화력발전
전기기사 필기 2015년 3회 35번
| 과목 / 챕터 | 전력공학 / 발·변전 일반 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 2 |
Q문제
일반적으로 화력발전소에서 적용하고 있는 열사이클 중 가장 열효율이 좋은 것은?
선택지 분석
1
재생 사이클
오답 함정 분석
재생 사이클은 터빈의 추기 증기로 급수를 가열하여 효율을 높이지만, 재열 과정을 포함하지 않아 재생재열 사이클보다 효율이 낮습니다.
2
랭킨 사이클
오답 함정 분석
랭킨 사이클은 증기 동력 사이클의 가장 기본적인 표준 사이클로, 별도의 효율 개선 장치가 없어 열효율이 가장 낮습니다.
3
재열 사이클
오답 함정 분석
재열 사이클은 터빈에서 팽창한 증기를 다시 가열하여 효율을 높이고 터빈 날개의 부식을 방지하지만, 재생 과정을 포함하지 않아 재생재열 사이클보다 효율이 낮습니다.
재생재열 사이클
정답 상세 해설
재생재열 사이클은 재생 사이클과 재열 사이클의 장점을 결합하여 열효율을 극대화한 방식입니다.
•
Step 1: 재생(Regeneration) 과정의 원리 분석. 터빈에서 팽창 중인 증기의 일부를 추출하여 보일러로 들어가는 급수를 미리 가열함으로써, 보일러에서 공급해야 할 열량을 줄여 열효율을 향상시킵니다.
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Step 2: 재열(Reheat) 과정의 원리 분석. 고압 터빈에서 일을 마친 증기를 다시 보일러로 보내 가열한 후 저압 터빈으로 보내는 과정입니다. 이는 증기의 평균 가열 온도를 높여 효율을 증대시키고 터빈 날개의 부식을 방지합니다.
•
Step 3: 결합 효과 도출. 재생을 통한 급수 온도 상승과 재열을 통한 증기 온도 상승이 동시에 이루어지므로, 현대 대용량 화력발전소에서 가장 높은 열효율을 얻기 위해 필수적으로 채택됩니다.
자주 묻는 질문
Q.
재생재열 사이클이 실제 발전소에서 주로 사용되는 이유는 무엇인가요?
열효율이 가장 높을 뿐만 아니라, 재열 과정을 통해 터빈 내부 증기의 습도를 낮추어 터빈 날개의 침식과 부식을 방지할 수 있기 때문입니다.
Q.
랭킨 사이클과 비교했을 때 재생재열 사이클의 단점은 없나요?
설비가 복잡해지고 건설 비용이 증가한다는 단점이 있으나, 연료비 절감에 따른 경제적 이득이 훨씬 크기 때문에 대용량 발전소에서는 필수적으로 적용합니다.