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일본 Karita 가압유동층 발전소의 계통과 운전현황

전문가 제언: ○ 1980년대에 독일에서는 화력이 좋지 않은 갈탄을 사용하기 위하여 유동층(Fluid Bed) 개념을 도입하여 화력발전소를 건설하였다. 이를 계기로 유동층의 연구가 활발히 계속되었고, 지구온난화 대책에 맞물려서 오늘날에는 가압유동층 연소(PFBC: Pressurized Fluidized Bed Combustion)가 개발ㆍ사용되기에 이르렀다.

○ 2007년 현재로 상용ㆍ발전되고 있는 PFBC 발전소를 소유하고 있는 국가들은 스웨덴, 스페인, 미국, 독일, 일본 등이며, 이중에서 일본의 Karita 1호기가 가장 큰 용량(360MWe)을 갖고 있다.

○ PFBC 발전은 경제성을 감안하여 대형보다는 전력의 기저부하(Base Load)를 충족할 수 있는 소형의 운전기구(Operational Mechanism)로서 발전되어가는 것이 바람직하다고 생각된다.

○ PFBC는 상업운전의 처음단계에 이르고 있음으로 여러 가지 기술적인 문제(예컨대, 가압유동층에서의 최적연소, 유동층의 속도조절 등)가 아직은 완전히 해결된 상태가 아니며, 또 연료의 종류에 따라 운전방식이 달라질 수 있어서 이에 대한 일반적인 처방은 없으며, case by case로 해결에 접근해야 하는 번거로움이 있다.

○ 가압유동층에서의 완전연소 여부는 유동층 이동거리, 탄의 종류와 재질 등에 따라서 결정된다. 이러한 것들의 결정요소는 운전 시의 경험에 의하여 많이 좌우되고 운전관리가 매우 중요한 위치를 점하고 있으므로 이에 대한 운전연구(Operational Research) 프로그램의 확립이 필요하다고 생각된다.

○ PFBC 발전소는 기저부하의 역할을 하는 입장에서는 되도록 많은 공간을 차지하지 않도록 조밀(compact)하게 설계되어야 할 것을 고려하여 설계단계부터 많은 연구가 필요할 것으로 사료된다.

저자: Masaakl HIROTA
자료유형: 학술정보