청정 화력발전 기술

청정 화력 발전 기술의 개념

청정화력발전이란 화석연료를 이용한 발전소의 고효율 환경시설 적용, 이산화탄소 수집시설 적용, 에너지 활용도 향상 및 전환시스템을 통해 온실가스, NOx, SOx, 미세먼지 등 배출량을 최소화하는 친환경 화력발전을 말한다.

열 발전시스템의 효율 향상, 청소 및 고부가가치에 기초한 고부가가치의 발전시스템을 제안한다. 고효율 청정 화력발전 기술은 다양한 화석연료의 연소시설과 시스템 기술의 개발을 통한 미래 발전 시스템이라고 할 수 있다.

고효율 청정 화력발전 기술은 압력과 온도에 따라 아동 탄소 연소, 순환 유동층 연소, 석탄 가스화 복합체 등으로 분류할 수 있으며, 사임계(사임계), 초임계(SC), 초임계(US)로 분류할 수 있다. C, 초임계, 초임계(A-USC, Advanceddultra 초임계). 고효율 청정 화력발전은 스마트 운영체제, 오염물질 줄이기를 위한 이산화탄소 수집 및 저장기술(CCS, 탄소 포획 및 저장), 연료 다양화를 위한 A-USC 기술, 우수한 고온 특성 재료 및 제조 공정 개발 등을 포함하여 고효율을 달성한다. 고효율 청정 화력발전의 핵심기술은 증기상태의 고온고압 이며, 이를 달성하기 위해서는 고온특성이 우수한 소재 및 부품의 제조공정 개발이 필수적이다.

개발의 핵심 부분에서는 고온 고압 증기를 만드는 보일러와 보일러가 생산하는 증기로 전기를 생산하는 터빈으로 나뉜다. 보일러 코어 부분은 수랭식 벽과 과열키, 재 가열기, 보일러 물을 가열하는 인큐베이터, 증기를 모으는 드럼 및 배관으로 구성됩니다. 터빈의 핵심 부분에는 고압 및 중압 포터, 회전 블레이드, 볼트 및 암나사 단조 강 및 주조물로 제조된 외피 및 제어 밸브가 포함됩니다.

국내에서도 CCS 기술 개발 및 시범 연구가 활발히 진행되고 있으며 2020년경에 2조 6000억 원의 국내 시장을 형성할 것으로 예상한다.3현재 CCS 기술기반 10MW 지열설비는 국내 중앙발전센터와 남부 하동화력본부에 설치돼 성능을 검증하고 앞으로 100MW급 지열설비를 건립할 계획이다. 2020년에는 전체 국내 발전기의 38.9%가 20년 이상, 15.7%가 되었다. 청정화력발전소 건설은 30년 이상(5) 노후화되고 있다.

고효율 청정 화력 발전 기술 동향

화력발전소 이산화탄소 배출 문제를 극복하기 위해서는 고효율 발전기술의 개발로 이산화탄소와 미세먼지 배출량을 줄일 수 있는 청정 화력발전기술의 개발과 상용화가 필요하다. 현재 미세먼지 등 환경오염물질을 줄이고 에너지 효율을 높이기 위해 열 발전에 사용되는 원자재, 설비, 운영 등에 이르기까지 광범위한 분야의 기술개발이 진행되고 있다.

고품질의 저급 탄, 석탄 가스화, 바이오매스 등 환경친화적인 원료는 고효율 청정화력발전을 위한 연료개선 방법으로 활용되고 있다. 발전설비 개발에서는 저탄소 연료 혼과 전소 시스템, 석탄 가스화 연료전지(IOFC) 등 CO2 저감 및 에너지 효율 향상 기술이 개발되고 있다.

작동을 통한 고효율 방법은 순환 유동 보일러 의료용량, 고효율 및 작동 온도가 700C 이상인 A-USC 기술을 개발하는 것을 포함합니다. 본 논문에서는 석탄을 연소시켜 680g CO2/kWh 이하로 이산화탄소를 배출하는 청정 열 발전시스템 6을 700C의 증기와 300bar 이상의 압력을 이용하여 4,550%의 발전효율로 말하는 기술이다.현재 상용화 기술로는 610C의 운전조건과 290bar의 압력을 가지고 있으며, 45%의 효율을 가지고 있다.