온열원 온도 변화에 따른 해양지열발전용 다단재열랭킨 사이클의 성능해석

Abstract

해양심층수를 냉열원으로 사용하고, 지열수를 온열원으로 사용하는 바이너리 해양지열 발전시스템의 개선을 위한 싸이클 해석을 실시하였다. 기존 지열 발전시스템을 기준으로 효율 증대를 위한 재열과정과 터빈출력 향상을 위한 다단과정을 각각 또는 복합적으로 적용하고, Aspen HYSYS를 이용하여 해석 및 비교를 실시하였다. 작동유체는 R134a를 적용하였고, 온열원은 75℃, 냉열원은 5℃를 적용하였다. 이를 바탕으로 한 200kW급 해양지열발전 사이클 출력의 밀폐사이클 효율은 9.93%를 나타났으며, 다단재열랭킨사이클의 효율은 약 12% 이상으로 나타났다. 이는 기존 ORC에 비해 약 30% 이상의 성능을 향상시킨 것이다. 이를 바탕으로 다양한 온열원 온도에 대한 적합성을 알아보기 위하여 65℃, 75℃, 85℃에 대한 다단재열 랭킨사이클의 성능해석을 수행하였다.합적으로 적용하고, Aspen HYSYS를 이용하여 해석 및 비교를 실시하였다. 작동유체는 R134a를 적용하였고, 온열원은 75℃, 냉열원은 5℃를 적용하였다. 이를 바탕으로 한 200kW급 해양지열발전 사이클 출력의 밀폐사이클 효율은 9.93%를 나타났으며, 다단재열랭킨사이클의 효율은 약 12% 이상으로 나타났다. 이는 기존 ORC에 비해 약 30% 이상의 성능을 향상시킨 것이다. 이를 바탕으로 다양한 온열원 온도에 대한 적합성을 알아보기 위하여 65℃, 75℃, 85℃에 대한 다단재열 랭킨사이클의 성능해석을 수행하였다.