제1장 연구개발 과제의 개요(Overview) = 1-1
1. 연구개발의 목적 및 필요성(Object and necessity of study) = 1-1
2. 연구개발의 목표(Objectives of study) = 1-3
3. 연구개발의 내용 및 범위(Contents and scopes of study) = 1-4
제2장 국내외 기술개발 현황(Trend of domestic & abroad technology development) = 2-1
1. 외국의 경우(In case of abroad) = 2-1
1.1 연구사례의 조사(Review of previous research) = 2-1
2. 국내의 경우(In case of domestic) = 2-2
2.1 국·내외 기술수준 비교(Difference of techniques between domestic and abroad) = 2-3
2.2 대학 및 연구기관(University and research institute) = 2-3
2.3 두산중공업 기술연구원(Doosanheavy R&D Center) = 2-4
3. 향후 기술발전 전망(Prediction of future techniques) = 2-4
제3장 연구개발 수행내용 및 결과(Contents and results of R&D) = 3-1
제1절 보일러 터빈 수명평가 기술개발(Development of boiler turbine life assessment technology) = 3-1
1. 보일러 수명평가 기술개발(Development of boiler life assessment technology) = 3-1
1.1 보일러 손상기구 및 수명평가 절차(Boiler failure mechanism and life assessment procedure) = 3-1
1.1.1 보일러의 손상기구(Boiler failure mechanism) = 3-1
1.1.2 보일러의 단계별 수명평가 절차(Boiler life assessment procedure by stage) = 3-4
1.1.3 설비별 수명평가 절차(Procedure of Equipments life assessment) = 3-9
1.1.4 재질 열화 수명 평가 기법(The technology for Material degradation life assessment) = 3-14
1.1.5 스팀 터빈의 손상기구(Steam turbine failure mechanism) = 3-18
1.1.6 보일러／터빈 주요손상기구 및 평가방법 정립(The failure mechanism and evaluation methods of Boiler／Turbine) = 3-25
1.2 보일러 수명평가 요소기술 전산화 구축(Construction of Boiler life assessment technique) = 3-29
1.2.1 개요(Introduction) = 3-29
1.2.2 이종용접부의 파괴형상 분류(Classification of fracture shape of heterogeneous welding) = 3-29
1.2.3 손상평가 프로그램 작성 및 적용범위(Failure evaluation and application scope) = 3-30
1.2.4 스테인래스 강 용가재에 의한 용접 모듈(Welding module by stainless steel flux) = 3-32
1.2.5 니켈 베이스 용가재에 의한 용접부(Welding part by Nickel base flux) = 3-34
1.2.6 프로그램 사용(Programming) = 3-35
1.3 소형 크리프 시험기법 및 재질 크리프 특성(Small creep test method and material creep characteristics) = 3-38
1.3.1 개요(Introduction) = 3-38
1.3.2 적용개념(Application concept) = 3-38
1.3.3 시험기의 구성(Components of test rig) = 3-40
1.3.4 시험방법(Test method) = 3-41
1.3.5 크리프실험의 검증(Verification of creep test) = 3-47
1.4 결론(Conclusions) = 3-55
2. 터빈 수명평가 기술개발(Development of turbine life assessment technology) = 3-56
2.1 SH 초음파를 이용한 피로손상 평가기술 개발(Development of fatigue damage evaluation technology using SH wave) = 3-56
2.1.1 개요(Introduction) = 3-56
2.1.2 SH Wave 전파 이론(Theory of SH Wave Propagation) = 3-57
2.1.3 SH Wave 피로손상 평가를 위한 재질 시험(Material Test for Fatigue Damage Evaluation using SH Wave) = 3-65
2.1.4 SH Wave 측정 및 신호 분석 기술(Technology of measurement and signal analysis using SH wave) = 3-72
2.1.5 피로손상도 평가 결과(Result of fatigue damage evaluation) = 3-84
2.1.6 결론(Conclusions) = 3-96
제2절 보일러 성능평가 기술개발(Development of boiler performance evaluation technology) = 3-99
1. 보일러 성능평가 기술개발(Development of boiler performance evaluation technology) = 3-99
1.1 서론(Introduction) = 3-99
1.2 보일러 효율계산(Calculation of boiler performance) = 3-101
1.2.1 연료분석(Fuel analysis) = 3-101
1.2.2 열손실법에 의한 효율계산(Performance calculation by Leakloss) = 3-105
1.2.3 효율보정(Performance correction)(PTC) = 3-112
1.2.4 보일러 열손실(Boiler heat loss) = 3-114
1.2.4.1 건배기가스에 의한 열손실(Heat loss due to dry flue gas, ) = 3-114
1.2.4.2 연료중의 수소연소에 의해 생성된 수분에 의한 열손실(Heat loss due to moisture from burning of hydrogen, ) = 3-123
1.2.4.3 미연탄소에 의한 열손실(Heat loss due to unburned carbon in total dry refuse, ) = 3-128
1.2.4.4 연료중의 수분에 의한 열손실(Heat loss due to moisture in the as fired fuel, ) = 3-130
1.2.4.5 공기중의 수분에 의한 열손실(Heat loss due to moisture in the air, ) = 3-131
1.2.4.6. CO 생성에 의한 열손실(Heat loss due to formation of CO, ) = 3-136
1.2.4.7 복사 및 대류 열손실(Heat loss due to surface radiation and convection, Lβ) = 3-137
