2008. 9. 3

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RA Packing for Turbine

터보파워텍㈜

2008. 9. 3

TurboPowerTech co., Ltd.

Proposal for Turbine Efficiency

- RA(Right Angle) Packing -

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기술적 특성 비교 기술적 특성 비교22

개발 현황 개발 현황11

유동특성 및 성능해석 결과유동특성 및 성능해석 결과33

가격 경쟁력가격 경쟁력44

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1. RA Packing 개발 현황

과 제 명과 제 명 RA Packing RA Packing 국산화 개발국산화 개발

연구기간연구기간 1212 개월 개월 (2006. 6. 15 ~ 2007. 6. 14)(2006. 6. 15 ~ 2007. 6. 14)

연구성격연구성격 기술연구 기술연구 / / 협력연구개발협력연구개발

시행기관시행기관 중부발전 주관 중부발전 주관 55 개 발전회사 공동 협력 연구개발 과제로 개 발전회사 공동 협력 연구개발 과제로 수행수행

연구결과연구결과 개발 성공 완료개발 성공 완료 , , 현재 현재 ““개발 선정품개발 선정품”” 지정 지정 (( 우선 구매품 우선 구매품 지정지정 ))

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2. 기술적 특성 비교

기존 제품 ( 대칭 Packing)

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개발 제품 (RA Packing)

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Rotor Rubbing 감소 요인

a 값의 영향 : Teeth 끝날 두께를 작게함으로 Rotor 와의 접촉 저항 절감a 부 직각 부분의 영향 : 유체 흐름의 제어가 가능b 부 두께 영향 : Teeth 와 Rotor 와의 접촉 시 Rubbing 을 최소화


기존 대칭형 RA 형

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유입되는 증기는 각 단에 설치된 Packing Ring 을 통과하게되고 그 구조는 유체역학적인 Mechanism 에 영향을 미침 .“a” 부 형상을 직각으로 형성하여 입구측으로 유입된 증기의 흐름에 와류를 형성하여 밀봉효과 극대화 함으로 효율과 성능을 개선 .


RA Packing 효율향상 요인

기존 대칭형 RA 형

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3. CFD 유동특성 및 성능해석 결과

Steam Operating Conditions

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3. RA Packing CFD 유동특성 및 성능해석 결과

RA 의 Geometry 및 CFD 유동특성 해석

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RA 의 CFD 유동특성 상세

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일반 Seal 의 Geometry 및 CFD 유동특성 해석

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일반 Seal 의 CFD 유동특성 상세

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RA 대 일반 Seal 의 Leakage 성능 종합 비교

RA Type : Right Angle Labyrinth SealS Type : Standard 대칭형 Labyrinth Seal

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누설 손실 유량 대비 절감액 계산1. 손실유량 = 2.543-2.297 = 0.246kg/s = 885.6kg/hr ( 일반 Type=2.543kg/s, RA Type=2.297kg/s) 2. 밀도 = 1/ 비체적 = 1/0.01209=82.71299

3. 손실열량 = 밀도 * 유량 (24 시간 *365 일 ) = 82.71299*885.6 = 73,251kcal/h = 746,269

kw/year = 641,6754 Gcal/year

4. 발전소 전기단가 = 10,000 원 /Gcal

5. 1unit 당 적용 Stage 수량 = 40sets

6. 발전소기준 전기 소비량계산 ( 원 ) = 641.6754x40x10000 = 256,670,174 원 /Gcal

발전소 한 호기당 연간 2 억 5 천만원의 절감효과를 예상

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효율향상 화석연료 절감 CO2 배출 감소

RA Packing 의 기대효과 Steam Turbine 용 RA Type Seal 이 표준 대칭형 Seal 에

대비하여 약 10% 의 유량누설 성능개선 효과가 있는 것으로 예측

10% 의 유량누설 성능개선은 금액으로 환산했을 경우 연간 약 2 억 5 천만원의 절감효과 예상


고효율 친환경 터빈 제품

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현 발전소 Seal 교체 소요 비용 현황

4. 가격 경쟁력

비교 항목 기존 Packing RA Packing 외자 PackingSet 당 평균( 가격비율 )

5,350,000 원(100%)

6,568,000 원(135%)

9,200,000 원(180%)

1 Set 당 가격 비교

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터빈 전단 Seal 교체 소요 비용 현황

기존 Packing RA Packing 외자 Packing

267,500,000 원(100%)

328,400,000 원(135%)

460,000,000 원(180%)

전단 교체 예상 비용 비교 (150 MW Turbine - 50 Sets)

4. 가격 경쟁력

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제안 조건

1. 전량 교체2. B 급 O/H 전량 교체 가능3. 납기 : 7 일 이내4. 기존 대비 70% 공급가

터보파워텍 경제적 투자 방안 제안

4. 가격 경쟁력

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RA Packing 교체의 신뢰성

2006 년부터 일본 TOSHIBA 에 70 Unit 분 공급 ( 약 3,500 Sets)

국내 공급 : 보령화력 #4 호기 ( 한국표준화력 ) 한국수력원자력 고리발전소 #1,#2 호기 GS POWER 부천사업소 한국지역난방공사

4. 가격 경쟁력

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