본 글은 신들의 정원 – 강화풀밭농원 (최진만 기술사)에게서 가져왔음을 알린다.
[문제28] CCS 기술에 관하여 아는바를 기술하시오.
1.CCS기술이란
ccs는 다수의 일반 산업 수용가를 대상으로 해외에서 수입된 여러종류의 석탄을 각 수용가에게 적합한 품질로 혼탄하여 통상의 미분탄 전소보일러등에서 연소할수 있는 상태로 미분화하여 공급하기위한 시스템이다.
CCS탄은 입도 200메쉬이하가 80%이하로 미분화 되어 기체로서 취급된다. 연료의 수송은 미분화된 석탄을 공기나 불활성가스등을 혼합, 옅은 분진상으로 하여 기체의 흐름처럼 수송하는 것으로 고체의 미분탄을 마치 기체와 같이 취급하는 기술이다.
따라서 CCS탄은 분쇄기지로부터 파이프라인으로 수송되어 사일로에 저장되고 제조기지에서 수용가까지는 탱크로리로 수송된다. 탱크로리에서 수용가 저장사이로, 사이로에서 연소보일러 사이에는 모두 기체 수송방식을 취한다.
2.일반 석탄전소방식과 CCS방식의 특징비교
2-1.Handling Trouble Free
ccs탄 수용가는 일반탄과 같이 고체상태로 석탄을 취급할 필요가 없어 벨트컨베이어의에의 부착,호파의 막힘등의 고장에서 해방된다.고체취급의 경우 일단 고장이 발생하면 보일러의 운전정지등의 문제까지 발생할수 있으나 ccs는 전혀 고려되지 않는다
2-2.설비투자 절감
ccs탄은 제조기지에서 집중생산방식으로 제조되기 때문에 각 수용가는 분쇄설비를 설치할 필요가 없다. 따라서 운전에 따른 인건비,설비비,유지비등의 대폭적인 절감을 기할수 있다.
2-3.입지공간의 절약
보일러 설비를 증설하는 경우에 입지확보가 항상 문제가 된다. 그러나 ccs의 경우 수용가는 사일로를 설치하면 호파,벨트 컨베이어,버킷에레베이터,벙커,급탄기등이 설비가 필요없게 되므로 공간의 여유를 확보할수 있다.
2-4.깨끗한 환경의 유지
석탄은 탄가루 비산에 따른 환경의 악화가 매우 심하다. 그러나 ccs의 경우 제조기지에서 보일러 연소까지 기체로서 취급되기 때문에 설비가 모두 밀폐식으로 되어 외부로 비산하는 경우가 없으므로 환경적으로 유리하다.
2-5.자동화,생력화
기체로 수송취급이 가능하기 때문에 저장사이로에서 보일러 연소까지 모두 자동화 중앙집중감시 시스템에의한 운전이 가능하다. 또한 석탄연소와 같아 기존의 인력과 경험으로 운영이 가능하다.
2-6.보일러의 효율적인 운전
ccs탄은 기체로서 공급되기 때문에 공급량을 자유로이 조절할 수 있다.따라서 보일러의 부하변동에 따른 추종성이 양호하고 중유보일러와 같은 수준의 고효율 운전이 가능하다.
3. 향후전망
ccs의 보급은 1991년 일본의 애지현 지다시(제조능력 20만톤/년)에서 완성되었으며 나고야 공장에 전용연소 보일러가 완성되었다. 장래 보일러 연소외에 고로,전기로,세멘트로 등의 다양한 열원으로 이용될 것이 기대된다.
[참고] 국내외 석탄이용 신기술 개발 동향 및 전망
| 구 분 | 특 징 | 국내외 개발현황 | 실용화전망 | ||
| 유 동 층 연 소 |
상 압 식 |
기포식 | ㅇ유동층내 전열관 설치,열회수율이 좋다. ㅇ연료, 탈유황제 등 연소첨가물 주입 용이 |
ㅇ미국 TVA(160KW) NSP(125MW) 운전중 ㅇ일본 유전소 발전 소를 개조 계획 ㅇ국내 4개사 열병합 발전소 운전중 |
ㅇ외국 1995년 ㅇ국내 2000년 |
| 순환식 | 로내에서 연료입자 체류시간이 길어 연소 및 탈황효율 이 높다. |
서독 95.9MW급 미국110MW급운전중 |
(上同) | ||
| 가압식 | 기포식 | ㅇ연소로의 소형화 ㅇ고연소탈황율 ㅇ복합발전 이용 |
미국TIDD에서 200MW 급을 실증시험 중 |
외국2000년후,국내 2010년후 | |
| 순환식 | 현재 기술제안 단계 | ||||
| 석 탄 가 스 화 |
중열량 석탄 가스화 |
ㅇ고효율 발전 약 41 - 31% ㅇ환경보전성 우수 ㅇ가스화제로서 고순도 산소 사용 |
ㅇ미국 ‘84년120MW급 실증실험 |
ㅇ 외국 1995년 ㅇ국내 2005년후 |
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| 저열량 석탄 가스화 |
ㅇ고효율발전 약 42 - 44% ㅇ환경보전성 우수 ㅇ가스화제로 공기 증기를 사용 |
ㅇ일본 ‘90년 13MW급 PILOT PLANT 실험 ㅇ서독 ‘91년160MW급 실증실험 |
(上同) | ||
| M H D 발 전 |
석탄연소 MHD발전 |
ㅇ고효율발전 약 50% 이상 ㅇ증기터빈과 복합 발전 ㅇ환경보전성 우수 ㅇ부하추종성 양호 |
ㅇ소련 10MW,25MW급 석탄연소MHD 실험 ㅇ미국 25MW급 석탄연소MHD실험 |
ㅇ외국 2020년후 ㅇ국내 2030년후 |
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