초록 ▼

2006년도에는 시공완료와 함께 각종 설비의 인증, 시험검사를 마친 후, 시공사 주도로 약 3개원간의 종합 시운전을 수행하고, 5월부터는 부하시험, 내구성 및 성능시험을 수행하여 그 결과를 바탕으로 종합평가 시스템을 인수하였다.
인수된 종합평가 시스템은 계속적으로 최적 운전조건 도출을 위한 실험 운전이 진행되어 11월 3일 공식적인 준공식을 거행하였다. 결과적으로 $\ulcorner$연소배가스 처리기술 종합평가시스템$\lrcorner$으로 구축된 평가시스템은 준공식을 통하여 $\

2006년도에는 시공완료와 함께 각종 설비의 인증, 시험검사를 마친 후, 시공사 주도로 약 3개원간의 종합 시운전을 수행하고, 5월부터는 부하시험, 내구성 및 성능시험을 수행하여 그 결과를 바탕으로 종합평가 시스템을 인수하였다.
인수된 종합평가 시스템은 계속적으로 최적 운전조건 도출을 위한 실험 운전이 진행되어 11월 3일 공식적인 준공식을 거행하였다. 결과적으로 $\ulcorner$연소배가스 처리기술 종합평가시스템$\lrcorner$으로 구축된 평가시스템은 준공식을 통하여 $\ulcorner$연소배가스 R&D 실증설비$\lrcorner$로 명명되었으며, 구축된 설비의 종합적인 규격은 다음과 같다.
${\circ}$ 연소배가스 발생설비 : 석탄순환유동층연소보일러
- 석탄 연소량 ; 최대 1.4 톤/h [기저운전부하율 ; 30%]
- 연소배가스 발생량 ; 최대 $14,400Nm^3/h$ (설계치)
- Steam발생량 ; 최대 12.0 톤/h [$453^{\circ}C$, 46기압]
${\circ}$ 연소배가스 정화설비 : 옥외설치
- 집진[Bag Filter] ; Dual Train [$\times2$기]
- 탈질[SCR] ; 저온촉매 [활성온도, $220^{\circ}C$]
- 탈황[FGD] ; $Mg(OH)_2$공정
- 탈취 ; 활성탄탑 등
${\circ}$ 개방형 실험실 연면적 약 450 평
- 1 층, 약 145 평 ; 층고 12.0 m [배가스 공급/회수포트 ; 각 5개소]
- $3\sim4$ 층 각 150 여 평 ; 층고 2.7 m
- 분석장비 : FT-IR(가스성분분석용) 2대, GC, PSA(입도분포측정기), TGA(DSC포함), 공업분석기, 열량분석기, 원소분석기, FT-IR(액상유기물분석용), Portable가스분석기 등
${\circ}$ 스팀터빈 및 발전, 변전설비 :
- 2.0 MW급 발전용 추기, 복수형 스팀터빈 및 동기, 공냉식 발전기
- 발전기 정격 최대출력 ; 2.34 MWe [ 3.3 kV, 60 Hz ]
${\circ}$ 수처리 석비 :
- 이온교환 및 R.O. Membrane방식, 순수생산능력 $0.6m^3/h$
${\circ}$ 연료 반입 및 저장설비 :
- 석탄처리량 : 10톤/h [Hammer Crusher포함]
- 석탄옥내저장조 : $125/96m^3$ 각 1 조 [약 7일 사용량]
- 석탄 운반차량 세륜시설
${\circ}$ 공기 공급시스템 및 굴뚝 :
- 압축공기(왕복식 수냉 공기 압축기) ; $2.7Nm^4/min4$
- 1차/2차 공기 및 I.D. Fan ; 7,612 / 4,045 / $12,782Nm^3/h$
- 굴뚝 ; 높이 40 m

Abstract ▼

In 2006, the last year of project, after the completion of construction, the facility was started-up and performance were tested about 3 months from May. And then this facility was took over to KIER from constructing company and we have a completion ceremony on 3 November 2006. It was named Flue-gas

In 2006, the last year of project, after the completion of construction, the facility was started-up and performance were tested about 3 months from May. And then this facility was took over to KIER from constructing company and we have a completion ceremony on 3 November 2006. It was named Flue-gas R&D Verification Facility, FACE(Flue-gas Advanced Clean-up Engineering).
Also, this facility is operating for confirming of optimal conditions, improving of performance of system and trouble shooting in operation. The specifications of this facility are as follows ;
- Combustion system for generating of flue gas : Coal fired circulating fluidized bed combustor
$\bullet$ Coal feed rate : max. 1.4 ton/h (min. operating load ; 30% of full load)
$\bullet$ Flue-gas supplying rapacity : max. $14,400Nm^3/h$
$\bullet$ Steam generating rate max. 12.0 ton/h ($453^{\circ}C$, 46 atm)
- Flue-gas cleaning system
$\bullet$ Bag filtering ; Dual trains
$\bullet$ SCR ; low temp. catalysts (operating temp. $220^{\circ}C$)
$\bullet$ FGD ; $Mg(OH)_2$ process
$\bullet$ Activated carbon column
- Laboratory for clients ;
$\bullet$ 12 m height laboratory ; 145 py (5 flue gas suppling/return ports)
$\bullet$ Seminar room, Analysis lab., with analytical instruments
- Steam package ; 2.0 MW generator with steam turbine
$\bullet$ Max. generating capacity : 2.34 MWe (3.3 kV, 60 Hz)
- Water treatment system , ion exchanger and R/O membrane (max. $0.6m^3/h$)
- Fuel treatment and storage system ;
$\bullet$ Coal treatment rate ; 10 ton/h (with hammer crusher)
$\bullet$ Coal storage thanks ; $125/96m^3$ for 7 days operation
$\bullet$ Car washing system
- Air supplying system
$\bullet$ Compressed air ; $2.7Nm^3/h$ for instrument and process
$\bullet$ Primary/Secondary air and I.D. Fan ; $7,612/4,045/12,782Nm^3/h$
$\bullet$ Stack ; 40 m height

