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여수화력 순환유동상 보일러의 설계특성 고찰
A Study on Design Characteristics of Yeosu Circulating Fluidized Bed Boiler 원문보기

한국연소학회지 = Journal of the Korean Society of Combustion, v.16 no.1, 2011년, pp.1 - 7  

김재성 (한국전력연구원) ,  이종민 (한국전력연구원) ,  김동원 (한국전력연구원) ,  김태현 (KAIST 기계공학과) ,  최상민 (KAIST 기계공학과)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

340 MWe circulating fluidized bed (CFB) boiler in Yeosu power station is under construction. The circulating fluidized bed boiler in the Yeosu power plant has a number of differences from other domestic boilers in terms of scale and design. Evaluation of design parameters of the Yeosu CFB boiler sho...

주제어

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문제 정의

  • 따라서 본 연구에서는 국내에서 운영되던 설비의 설계 기술과 규모 면에서 많은 차이를 보이는 여수화력설계에 대해서 심층적인 분석을 시도하였다. 또한 추후 국내 순환유동층 보일러 설계 기술을 확보하기 위하여, 기존 설계에 대한 자세한 물/증기 계통과 연료 및 연소 기본 설계 요구 조건 파악, 설계 도면 파악, 열 및 물질 수지 확인, 보일러 요소 설계에 대한 기초 정보, 후처리 계통 등의 내용에 대해 정리할 필요가 있다.

가설 설정

  • 10에 나타내었다. 순환유동상 연소실 내부의 온도는 거의 일정하므로 연소실 내부에 설치되어 있는 열전달 면에 대해 동일한 온도를 가진다고 가정하고, 그 후 증기 계통과 열교환을 통해 온도가 감소하는 모습을 보인다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
국내 대부분의 순환유동상 보일러는 어떤 기술로 건설되었나? 현재 국내에 있는 대부분의 순환유동상 보일러는 Alstom(Lurgi) 및 Ahlstrom사의 설계 기술로 건설되었으나, 이번 여수화력 340 MWe 순환유동상 보일러는 포스터 휠러(Foster Wheeler)사의 설계 기술을 바탕으로 제작되고 있다. 따라서 기존의 국내에서 사용했던 기술과 운전 특성이 상이하여, 과거 축적한 기술과 지식들의 직접 적용이 어려운 상태이다.
순환유동상 연소 기술의 장점은 무엇인가? 순환유동상 연소 기술은 뛰어난 연료 적응성으로 인해 다양한 등급의 연료를 무난하게 처리하며, 환경측면에서도 SOx 및 NOx 저감에 탁월한 장점이 있기 때문에 세계적으로도 보급이 확대되고 있다[1-3]. 이러한 순환유동상 보일러는 중소형 규모 발전 시스템을 대상으로 기술적 신뢰를 축적하였으며, 이를 바탕으로 순환유동상 보일러의 단위 용량의 대형화를 꾀하고 있으나, 대형화에 따른 몇 가지 문제를 가지고 있어 미분탄 보일러에 비해 작은 용량이 상용화 되어 있다[4].
여수화력 340 MWe 순환유동상 보일러는 기존 국내에서 사용한 순환유동상 보일러 운영에 비해 어떤 어려움을 가지는가? 현재 국내에 있는 대부분의 순환유동상 보일러는 Alstom(Lurgi) 및 Ahlstrom사의 설계 기술로 건설되었으나, 이번 여수화력 340 MWe 순환유동상 보일러는 포스터 휠러(Foster Wheeler)사의 설계 기술을 바탕으로 제작되고 있다. 따라서 기존의 국내에서 사용했던 기술과 운전 특성이 상이하여, 과거 축적한 기술과 지식들의 직접 적용이 어려운 상태이다. 또한 300 MWe급 이상의 대용량 순환유동상 보일러의 상업운전 실적이 미국과 중국의 몇 기에 불과하여 [5,7-10], 보일러의 발생이 예상되는 문제점에 대한 근본적인 검토나 대응책이 미비하며, 기술적인 대책 및 대응 방안이 부족한 것이 현실이다.
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참고문헌 (12)

  1. Joris Koornneef, Martin Junginger, Andre Faaij, "Development of Fluidized Bed Combustion-An Overview of Trends, Performance and Cost", Progress in Energy and Combustion Science, Vol. 33, No. 1, 2007, pp. 19-55 

  2. 최정후, 손재익, "상용순환유동층 연소로의 운전특성", Chemical Industry and Technology, Vol. 10, No. 1, 1992, pp. 20-29 

  3. 이종민, 김동원, 김재성, 김종진, 김형석, "국내탄용 미분탄 보일러의 순환유동층 전환에 따른 경제성 평가", Korean Chem. Eng. Res., Vol. 44, No. 5, 2006, pp. 489-497 

  4. 김태현, 최상민, 이종민, "대용량 순환유동상 보일러 개념 비교평가 기준 정립", 한국연소학회지, Vol. 14, No. 3, 2009, pp. 1-15 

  5. Timo Jantti, Riku Parkkonen, "Lagisza 460 MWe Supercritical CFB - Design, Start-up and Initial Operation Experience", Power Gen Asia 2009, Bangkok, Thailand. 

  6. Jong-Min Lee, Jae-Sung Kim, Jong-Jin Kim, "Evaluation of the 200 MWe Tonghae CFB boiler performance with cyclone modification", Energy, Vol. 28, No. 6, 2003, pp. 575-589 

  7. ?彦軍, 李振宇, 王鳳君, 姜義道, 于龍, "300 MW 循?流化床鍋爐的設計和運行實?", 動力工程 Vol. 27, No. 4, 2007, pp. 507-510 

  8. ?立, 王?, ?鎖善, 姚本?, "東方型 300 MWe 循?流化床鍋爐開發設計", Dongfang Electronic review, Vol. 21, No. 2, 2007, pp. 33-42 

  9. ?彦軍, 王鳳君, 姜孝國, "哈鍋自主開發型300MW CFB鍋爐設計特点", 鍋爐制造, No. 3, 2008, pp. 1-3 

  10. Robert A. Dyr, Jerry L. Hebb, Scott L. Darling, "The JEA CFB Demonstration Project: An Update", PowerGen Europe - Helsinki, Finland, 2000 

  11. Prabir Basu, Cen Kefa, Louis Jestin, "Boilers and Burners- Design and Theory", Springer-Verlag New York, 2000 

  12. Prabir Basu, "Combustion and Gasification in Fluidized Beds", CRC press, New York, 2006 

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