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화력발전용 증기터빈의 고효율화 기술

전문가 제언: ○ 화력발전 시스템은 저탄소사회에 역행하는 공해 배출 산업의 주류를 이루는 설비이다. 그러나 화력발전은 전력의 수요 변화를 유연하게 대처할 수 있는 전원으로서 현재 중요한 기간산업 역할을 담당하고 있는 바, 이에 대한 온실가스 배출 삭감을 위하여서는 한층 더 높은 효율화가 요구되고 있다. 이 때문에 증기 터빈의 고효율화와 화력발전의 온실가스의 배출 삭감을 위한 각종 프로그램이 개발되고 있다.

○ 증기 터빈에 대한 기술 개발에 대한 핵심은 종래의 초임계압(super critical pressure; SC) 증기 조건보다 고온·고압화시켜 한층 더 높은 효율 개선을 추구하는 초초임계압(ultra super critical pressure; USC) 증기의 터빈을 개발하는 데 있다.

- USC 개발 프로젝트는 1980년대에 미국, 일본, 덴마크를 중심으로 시작되었다. 미국의 GE사와 일본의 Toshiba사가 중심이 되어 이루어진 초기 단계의 프로젝트는 1991년에 완성되었으며, 덴마크의 Elsam사 주도의 프로젝트는 지역난방 발전 플랜트와 연계하여 현재에 이르기까지 계속 연구되고 있다.

- 우리나라도 한국전력공사의 자회사인 각 발전회사와 두산중공업(주)이 차세대 화력발전 정부지원 프로젝트에 공동으로 참여하여 1,000MW급 초초임계압 화력발전 터빈 모델을 개발한 바 있다.

○ 공해 배출 산업의 주류를 이루고 있는 화력발전 플랜트의 고효율화는 지구온난화 방지와 자원의 유효이용이라는 면에서 대단히 중요하다. 또한 화력발전 설비는 신뢰성의 확보 하에 고효율화가 추구되어야 하는 고압·고온 설비이기 때문에, 핵심 기술 부품 하나하나에 대한 신뢰성 검증이 실용화 이전에 철저히 이루어져야 한다.

저자: TAKAHASHI T.
자료유형: 학술정보