IPIECA
가스발전 시장 현황 및 전망, 한국수출입은행