열병합 발전용 가스엔진의 우수한 경제성(High Economy Wartsila 34SG Gas Engine)

전문가 제언

□ 에너지 문제와 환경 문제에 관심이 모아지고 있는 가운데 환경에 친밀한 가스엔진 열병합 발전의 보급이 요망되고 있어, 에너지 절약이나 환경성이 우수한 가스엔진이 최근에 활발히 개발, 보급되고 있다.

□ 발전시에 발생하는 배기열을 회수 활용하는 열병합 발전은 에너지 절약, 환경 보전성 및 경제성 등의 관점에서 높은 평가를 받고 있다. 특히 가스엔진을 사용하는 병합발전은 높은 효율과 낮은 공해가스 배출로 인기를 얻고 있다. 현재의 가스엔진은 크게 두 종류로 분류된다. 희박연소(lean-burn) 시스템과 화학양론(stoichiometric)적인 공기-연료비율 연소 시스템이다. 출력이 낮은 엔진은 화학양론적인 공기 연료비율 시스템을 채용한 반면에 중급 및 대형 엔진은 희박엔진 시스템을 주로 채용하고 있다. 희박연소 시스템은 일반적으로 발전효율이 높고 저온연소에 대한 우수한 적응성과 동시에 NOx 발생량이 적다.

□ 본문에서 소개하는 기술은 발전소 건설 사업에 참여하고 있는 일본의 Hitachi Zosen사가 세계적인 발전설비 메이커인 핀란드 Wartisila사의 가스엔진을 수입하여 일본 내에 파일럿 형태로 발전소를 건설한 후 일 년 이상의 실증 운전을 하고 그 성과를 보고하는 것이다. 설치된 6MW급 2기의 가스엔진 발전 설비의 발전단 효율은 45.0%로서 동급에서는 세계최고의 효율이라고 주장하고 있다. 이 엔진은 희박연소 가스엔진에 밀러 사이클을 채용하여 열효율을 향상시키고 있다. 또한 배기 가스중의 유해물질(산화질소, 탄화수소 및 포름알데히드 등)은 공기 과잉의 희박연소로 규제치 이하를 유지하고 있다.

□ 기존의 가스엔진에 의한 열병합 발전은 디젤엔진에 비해 열효율이 낮고 비용도 30∼50%나 높은 것이 결점이었으나, 최근 가스엔진의 발전효율 향상과 천연가스 등 청정가스 사용으로 이산화탄소 발생 농도가 훨씬 낮아지고(이산화탄소 발생량은 디젤엔진의 65% 정도에 불과하다) 환경과 지구온난화 방지면에서도 기여할 수 있어 가스엔진 발전 시장은 계속 확대되는 추세에 있다. 국내에서도 교토의정서 발효로 인한 대응책의 하나로서도 가스엔진 발전 시스템 개발 및 보급에 관심을 기울여야 할 것이다.

저자

SATAKE Yasufumi

자료유형

원문언어

일어

기업산업분류

일반기계

연도

2004

권(호)

32(6)

잡지명

Journal of the gas turbine society of Japan(M025)

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

463~468

분석자

이*옹

분석물

• 열병합 발전용 가스엔진의 우수한 경제성.pdf [205,248 byte]

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