KR101482575B1 - Compressor performance test apparatus and method for turbine - Google Patents

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Abstract

터빈용 압축기 성능시험 장치 및 방법에 관한 것으로, 는 실제 제작된 압축기와 터빈 사이에 설치되고 압축기에서 터빈으로 공급되는 압축공기의 유량을 조절하는 유량조절부, 압축기에 설치되어 온도와 압력, 유량을 포함하는 성능시험 데이터를 측정하는 측정부 및 상기 측정부에서 측정된 성능시험 데이터에 기초해서 성능시험 조건을 변경하여 압축기의 성능시험을 수행하도록 상기 유량조절부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 유량조절부는 링 어셈블리에 각도 조절이 가능하게 설치되는 다수의 조절베인을 포함하는 구성을 마련하여, 가스터빈 엔진의 압축기와 터빈 사이에 연소기 대신에 유량조절부를 설치하고, 유량조절부에 마련되는 조절베인의 각도를 조절하여 터빈에 공급되는 압축공기의 유량을 조절하면서 압축기 성능시험을 수행할 수 있다는 효과가 얻어진다.The present invention relates to an apparatus and method for testing the performance of a compressor for a turbine, which comprises a flow control unit installed between a compressor and a turbine to control the flow rate of compressed air supplied from the compressor to the turbine, And a control unit for controlling the operation of the flow rate control unit so as to perform a performance test of the compressor by changing a performance test condition based on the performance test data measured by the measurement unit, The flow control unit includes a plurality of control vanes installed in the ring assembly so as to be adjustable in angle. A flow control unit is provided between the compressor and the turbine of the gas turbine engine instead of the combustor. Adjusting the angle of the vane to adjust the flow rate of the compressed air supplied to the turbine, The ability to perform the effect is obtained.

Description

터빈용 압축기 성능시험 장치 및 방법{COMPRESSOR PERFORMANCE TEST APPARATUS AND METHOD FOR TURBINE}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a turbine compressor performance test apparatus,

본 발명은 제작된 압축기를 가스터빈엔진에 장착하기 이전에 성능을 시험하는 터빈용 압축기 성능시험 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for testing the performance of a compressor for a turbine that tests performance before mounting the manufactured compressor in a gas turbine engine.

일반적으로 전력 생산을 위한 발전 분야에서는 발전기를 구동하기 위한 가스터빈 엔진을 사용하고 있다. Generally, in the field of power generation, a gas turbine engine is used to drive a generator.

가스터빈 엔진은 압축기와 연소기를 거쳐 발생한 고온 고압의 연소가스를 이용해서 터빈을 구동하는 시스템으로, 증기터빈 시스템에 비해 가동 시간 및 정지 시간이 짧고, 소형 경량이어서 제작이 용이하다는 장점이 있다. The gas turbine engine is a system that drives the turbine by using the high temperature and high pressure combustion gas generated by the compressor and the combustor. It has a short operation time and a stop time, and is small and lightweight, so that it is easy to manufacture as compared with the steam turbine system.

이러한 가스터빈 엔진에 적용되는 압축기는 제한된 체적의 연소실에서 가열되어 터빈을 통과하면서 팽창하게 될 공기에 최대한의 압력을 가하기 위해, 터빈에서 공급되는 기계적 에너지를 공기의 압력에너지로 전환시켜 공기의 위치에너지를 높이는 역할을 한다.The compressor applied to this gas turbine engine converts the mechanical energy supplied from the turbine to the pressure energy of the air in order to apply the maximum pressure to the air to be expanded while being heated in the combustion chamber of a limited volume and passing through the turbine, .

가스터빈 엔진 및 그에 적용되는 압축기의 성능을 시험하는 방법에 관한 기술의 일 예가 하기 특허문헌 1 및 특허문헌 2에 개시되어 있다. One example of a technology relating to a method for testing the performance of a gas turbine engine and a compressor applied thereto is disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 below.

특허문헌 1에는 압축기의 회전속도, 흡입부의 온도, 압력, 유량 및 토출부의 온도 및 압력을 측정하여 측정된 결과에 따라 모터의 회전속도, 토출압력 및 유량조절밸브를 제어하는 압축기 성능시험 장치가 개시되어 있다.Patent Document 1 discloses a compressor performance test apparatus for controlling a rotational speed of a motor, a discharge pressure, and a flow rate control valve in accordance with a measured result of measuring a temperature, a pressure, a flow rate, a temperature and a pressure of a discharge portion, .

특허문헌 2에는 실물 크기로 제작된 압축기와 가스터빈을 테스트하는 기계적 구동 트레인 조립체가 개시되어 있다. Patent Document 2 discloses a mechanical drive train assembly for testing a gas turbine and a compressor manufactured in a real size.

일본 특허 공개번호 제2002-364553호(2002년 12월 18일 공개)Japanese Patent Laid-Open No. 2002-364553 (published on December 18, 2002) 미국 특허 공개번호 2011/0048119(2011년 3월 3일 공개)U.S. Patent Publication No. 2011/0048119 (published March 3, 2011)

그러나, 특허문헌 1 및 특허문헌 2를 포함하는 종래기술에 따른 압축기 성능시험 장치는 실제 압축기와 동일하게 압축기 시험 리그(test rig)를 제작하고, 모터나 엔진과 같은 별도의 구동장치를 필요로 함에 따라, 압축기 성능시험 장치를 구축하는데 소요되는 시간적, 인적, 경제적 비용이 상승하는 문제점이 있었다. However, in the compressor performance test apparatus according to the prior art including Patent Documents 1 and 2, a compressor test rig is manufactured in the same manner as an actual compressor, and a separate drive device such as a motor or an engine is required Accordingly, there is a problem that the time, personnel, and economic costs required to construct the compressor performance test apparatus increase.

그리고 종래기술에 따른 압축기 성능시험 장치는 압축기를 구동해서 압축기의 성능을 시험하는 과정에서 많은 동력을 소모하게 된다.The compressor performance test apparatus according to the related art consumes a lot of power in the process of testing the performance of the compressor by driving the compressor.

특히, 수백 ㎿/h 이상의 발전용량을 갖는 발전소에 적용되는 대형 가스터빈 엔진에 적용되는 경우, 압축기 성능시험 과정에서 에너지 효율이 저하되는 원인이 되었다.In particular, when applied to a large gas turbine engine applied to a power plant having a power generation capacity of several hundreds of megawatts per hour or more, the energy efficiency of the compressor performance test process was reduced.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 실제 제작된 압축기를 가스터빈 엔진에 장착한 상태에서 압축기의 성능을 시험할 수 있는 터빈용 압축기 성능시험 장치 및 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a compressor performance test apparatus and method for testing the performance of a compressor in a state where a compressor manufactured in practice is mounted on a gas turbine engine.

