우드펠릿 보일러에서 2단 연소용 공기 공급방식이 질소산화물 및 일산화탄소 발생에 미치는 영향

Abstract

최근 발전사업자는 신재생 에너지발전 의무제(RPS) 이행을 위한 REC 확보 를 위해 대형 목질계 바이오매스 전소발전 설비 건설을 적극 추진하고 있으 나, 대형 바이오매스 전소 보일러의 대기오염물질 발생에 대한 연구가 미흡한 실정이다. 이에 따라 본 연구는 석탄 연소에서 우드펠릿 전소 보일러로 설비 를 개조하여 실제 운영 중인 125 MW급 영동화력 1호기 보일러를 대상으로 2 단 연소용 공기의 공급위치와 비율을 조정하여 질소산화물 및 일산화탄소 발 생에 미치는 영향을 시험하였다. 연료 입도가 작아서 낮은 과잉공기비(1.10)로 연소할 경우 2단 연소용 공기 량이 상대적으로 증가하면 질소산화물은 최대 133.6 ppm에서 약간 감소하지 만 일산화탄소는 408.1 ppm에서 0.1 ppm까지 급격히 감소하였다. 2단 연소용 공기량이 같아도 공급위치가 주연소기 상부로 편중될수록 질소산화물 및 일산 화탄소 발생 농도는 낮게 나타났다. 연료 입도가 커서 높은 과잉공기비(1.33) 로 연소할 경우 2단 연소용 공기량이 상대적으로 증가하면 질소산화물은 약간 증가하지만 일산화탄소는 거의 영향을 받지 않았다. 다만 과잉공기비가 높은 경우 2단 연소용 공기량에 무관하게 질소산화물 및 일산화탄소의 발생은 매우 낮은 수준을 유지하였다. 시험조건 및 범위 내에서 2단 연소용 공기는 주연소 기 상부 위치에 상대적으로 높은 비율로 공급할 때 질소산화물은 후단의 탈질 설비에서 배출허용기준(90 ppm) 이하로 처리할 수 있는 수준으로, 일산화탄소 는 매우 낮은 농도로 발생을 조절할 수 있었다.