1.2.4.8 분무용 증기손실(Heat loss due to heat in atomizing steam, ) = 3-139
1.2.4.9 Unmeasured Loss, : 미측정손실 = 3-140
1.2.5 부가입열 계산방법(Calculation method of additional heat input) = 3-142
1.2.6 보일러 성능계산 문제점에 대한 결정 사항(Decision contents on the problem of boiler performance calculation) = 3-145
1.2.7 특기 사항(Remarks) = 3-148
1.3 공기예열기 성능계산(Performance calculation of Air preheater) = 3-150
1.3.1 가스측 온도효율(Gas side efficiency) = 3-151
1.3.2 공기누설율(Air Leakage, ％) = 3-152
1.3.3 X -ratio, = 3-156
1.3.4 열회수율(Heat recovery ratio) = 3-157
1.3.5 열관류율, K(Heat transfer coefficient, K) = 3-159
1.3.6 가스온도 보정(Compensation of gas temperature) = 3-159
1.4 급수가열기 성능계산(Performance calculation of feedwater heater) = 3-161
1.4.1 성능계산(Performance calculation) = 3-162
1.5 복수기 성능계산(Performance calculation of condenser) = 3-174
1.5.1 복수기 성능항목(Performance items of condenser) = 3-174
1.5.2 복수기 성능계산(Performance calculation of condenser) = 3-179
2. 보일러 성능진단(Boiler performance diagnostic) = 3-189
2.1 서론(Introduction) = 3-189
2.2 보일러의 효율 저하요인 분석(Analysis of boiler efficiency decrease) = 3-189
2.3 성능 영향 인자 및 제어 가능 인자(Performance effect and controllable facts) = 3-192
2.4 열손실 항목별 성능변화 원인(Cause of performance validation by heat loss items) = 3-192
3. 결론(Conclusions) = 3-196
제3절 터빈 성능평가 기술개발(Turbine performance evaluation) = 3-197
1. 정지 중 증기터빈 성능평가 기술개발(Development of steam turbine performance evaluation technology during overhaul) = 3-197
1.1 개요(Introduction) = 3-197
1.2 증기유로 손실로 인한 성능저하 평가 이론(Theory of performance deterioration evaluation due to steam path loss) = 3-199
1.2.1 증기누설로 인한 성능저하의 계산(Calculation for performance deterioration due to steam path leakage) = 3-199
1.2.2 Tip Spill Strips Leakage = 3-200
1.2.3 Interstage Packing Leakages = 3-202
1.2.4 Shaft End Packing Leakages = 3-205
1.2.5 Root Spill Strips Leakage = 3-210
1.2.6 Miscellaneous Leakage = 3-210
1.2.7 Solid Particle Erosion으로 인한 성능저하의 계산(Calculation of performance deterioration due to solid particle erosion) = 3-210
1.2.8 증가된 Throat Area의 측정 및 계산(Measurement and calculation of increased throat area) = 3-213
1.2.9 SPE에 의한 면적증가에 따른 Stage Efficiency의 변화(Change of stage efficiency due to increased area resulting from SPE) = 3-216
1.2.10 Deposits 및 Surface Roughness로 인한 성능저하의 계산(Calculation for performance deterioration due to deposits and surface roughness) = 3-217
1.2.11 Miscellaneous Loss로 인한 성능저하(Performance deterioration due to miscellaneous loss) = 3-223
1.2.12 경제성 평가(Economic evaluation) = 3-224
1.3 증기터빈 성능평가 프로그램 개발(Development of performance evaluation program tool of steam turbine) = 3-226
1.3.1 프로그램의 전체 구성(Structure of the program) = 3-226
1.3.2 Leakage Loss 계산 프로그램(Calculation program of leakage loss) = 3-227
1.3.3 Flow Path Damage Loss 계산 프로그램(Calculation program of flow path damage loss) = 3-242
1.3.4 Miscellaneous Loss 계산프로그램(Calculation program of miscellaneous loss) = 3-261
1.3.5 결론(Conclusions) = 3-266
2. 운전 중 증기터빈 성능평가 기술개발(Development of steam turbine performance evaluation technology in operation) = 3-267
2.1 연구의 목적 및 필요성(Objects and needs) = 3-267
2.1.1 연구의 목적(Objects) = 3-267
2.1.2 연구의 필요성(Needs) = 3-267
2.2 터빈 사이클의 운전성능 계산기술 개발(Calculation technology development of operation performance in turbine cycle) = 3-269
2.2.1 개요(Introduction) = 3-269
2.2.2 터빈 주증기 유량 계산(Calculation of main steam flow in turbine cycle) = 3-269
2.2.3 Final Feedwater의 유량 측정에 의한 주증기 유량 계산(Calculation of main steam flow of final feedwater using flow measurement) = 3-270
2.2.4 HP-IP 터빈 누설 유량 계산(Leakage flow calculation of HP-IP turbine) = 3-271
2.2.5 Hot Reheat Steam 유량 계산(Flow calculation of hot reheat steam) = 3-276