본 발명의 다른 목적은 압축기 성능시험시 압축기에서 발생하는 압축공기를 이용해 가스터빈을 회전시키고 가스터빈의 회전력을 이용해서 압축기를 구동해서 압축기 성능시험 시 에너지 소모를 최소화하는 터빈용 압축기 성능시험 장치 및 방법을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a turbine compressor performance test apparatus which rotates a gas turbine using compressed air generated in a compressor during compressor performance test and drives the compressor using the rotation force of the gas turbine to minimize energy consumption in the performance test of the compressor Method.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 터빈용 압축기 성능시험 장치는 실제 제작된 압축기와 터빈 사이에 설치되고 압축기에서 터빈으로 공급되는 압축공기의 유량을 조절하는 유량조절부, 압축기에 설치되어 온도와 압력, 유량을 포함하는 성능시험 데이터를 측정하는 측정부 및 상기 측정부에서 측정된 성능시험 데이터에 기초해서 성능시험 조건을 변경하여 압축기의 성능시험을 수행하도록 상기 유량조절부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 유량조절부는 링 어셈블리에 각도 조절이 가능하게 설치되는 다수의 조절베인을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the apparatus for testing the performance of a compressor for a turbine according to the present invention comprises a flow rate adjusting unit installed between an actually manufactured compressor and a turbine and controlling a flow rate of compressed air supplied from the compressor to the turbine, A measuring unit for measuring performance test data including temperature, pressure, and flow rate; and a control unit for controlling the operation of the flow rate adjusting unit so as to perform a performance test of the compressor by changing performance test conditions based on the performance test data measured by the measuring unit Wherein the flow control unit includes a plurality of control vanes installed in the ring assembly so as to be adjustable in angle.

상기 측정부는 압축기 내부에 설치되는 로터의 회전속도, 압축기의 입구측 온도와 압력 및 유량, 압축기의 출구측 온도와 압력을 감지하는 감지센서를 포함하고, 상기 제어부는 상기 측정부에서 측정된 입구측 온도와 압력, 유량과 출구측 온도와 압력을 비교하여 압축기 성능 맵을 산출하는 것을 특징으로 한다.Wherein the measurement unit includes a rotation speed of a rotor installed in the compressor, a temperature and pressure of the inlet side of the compressor, a flow rate, and a temperature sensor and a pressure sensor at the outlet side of the compressor, And the compressor performance map is calculated by comparing the temperature, the pressure, the flow rate, the outlet side temperature, and the pressure.

상기 압축기 성능 맵은 상기 압축기에 마련된 로터의 회전수에 따른 공기유량과 압축비 관계를 나타내는 유량-압축기 곡선 및 공기유량과 압축 효율 관계를 나타내는 유량-효율 곡선을 포함하는 것을 특징으로 한다.Wherein the compressor performance map includes a flow-compressor curve showing the relation between the air flow rate and the compression ratio according to the number of revolutions of the rotor provided in the compressor, and a flow rate-efficiency curve showing the relationship between the air flow rate and the compression efficiency.

상기 압축기와 터빈은 하나의 샤프트로 연결되고, 상기 터빈은 압축기에서 압축된 압축공기를 전달받아 구동동력으로 사용하는 것을 특징으로 한다.The compressor and the turbine are connected by a single shaft, and the turbine receives the compressed air compressed by the compressor and uses the compressed air as driving power.

상기 샤프트의 일측에 연결되어 압축기와 터빈을 초기 구동하거나 터빈의 회전력에 의해 전기에너지를 발생하는 구동부, 상기 구동부의 구동력을 샤프트에 전달하거나 샤프트에 의해 전달되는 터빈의 회전력을 구동부로 전달하는 동력전달부 및 압축기와 터빈을 초기 구동하도록 전원을 공급하고 상기 구동부에서 발생한 전기에너지를 충전하여 저장하는 전원공급 및 충전부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.A drive unit connected to one side of the shaft for initially driving the compressor and the turbine or generating electric energy by the rotational force of the turbine, a power transmitting unit for transmitting the driving force of the driving unit to the shaft, or transmitting the rotational force of the turbine, And a power supply and charging unit for supplying electric power to the compressor and the turbine for initial driving and charging and storing electric energy generated by the driving unit.

상기 구동부는 발전과 구동을 수행하는 모터/발전기를 포함하고, 상기 구동부와 전원공급 및 충전부 사이에는 상기 전원공급 및 충전부에서 공급되는 직류전원을 교류전원으로 변환하고, 상기 구동부에서 발전한 교류전원을 직류전원으로 변환하는 전력변환기가 마련되는 것을 특징으로 한다.Wherein the driving unit includes a motor / generator that performs power generation and driving, converts DC power supplied from the power supply and charging unit into AC power between the driving unit and the power supply and charging unit, And a power converter for converting the power source into a power source.

상기 터빈용 압축기 성능시험 장치는 전체 가스터빈 엔진의 성능시험을 수행하도록 상기 유량조절부 대신에 연소기를 설치 가능하게 이루어지는 것을 특징으로 한다.The turbine compressor performance test apparatus is characterized in that a combustor can be installed instead of the flow rate control unit to perform a performance test of the entire gas turbine engine.

또한 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 터빈용 압축기 성능시험 방법은 (a) 압축기와 터빈 사이에 터빈에 공급되는 압축공기의 유량을 조절하는 유량조절부를 설치하는 단계, (b) 구동부를 구동해서 압축기와 터빈을 구동하는 단계, (c) 상기 압축기 내부에 설치되는 로터의 회전속도, 압축기의 입구측 온도와 압력 및 유량, 압축기의 출구측 온도와 압력을 포함하는 성능시험 데이터를 측정하는 단계 및 (d) 상기 (c)단계에서 측정된 성능시험 데이터를 이용해서 압축기 성능 맵을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a turbine compressor performance test method comprising the steps of: (a) providing a flow rate adjusting unit for adjusting a flow rate of compressed air supplied to a turbine between a compressor and a turbine; ) Driving the compressor to drive the compressor and the turbine, (c) performing performance test data including the rotational speed of the rotor installed in the compressor, the inlet-side temperature and pressure and flow rate of the compressor, And (d) calculating a compressor performance map using the performance test data measured in the step (c).

상기 (b)단계는 (b1) 전원공급 및 충전부의 전원을 구동부에 공급하여 압축기를 초기구동하는 단계 및 (b2) 상기 압축기에서 압축된 압축공기를 터빈에 전달해서 터빈의 구동동력으로 사용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Wherein the step (b) includes the steps of: (b1) supplying power to the driving unit to supply power to the driving unit, and (b2) driving the compressed air compressed by the compressor to the turbine and using the compressed air as driving power for the turbine And a control unit.

