[열역학] 열시스템해석 -증기

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레포트 > 공학계열
2010.07.13
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소개글

[열역학] 열시스템해석 -증기에 대한 자료입니다.

1. 문제배경&해결방안
2. 증기동력 공장(화력, 원자력) 발전소의 원리
3. 터빈입구 온도와 압력을 증가시킨 이유
4. 온도와 압력의 변화에 따른 효율의 변화
5. 증기터빈의 원리/발전과정/기술동향
6. 증기발생장치의 원리/발전과정/기술동향
7. 우리나라 발전소(화력,원자력)의 증기조건
8. 토론
9. 과제수행

본문내용

5. 증기터빈의 원리/발전과정/기술동향
증기터빈은 기술의 진보에 따라 많은 개선이 이루어져 왔다. 여기에는 두 가지 대표적인 기술적인 변화가 있었다. 첫 번째는 효율향상을 위한 고온, 고압 증기터빈 제작을 가능하게 하는 재질분야이다. 그것은 기존의 페라이트 재질에서 고온강도가 우수한 오스테나이트 계의 재질이 개발된 것이다. 두 번째 기술적인 변화로는 CFD(컴퓨터를 이용한 설계기법)의 발달로 증기 유동의 3차원 해석이 가능하게 됨으로써 최종단 날개의 길이를 길게 하여 손실을 최소화시킬 수 있는 장주 기술의 발달된 것이다.
구분
기본 조직
Austenite 계
Ferrite 계
대표강종
STS 304
STS 430
대표성분
18% Cr - 8% Ni
18% Cr
열처리
고용화 열처리
어닐링
경화성
가공 경화성
비 Quenching 경화성
품질특성
내식성
고
고
강도
고
중
가공성
고
중
자성
강자성체이면서 실내 온도에서 자기적 성질을 나타내지 아니하는 물질.
비자성
상자성 강한 자석에 약하게 끌리는 물체가 갖고 있는 자기 특성.

용접성
고
중

[표. Austenite계 재질과 Ferrite계 재질의 특성]

◎ 증기터빈의 고온 고압화
증기터빈의 효율향상을 위한 첫 번째의 기술적인 진보는 고온, 고압의 증기를 사용 가능하게 하는 재질분야의 혁신이라고 할 수 있다. 터빈입구의 증기조건을 향상시키는 노력이 바로 고효율 증기터빈을 제작하는 첩경이 되는 것이다. 증기의 온도와 압력의 상승변화를 살펴보면 통상 터빈입구 증기온도가 약 10도 상승하면 열 소비율은 약 0.5%가 개선되고 입구증기압력이 10bar 상승하면 열 소비율은 약 0.2%가 개선된다. 따라서 터빈입구의 증기온도와 압력이 올라갈수록 열 소비율은 낮아지게 되나 복수기의 압력이 낮아지면 그에 따른 열 소비율 개선은 이루어지지만 습증기의 영향으로 터빈 블레이드의 침식 등 어느 정도 한계가 있게 된다.

부품
세부품목
현재 (566도)
향후 (593도)
축
몸체
CrMoV
12Cr or High
용접구조
N/A
개발
버켓
-
12Cr
12Cr or High
케이싱
몸체
CrMoV
10Cr or High
용접부위
CrMoV
10Cr or High
밸브
몸체
CrMoV
10Cr or High
기타
(디스크,스템,씰)
CrMoV
Inconel
[표. 터빈 부품 재료 표]

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