중부발전, 탈질설비 요소수 직접주입 실증 성공

유해화학물질 제로화…석탄발전에 순차 적용

[뉴스토마토 정서윤 기자] 한국중부발전은 발전사 최초로 500MW급 석탄발전 탈질설비 요소수 직접주입 실증에 성공했다고 21일 밝혔다. 요소수는 디젤 엔진에서 선택적 촉매 환원을 통해 질소산화물을 질소로 환원시켜 배출을 절감하기 위해 쓰이는 표준화된 농도의 요소 수용액이다.

 

석탄발전소 대기오염물질 저감을 위한 탈질설비의 환원제로 쓰이고 있는 무수암모니아를 안전한 물질인 요소수로 대체하고, 요소수를 연소가스 통로 내에 직접 분사함으로써 탈질설비 운영의 안전성과 편리성이 크게 향상됐다는 평가다.

 

중부발전은 발전소에서 사용하는 유해화학물질 제로화를 위한 로드맵을 수립해 추진 중에 있다. 이를 위해 발전소 용수 처리에 사용되는 염산, 가성소다 뿐만 아니라 발전소 탈질설비에 사용하고 있는 암모니아를 안전한 물질로 대체하기 위해 석탄발전 탈질설비 요소수 직접주입 기술 개발·실증에 박차를 가하고 있다.

 

지난 2019년 말부터 연구를 추진해 핵심기술인 요소수를 암모니아로 전환하기 위한 최적 온도를 고려한 주입점 선정, 전환시간 최소화를 위한 무화 및 분배기술을 확보했다.

 

지난해는 보령 8호기에 개발품을 설치 완료했고, 올해 4월 성능시험과 신뢰도 시험을 통해 실증에 성공했다. 성능시험 결과, 탈질설비 질소산화물 제거 효율 등 기존설비 대비 높은 성능을 보였다. 현재는 개발품의 신뢰도 향상을 위해 6개월간의 장기 상시 운전을 진행하고 있다.

 

요소수 직접주입 기술은 발전소 안전관리 및 운영의 편리성에 있어서 유리하다. 기존에 사용하고 있는 무수암모니아는 유해물질로 발전소 근무자 안전에 위험 요인이 될 수 있다.

 

발전소 운영에 있어서도 요소수를 직접 주입하기 때문에 요소수 저장, 주입 및 제어설비 등 구성이 간단하고 운전이 편리하다. 기존 요소수 열분해 방식이나 가수분해 방식과는 달리 탈질설비 주입 전 암모니아 전환 설비가 없어 공정안전관리 대상에서 제외된다.

 

중부발전은 이 기술을 석탄발전에 순차적으로 적용하고, 액화천연가스(LNG) 복합발전에도 적용하기 위해 개발된 기술을 고도화할 예정이다.

 

김호빈 중부발전 사장은 "이번 실증에 성공한 탈질설비 요소수 직접주입 기술은 유해화학물질 제로화와 안전한 발전소 운영을 위한 획기적인 기술로 향후 모든 발전소로 확대 적용해 발전소 안전은 물론 지역사회 안전에도 기여할 것"이라고 말했다.

 

한국중부발전은 21일 발전사 최초로 500MW급 석탄발전 탈질설비 요소수 직접주입 실증에 성공했다고 밝혔다. 사진은 중부발전 본사 전경. 사진/한국중부발전

 

정서윤 기자 [e-mail]