Abstract
Recently, much research has been put into finding the causes and solutions of slagging/fouling problems that occur at the end of the boiler. This slagging/fouling, caused by low-rank coal's ash, disturbs the thermal power and greatly reduces efficiency. In environmental aspects, such as NOx pollution, governments have been implementing restrictions on the quantity of emission gases that can be released into the atmosphere. To solve these problems, research on Ash Free Coal (AFC), which eliminates ash from low-rank coal, is in progress. AFC has advantages over similar high-rank coals because it increases the heating value of the low grade coal, reduces the contaminants that are emitted, and decreases slagging/fouling problems. In this study, using a DTF, the changes of NOx emissions, unburned carbon, and the characteristics of ash deposition were identified. KCH raw coal, AFC extracted from KCH, residue coal, Glencore, and Mixed Coal (Glencore 85wt% and residue coal 15wt%) were studied. Results showed that AFC had a significantly lower emission of NOx compared to that of the raw coal and residue coal. Also, the residue coal showed a higher reactivity compared to raw coal. And finally, In the case of the residue coal and mixed coal, they showed a lower ash deposition than that of low-rank coal.
최근 화력발전 보일러의 운전에 있어서 저등급 석탄의 성분 중 ash의 영향으로 보일러 후단부에서 생성되는 slagging/fouling 문제가 많이 보고 되고 원인 규명 및 해결책을 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 환경적 측면에서도 NOx등 환경적인 문제를 발생시키는 부분에 대해 규제를 가하고 있는 상황이다. 이런 문제점을 해결하기 위한 방법 중 하나인 석탄의 ash를 제거한 AFC(Ash Free Coal)을 활용한 연구가 진행되고 있다. AFC는 저등급탄의 발열량을 높여 기존의 고등급탄을 보완하고 slagging/fouling 문제 및 배출가스의 오염성분을 줄일 수 있는 장점이 있다. 따라서 본 연구에서는, DTF를 이용하여 KCH 원탄과 원탄에서 추출된 무회분탄1, 무회분탄2, 잔탄, Glencore, Glencore과 잔탄을 85:15 비율로 한 혼탄을 이용하여 미연분, NOx 배출특성의 변화와 회 점착 특성을 확인하였다. 그 결과 무회분탄은 원탄과 잔탄에 비해 NOx 배출량이 현저히 낮고, 잔탄은 원탄에 비해 고등급화 되면서 반응성이 훨씬 좋아짐을 확인 하였다. 잔탄과 혼탄의 경우 일반적인 저열량탄 수준보다 낮은 점착성을 나타내는 것을 확인 하였다.
