해수 온도차를 이용한 선박의 ORC 발전 시스템 최적화
A Optimization of the ORC for Ship's Power Generation System
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초록
본 논문에서는 선박에서 배출되는 CO2 배출을 최소화하기 위한 노력의 일환으로 선박으로부터배출되는 열에너지를 회수하고 재활용하는 방안으로 유기랭킨사이클 발전장치를 구동함으로써 선박의에너지 효율을 높이고 온실가스 배출을 최소화할 수 있는 방안을 연구하였다. 선박에서 배출되는 배기가스와 냉각 시스템에서 배출되는 열에너지를 회수하여 터빈 발전기를 구동하는 ORC 발전시스템을 설계하고 시뮬레이션 하였다. 다양한 친환경 유기냉매를 적용하여 온도와 유량변화에 따른 열 해석을 실시하였고 냉각수 열원 예열기, 배기가스 가열기로 시스템을 구성하여 2,400㎾급의 발전 출력을 얻을 수 있었다.
Abstract
In this study, for the purpose of reduction of CO2 gas emission and to increase recovery of waste heat from ships, the ORC (Organic Rankine Cycle) is investigated and offered for the conversion of temperature heat to electricity from waste heat energy from ships. Simulation was performed with waste heat from the exhaust gasse which is relatively high temperature and cooling sea water which is relatively low temperature from ships. Various fluid is used for simulation of the ORC system with variable temperature and flow condition and efficiency of system and output power is compared. Finally, 2,400㎾output power is obtained by system optimization of the preheater and reheater utilizing waste heat form sea water cooling system.
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