상기 (b)단계는 (b3) 압축기 내부에 설치된 로터의 회전수를 감지하는 단계 및 (b4) 상기 (b3)단계에서 감지된 회전수가 미리 설정된 설정 회전수를 초과하면, 구동부에 공급되는 전원을 차단하고 상기 터빈에서 발생한 전기에너지를 전원공급 및 충전부에 마련된 축전지에 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Wherein the step (b) comprises the steps of: (b3) detecting the number of revolutions of the rotor installed inside the compressor; and (b4) if the number of revolutions detected in the step (b3) exceeds a predetermined set number of revolutions, And storing the electric energy generated in the turbine in a battery provided in the power supply and charging unit.

상기 (c)단계는 (c1) 상기 유량조절부에 마련된 조절베인의 각도를 조절하여 배압을 형성해서 터빈에 공급되는 압축공기의 유량을 변경하는 단계 및 (c2) 압축기 전체의 성능시험과 함께 압축기 각 단의 성능시험에 따른 성능시험 데이터를 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.(C1) changing the flow rate of the compressed air supplied to the turbine by regulating the angle of the adjusting vane provided in the flow rate adjusting unit to form a back pressure, and (c2) And measuring performance test data according to the performance test of each stage.

상기 압축기 성능 맵은 상기 로터의 회전수에 따른 공기유량과 압축비 관계를 나타내는 유량-압축기 곡선 및 공기유량과 압축 효율 관계를 나타내는 유량-효율 곡선을 포함하는 것을 특징으로 한다.Wherein the compressor performance map includes a flow-compressor curve showing a relationship between an air flow rate and a compression ratio according to the number of revolutions of the rotor, and a flow rate-efficiency curve showing a relationship between an air flow rate and a compression efficiency.

본 발명은 (e) 압축기와 터빈 사이에 설치된 유량조절부를 제거하고 연소기를 설치하여 가스터빈 엔진 전체의 성능시험을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention further includes the step of (e) performing a performance test of the entire gas turbine engine by removing a flow rate adjusting portion provided between the compressor and the turbine and installing a combustor.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 터빈용 압축기 성능시험 장치 및 방법에 의하면, 가스터빈 엔진의 압축기와 터빈 사이에 연소기 대신에 유량조절부를 설치하고, 유량조절부에 마련되는 조절베인의 각도를 조절하여 터빈에 공급되는 압축공기의 유량을 조절하면서 압축기 성능시험을 수행할 수 있다는 효과가 얻어진다As described above, according to the apparatus and method for testing the performance of a compressor for a turbine according to the present invention, a flow control unit is provided between a compressor and a turbine of a gas turbine engine instead of a combustor, So that the compressor performance test can be performed while adjusting the flow rate of the compressed air supplied to the turbine

이에 따라, 본 발명에 따른 터빈용 압축기 성능시험 장치 및 방법에 의하면, 유량조절부를 이용해서 압축기의 성능시험 조건을 다양하게 변경하고, 각 조건별 압축기 성능시험 데이터를 이용해서 압축기 성능 맵(compressor performance map)을 얻을 수 있다는 효과가 얻어진다.Accordingly, according to the apparatus and method for testing the performance of a compressor for a turbine according to the present invention, the performance test conditions of the compressor are variously changed by using the flow rate control unit, and the compressor performance map map can be obtained.

그리고 본 발명에 따른 터빈용 압축기 성능시험 장치 및 방법에 의하면, 압축기의 압축공기를 이용해 터빈을 구동함에 따라 압축기 성능시험 과정에서 가스터빈 엔진을 구동하기 위한 전체 구동동력을 감소시켜 에너지 효율을 향상시킬 수 있다는 효과가 얻어진다. According to the apparatus and method for testing the performance of a compressor for a turbine according to the present invention, as the turbine is driven using compressed air of the compressor, the total driving power for driving the gas turbine engine is reduced during the performance test of the compressor, Can be obtained.

결과적으로, 본 발명은 가스터빈 엔진의 성능시험 장치에 적용되는 구동부의 모터/발전기의 용량을 감소시킬 수 있어 부품 단가를 낮출 수 있고, 별도의 압축기 리그 제작에 따른 제작 비용뿐만 아니라, 압축기 성능시험에 소요되는 시간적, 인적 비용을 절감할 수 있다는 효과가 얻어진다.
As a result, the present invention can reduce the capacity of the motor / generator of the driving unit applied to the performance testing apparatus of the gas turbine engine, thereby lowering the cost of the components. In addition to the manufacturing cost due to the production of a separate compressor rig, It is possible to reduce the time and human cost required for the system.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 터빈용 압축기 성능시험 장치의 블록 구성도,
도 2는 도 1에 도시된 터빈용 압축기 성능시험 장치의 상세 구성도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 터빈용 압축기 성능시험 방법을 단계별로 설명하는 흐름도,
도 4는 종래기술에 따른 가스터빈 엔진의 브레이턴 사이클과 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 가스터빈 엔진의 사이클을 보인 T-S 선도. 1 is a block diagram of an apparatus for testing the performance of a compressor for a turbine according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is a detailed configuration diagram of the turbine compressor performance test apparatus shown in FIG. 1,
FIG. 3 is a flowchart for explaining steps of a method for testing the performance of a compressor for a turbine according to a preferred embodiment of the present invention,
4 is a TS diagram showing the breakout cycle of a gas turbine engine according to the prior art and the cycle of a gas turbine engine according to a preferred embodiment of the present invention.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 터빈용 압축기 성능시험 장치 및 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an apparatus and method for testing the performance of a compressor for a turbine according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 터빈용 압축기 성능시험 장치의 블록 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 터빈용 압축기 성능시험 장치의 상세 구성도이다. 1 is a block diagram of a compressor performance test apparatus for a turbine according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a detailed configuration diagram of a compressor performance test apparatus for a turbine shown in FIG.

본 발명의 바람직한 실시 에에 따른 터빈용 압축기 성능시험 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 실제 제작된 압축기(10)와 터빈(11) 사이에 설치되고 압축기(10)에서 터빈(11)으로 공급되는 압축공기의 유량을 조절하는 유량조절부(20), 압축기(10)에 설치되어 온도와 압력, 유량을 포함하는 성능시험 데이터를 측정하는 측정부(30) 및 측정된 성능시험 데이터에 기초해서 성능시험 조건을 변경하여 압축기(10)의 성능시험을 수행하도록 유량조절부(20)의 동작을 제어하는 제어부(40)를 포함한다.A compressor performance test apparatus for a turbine according to a preferred embodiment of the present invention is installed between a compressor 10 and a turbine 11 actually manufactured and supplied from the compressor 10 to the turbine 11 A flow rate control unit 20 for controlling the flow rate of the compressed air, a measurement unit 30 installed in the compressor 10 for measuring performance test data including temperature, pressure and flow rate, And a control unit (40) for controlling the operation of the flow rate regulator (20) so as to perform the performance test of the compressor (10) by changing the test conditions.

