대형 증기터빈 냉간 기동 시간 계산을 위한 FE 모델 및 검증 방법 개발 = Development and Validation of Equivalent 2D Finite Element Model for Large Steam Turbine

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The operational flexibility of a pulverized coal power plant has become increasingly important to stabilize the grid and maximize profit for power plant operators. To secure more operational flexibility, the calculation of stress level at critical locations in the steam turbine should be defined and validated to make the right decisions. Several researchers have attempted to calculate stress through finite element (FE) analysis using a simplified rotor model, while ignoring the geometric details of stream turbines. Moreover, validation processes have not been conducted using measured test data. The objective of this study is to develop a validated FE model for a 660-MW steam turbine by considering the rotor and casing simultaneously. Thermal and structural analyses results obtained from the FE model are compared with the measured temperature and displacement data for validation.

국문 초록 (Abstract)

전력 그리드의 안정성 및 발전소 운영 극대화를 위해 석탄화력 발전소의 기동 신축성이 중요시되고 있다. 발전소의 기동 신축성 확보를 위해서는 증기터빈의 정확한 상태 진단이 필요하며, 이는 증기터빈 내 취약부에서 발생하는 응력 수준이 정확히 계산되어야 함을 의미한다. 증기터빈의 상태 진단을 위해 다수 연구가 진행되었으나, 복잡한 형상의 증기터빈을 매우 단순화된 모델로 구현하여 유한요소 해석이 수행되었으며 해석 결과에 대한 검증 연구는 미수행되었다. 본 논문에서는 660MW 대형 증기터빈을 대상으로 취약 부위의 정확한 응력 산출을 위해 실제 모델과 유사한 등가 유한요소 모델을 구축하였으며, 해석 결과와 실제 시운전 데이터와 비교함으로써 해석 모델에 대한 검증을 수행하였다.

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