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Proposal for Turbine Efficiency - RA(Right Angle) Packing -. 2008. 9. 3. TurboPowerTech co., Ltd. 2. 1. 3. 4. 기술적 특성 비교. 개발 현황. 유동특성 및 성능해석 결과. 가격 경쟁력. 1. RA Packing 개발 현황. 과 제 명. RA Packing 국산화 개발. 연구기간. 12 개월 (2006. 6. 15 ~ 2007. 6. 14). 연구성격. 기술연구 / 협력연구개발. 시행기관.
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Proposal for Turbine Efficiency - RA(Right Angle) Packing - 2008. 9. 3 TurboPowerTech co., Ltd.
2 1 3 4 기술적 특성 비교 개발 현황 유동특성 및 성능해석 결과 가격 경쟁력
1. RA Packing 개발 현황 과 제 명 • RA Packing 국산화 개발 연구기간 • 12개월 (2006. 6. 15 ~ 2007. 6. 14) 연구성격 • 기술연구 / 협력연구개발 시행기관 • 중부발전 주관 5개 발전회사 공동 협력 연구개발 과제로 수행 연구결과 • 개발 성공 완료, 현재 “개발 선정품” 지정 (우선 구매품 지정)
기존 제품 (대칭 Packing) 2. 기술적 특성 비교
개발 제품 (RA Packing) 2. 기술적 특성 비교
Rotor Rubbing 감소 요인 2. 기술적 특성 비교 RA 형 기존 대칭형 • a값의 영향: Teeth 끝날 두께를 작게함으로 Rotor와의 접촉 저항 절감 • a부 직각 부분의 영향: 유체 흐름의 제어가 가능 • b부 두께 영향: Teeth와 Rotor와의 접촉 시 Rubbing을 최소화
RA Packing 효율향상 요인 2. 기술적 특성 비교 RA 형 기존 대칭형 • 유입되는 증기는 각 단에 설치된 Packing Ring을 통과하게되고 그 구조는 유체역학적인 Mechanism에 영향을 미침. • “a”부 형상을 직각으로 형성하여 입구측으로 유입된 증기의 흐름에 와류를 형성하여 밀봉효과 극대화 함으로 효율과 성능을 개선.
Steam Operating Conditions 3. CFD 유동특성 및 성능해석 결과
RA의 Geometry 및 CFD 유동특성 해석 3. RA Packing CFD 유동특성 및 성능해석 결과
RA의 CFD 유동특성 상세 3. RA Packing CFD 유동특성 및 성능해석 결과
일반 Seal의 Geometry 및 CFD 유동특성 해석 3. CFD 유동특성 및 성능해석 결과
일반 Seal의 CFD 유동특성 상세 3. RA Packing CFD 유동특성 및 성능해석 결과
RA 대 일반 Seal의 Leakage 성능 종합 비교 3. CFD 유동특성 및 성능해석 결과 • RA Type : Right Angle Labyrinth Seal • S Type : Standard 대칭형 Labyrinth Seal
누설 손실 유량 대비 절감액 계산 3. CFD 유동특성 및 성능해석 결과 1. 손실유량 = 2.543-2.297 = 0.246kg/s = 885.6kg/hr (일반 Type=2.543kg/s, RA Type=2.297kg/s) 2. 밀도 = 1/비체적 = 1/0.01209=82.71299 3. 손실열량 = 밀도*유량 (24시간*365일) = 82.71299*885.6 = 73,251kcal/h = 746,269 kw/year = 641,6754 Gcal/year 4. 발전소 전기단가 = 10,000원/Gcal 5. 1unit당 적용 Stage 수량 = 40sets 6. 발전소기준 전기 소비량계산(원) = 641.6754x40x10000 = 256,670,174 원/Gcal 발전소 한 호기당 연간 2억5천만원의 절감효과를 예상
RA Packing의 기대효과 3. CFD 유동특성 및 성능해석 결과 • Steam Turbine용 RA Type Seal이 표준 대칭형 Seal에 • 대비하여 약 10%의 유량누설 성능개선효과가 • 있는 것으로 예측 • 10%의 유량누설 성능개선은 금액으로 • 환산했을 경우 연간 약2억5천만원의 절감효과 예상 효율향상 화석연료 절감 CO2 배출 감소 고효율 친환경 터빈 제품
현 발전소 Seal 교체 소요 비용 현황 4. 가격 경쟁력 1 Set 당 가격 비교
터빈 전단 Seal 교체 소요 비용 현황 4. 가격 경쟁력 전단 교체 예상 비용 비교 (150 MW Turbine - 50 Sets)
터보파워텍 경제적 투자 방안 제안 4. 가격 경쟁력 제안 조건 1. 전량 교체 2. B급 O/H 전량 교체 가능 3. 납기 : 7일 이내 4. 기존 대비 70% 공급가
RA Packing 교체의 신뢰성 4. 가격 경쟁력 • 2006년부터 일본 TOSHIBA 에 70 Unit 분 공급 • ( 약 3,500 Sets) • 국내 공급 : 보령화력 #4호기 (한국표준화력) • 한국수력원자력 고리발전소 #1,#2호기 • GS POWER 부천사업소 • 한국지역난방공사