압축기(10)와 터빈(11)은 실제 가스터빈 엔진에 적용되는 실제 제품으로서, 압축기(10)와 터빈(11) 내부에 각각 마련되는 로터는 하나의 샤프트(12)로 연결된다. The compressor 10 and the turbine 11 are actual products to be applied to an actual gas turbine engine. The compressors 10 and the rotors provided inside the turbine 11 are connected to one shaft 12, respectively.

압축기(10)에서 생성된 압축공기는 전달유로(D)를 통해 터빈(11)으로 전달되고, 유량조절부(20)는 전달유로(D) 상에 마련된다(도 2 참조). The compressed air generated in the compressor 10 is transferred to the turbine 11 through the transfer passage D and the flow rate regulator 20 is provided on the transfer passage D (see FIG. 2).

즉, 본 발명은 압축기 성능시험을 위한 별도의 압축기 시험리그를 제작하지 않고, 가스터빈 엔진에서 연소기 대신에 유량조절부를 설치하고, 유량조절부에 마련되는 조절베인의 각도를 조절하여 압축기 후단에 배압을 형성함으로써, 압축기에서 토출되는 압축공기의 유량을 조절한다. That is, according to the present invention, a separate compressor test rig for the performance test of a compressor is not manufactured, a flow control unit is provided in place of a combustor in a gas turbine engine, an angle of a control vane provided in the flow control unit is adjusted, Thereby adjusting the flow rate of the compressed air discharged from the compressor.

이에 따라, 본 발명은 유량조절부를 이용해서 압축기의 성능시험 조건을 다양하게 변경하고, 각 조건별 압축기 성능시험 데이터를 이용해서 압축기 성능 맵(compressor performance map)을 얻을 수 있다. Accordingly, the compressor performance map can be obtained by varying the performance test conditions of the compressor using the flow rate control unit and using the compressor performance test data for each condition.

이를 위해, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 터빈용 압축기 성능시험 장치는 샤프트(12)의 일측에 연결되어 압축기(10)와 터빈(11)을 초기 구동하거나 터빈(11)의 회전력에 의해 전기에너지를 발생하는 구동부(50), 구동부(50)의 구동력을 샤프트(12)에 전달하거나 샤프트(12)에 의해 전달되는 터빈(11)의 회전력을 구동부(50)로 전달하는 동력전달부(60) 및 압축기(10)와 터빈(11)을 구동하도록 전원을 공급하고 구동부(50)에서 발생한 전기에너지를 충전하여 저장하는 전원공급 및 충전부(70)를 더 포함할 수 있다.The apparatus for testing the performance of a compressor for a turbine according to a preferred embodiment of the present invention is connected to one side of a shaft 12 to drive the compressor 10 and the turbine 11 at an initial stage, A power transmitting portion 60 for transmitting the driving force of the driving portion 50 to the shaft 12 or the rotational force of the turbine 11 transmitted by the shaft 12 to the driving portion 50, And a power supply and charging unit 70 for supplying power to drive the compressor 10 and the turbine 11 and charging and storing the electric energy generated in the driving unit 50. [

구동부(50)는 모터와 발전기를 각각 구비할 수도 있으나, 하나의 모터/발전기를 이용해서 발전과 구동을 수행하도록 마련되는 것이 바람직하다.The driving unit 50 may include a motor and a generator, but is preferably provided to perform power generation and driving using one motor / generator.

이를 위해, 구동부(50)와 전원공급 및 충전부(70) 사이에는 전원공급 및 충전부(70)에서 공급되는 직류전원을 교류전원으로 변환하고, 구동부(50)에서 발전한 교류전원을 직류전원으로 변환하는 전력변환기(도면 미도시)가 설치될 수 있다. 상기 전력변환기는 정지적 주파수 컨버터(static frequency converter)로 마련될 수 있다. 이러한 전력변환기는 제어부(40)의 제어신호에 따라 압축기(10)의 초기 구동시 미리 설정된 정격 회전수를 유지하는 역할을 수행할 수 있다.For this purpose, DC power supplied from the power supply and charging unit 70 is converted into AC power between the driving unit 50 and the power supply and charging unit 70, and AC power generated by the driving unit 50 is converted into DC power A power converter (not shown) may be installed. The power converter may be provided as a static frequency converter. The power converter may maintain a predetermined rated rotational speed when the compressor 10 is initially driven according to a control signal of the controller 40. [

동력전달부(60)는 샤프트(12)의 회전속도를 감속해서 구동부(50)에 전달하거나 구동부(50)의 회전속도를 증속해서 샤프트(12)로 전달하는 기어박스로 마련될 수 있다.The power transmitting portion 60 may be provided as a gear box that transmits the rotation speed of the shaft 12 to the driving portion 50 or increases the rotation speed of the driving portion 50 to transmit the rotation speed to the shaft 12.

전원공급 및 충전부(70)는 터빈의 회전력을 이용하여 구동부에서 발전한 전기에너지를 충전하는 축적지 및 구동부에서 발전한 전기에너지를 축전지에 공급하는 충전장치를 포함할 수 있다.The power supply and charging unit 70 may include a storage device for storing electric energy generated by the driving unit using the rotational force of the turbine, and a charging device for supplying electric energy generated by the driving unit to the storage battery.

도 2를 참조하여 터빈용 압축기 성능시험 장치의 구성을 상세하게 설명한다. The configuration of a turbine compressor performance test apparatus will be described in detail with reference to FIG.

도 2에 도시된 바와 같이, 압축기(10)의 입구측에는 외부의 공기를 흡입하여 압축기(10)로 공급하는 공급라인(S)이 연결되고, 압축기(10)의 출구측에는 압축공기를 터빈(11)으로 전달하는 전달라인(D)이 연결될 수 있다. 2, a supply line S for sucking outside air to the compressor 10 is connected to the inlet side of the compressor 10, and compressed air is supplied to the outlet side of the compressor 10 through a turbine 11 And a transfer line D for transferring the image data to the transfer line D may be connected.

터빈(11)의 출구측에는 배기가스를 배기하는 배기라인(E)이 연결되고, 배기라인(E)의 후단에는 배기가스 소음기(13)가 마련되며, 배기라인(E) 상에는 배기밸브(14)가 설치될 수 있다. An exhaust line E for exhausting exhaust gas is connected to the outlet side of the turbine 11. An exhaust gas silencer 13 is provided at the rear end of the exhaust line E. An exhaust valve 14 is provided on the exhaust line E. [ Can be installed.