목차 Contents

• 제 1 장 서론...27
• 제 2 장 사업추진 배경 및 목표...30
• 제 1 절 사업추진 배경 및 필요성...30
• 1. 연료연소와 환경오염 관계...30
• 2. 국내 관련기술개발 및 시장현황...31
• 3. 기술개발의 문제점 및 필요성...33
• 제 2 절 사업의 목표 및 내용...35
• 1. 사업 목표...35
• 2. 연차별 목표 및 내용...35
• 3. 사업 추진체계 및 방법...38
• 가. 사업추진체계...38
• 나. 사업수행 방법...39
• 다. 활용방안 및 기대효과...42
• 제 3 장 연소배가스 평가시스템 설계...43
• 제 1 절 평가시스템 규모 및 상세설계...43
• 1. 시스템의 공정 구성...43
• 가. 공정 구성 개념...43
• 나. 평가시스템의 공정 구성...44
• 다. Heat & Mass Balance...47
• 2. 주요 상세 설계 내용...49
• 가. 건축물...49
• 나. 연소시스템...61
• 다. 석탄 및 회처리 시스템...66
• 라. 증기 및 발전시스템...70
• 마. 배출가스 처리시스템...76
• 바. 기타 시스템...83
• 3. 설계업무 진행 현황...92
• 가. 설계 총괄 진행 현황...92
• 나. 기계분야 설계...93
• 다. 전기분야 설계...93
• 라. 계측제어 분야 설계...93
• 마. 토목 분야 설계...94
• 바. 건축 분야 설계...94
• 4. 주요 설비의 사양...109
• 가. Raw Material System...109
• 나. 보일러 및 연소계통 (Boiler & Combustion System)...112
• 다. Flue Gas System...119
• 라. Steam Turbine & Generation system...123
• 마. Water Supply System...126
• 바. Ash Treatment System...129
• 사. Waste Water Treatment System...130
• 아. 기타...130
• 제 4 장 종합평가시스템 구축공사 시공...132
• 제 1 절 기계설비 공사...132
• 1. 보일러 설치공사...132
• 가. 개요...132
• 나. 시공 순서...132
• 다. Refractory Work...134
• 라. Cleaning of Boiler & Main Steam Piping...134
• 마. Chemical Cleaning of Main Steam Pipe...135
• 바. Steam Blowing-Out...136
• 2. T/G 설치 공사...136
• 3. 회전기기류 설치 공사...137
• 가. 설치절차...138
• 4. 압력용기, Tank류 및 Skid Mounted Equipment 설치공사...139
• 가. 기초(Foundation)의 검사...139
• 나. 회전기기의 설치...140
• 5. 배관공사...141
• 6. 공조기기 설비공사...143
• 가. 장비 설치공사...143
• 나. Duct 설비 공사...143
• 다. 자동제어 계통...144
• 라. 배관 설치 공사...144
• 마. 보온작업...146
• 7. 소방 설비 공사...147
• 가. 소화수 계통(Fire Water System)...147
• 나. 물분무계통 (Water Spray Extinguishing System)...147
• 다. 감지기 (Detector)...147
• 라. 이산화탄소 소화설비계통 ($CO_2$ Extinguishing System)...148
• 8. 설비의 주요시공관련사진...149
• 제 2 절 전기공사...159
• 1. 일반 사항...159
• 2. 기기 설치 공사?비...160
• 4. 케이블 포설...162
• 5. 케이블트레이 및 전선관...165
• 가. 케이블 트레이...166
• 나. 전선관과 Duct Bank...167
• 6. 조명설비...168
• 가. 배관...169
• 나. 배선...169
• 다. 전등 분전반...170
• 7. 자동화재 탐지 설비...170
• 가. 배선...170
• 나. 설치기준...171
• 8. 통신설비...172
• 9. 내화 충전재...174
• 제 3 절 계측 및 제어설비...176
• 1. 설비개요...176
• 2. 설비의 설치...176
• 가. 현장 계기류 설치...176
• 나. 도압 배관 설치...180
• 다. 제어반 (제어 Cabinet 포함)...182
• 라. 명판...183
• 3. 계측제어 케이블 설치...183
• 가. 제어용 케이블...183
• 나. 전선관 설치...184
• 4. 검사 및 시험...185
• 가. 육안검사...185
• 나. 현장 검사...186
• 다. 성능시험검사...186
• 라. 교정 (Calibration)...187
• 제 4 절 토목 및 건축공사...189
• 1. 토목공사...189
• 가. 주요 업무 대상...189
• 나. 적용법규 및 표준...189
• 다. 기초공사...189
• 라. 철근 콘크리트 공사...191
