KEPIC은 해를 거듭할수록 국내 기술표준에 머무르지 않고, 글로벌 기술고도화 및 국제 표준화 추진에 한층 탄력을 받고 있다. 이 같은 성과는 지난 16년 동안 ‘KEPIC-Week’에서 발표된 다양한 논문들이 그 한 몫을 담당했다고 해도 과언이 아니다.
특히 올해 KEPIC-Week는 ASME(미국기계학회)ㆍ한국원자력연구원과 공동으로 ‘KEPIC 원전가동중검사 워크숍’가 열려 국내외 표준기관 간 기술교류를 위한 협력관계를 공고히 할 수 있을 것으로 보인다. 아울러 ▲원전해체 ▲인공지능 진단기술 ▲고성능 구조재료 ▲SC구조 ▲원전 방호도장 ▲HVAC&공기정화 ▲내진기술 등 다양한 분야에서 전문 워크숍이 진행된다. 또 ▲품질보증(Q) ▲전기 및 계측(E) ▲발전기계 및 환경(MG) ▲화재(F) ▲구조(S) ▲원전가동중검사(MI) ▲재료ㆍ용접ㆍ비파괴(G) ▲기계(MN)  ▲방사선 및 방사성폐기물(NR/NW) 등 9개 세션에서 160여편 논문발표와 토의가 펼쳐질 예정이다.  이에 본지는 눈여겨 볼 베스트논문 8편을 선정해 지면에 담았다. <편집자주>
박인찬 한국남동발전 차장

갈수록 악화되는 환경문제로 전 세계적으로 온실가스 감축을 위한 노력을 경주하고 있다. 2015년 파리협정(Paris Agreement) 체결에 따라 신기후체계가 출범하였으며, 선진국과 개도국 구분 없이 자발적 기여방식(INDC, Intended Nationally Determined Contributions) 형태의 온실가스 감축목표 제출과 이행을 목표로 하고 있다.

우리 정부 또한 2015년 국무회의에서 2030년까지 국가배출전망치(BAU, Business As Usual) 대비 37%의 온실가스 감축목표를 결정한바 있으며 이를 이행하기 위해 배출권 거래제를 도입하였다. 온실가스 배출량의 85%를 차지하는 국내 발전산업은 온실가스 배출량 관리의 핵심이라 할 수 있으며, 유연탄 비중이 87.10%로 높은 남동발전의 경우 온실가스 감축을 위한 노력이 더욱 더 절실할 것으로 보인다.

따라서 이번 연구에서는 정격출력 870MW 영흥화력 5ㆍ6호기 대향류 석탄보일러를 대상으로 최상부층 버너열 운전에 따른 보일러 증기온도 변화와 성능과의 상관관계를 연구하였다. 시험방법은 하부층과 중간층 버너열이 운전 중인 상태에서 최상부층 전방 버너열과 후방 버너열을 교체운전 하였을 때 보일러 튜브별 증기온도 변화와 위치별 온도분포를 보일러 튜브에 설치되어 있는 1655개의 열전대를 사용하여 측정하였다.

또한 보일러 효율을 계산하기 위해 ASME PTC 4.1 열손실법을 사용하여 최상부층 버너열 교체운전에 따른 열손실을 계산하였다.

시험 결과 최상부층 전ㆍ후방 버너열 동시운전 또는 전방 버너열 운전 시 후방 버너열 운전 대비 보일러 수냉벽 전방 국부과열이 현저히 완화되었으며 후부전열면 좌우 증기온도 편차 또한 감소하였으며 미연탄소 및 CO손실이 현저히 낮아져서 연소상태가 개선되었다.

보일러 열손실은 최상부층 전ㆍ후방 버너열 동시운전 시 11.39%, 최상부층 전방 버너열 운전 시 11.44%, 최상부층 후방 버너열 운전 시 11.61% 순으로 높게 나타났다.

최상부층 전방 버너열을 포함할 경우 보일러 노 내 증기온도 편차 및 연소상태가 개선되었으며, 전,후방 버너열을 동시 운전할 경우 증기온도편차 개선, 열손실이 최소가 되어 후방 버너열 운전대비 보일러 성능이 0.22% 개선되었다. 이에 따라 석탄공급량이 시간당 8톤 감소하여 연간 약 8760시간 운전 시 약 100억원의 연료비 절감은 물론 온실가스 배출량 감축에도 크게 기여할 것으로 판단된다.

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