그리고 압축기(10)의 각 단(stage)과 배기가스 소음기(13) 사이에는 압축기(10)의 서지(surge)와 실속(stall)을 방지하기 위해 압축기(10)의 각 단에서 미리 설정된 양만큼 압축 공기를 추기하는 복수의 추기라인(B)이 설치되고, 각 추기라인(B)에는 추기밸브(15)가 설치될 수 있다. Between each stage of the compressor 10 and the exhaust gas silencer 13 is provided a predetermined amount of each of the stages of the compressor 10 to prevent surge and stall of the compressor 10 A plurality of additional lines (B) for adding compressed air are provided, and each of the additional lines (B) is provided with a bleed valve (15).

유량조절부(20)는 압축기(10)로부터 터빈(11)으로 공급되는 압축공기의 유량을 조절하도록 링 어셈블리(도면 미도시)에 각도 조절이 가능하게 설치되는 다수의 조절베인(도면 미도시)을 포함할 수 있다. The flow control unit 20 includes a plurality of control vanes (not shown) installed to be adjustable in angle in a ring assembly (not shown) to control the flow rate of compressed air supplied from the compressor 10 to the turbine 11, . ≪ / RTI >

예를 들어, 상기 조절베인은 가스터빈 엔진의 압축기(10)에 적용되는 입구 가이드 베인(inlet guied vain)의 구성을 차용해서 제작될 수 있다.For example, the adjustment vanes may be constructed by taking advantage of the configuration of inlet guid vanes applied to the compressor 10 of a gas turbine engine.

측정부(30)는 압축기(10) 내부에 설치되는 로터의 회전속도, 압축기(10)의 입구측 온도와 압력 및 유량, 압축기(10)의 출구측 온도와 압력을 감지한다.The measuring unit 30 senses the rotational speed of the rotor installed inside the compressor 10, the temperature and pressure of the inlet side of the compressor 10, and the temperature and pressure at the outlet side of the compressor 10.

예를 들어, 측정부(30)는 도면에 미도시하고 있지만, 로터의 회전수를 감지하는 회전수감지센서, 입구측 온도를 감지하는 제1 온도감지센서, 입구측 압력을 감지하는 제1 압력감지센서, 입구측 유량을 감지하는 유량감지센서, 출구측 온도를 감지하는 제2 온도감지센서 및 출구측 압력을 감지하는 제2 압력감지센서를 포함할 수 있다. For example, although the measurement unit 30 is shown in the drawing, it may include a rotation speed sensor for sensing the rotation speed of the rotor, a first temperature sensor for sensing the inlet temperature, a first pressure sensor A flow sensor for sensing the inlet flow rate, a second temperature sensor for sensing the outlet temperature, and a second pressure sensor for sensing the outlet pressure.

이에 따라, 제어부(40)는 측정부(30)에서 측정된 입구측 온도와 압력, 유량과 출구측 온도와 압력을 비교하여 압축기 성능 맵을 산출한다. Accordingly, the control unit 40 compares the inlet-side temperature, pressure, flow rate, outlet-side temperature, and pressure measured by the measuring unit 30 to calculate a compressor performance map.

상기 압축기 성능 맵은 로터의 회전수에 따른 공기유량과 압축비 관계를 나타내는 유량-압축기 곡선 및 공기유량과 압축 효율 관계를 나타내는 유량-효율 곡선을 포함할 수 있다. The compressor performance map may include a flow-compressor curve showing the relationship between the air flow rate and the compression ratio according to the number of rotations of the rotor, and a flow rate-efficiency curve showing the relationship between the air flow rate and the compression efficiency.

이와 함께, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 터빈용 압축기 성능시험 장치는 하기의 표 1에 기재된 바와 같이, 압축기 및 압축기 각 단의 성능시험을 수행할 수 있다. In addition, the apparatus for testing the performance of a compressor for a turbine according to a preferred embodiment of the present invention can perform performance tests of the compressor and compressor at each stage as shown in Table 1 below.

구분division 상세 성능시험 내용
Detailed performance test contents
압축기 성능 시험항목Compressor performance test items 압축기 초기 구동시 회전 실속 효과Rotational stall effect at initial compressor start 입구 가이드 베인과 가변 고정자 베인 메커니즘 및 배정 최적화 여부 검사Inlet guide vane and variable stator vane mechanism and inspection for placement optimization 추기밸브의 민감도 측정Sensitivity measurement of the extraction valve 압축기 배출 디퓨저의 압축기 서브 시스템운용 점검Inspection of compressor subsystem operation of compressor discharge diffuser 압축기 팁 클리어런스 견고성 검사Compressor tip clearance robustness check 공기흐름 및 열전달 추정Air flow and heat transfer estimation 빠른 초기 구동을 갖는 일시적 운영프로세스Temporary operating process with fast initial startup 압축기 각 단 성능 검사항목Performance check items of each stage of compressor 각 단에서의 반경 방향 압력과 온도The radial pressure and temperature at each stage 시동시 최초 입구측 단에서의 압력변동을 측정한 결과에 따른 가속구간에서 회전 불안정의 발생 여부 및 발달 점검Whether or not the rotation instability occurs in the acceleration section according to the result of measurement of the pressure fluctuation at the first inlet side at the start, 조절베인의 수와 세팅된 각 조합 및 블로우-오프 플로우(blow-off flow)The number of control vanes, each combination set and the blow-off flow, 전체 가스터빈 엔진의 클리어런스(clearance) 예상 및 반경 방향 팁 클리어런스를 측정하여 기준값과 비교Estimate the clearance of the entire gas turbine engine and measure the radial tip clearance to compare with the reference value

이를 위해, 제어부(40)는 미리 설정된 프로그램에 기초해서 구동부(50)를 구동하여 압축기(10)의 성능을 시험하도록 제어하고, 유량조절부(20)에 마련되는 조절베인의 각도를 조절하여 다양한 조건에서 압축기 성능시험을 수행한 결과를 내부에 마련되는 저장부(도면 미도시)에 저장한다.The control unit 40 controls the driving unit 50 to test the performance of the compressor 10 based on a preset program and adjusts the angle of the adjusting vane provided in the flow rate adjusting unit 20 The result of the compressor performance test is stored in a storage unit (not shown) provided therein.

이와 함께, 제어부(40)는 가스터빈 엔진의 초기구동시에는 구동부(50)에 전원을 공급하고, 가스터빈 엔진이 미리 설정된 설정회전수 이상으로 회전하면 터빈(11)의 회전력을 이용해서 구동부(50)에서 발전한 전기에너지를 충전하도록 전력변환기의 동작을 제어할 수도 있다. At the same time, the control unit 40 supplies power to the driving unit 50 at the same time as the supersonic mechanism of the gas turbine engine. When the gas turbine engine rotates at a predetermined set rotation speed or more, 50 to charge the electrical energy generated in the power converter.

