한국생산기술연구원이 각종 에너지 플랜트에서 발생하는 운전장애에 손쉽게 대응할 수 있도록 도와주는 시스템 기술을 개발했다.
한국생산기술연구원(원장 이성일)은 고온에너지시스템그룹 연구팀이 고형연료를 이용하는 대용량 보일러의 운전장애 여부와 정도를 쉽게 예측하고, 장애요소를 제거할 수 있도록 도와주는 시스템 기술을 개발했다고 21일 밝혔다.
보일러는 사용하다 보면 끓는 물이 지나가는 전열관에 재 성분이 달라붙는 슬래깅·파울링 현상 등 운전장애가 발생한다. 이 같은 현상은 보일러 효율을 나쁘게 한다.
특히 연료를 혼합연소할 때나 서로 다른 석탄을 섞어 쓸 때에도 자주 발생한다. 볏짚과 같이 가격이 저렴한 '초본계 바이오매스'는 슬래깅이나 파울링 현상이 더 발생하기 쉽다.
문제는 이 같은 운전장애 여부나 정도를 파악하기 어렵다는 점이다. 보일러는 대부분 혼합연소를 염두에 두지 않고 설계해 어느 조건에서 운전장애가 많이 발생하는지 알 수 없다. 사용자마다 재료 혼합연소 배합비율도 달라 파악 기준도 모호하다.
연구팀은 자체 개발한 알고리즘으로 연료 혼용률과 사용률을 분석해 어떤 운전장애가 발생할지 파악하도록 했다. 보일러 종합성능을 예측·평가해 슬래깅과 파울링 양도 예상한다. '수트 블로잉'도 효과적으로 활용할 수 있게 한다. 수트 블로잉은 전열관에 고속 스팀을 분사, 오염물질을 떼어내는 장치다. 시스템을 활용하면 오염지점을 예측할 수 있다.
연구팀은 이 시스템을 활용하면 바이오매스 혼합연소율을 30% 이상으로 높여도 질소산화물(NOx) 배출을 50% 가까이 줄이고, 재 성분 발생비율도 60%까지 감소시킬 수 있다고 설명했다.
양원 생기원 고온에너지시스템그룹장은 “이번에 개발한 시스템은 보일러 데이터베이스를 누적해 예측 성능이 강화되는 것이 장점”이라면서 “그동안 감에 의존해 운영하던 보일러 관리를 체계화 할 수 있도록 도와줄 것”이라고 말했다.
대전=김영준기자 kyj85@etnews.com
