수평형 석회석 강구미분기의 적정 소비동력 및 원심분리 압력 선정

Abstract

500 MW급 이상 석탄화력에서 주로 사용되고 있는 습식탈황설비에서 황산화물(SO2)를 제거하기 위해 흡수탑 반응조에서 일정 pH의 석회석 슬러리를 재순환시킨다. 석회석 슬러리를 제조하기 위해 석회석 강구 미분기는 내부에 강구(steel ball)과 약간의 물이 혼합된 석회석의 충격과 마찰로 석회석 슬러리가 생성된다. 하지만 정상 운전시 미분기 내부로 유입되는 석회석양은 설계시의 시간당 25톤보다 적은 15톤으로 공급되고 있어 분쇄용량 감소에 대한 개선방안이 필요하다. 또한 석회석 슬러리는 흡수탑 내부에 SO2 반응성 향상으로 인한 미반응 석회석양 감소와 석고산출물 품질확보를 위해 원심분리기에서 325 mesh 크기 입자가 95% 이상이 분리효율이 확보되어야 한다. 수평형 석회석 강구미분기의 소비동력은 분쇄용량 및 강구투입량에 비례한다. 그리고 소비동력은 전압이 고정, 운전전류와 비례관계이다. 이에 강구투입량을 변화시켜 미분기 운전전류에 대한 영향 요소를 분석하였고 이 운전전류 변화에 따른 미분도 변화와 강구 마모에 의한 재투입 기간을 분석하였다. 그리고 원심분리기 압력 변화에 따른 분리효율 변화를 분석하였다. 분석결과 미분기 운전전류는 석회석 유입량에는 큰 변화는 없고 미분기 내 투입되는 강구량에 비례하였다. 기존 강구 투입양의 운전전류는 72 A였지만 68~62 A까지 강구 투입량을 감소시켜 본 결과 미분도는 변화 없었지만 60 A 이하에서 미분도가 하락 추세를 확인하였다. 또한 미분기 운전전류를 70 A, 65 A, 60 A로 변경하면서 분석한 결과 60 A에서 강구 마모가 감소하여 강구의 재투입시간이 최대 7시간 길어졌다. 그리고 원심분리기 압력을 1.3, 1.8 atg 두가지로 변화시켜본 결과 1.8 atg에서 분리효율이 약 2% 향상됨을 확인하였다.