한편, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 터빈용 압축기 성능시험 장치는 압축기(10)의 성능시험을 수행한 후, 유량조절부(20) 대신에 연소기(도면 미도시)를 설치하여 가스터빈 엔진 전체의 성능시험을 수행할 수도 있다.
The apparatus for testing the performance of a compressor for a turbine according to a preferred embodiment of the present invention includes a combustor (not shown) installed in place of the flow rate regulator 20 for performing a performance test of the compressor 10, May be performed.

다음, 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 터빈용 압축기 성능시험 방법을 상세하게 설명한다. Next, referring to FIG. 3, a method for testing the performance of a compressor for a turbine according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 터빈용 압축기 성능시험 방법을 단계별로 설명하는 흐름도이다. FIG. 3 is a flow chart for explaining steps of a compressor performance test method for a turbine according to a preferred embodiment of the present invention.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 터빈용 압축기 성능시험 방법은 도 3에 도시된 바와 같이, 가스터빈 엔진에 압축기(10)와 터빈(11)을 설치하고, 압축기(10)와 터빈(11) 사이를 연결하는 전달라인(D)에 연소기(도면 미도시) 대신에 각도 조절이 가능하게 설치된 조절베인을 구비하는 유량조절부(20)를 설치한다(S10). 3, a compressor 10 and a turbine 11 are installed in a gas turbine engine, and a compressor 10 and a turbine 11 are installed between a compressor 10 and a turbine 11, as shown in FIG. (Not shown) in the transfer line D for connecting the flow control unit 20 to the flow control unit 20 (S10).

이어서, 제어부(40)는 하나의 샤프트(12)로 연결된 압축기(10) 및 터빈(11)을 구동하도록 전원공급 및 충전부(70)의 전원을 구동부(50)에 공급해서 구동부(50)을 제어한다(S12). The control unit 40 supplies the power of the power supply and charging unit 70 to the driving unit 50 to drive the compressor 10 and the turbine 11 connected to the single shaft 12 and controls the driving unit 50 (S12).

한편, 압축기(10)에서 압축된 공기는 전달라인(D) 및 유량조절부(20)를 경유해서 터빈(11)으로 공급된다. On the other hand, the compressed air in the compressor 10 is supplied to the turbine 11 via the transfer line D and the flow rate regulator 20.

이때, 압축기(10)에 마련된 회전수감지센서는 로터의 회전수를 감지하고, 제어부(40)는 감지된 회전수가 미리 설정된 설정 회전수를 초과하는지 여부를 검사한다(S14). At this time, the rotational speed sensor provided in the compressor 10 senses the rotational speed of the rotor, and the controller 40 checks whether the sensed rotational speed exceeds a predetermined set rotational speed (S14).

S14단계의 검사결과, 감지된 회전수가 설정 회전수 이하이면, 제어부(40)는 압축기(10) 및 터빈(11)을 지속적으로 구동하도록 구동부(50)를 제어한다. If it is determined in step S14 that the detected number of revolutions is less than or equal to the set number of revolutions, the control unit 40 controls the driving unit 50 to continuously drive the compressor 10 and the turbine 11. [

반면, 감지된 회전수가 설정 회전수를 초과하면, 제어부(40)는 터빈(11)의 회전력을 이용해서 전기에너지를 발생하고, 발생한 전기에너지를 전원공급 및 충전부(70)에 마련된 축전지(도면 미도시)에 충전하도록 구동부(50)의 모터/발전기 및 전력변환기를 제어한다(S16). On the other hand, when the sensed number of revolutions exceeds the set number of revolutions, the control unit 40 generates electric energy using the rotational force of the turbine 11, and supplies the generated electric energy to the accumulator (not shown) And controls the motor / generator and the power converter of the driving unit 50 so as to charge the battery (S16).

이와 같이 압축기(10)를 구동한 상태에서, 제어부(40)는 조절베인의 각도를 조절해서 배압을 형성함으로써 터빈(11)으로 공급되는 압축공기의 유량을 조절하면서 성능시험 조건을 다양하게 변경한다. 그러면, 측정부(30)는 압축기(10)에 설치된 각 센서를 이용해서 압축기(10) 입구측 온도, 압력, 유량과 압축기(10) 출구측 온도, 압력정보를 포함하는 성능시험 데이터를 측정하여 제어부(40)로 전달한다(S18). In this way, while the compressor 10 is being driven, the control unit 40 adjusts the angle of the adjusting vane to form the back pressure, thereby variously changing the performance test conditions while adjusting the flow rate of the compressed air supplied to the turbine 11 . The measuring unit 30 measures performance test data including temperature, pressure and flow rate at the inlet side of the compressor 10, temperature and pressure information at the outlet side of the compressor 10 using the respective sensors provided in the compressor 10 To the control unit 40 (S18).

그러면, 제어부(40)는 측정부(30)로부터 전달된 성능시험 데이터를 이용해서 유량-압축비 곡선 및 유량-효율 곡선을 포함하는 압축기 성능 맵을 산출한다(S20). Then, the control unit 40 calculates a compressor performance map including the flow-compression ratio curve and the flow-efficiency curve using the performance test data transmitted from the measuring unit 30 (S20).

S22단계에서 제어부(40)는 미리 설정된 압축기 성능시험 과정이 모두 종료될 때까지 S18단계 내지 S22단계를 반복 수행하도록 제어한다. In step S22, the control unit 40 controls the steps S18 to S22 to be repeated until all of the compressor performance test procedures are completed.

S22단계의 검사결과 압축기 성능시험 과정이 모두 종료되면, 제어부(40)는 표시부(도면 미도시)를 통해 압축기 성능시험 종료사실을 통지할 수 있다. When the compressor performance test procedure is completed at step S22, the controller 40 may notify the completion of the compressor performance test through a display unit (not shown).

이에 따라, 작업자는 압축기 성능시험 종료 상태를 확인한 후, 유량조절부(20)를 제거하고, 연소기를 설치하여 가스터빈 엔진 전체의 성능시험을 수행할 수 있다.Accordingly, the operator can perform the performance test of the entire gas turbine engine by checking the state of completion of the compressor performance test, removing the flow rate regulator 20, and installing a combustor.

한편, 도 4는 종래기술에 따른 가스터빈 엔진의 브레이턴 사이클과 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 가스터빈 엔진의 사이클을 보인 T-S 선도이다. Meanwhile, FIG. 4 is a T-S line showing the cycle time of the gas turbine engine according to the prior art and the cycle of the gas turbine engine according to the preferred embodiment of the present invention.

