[발송배전기술사 실전문제해설] [문제27] CWM연료에 관하여 아는 바를 설명하시오.

출처 : 한국과학기술정보연구원

 

 

본 글은 신들의 정원 – 강화풀밭농원 (최진만 기술사)에게서 가져왔음을 알린다.

 

 

[문제27] CWM연료에 관하여 아는 바를 설명하시오.

 

 

♣ Coal Water Mixture : 물과 석탄을 섞어서 유체로 만든 석탄슬러리(C-oal Slurry)연료이다. 석탄과 물을 혼합분쇄하여 석탄의 미분도가 200MASH통과 70%이상으로 하고 석탄과 물이 분리되어 침전되지 않도록 적당한 첨가제(계면활성제)를 혼합한 연료이다.

 

1.CWM의 종류

 

  - 저농도 CWM  : 석탄 50%,수분 50%

  - 고농도 CWM  : 석탄 70%,수분 30%(원탄의 수분 10%,20% 수분첨가)

과거에는 저농도 CWM을 사용하기 위하여 탈수과정을 필요로 하였으나 최근의 고농도 CWM은 보일러에서 직접 연소할수 있다.

 

2.사용방법

 

연료는 제조공장에서 석탄의 농도를 50%정도로하여 파이프라인으로 수송하고 보일러에서 연소시킬 때는 수송된 연료를 70%정도까지 탈수하여 연소시킨다.그러나 최근에는 70%정도의 고농도 CWM 제조가 가능하여 연소시 탈수하지 않고 그대로 연소시킬 수도 있다.

 

3.연소 특성

 

CWM은 잘 연소되지 않는 특성이 있으나 분무시키는 경우 양호하게 연소되는 특징이 있다. 단지 수분이 많기 때문에 연소시 열효율이 미분탄에 비하여 수%정도 떨어지며 배가스중의 수분은 중유와 거의 같은 수준이다. (중유에 비하여 석탄은 고유수소가 적기 때문에 전체로는 배기가스중의 수분 총량이 비슷하기 때문이다)

 

4.취급상 장점

 

 4-1.취급하기 안전하고 깨끗한 연료임

30%의 수분을 포함하고 있어 자연발화성이나 인화성이 거의 없어 매우 안전성이 높은 연료이며 이용자에게는 폭발이나 화재의 우려가 없다는 것이 큰 매력이다. 분진 발생의 염려가 없고 중유와 같이 유출되는 경우 중대한 환경오염의 염려도 적은 것이 또한 큰 장점이다.

 

 4-2.수송의 간편성

CWM은 탱크로 운반하기 위하여 돌핀버스가 이용될수 있다. 즉 중유발전소의 연료를 전환할 경우 동일한 운반수단이 이용될수 있다는 것이 매우 큰 장점이다.중유 발전소를 일반석탄 연소로 전환하는 경우 하역설비등의 부대공사가 소요되어 전환이 불가능한 경우도 있기 때문이다.

 

 4-3. 지하저장탱크의 이용

보일러 설비를 증설할때 용지가 문제되는 경우가 많다.토지에 여유가 없는 경우 공장의 녹지나 주차장등의 지하에 저장탱크를 설치할 수 있어 토지의 유효한 이용이 가능하며 ,안전성이 놓높기 때문에 많은 장점을 가질수 있다.

 

5.특  징

 

- COM에 비하여 100%석탄전환이 가능하며 원가가 싸다.

- COM의 경우 상온에서는 점도가 높아 유동성이 없으므로 항상 가열하여

  사용하는데 비하여 CWM은 상온에서도 가열이 불필요하다.

- CWM은 액상으로 수송,저장이 용이하며,수송중 비산,열량의 감소,자연

  발화의 영향이 없다.

- 연소의 특징은 미분탄연소보다 100～150℃ 정도 낮은 경향이 있어 질소

  산화물의 발생이 억제된다.

- 기존 석탄연소 발전소보다 설비비가 적게 든다.

- 기존 COM연료보다 수송관 및 버너립등의 마모가 심하다.

 

* 일본에서는 93년도에 50만톤/년 규모의 생산설비가 완성되어 가동을 시작하였으며 동경전력이 발전용으로 미분탄연소와 혼용하고 있다.