1,000MW 수계통 튜브내면 산화스케일 제거 기준 연구
남동발전 · 중부발전 ·서부발전 ·동서발전과 공동 착수
한전 전력연구원(원장 이중호)은 한국남동발전(주), 한국중부발전(주), 한국서부발전(주), 한국동서발전(주)와 함께 ‘1,000MW 석탄화력보일러 수계통 튜브내면 산화스케일 제거 및 폐액처리기준 연구’에 착수했다고 5일 밝혔다.
전력연구원은 본 과제를 통해 국내 최초로 1,000MW 보일러 수계통 튜브의 화학처리 및 폐액처리를 위한 기준을 설정할 방침이다.
화력발전 보일러 튜브는 대부분 철합금으로 구성돼 있어 장기간 운전 시, 급·복수 계통으로 유입되는 부식생성물과 튜브 자체의 부식으로 인하여 고온 산화스케일이 생성될 수 있다.
고온 산화스케일이 튜브내면에 축적되면 보일러의 열 흡수를 방해하고, 튜브의 부식을 가속시켜 튜브가 파손되는 사고로 이어질 수 있다.
따라서, 보일러의 수명관리를 위해서는 튜브 내면의 고온 산화스케일을 화학약품으로 용해하는 화학적 처리 등의 부식관리가 필요하다.
현재 500MW급 표준석탄화력의 경우 1995년에 제정된 화학처리기준을 근거로 고온 산화스케일을 관리하여 적정 시기에 화학처리를 시행하고 있다.
하지만 2016년부터 상업운전을 시작한 1,000MW 석탄화력보일러의 경우 별도의 화학처리 기준이 없는 상황이다.
1,000MW 석탄화력보일러의 스케일 성장특성과 운전환경은 기존의 표준석탄화력과 상이하여 동일 기준을 적용할 수 없기 때문이다..
이에 따라 한전 전력연구원은 1,000MW 보일러의 산화스케일 생성 및 특성 변화를 관찰하여 1,000MW 보일러에 적합한 화학처리기준을 마련할 예정이다.
또한 향후 연료변화에도 대응 가능하도록 튜브재질과 수처리에 따른 스케일을 생성량, 속도, 열전도도 및 결정구조의 변화를 파악하여 기준에 반영할 계획이다.
이와 함께 전력연구원은 보일러의 화학세정으로 인해 발생하는 폐액의 처리기준을 수립하여 환경과 안전에 대한 문제를 철저히 예방할 방침이다.
한전 전력연구원은 2024년 초까지 1,000MW 보일러 수계통 튜브의 화학처리 기준 및 지침을 마련하고 한국서부발전(주)의 태안 9, 10호기에 우선 적용할 계획이다.
이를 통해 화학세정 시기를 연장하고, 세정비용을 감소함으로써 약 68억원의 예산절감 효과가 있을 것으로 기대하고 있다.
전력연구원 관계자는 “그동안 1,000MW 보일러의 경우 500MW급 표준화력과 산화스케일의 성장특성이 달라 화학세정 시기를 결정하기가 어려웠다”라며, “본 과제를 통해 수계통 튜브내면 산화스케일 제거기준을 수립하여 효율적이고 안정적인 전력공급에 기여하겠다”고 밝혔다.