SCIE
SCOPUS
Thermo-economic analysis on the impact of improving inter-stage packing seals in a 500MW class supercritical steam turbine power plant
저자
Lee, Jeong Jin ; Kang, Soo Young ; Kim, Tong Seop ; Byun, Sam Sub
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2017
작성언어
-주제어
등재정보
SCIE,SCOPUS
자료형태
학술저널
수록면
974-983(10쪽)
제공처
소장기관
<P><B>Abstract</B></P> <P>The use of brush seals in turbomachinery has increased steadily in recent years because they reduce leakage and improve operating stability. This study evaluates the performance enhancement of a 500MW-class steam turbine plant that results from replacing conventional seals with brush add-up seals for the inter-stage packing seal locations. Leakage flow rates of all seal locations in high- and intermediate-pressure turbines were estimated, and the brush add-up seal was found to reduce leakage by 50–68%. The entire power plant was simulated using a stage-by-stage turbine model and stage efficiency correction. With the advanced seals in all inter-stage locations of the high- and intermediate-pressure turbines, 0.44% and 0.33% increases in power output and efficiency were predicted. A larger performance benefit was observed with the installation in the high-pressure turbine. An economic analysis shows that the seal replacement is quite cost-effective. The predicted net present value was quite large compared to the initial cost, and the estimated payback period was less than a year. The replacement in all the high-pressure turbine stages and in the front stages of the intermediate-pressure turbine stages has the highest business value.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> Leakage through inter-stage packing seals of a steam turbine was analyzed. </LI> <LI> Leakage reduction by using brush add-up seals at various locations was predicted. </LI> <LI> Efficiency improvement of the entire plant by the seal replacement was predicted. </LI> <LI> An economic analysis shows that the seal replacement would be beneficial. </LI> <LI> Seal replacement from HPT inlet to IPT front stages has the best business value. </LI> </UL> </P>
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