한전 전력연구원, 500MW급 초초임계 순환유동층발전소 국산화 착수

한전 전력연구원(원장 김동섭)은 한국남동발전, 한국남부발전, 한국동서발전 및 두산중공업과 함께 2018년까지 온실가스 배출저감과 발전 효율 향상이 가능한 500MW급 '대용량 초초임계 순환유동층 발전소 국산화 개발'에 착수, 2월 18일 전력연구원에서 연구과제 착수회의를 개최했다.

순환유동층 발전소는 75µm 크기 이하로 분쇄된 석탄을 연료로 사용하는 기존 화력발전과 달리 10mm 이하로 분쇄된 석탄이나 생활쓰레기를 모래 등과 섞어 천천히 연소하는 방식의 발전소로 국내산 무연탄 등 저열량 연료와 산업 폐기물 등을 연료로 사용할 수 있고, 발전효율이 높은 장점이 있다.

또 연료가 800~900℃의 낮은 온도에서 연소돼 질소산화물 및 황산화물 등 환경오염물질의 배출이 적은 친환경적 발전방식이라는 특징을 지닌다.

전력연구원, 발전사 및 두산중공업은 2018년까지 500~600MW 초초임계 순환유동층 발전소 기본설계를 완료하고 표준 운영절차를 확립할 예정이다.

이를 위해 ▲보일러 연소로부, 석탄과 모래의 분리를 위한 사이클론 등의 핵심 요소기술 ▲보일러 대형화 기술과 열교환기 등 증기계통의 고도화 기술 등을 개발하고 보일러 기본 설계안을 도출해 2018년까지 설계 툴 개발과 기본설계를 완료하게 된다.

또 최적 운영과 유지보수를 위한 표준 절차를 수립해 초초임계 순환유동층 발전소의 국산 고유모델을 확보할 계획으로, 동시에 국내 발전사가 운영 중인 500MW 표준 석탄화력발전소를 장기 사용 후에는 순환유동층 발전소로 개량(Retrofit)하는 데 적용할 수 있도록 개발할 예정이다.

현재 우리나라는 Foster Wheeler, Alstom 등 외국 제작사가 공급한 순환유동층 발전소를 운영하고 있으며, 대용량 초초임계 순환유동층 발전소의 경우 국내 제작사가 설계기술을 보유하고 있지 못한 실정이다.

국내에서는 한국남동발전 여수화력(340MW 1기)과 한국동서발전 동해화력(200MW 2기)이 순환유동층 발전소를 운영 중이며, 한전이 필리핀 세부에서 100MW 2기를 운영 중이다. 또 한국남동발전이 여수화력에 340MW 1기 및 한국남부발전이 삼척화력에 세계 최대 규모인 550MW 초임계 순환유동층 보일러 4기를 건설 중이다.

전력연구원, 발전사 및 두산중공업은 이번에 개발되는 '대용량 초초임계 순환유동층 발전소'의 설계·제작·운영 기술을 패키지로 묶어 외국 제작사가 독점한 순환유동층 발전소 시장에 진출해 신규 해외발전시장의 개척을 적극 추진할 계획이다.