화력발전과 고온부식 - 현재와 미래

전문가 제언

○ 화력발전소뿐 아니라 항공기의 가스터빈, 정유공장, 석유화학공업, 고온로의 발열체 등 고온에서 운전하는 설비에서 발생하는 재료의 부식은 이들 장치의 사용을 제한하거나 설비의 수명을 저하시키고 효율에 큰 영향을 주는 등 심각한 문제를 일으킨다.

 

○ 열 교환 튜브와 그 외 구조재료의 고온부식이 발전소의 정지를 일으키는 주원인으로 알려져 있다. 석탄화력발전소의 경우 총 정지시간 중 50～70%가 튜브 재료의 고온부식에 의해 발생되고, 이들 파손된 튜브를 관리하고 대체하는 비용은 매우 높아 크게는 총생산비용의 54% 정도까지 달한다는 보고도 있다.

 

○ 경쟁력을 갖기 위해서 앞으로의 화력발전 개념은 수은, SOx, NOx와 같은 공해물질의 배출과 CO2와 같은 온실가스에 대한 대책을 고려하여야만 한다. 이를 위한 비용효율을 높이고 배출을 감소시키는 방안 중 하나는 사용 증기 온도 및 압력을 높이고, 보일러 및 터빈용 내열강의 성능을 향상시키는 것이다.

 

○ 미국, 독일, 네덜란드, 일본이 상업시험 규모의 개량형 초초임계압 석탄발전, 석탄가스화 복합발전 기술들의 개발활동을 주도하고 있다. 이들 플랜트의 중요한 기술 현안으로는 공히 장기간 고온운전에 따른 재료의 부식에 의한 튜브 등과 같은 구조물의 건전성을 검증하는 것이며, 미국과 일본이 이에 대응하는 새로운 재료 및 표면 보호 코팅 재료기술의 개발을 선도하고 있다.

 

○ 국내는 1992년도에 석탄가스화 복합발전 기술을 개발하기 시작한 이후로 현재 태안에 300MW급 실증 사업이 기술을 보유하고 있는 외국 업체들이 참여하여 시작되었고, 수년 내에 운전할 수 있을 것으로 보인다. 아임계 및 초초임계 발전소의 운전을 통하여 축적한 경험으로 고온부식에 대한 경험을 많이 축적하여 왔지만 새로운 발전 기술에 대비한 고온 내열성 재료개발 활동은 그리 활발하지 못한 실정이며, 이 분야에 대한 연구개발의 활성화가 필요하다.

저자

B.A. Pint

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2013

권(호)

65(8)

잡지명

JOM Journal of the Minerals, Metals and Materials Society

과학기술
표준분류

재료

페이지

1024~1032

분석자

정*생

분석물

• 화력발전과 고온부식 - 현재와 미래.pdf [316,807 byte]

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