초록 ▼

□ 핵심기술
• 500MW급 이상 석탄화력발전소용 길이 900㎜ 이상,두께 0.7㎜ 이하 plate형 SCR 촉매 제조기술
• 촉매 설계, 촉매 성능 및 물성평가 절차 및 평가기술

□ 최종목표
• 500MW급 이상 화력발전소용 질소산화물 배출농도 7.0 ppm을 만족하는 길이 900㎜, 두께 0.7 ㎜급 plate형 SCR 촉매의 제조 공정 기술 개발
- Plate형 SCR 촉매 제조기술 특허 3건 확보
- 국산신제품인증 (NeP) 획득
- Plate형 SCR 촉매 신제품 3종 이상 상

□ 핵심기술
• 500MW급 이상 석탄화력발전소용 길이 900㎜ 이상,두께 0.7㎜ 이하 plate형 SCR 촉매 제조기술
• 촉매 설계, 촉매 성능 및 물성평가 절차 및 평가기술

□ 최종목표
• 500MW급 이상 화력발전소용 질소산화물 배출농도 7.0 ppm을 만족하는 길이 900㎜, 두께 0.7 ㎜급 plate형 SCR 촉매의 제조 공정 기술 개발
- Plate형 SCR 촉매 제조기술 특허 3건 확보
- 국산신제품인증 (NeP) 획득
- Plate형 SCR 촉매 신제품 3종 이상 상품화

□ 개발내용 및 결과
• Plate형 SCR 촉매 제조를 위한 공정 확립
- 경쟁사 촉매 입수 및 분석 연구에 따른 개발 계획수립
- 금속지지체 전처리 및 형상 제어
- Plate형 SCR용 나노복합이산화티타늄 원료 개발
- 촉매배토 물성제어 및 첨가제 혼합비율 최적화
- 금속지지체와 촉매배토의 압착 공정 확립
(롤러간극, 속도, 압력 재질 등)
- 건조공정확립 (건조 방식 및 온도)
- 절곡 성형 공정 확립(전산해석을 통한 설비 및 금형 설계·제작)
- 열풍 방식의 열처리 공정 최적화
- 2 layer 및 single layer 블록 및 모듈 설계 및 제작

• Plate형 SCR 촉매 소형시작품 제작 및 내구성 평가
- 가로 100 × 세로 100 × 두께 1(㎜) 연차별 각 100pcs 제작
- 내구성 평가를 위한 실장 시험( 하동화력 7호기 ,당진화력 8호기)
- 인출시점 기준 Kt/Ko 1단계 2차년도 0.96, 2단계 1차년도 0.94, 2단계 2차년도 0.95로 목표 수준 달성

□ 개발 내용 및 결과
• 두께 0.7mm , 길이 900mm 고접촉면적 대면적 plate형 SCR 촉매 시제품 제작
- 금속지지체 인신,압착 및 절곡 성형 공정 개선에 따른 pilot plant 요소기술 및 공정 확립
- 인신조건 최적화에 따른 pilot plant 적용 및 자동공정 확립
- Roller 표면 제어 최적화 방안에 따른 pilot plant 최적화
- 절곡 성형 방안 확립 결과에 따른 자동 공정 확립
- Single block 적용을 위한 블록, 모듈 설계 및 적용방안 확보

• 실형상 시제품 및 실장시험용 촉매 모듈 제작 및 실장
- 1단계 2차년도 2 layers 모듈 200㎥ 제작
- 2단계 1차년도 고내구성 2 layers 모듈 2 ㎥ 제작
- 2단계 2차년도 대면적(900 ㎜) single layer 모듈 20 ㎥ 제작
- 시제품 성능평가: 탈질효율, SO₂/SO₃ 전환율 (Bench)
- 실장시험을 위한 test bed 확보 및 모듈 제작

• 2 layers of block 시제품 촉매를 이용한 실장시험
- 8,000 & 16,000시간 사용한 시제품 촉매를 이용한 내구성 평가 및 결과에 따른 개선점 도출

• Plate형 SCR 촉매 내구성 증진을 위한 피독 및 열화 거동 연구
- 실장시험을 거친 열화 plate형 SCR 촉매를 이용한 열화 매커니즘 연구
- 열화 원인에 따른 연구방향 수립
- 열화원인 (피독, 비표면적 감소,상변이 등)에 따른 촉매 분석
- 열화로 인한 촉매 손상에 따른 대응기술 개발

□ 기술개발 배경
• 화력발전소의 연료로 사용되는 석탄의 구매단가가 높아짐에 따라 각국의 화력발전소에서 구매단가가 낮은 저열량탄의 사용비를 넓혀 나가고 있어 배기가스 유량 및 배기가스 속의 비산재 함량이 점진적으로 증가함에 따라, 기계적인 강도와 배기가스 통풍이 우수한 plate형 SCR 촉매의 수요가 급격히 증가하고 있으나 plate형 촉매의 국산화 기술 부재로 인하여 전량 수입에 의존하는 실정으로 plate형 촉매의 국산화 기술 개발이 시급한 실정임.

□ 핵심기술의 의의
• 전량 수입에 의존하던 제품에 대해 해외 경쟁사 대비 성능 및 내구성이 동등 이상인 우수한 품질을 갖는 기술개발
• 중국 및 동남 아시아 등 차후 대기환경규제에 의해 탈질기술이 필요한 개발도상국에 대한 수출 기대효과
• Plate형 촉매의 국산화로 인한 수입촉매 가격 인하 효과 및 발전설비 운영의 안전성 도모

□ 적용 분야
• 저열량탄 사용 증가로 내마모성 및 압력손실 내구성이 우수한 plate형 SCR의 수요 급증으로 인한 국내·외 석탄 화력발전소 및 beading 형상 제어를 통한 제철소, 화학플랜트로의 적용 범위 확대

( 출처 : 최종보고서초록 - 3. 개발결과 요약 4p )

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 기술개발사업 최종보고서 초록 ... 3
• 기술개발사업 주요 연구성과 ... 13
• 목차 ... 17
• 제 1 장 서론 ... 18
• 제1절 과제의 개요 ... 18
• 제 2 장 과제수행의 내용 및 결과 ... 23
• 제1절 최종 목표 및 평가 방법 ... 23
• 제2절 단계별 개발 목표 ... 30
• 제3절 기술개발 수행 내용 ... 32
• 제4절 수행 결과의 보안등급 ... 92
• 제 제5절 유형적 발생품 구입 및 관리현황 ... 93
• 제 3 장 결과 ... 94
• 제1절 연구개발 최종 결과 ... 94
• 1. 연구개발 추진 일정 ... 94
• 2. 연구개발 추진 실적 ... 98
• 3. 정량적 목표평가항목 ... 102
• 4. 기술개발 성과 ... 103
• 제2절 연구개발 추진체계 ... 107
• 1. 1단계 기관별 역할 및 추진 내역 ... 107
• 2. 2단계 기관별 역할 및 추진 내역 ... 108
• 3. 기술개발팀 편성도 ... 109
• 제3절 고용창출 효과 ... 110
• 제4절 자체보안관리 진단표 ... 111
• 제 3 장 사업화 계획 ... 112
• 제1절 시장 현황 및 전망 ... 112
• 제2절 사업화 계획 ... 117
• 제2절 향후 추가 기술 개발 계획 ... 119
• 첨부 ... 120
• 끝페이지 ... 147