• 마. 우수 및 오수 배수공사...192
• 바. 철골 및 잡철물 공사...193
• 사. 방수공사...193
• 2. 건축공사...197
• 가. 공사개요...197
• 나. 철골 공사...197
• 다. 조적공사...199
• 라. 방수 및 방습공사...201
• 마. 창호 및 유리공사...202
• 바. 도장공사...204
• 제 5 절 인허가 업무 진행 현황 및 추진사항...208
• 1. 인허가 업무 진행상황...208
• 2. 종합평가시스템의 주요 설비 현황...210
• 3. Project 수행관련사항...212
• 가. Master Schedule...212
• 나. 수행 관련업체 현황...214
• 다. Equipment 현황...215
• 제 5 장 평가시스템 시운전...220
• 제 1 절 설비의 개요...220
• 1. 개요...220
• 2. 시설규모...220
• 3. 설비 사양...221
• 4. 운전조건...223
• 가. Fuel Condition...223
• 나. Emission Requirement...225
• 다. Noise...225
• 라. 전기 설비 설계온도 및 습도...225
• 마. 계통 공급 전압...226
• 제 2 절 평가시스템 시운전...227
• 1. 시운전 일반사항...227
• 가. 시운전 절차도...227
• 나. 시운전 준비사항...228
• 다. 시운전 기간...229
• 2. 단위기기 및 계통 시운전...229
• 가. 단위기기 시운전...229
• 나. 계통 시운전...229
• 3. 최초부하시험...230
• 가. 운전사항...230
• 나. 운전결과...233
• 4. 신뢰성 시험운전...237
• 가. 운전사항...237
• 나. 운전결과...240
• 5. 성능시험운전...246
• 가. 운전개요...246
• 나. 성능시험 결과...248
• 다. 시스템 인수 후 시험운전 현황...272
• 제 3 절 평가시스템 Operation Manual...276
• 1. Coal Handling System...276
• 가. Coal Loading...276
• 나. Ash Handling System...277
• 2. 순환유동층 보일러...278
• 가. 12.0 ton/hr CFB Boiler 개요...278
• 나. Cold Start-up Procedure...280
• 다. Boiler Warm-Up...281
• 라. Coal Firing...282
• 마. 보일러 부하 증대...283
• 바. Warm & Hot Start-up Procedure...284
• 사. Normal Operation...285
• 아. Normal Shut Down...288
• 자. Hot Shut Down...289
• 차. 일시적 이상시의 점검 항목...290
• 카. 비상 상황 (Emergency Situation)...291
• 타. 기타 주의사항...292
• 3. Steam Turbine Generator...293
• 가. 준비사항 (Preparation)...293
• 나. Steam Admission To Turbine...295
• 다. Synchronization...296
• 라. STG Normal Running...296
• 마. Turbine Stop...297
• 4. Limestone & Bed Material System...298
• 5. Bag Filter...300
• 6. SCR...301
• 7. FGD & A/C Filter...302
• 8. 계측 제어분야...303
• 제 6 장 연소배가스R&D실증설비 운영계획...309
• 제 1 절 R&D실증설비 운영계획 수립목적 및 개요...309
• 1. 운영계획 수립목적...309
• 2. 연소배가스 R&D실증 설비의 구성 및 사양...309
• 제 2 절 R&D실증설비의 운영 및 관리개념...310
• 1. 실증설비 활용분야...310
• 2. 실증설비 활용절차...311
• 3. 설비활용을 위한 운전개념...312
• 4. 설비의 관리방안...312
• 가. 연구원의 조직상 설비관리 주체...312
• 나. 설비관리(운전) 조직...313
• 다. 주요 설비별 점검계획...314
• 제 3 절 R&D실증설비의 운전경비 검토...314
• 1. 운전경비의 산출...314
• 2. 전력판매 수입 산출...316
• 3. 연소배가스 판매수입 산출...317
• 4. 실증설비 사용요금 체계...319
• 5. 설비 운영에 따른 행정사항...320
• 가. 판매 전력비 정산...320
• 나. 연소배가스 판매 관련사항...321
• 6. 참고자료...321
• 가. 각 부하별 운전경비 산출결과...321
• 나. 부하별 발전단가(감가상각비 제외)...324
• 다. 운영비 산출변수에 따른 연간 운영비 변화추이...325
• 제 7 장 추진결과 및 향후계획...330
• 제 1 절 추진결과...330
• 1. 1차년도...330
• 2. 2차년도...331
• 3. 3차년도...332
• 4. 4차년도...334
• 5. 최종년도...337
• 제 2 절 향후계획...339