도 4에서 1-2-3-4는 종래기술에 따른 가스터빈 엔진의 브레이턴(brayton) 사이클이고, 1-2'-4'는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 터빈용 압축기 성능시험 장치가 적용된 가스터빈 엔진의 사이클이다.In FIG. 4, 1-2-3-4 is a brayton cycle of a gas turbine engine according to the prior art, and 1-2'-4 'is a compressor performance test apparatus for a turbine according to a preferred embodiment of the present invention It is the cycle of the applied gas turbine engine.

도 4에 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 가스터빈 엔진은 브레이턴 사이클을 수행하는 과정에서 압축기 리그를 이용한 성능시험과정에서 압축기에서 압축된 공기를 대기중으로 방출한다. As shown in FIG. 4, the gas turbine engine according to the related art discharges the compressed air from the compressor to the atmosphere during the performance test using the compressor rig in the course of performing the brake turn cycle.

반면, 본 실시 예에서는 유량조절부(20) 후단에 터빈(11)을 설치하고, 압축기(11)에서 배출되는 압축공기를 터빈(11)에 공급하여 터빈(11)의 구동동력으로 사용한다. In the present embodiment, the turbine 11 is provided at the downstream end of the flow control unit 20, and the compressed air discharged from the compressor 11 is supplied to the turbine 11 to be used as a driving power for the turbine 11. [

이와 같이, 본 발명은 압축기의 압축공기를 이용해 터빈을 구동함에 따라 압축기 성능시험 과정에서 가스터빈 엔진을 구동하기 위한 전체 구동동력을 감소시킬 수 있다. As such, the present invention can reduce the total driving power for driving the gas turbine engine in the performance test of the compressor by driving the turbine using the compressed air of the compressor.

이에 따라, 본 발명은 가스터빈 엔진의 성능시험 장치에 적용되는 구동부의 모터/발전기의 용량을 감소시킬 수 있어 제작 비용을 절감할 수 있다. Accordingly, the present invention can reduce the capacity of the motor / generator of the driving unit applied to the performance testing apparatus of the gas turbine engine, thereby reducing manufacturing costs.

상기한 바와 같은 과정을 통하여, 본 발명은 가스터빈 엔진의 압축기와 터빈 사이에 유량조절부를 설치하고, 유량조절부에 마련되는 조절베인의 각도를 조절하여 터빈에 공급되는 압축공기의 유량을 조절하면서 다양한 조건으로 압축기 성능시험을 수행할 수 있다. According to the above-described process, the present invention is characterized in that a flow rate control unit is provided between a compressor and a turbine of a gas turbine engine, the flow rate of compressed air supplied to the turbine is controlled by adjusting the angle of the control vane provided in the flow rate control unit Compressor performance tests can be performed under various conditions.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다. Although the present invention has been described in detail with reference to the above embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention.

본 발명은 가스터빈 엔진의 압축기와 터빈 사이에 유량조절부를 설치하고, 유량조절부에 마련된 조절베인의 각도를 조절하여 터빈에 공급되는 압축공기의 유량을 조절하면서 다양한 조건으로 압축기 성능시험을 수행하는 기술에 적용된다. The present invention is characterized in that a flow rate adjusting unit is provided between a compressor and a turbine of a gas turbine engine and a compressor performance test is performed under various conditions while adjusting the flow rate of compressed air supplied to the turbine by adjusting the angle of the adjusting vane provided in the flow rate adjusting unit Technology.

10: 압축기 11: 터빈
12: 샤프트 13: 배기가스 소음기
14: 배기밸브 15: 추기밸브
20: 유량조절부 30: 측정부
40: 제어부 50: 구동부
60: 동력전달부 70: 전원공급 및 충전부
S: 공급라인 D: 전달라인
E: 배기라인 B: 추기라인10: compressor 11: turbine
12: shaft 13: exhaust gas silencer
14: exhaust valve 15: extraction valve
20: Flow control unit 30: Measuring unit
40: control unit 50:
60: Power transmission unit 70: Power supply and charging unit
S: Supply line D: Transfer line
E: exhaust line B: additional line

Claims (13)

