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바이오매스(Rice Husk, 왕겨)를 이용하여 소용량 발전소(20MW 급)를 동남아 지역에 건설을 위한 사업타당성 조사를 하고 있습니다.

동남아 지역은 년간 2모작 이상을 하기 때문에 한국보다는 상대적으로 도정공장에서 발생되는 Rice Husk이 많아 이를 발전소 연료로 이용하고자 합니다.

문헌 및 기타 자료를 찾아본 결과 태국 등지에서는 이 연료를 이용한 발전소를 운영하고 있으며, 초기에는 Rice Husk를 연소하는 보일러 방식이 소각로에서 현재는 유동층 보일러(FBC)로 적용되고 있습니다.

일반적인 석탄화력 발전에 비해 바이오매스의 경우 발전량이 매우 작으나 연료의 특성이 석탄과는 상이한 점이 많아서 검토하는데 애로사항이 있습니다.

현재 제가 알고 있기로는 Rice Husk의 경우 연소시 다량의 Ash 발생으로 인한 칼률 및 나트륨에 의해 소각로 방식이 적합하지 않다고 합니다.

고수님들께 문의 드리고 싶은 사항은 다음과 같습니다.

1) Rice Husk 연소시 발생되는 칼륨 및 나트륨의 영향으로 소각로 방식이 적합하지 않는 이유
2) 소각로 방식이 적합하지 않을 경우 유동층 보일러에서 CFBC와 BFBC 중 어떤 방식이 더 적합한지
3) 이와 관련하여 Rice Husk 연소 보일러에 대한 실적이 많은 제조자는 어떤 곳인지?

>바이오매스(Rice Husk, 왕겨)를 이용하여 소용량 발전소(20MW 급)를 동남아 지역에 건설을 위한 사업타당성 조사를 하고 있습니다.
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>동남아 지역은 년간 2모작 이상을 하기 때문에 한국보다는 상대적으로 도정공장에서 발생되는 Rice Husk이 많아 이를 발전소 연료로 이용하고자 합니다.
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>문헌 및 기타 자료를 찾아본 결과 태국 등지에서는 이 연료를 이용한 발전소를 운영하고 있으며, 초기에는 Rice Husk를 연소하는 보일러 방식이 소각로에서 현재는 유동층 보일러(FBC)로 적용되고 있습니다.
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>일반적인 석탄화력 발전에 비해 바이오매스의 경우 발전량이 매우 작으나 연료의 특성이 석탄과는 상이한 점이 많아서 검토하는데 애로사항이 있습니다.
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>현재 제가 알고 있기로는 Rice Husk의 경우 연소시 다량의 Ash 발생으로 인한 칼률 및 나트륨에 의해 소각로 방식이 적합하지 않다고 합니다.
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>고수님들께 문의 드리고 싶은 사항은 다음과 같습니다.
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>1) Rice Husk 연소시 발생되는 칼륨 및 나트륨의 영향으로 소각로 방식이 적합하지 않는 이유
* 답변: 칼륨과 나트륨과 같은 무기물질 등은 대체적으로 낮은 용융온도로 인해 자신뿐 만 아니라 분진과 반응 또는 응결할 경우, 이들 물질까지 용융온도를 낮추게 되어 클링커(Clinker)를 형성하게 됩니다. 이러한 클링커는 연소실벽 및 열교환장치 등에 융착하게 됨으로써 부식 및 침식 등 장치의 내구성에 심각한 손상을 발생시키게 됩니다. 왕겨와 같이 원료물질자체에 이들 무기물질이 많이 함유되어 있는 경우, 근본적인 대책은 없겠지만 설계 및 운영시 노내 온도를 제어하는 등 클링커 발생을 최소화할 수 는 있습니다.

>2) 소각로 방식이 적합하지 않을 경우 유동층 보일러에서 CFBC와 BFBC 중 어떤 방식이 더 적합한지
* 답변) 통상 소각로 방식을 스토카방식(Stoker), 유동층방식(FBC), 회전로방식(Rotary Kiln)으로 구분합니다. 유동층방식의 경우, Ash성분이 비교적 많아 소각시 많은 열량을 보유한 Ash 및 미연소물질을 다시한번 순환(Circulation)하여 연소효율을 극대화하고자 하는 경우는 CFBC타입을, 그렇치 않은 경우는 그냥 유동만 시키는 BFBC를 적용합니다. 왕겨의 경우는 석탄과 달라 BFBC만으로도 충분하리라 판단됩니다.

>3) 이와 관련하여 Rice Husk 연소 보일러에 대한 실적이 많은 제조자는 어떤 곳인지?
>* 답면) 국내 유동상 설계 및 제조기술도 이제는 선진기술 수준에 도달한 것으로 알고 있습니다. 다만, 왕겨를 대상으로한 실적은 없다는 점을 감안하여야 합니다. 하지만, 세계 어느나라도 마찬가지일 것으로 보입니다. 참조하시기 바랍니다.
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