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에기연 ‘대기오염물질 80% 감소’ 화력발전 연소기술 개발
2020-02-13 11:33:35

[국토경제신문 임진택 기자] 국내 석탄 화력발전이 대기오염물질 주요 배출원으로 지목되고 있는 가운데 질소산화물, 황산화물, 일산화탄소 등 초미세먼지 유발물질 배출을 80% 이상 낮추고 연소 중 이산화탄소를 90% 이상 포집할 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.  


한국에너지기술연구원은 ‘순산소 순환유동층 연소기술’ 개발에 성공했다고 13일 밝혔다. 
순산소 순환유동층 연소기술은 순산소 연소와 순환유동층 연소기술이 합쳐져 이산화탄소 저감, 저급연료 이용, 탈황·탈질까지 가능하다.

 
순환유동층 연소공정은 950도 이하에서 운전돼 높은 온도를 필요로 하는 다른 화력발전 기술에 비해 열적 질소산화물이 발생하지 않는다. 
또 연소로 내에 요소수 혹은 암모니아수 등의 환원제를 공급함으로써 탈질이 가능하며 석회석 입자를 투입하면 탈황까지 가능해 환경설비 부담이 적다. 


공기 대신 순수한 산소를 이용해 연소하는 순산소 연소공정은 기존 화력발전소에 산소 공급과 배기가스 재순환설비만 추가하면 고농도의 이산화탄소를 포집할 수 있어 다른 이산화탄소 포집기술에 비해 설비 구성이 쉽다. 
연소 중 발생되는 배기가스 대부분은 연소로에 공급돼 재사용함으로써 기존 공기연소 대비 굴뚝으로 배출되는 배기가스 양이 80% 감소한다.  


에기연이 개발한 기술은 배기가스 재순환설비를 적용한 100㎾th급 순산소 순환유동층 연소기술이다. 
연소 시 사용되는 산소농도를 60% 이상으로 높여 사용할 수 있다.  
현재까지 개발된 순산소 순환유동층 연소기술은 40% 농도 수준의 산소를 사용하고 있다.
60% 이상의 고농도 산소를 이용하게 되면 같은 설비용량 대비 2배의 출력을 낼 수 있다. 
연소로와 후단 설비 크기를 줄일 수 있어 건설비와 운영비를 절감할 수 있다.  


또 공기 연소와 순산소 연소의 안정적인 전환이 가능해 순산소 연소 중 발생하는 이산화탄소를 1시간 이내, 90% 이상으로 포집할 수 있다.
공기 연소 시 발생하는 오염물질 배출도 최소화할 수 있다.
 

에기연 FEP융합연구단 문태영 박사는 “순산소 순환유동층 연소기술에 대한 기본설계, 엔지니어링 및 운영기술을 순수 국산 기술로 확보함으로써 온실가스 원천분리가 가능한 신발전 기술을 실증화하는데 기여할 계획”이라고 밝혔다.



임진택 기자meill777@lenews.co.kr
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