실제 제작된 압축기와 터빈 사이에 설치되고 압축기에서 터빈으로 공급되는 압축공기의 유량을 조절하는 유량조절부,
압축기에 설치되어 온도와 압력, 유량을 포함하는 성능시험 데이터를 측정하는 측정부 및
상기 측정부에서 측정된 성능시험 데이터에 기초해서 성능시험 조건을 변경하여 압축기의 성능시험을 수행하도록 상기 유량조절부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 유량조절부는 링 어셈블리에 각도 조절이 가능하게 설치되는 다수의 조절베인을 포함하는 것을 특징으로 하는 터빈용 압축기 성능시험 장치.A flow control unit installed between the actually manufactured compressor and the turbine and controlling the flow rate of the compressed air supplied from the compressor to the turbine,
A measuring unit installed in the compressor for measuring performance test data including temperature, pressure and flow rate;
And a control unit for controlling the operation of the flow rate control unit so as to perform a performance test of the compressor by changing a performance test condition based on the performance test data measured by the measurement unit,
Wherein the flow rate regulator includes a plurality of regulating vanes installed in the ring assembly so as to be adjustable in angle. 제1항에 있어서,
상기 측정부는 압축기 내부에 설치되는 로터의 회전속도, 압축기의 입구측 온도와 압력 및 유량, 압축기의 출구측 온도와 압력을 감지하는 감지센서를 포함하고,
상기 제어부는 상기 측정부에서 측정된 입구측 온도와 압력, 유량과 출구측 온도와 압력을 비교하여 압축기 성능 맵을 산출하는 것을 특징으로 하는 터빈용 압축기 성능시험 장치.The method according to claim 1,
Wherein the measuring unit includes a rotation speed of a rotor installed inside a compressor, a temperature and pressure and flow rate of an inlet side of the compressor, and a sensing sensor for sensing temperature and pressure at an outlet side of the compressor,
Wherein the controller calculates a compressor performance map by comparing the inlet side temperature, the pressure, the flow rate, the outlet side temperature, and the pressure measured by the measuring unit. 제2항에 있어서, 상기 압축기 성능 맵은
상기 압축기에 마련된 로터의 회전수에 따른 공기유량과 압축비 관계를 나타내는 유량-압축기 곡선 및
공기유량과 압축 효율 관계를 나타내는 유량-효율 곡선을 포함하는 것을 특징으로 하는 터빈용 압축기 성능시험 장치.3. The system of claim 2, wherein the compressor performance map
A flow-compressor curve showing the relation between the air flow rate and the compression ratio according to the number of revolutions of the rotor provided in the compressor, and
And a flow rate-efficiency curve showing a relationship between air flow rate and compression efficiency. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 압축기와 터빈은 하나의 샤프트로 연결되고,
상기 터빈은 압축기에서 압축된 압축공기를 전달받아 구동동력으로 사용하는 것을 특징으로 하는 터빈용 압축기 성능시험 장치.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The compressor and the turbine being connected by a single shaft,
Wherein the turbine receives the compressed air compressed by the compressor and uses the compressed air as driving power. 제4항에 있어서,
상기 샤프트의 일측에 연결되어 압축기와 터빈을 초기 구동하거나 터빈의 회전력에 의해 전기에너지를 발생하는 구동부,
상기 구동부의 구동력을 샤프트에 전달하거나 샤프트에 의해 전달되는 터빈의 회전력을 구동부로 전달하는 동력전달부 및
압축기와 터빈을 초기 구동하도록 전원을 공급하고 상기 구동부에서 발생한 전기에너지를 충전하여 저장하는 전원공급 및 충전부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터빈용 압축기 성능시험 장치.5. The method of claim 4,
A driving unit connected to one side of the shaft for initially driving the compressor and the turbine or generating electric energy by the rotational force of the turbine,
A power transmitting portion for transmitting the driving force of the driving portion to the shaft or transmitting the rotational force of the turbine transmitted by the shaft to the driving portion,
Further comprising a power supply and charging unit for supplying power to start the compressor and the turbine in an initial state and charging and storing electric energy generated in the driving unit. 제5항에 있어서,
상기 구동부는 발전과 구동을 수행하는 모터/발전기를 포함하고,
상기 구동부와 전원공급 및 충전부 사이에는 상기 전원공급 및 충전부에서 공급되는 직류전원을 교류전원으로 변환하고, 상기 구동부에서 발전한 교류전원을 직류전원으로 변환하는 전력변환기가 마련되는 것을 특징으로 하는 터빈용 압축기 성능시험 장치.6. The method of claim 5,
Wherein the driving unit includes a motor / generator for performing power generation and driving,
And a power converter is provided between the driving unit and the power supply and charging unit to convert DC power supplied from the power supply and charging unit into AC power and convert the AC power generated by the driving unit into DC power. Performance test equipment. 제5항에 있어서,
상기 터빈용 압축기 성능시험 장치는 전체 가스터빈 엔진의 성능시험을 수행하도록 상기 유량조절부 대신에 연소기를 설치 가능하게 이루어지는 것을 특징으로 하는 터빈용 압축기 성능시험 장치.6. The method of claim 5,
Wherein the compressor performance test apparatus for turbines is configured to be capable of installing a combustor in place of the flow rate control unit to perform a performance test of the entire gas turbine engine. (a) 압축기와 터빈 사이에 터빈에 공급되는 압축공기의 유량을 조절하는 유량조절부를 설치하는 단계,
(b) 구동부를 구동해서 압축기와 터빈을 구동하는 단계,
(c) 상기 압축기 내부에 설치되는 로터의 회전속도, 압축기의 입구측 온도와 압력 및 유량,
압축기의 출구측 온도와 압력을 포함하는 성능시험 데이터를 측정하는 단계 및
(d) 상기 (c)단계에서 측정된 성능시험 데이터를 이용해서 압축기 성능 맵을 산출하는 단계를 포함하고,
상기 (b)단계는 압축기와 터빈을 초기 구동한 후, 압축기 내부에 설치된 로터의 회전수를 감지하고 감지된 로터의 회전수가 미리 설정된 설정 회전수를 초과하면 구동부에 공급되는 전원을 차단하고, 압축기에서 압축된 압축공기를 터빈에 전달해서 터빈의 구동동력으로 사용하는 것을 특징으로 하는 터빈용 압축기 성능시험 방법.(a) providing a flow control unit between the compressor and the turbine to regulate the flow rate of compressed air supplied to the turbine,
(b) driving the compressor and the turbine by driving the compressor,
(c) a rotational speed of the rotor installed inside the compressor, a temperature and pressure and flow rate of the inlet side of the compressor,
Measuring performance test data including the temperature and pressure at the outlet of the compressor; and
(d) calculating a compressor performance map using the performance test data measured in step (c)
In the step (b), after the compressor and the turbine are initially driven, the rotation speed of the rotor installed in the compressor is sensed. When the number of rotations of the rotor exceeds the preset rotation speed, And the compressed air is used as driving power for the turbine. 제8항에 있어서, 상기 (b)단계는
(b1) 전원공급 및 충전부의 전원을 구동부에 공급하여 압축기를 초기구동하는 단계 및
(b2) 상기 (b1)단계의 초기구동을 수행하는 도중에 상기 로터의 회전수가 설정 회전수를 초과하면, 상기 터빈에서 발생한 전기에너지를 전원공급 및 충전부에 마련된 축전지에 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터빈용 압축기 성능시험 방법.9. The method of claim 8, wherein step (b)
(b1) supplying power to the power supply and charging unit to the driving unit to initially drive the compressor; and
(b2) storing the electric energy generated in the turbine in a battery provided in the power supply and charger when the number of revolutions of the rotor exceeds the set number of revolutions during the initial drive in the step (b1) Wherein said turbine compressor is a turbine compressor. 삭제delete 제8항 또는 제9에 있어서, 상기 (c)단계는
(c1) 상기 유량조절부에 마련된 조절베인의 각도를 조절하여 배압을 형성해서 터빈에 공급되는 압축공기의 유량을 변경하는 단계 및
(c2) 압축기 전체의 성능시험과 함께 압축기 각 단의 성능시험에 따른 성능시험 데이터를 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터빈용 압축기 성능시험 방법.10. The method of claim 8 or 9, wherein step (c)
(c1) changing the flow rate of the compressed air supplied to the turbine by regulating the angle of the adjusting vane provided in the flow rate adjusting unit to form a back pressure, and
(c2) measuring the performance test data according to the performance test of each stage of the compressor together with the performance test of the compressor as a whole. 제11항에 있어서, 상기 압축기 성능 맵은
상기 로터의 회전수에 따른 공기유량과 압축비 관계를 나타내는 유량-압축기 곡선 및
공기유량과 압축 효율 관계를 나타내는 유량-효율 곡선을 포함하는 것을 특징으로 하는 터빈용 압축기 성능시험 방법.12. The system of claim 11, wherein the compressor performance map
A flow-compressor curve showing the relationship between air flow rate and compression ratio according to the number of rotations of the rotor, and
And a flow rate-efficiency curve showing the relationship between air flow rate and compression efficiency. 제11항에 있어서,
(e) 압축기와 터빈 사이에 설치된 유량조절부를 제거하고 연소기를 설치하여 가스터빈 엔진 전체의 성능시험을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터빈용 압축기 성능시험 방법.
12. The method of claim 11,
(e) removing the flow rate adjusting portion provided between the compressor and the turbine and installing a combustor to perform a performance test of the entire gas turbine engine.
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