Analysis of the clinker formed in circulating fluidized bed boiler

유동층 보일러에 생성된 크링커에 대한 분석

During the commissioning period in Tonghae thermal power plant which is the largest circulating fluidized bed boiler in the nation, a considerable amount of clinker was formed at FBAC and seal pot. Various attempts, for example, concentration analysis, surface phenomena, thermal characterization, and crystal structure of ash, bed sand, limestone, clinker, and mixture of each gradients have been studied to identify the causes of clinker formed in circulating fluidized bed boiler. As the results, the characterization of black particles in which separated from the clinker is more similar to that of bed sand, on the other hand, white particles are more similar to ash. In addition, the sintering temperature of sand is over $1,200^{\circ}C$ and this temperature was decreased as limestone is added to bed material. The cause of clinker was proved that ash was sticked to molten or sintered sand or limestone in the area of high temperature in the circulating system.

시운전중인 국내 최대 규모의 유동층 보일러에서 발생한 크링커의 생성원인을 규명하기 위해 현장에서 크링커 및 사용중인 무연탄의 회, 모래, 석회석을 채취하였다. 발전소에서 시행중인 운전조건을 고려하여 이들에 대한 비율별 및 온도 조건 변화에 따른 각 시료의 성분 분석, 표면형상 관찰, 열특성 분석 및 결정구조 분석을 실시하였다. 크링커는 횐 색과 검은 색 및 갈색 부분으로 되어 있었으며 이를 색깔별로 크게 흰 색 및 검은 색으로 구분하여 실험을 하였다. 그 결과 검은 색은 모래, 흰 색은 무연탄 회에 보다 유사한 특성을 지녔고, 온도에 따른 실험 결과, 모래의 소결온도는 $1,200^{\circ}C$ 이상의 고온인 반면에 모래에 석회석을 혼합할 경우, 소결온도가 낮아짐을 알 수 있었다. 따라서 크링커의 생성원인은 유동층 보일러 내에 고온부가 형성되어 모래와 석회석이 용융 또는 소결된 상태에 무연탄회가 부착되어 형성된 것으로 판단되었다.