순산소 순환유동층에서 로내 탈황 및 탈질법 적용에 따른 오염물질 거동특성 (Pollutants Behavior in Oxy-CFBC by Application of In-Furnace deSOx/deNOx Method)

서지정보

· 발행기관 : 한국청정기술학회
· 수록지 정보 : Clean Technology / 24권 / 3호 / 212 ~ 220페이지
· 저자명 : 최경구, 나건수, 신지훈, 길상인, 이정규, 허필우, 윤진한

초록

순산소 연소기술은 화력발전에 적용 가능한 유망한 온실가스 감축 기술로 평가되고 있다. 본 연구는 환경적 관점에서 순환유동층을 활용한 순산소 연소조건에 로 내 탈황 및 탈질법을 적용하여 NO 및 SO2의 거동을 살펴보는 한편, SO3, NH3, 그리고 N2O의 발생 경향도 관측하였다. 이를 위해, 연소로 내 석회석 및 요소수를 투입하였다. 로 내 탈황법은 연소가스 내 SO2 농도를 ~403에서 ~41 ppm까지 저감하였다. 또한 SO3 형성의 주원료인 SO2가 저감되면서 연소가스 내 SO3 농도도 ~3.9에서~1.4 ppm까지 감소되었다. 그러나 석회석 내 CaCO3가 NO의 발생을 촉진하는 현상도 관측되었다. 연소가스 내 NO 농도는로 내 탈질법을 적용하여 ~26 - 34 ppm까지 저감되었다. 요소수 투입량 증가에 따라 연소가스 내 NH3 농도가 증가하여 최대~1.8 ppm으로 나타났으며, N2O의 농도도 ~61에서 ~156 ppm까지 증가하였다. N2O 발생량 증가 현상은 요소수의 열분해 과정에서 생성된 HNCO가 N2O로 전환되어 나타난다. 본 연구의 결과를 통해 로 내 연소가스 세정법을 적용할 경우 NOx 및SOx의 저감뿐만 아니라, 다른 오염물질의 발생에 대한 주의가 필요할 것으로 보인다.

영어초록

Oxy-fuel combustion is considered as a promising greenhouse gas reduction technology in power plant. In this study, the behaviors of NO and SO2 were investigated under the condition that in-furnace deNOx and deSOx methods are applied in oxy-fuel circulating fluidized bed combustion condition. In addition, the generation trends of SO3, NH3 and N2O were observed.
For the purpose, limestone and urea solution were directly injected into the circulating fluidized bed combustor. The in-furnace deSOx method using limestone could reduce the SO2 concentration in exhaust gas from ~403 to ~41 ppm. At the same experimental condition, the SO3 concentration in exhaust gas was also reduced from ~3.9 to ~1.4 ppm. This trend is mainly due to the reduction of SO2. The SO2 is the main source of the formation of SO3. The negative effect of CaCO3 in limestone, however, was also appeared that it promotes the NO generation. The NO concentration in exhaust gas reduced to ~26 - 34 ppm by appling selective non-catalytic reduction method using urea solution. The NH3 concentration in exhaust gas was appeared up to ~1.8 ppm during injection of urea solution. At the same time, the N2O generation also increased with increase of urea solution injection. It seems that the HNCO generated from pyrolysis of urea converted into N2O in combustion atmosphere. From the results in this study, the generation of other pollutants should be checked as the in-furnace deNOx and deSOx methods are applied.

참고자료

· 없음