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한국에서 소비되는 대부분의 천연가스는 배관을 통한 수송을 위하여 높은 압력으로 압축되고, 수요처에 공급되기 전에 정압기지에서 다시 감압된다. 감압과정에서 간단하고 효율적인 설치를 위해 팽창밸브가 사용되었으나 팽창밸브에서는 압축을 통해 회수되는 에너지가 없다. 따라서 팽창밸브와 동일한 감압 기능을 수행하면서 압력에너지를 축일로 회수하여 전력을 생산할 수 있는 터보팽창기가 팽창밸브의 대안으로 제시되었다. 본 연구에서는 중압 정압기지에서 팽창밸브의 평균 입구, 출구 압력조건인 68.7 bar에서 23 bar로 감압될 때 입구의 온도, 유량조건에 따라서 생산 가능한 전력을 이론적으로 계산하였다. Peng-Robinson 상태방정식을 이용하여 천연가스를 순수한 메탄으로 고려한 경우와 소량의 질소와 탄화수소의 혼합물로 고려한 경우에 대한 열역학적 물성을 계산하였다. 2013년 공급량을 기준으로 터보팽창기 도입을 통해 회수 가능한 이론적인 최대 전력생산량은 순수한 메탄의 경우 1596 ㎿, 혼합물의 경우 1567 ㎿로 추산되었다.
목차
요약
Abstract
Ⅰ. 서론
Ⅱ. 열역학적 고찰
Ⅲ. 시뮬레이션
Ⅳ. 결과 및 고찰
Ⅴ. 결론
REFERENCES
참고문헌 (11)
참고문헌 신청
1. [학술대회논문] - Mirandola, A. / 1986 / Energy Recovery by Expansion of High Pressure Natural gas / Proceedings of the 21st Intersociety Energy Conversion Engineering Conference 1 : 16 ~ 21
2. [보고서] - Hedman, B. A. / 2008 / Waste energy recovery opportunities for interstate natural gas pipelines
3. [학술지(정기간행물)] - Howard, C. / 2011 / An investigation of the performance of a hybrid turboexpander fuel cell system for power recovery at natural gas pressure reduction stations / Applied Thermal Engineering 31 (13) : 2165 ~ 2170
4. [학술지(정기간행물)] - Rahman, M. M. / 2010 / Power generation from pressure reduction in the natural gas supply chain in Bangladesh / Journal of Mechanical Engineering 41 (2) : 89 ~ 95
5. [학술대회논문] - Ardali, E. K. / 2009 / Energy Regeneration in Natural Gas Pressure Reduction Stations by Use of Gas Turbo Expander; Evaluation of Available Potential in Iran / Proceedings 24th world gas conference : 5 ~ 9
2. [보고서] - Hedman, B. A. / 2008 / Waste energy recovery opportunities for interstate natural gas pipelines
3. [학술지(정기간행물)] - Howard, C. / 2011 / An investigation of the performance of a hybrid turboexpander fuel cell system for power recovery at natural gas pressure reduction stations / Applied Thermal Engineering 31 (13) : 2165 ~ 2170
4. [학술지(정기간행물)] - Rahman, M. M. / 2010 / Power generation from pressure reduction in the natural gas supply chain in Bangladesh / Journal of Mechanical Engineering 41 (2) : 89 ~ 95
5. [학술대회논문] - Ardali, E. K. / 2009 / Energy Regeneration in Natural Gas Pressure Reduction Stations by Use of Gas Turbo Expander; Evaluation of Available Potential in Iran / Proceedings 24th world gas conference : 5 ~ 9
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