2.2.6 Feedwater Heater의 TTD-DCA 계산 및 추기 유량 계산(TTD- DCA calculation and extraction flow calculation of feedwater heater) = 3-276
2.2.7 터빈 효율 계산(Calculation of turbine efficiency) = 3-281
2.2.8 터빈 열소비율(Heat Rate) 계산(Calculation of turbine heat rate) = 3-282
2.3 터빈 사이클의 설계 열평형 계산 프로그램 개발(Development of design thermal equilibrium calculation program of turbine cycle) = 3-284
2.3.1 개요(Introduction) = 3-284
2.3.2 설계성능 계산방법의 기본이론(Basic theory of calculation method of design performance) = 3-284
2.3.3 설계조건에서의 터빈 사이클 열평형 계산절차(Procedure for calculation of turbine cycle thermal equilibrium in design condition) = 3-287
2.3.4 터빈 사이클의 설계 열평형 계산 프로그램(Calculation program of design thermal equilibrium of turbine cycle) = 3-317
3. 결론(Conclusions) = 3-327
제4절 보일러 성능모니터링 시제품 제작(Production of boiler performance monitoring prototype) = 3-328
1. 성능모니터링 시스템 개요(Introduction of performance monitoring system) = 3-328
2. 하드웨어의 구성(Composition of hardware) = 3-329
2.1 PMS Server = 3-329
2.2 PMS Client = 3-329
2.3 소프트웨어의 구성(Composition of software) = 3-330
3. 성능모니터링 시스템의 구성(Composition of performance monitoring system) = 3-331
3.1 개요(Introduction) = 3-331
3.2 선진업체 기술개발 동향 분석(Analysis of advanced company'' s technical trend) = 3-333
3.3 서버／클라이언트 모델(Server／Client model) = 3-335
3.4 인터페이스(Interface) = 3-335
3.4.1 기본 시스템(Basic system) = 3-335
3.4.2 Tag DB의 작성(Preparation of Tag DB) = 3-338
3.4.3 I／O 드라이버(I／O driver) = 3-339
3.4.4 PMS GLOBAL 드라이버(PMS GLOBAL driver) = 3-339
3.4.5 인터페이스 TOOL 개발(Development of interface) = 3-340
3.4.6 시스템의 기능(Function of system) = 3-347
4. 성능모니터링 시스템 시제품 제작(Production of Configuration of PMS prototype system) = 3-348
4.1 성능모니터링 수행절차 및 대상설비(Monitoring procedure & components) = 3-350
4.2 보일러 성능계산 입력데이터 작성(Input data for performance calculation) = 3-350
4.3 보일러 성능계산 프로그램 모듈 작성(Preparation of performance calculation module) = 3-354
4.4 공기예열기 성능계산 입력데이터 작성(Input data for GAPH performance calculation) = 3-362
4.5 터빈 성능 모니터링 시스템(Turbine performance monitoring system) = 3-365
4.6 실시간 모니터링시스템 제작시 유의사항(Items to note in PMS configuration) = 3-392
5. 결론(Conclusions) = 3-392
제5절 현장 실증시험 및 상용화 기술개발(Verification test and development of business technology) = 3-393
1. 실증시험 개요(Introduction of verification test) = 3-393
1.1 대상발전소 선정(Selection of target plant) = 3-394
2. 인터페이스 TOOL 개발 및 현장적용(Development of interface tool and field application) = 3-395
2.1 통신모듈의 전체 구성(Contents of communication module) = 3-396
2.2 운전데이터 취득(Operation data acquisition) = 3-396
2.3 데이터 인터페이스 프로그램(Data interface program) = 3-399
2.4 통신 프로그램(Communication program) = 3-399
2.5 인터페이스 개선안(Improvement of interface) = 3-400
3. 보일러 성능 모니터링 시스템의 실증시험(Verification test of boiler performance monitoring system) = 3-403
3.1 삼천포화력 발전소의 설비개요(Introduction of Samchonpo thermal Power plant) = 3-403
3.2 삼천포화력 성능 보증항목(Performance guarantee item of Samchonpo) = 3-403
3.3 성능프로그램 수정 보완(Revision of performance program) = 3-404
3.4 삼천포 성능모니터링 실증시험 시 고려사항(Considering items in monitoring verification test) = 3-407
3.5 현장 실증시험 중 프로그램 활용성 및 기능 업-그레이드 방안(Application of program and upgrade plan) = 3-408
4. 터빈 성능 모니터링 시스템의 실증시험(Verification test of turbine performance monitoring system) = 3-409
4.1 삼천포 #4 증기터빈 사이클의 설계사양(Design specification of Samchonpo #4 turbine) = 3-409
4.2 터빈 성능 모니터링의 실증시험 결과(Field test results of turbine performance monitoring system) = 3-410
5. 결론(Conclusions) = 3-414
제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도(Target achievement and contribution for related technology development) = 4-1
제5장 연구개발의 활용계획(Application plan of results) = 5-1
제6장 참고 문헌(References) = 6-1
