서부발전과 ‘고효율 철산화물 집진필터’ 개발
서부발전은 발전소 주변지역 환경오염을 방지하기 위해 2016년 중소기업과 공동으로 ‘고효율의 철산화물 집진(集塵)필터’ 개발을 추진해 최근 상업화에 성공했다. 서부발전의 이번 개발 성공은 대기환경전문기업 (주)이엠코(대표 조한재·이승재)와의 협업으로 가능했다.
이엠코는 철산화물 집진필터 및 시스템을 비롯해 질소산화물 저감설비, 휘발성 유기화합물 및 독성물질 처리 설비, 암모니아 및 악취 처리 시스템 등 대기오염 방지기술 전문기업이다.
이승재 대표는 “발전사의 복합화력의 발전소는 주기적으로 2~5주 가량 계획예방정비를 하는데, 이때 부식된 미세먼지(철산화물)가 계획예방정비 이후 발전설비의 재가동 시 연돌을 통해 배출되어 인근지역에 낙진이 되는 문제가 대두돼왔다”고 설명했다.
이엠코는 서부발전 연구개발팀과의 개발 협업에 앞서 남부발전과 발전소 운영에 전혀 영향을 미치지 않고 배열회수 보일러에 손쉽게 적용 가능한 철산화물 집진장치를 세계최초로 공동 개발해 실증을 완료한 바 있다.
이승재 대표는 “최종 개발 당시에는 계획예방정비 이후에 한시적으로 사용했으나, 이후 상시발전운영 중에도 필터를 사용하고자 하는 필요성이 대두돼 고내구성 필터를 만들자는 의도로 시작한 것”이라고 설명했다. 이엠코는 서부발전 군산발전본부와 고효율 철산화물 집진필터 개발을 1년 간 진행했다.
2017년 중소기업청의 성능 인증 및 2018년 산업통상자원부의 신제품(NEP) 인증을 받았고, 한국전력 주관 국제발명대전에서 대상을 수상하는 등 대외적으로 제품의 우수성을 인정받았다.
이엠코는 지난 2014년 서부발전 군산발전본부에 고효율 철산화물 집진장치를 최조로 설치/준공한 데 이어, 남부발전 부산발전본부에 8기 그리고 2017년 서부발전 평택발전본부 2기에 확대 적용했다.
고효율 철산화물 집진필터는 기존 HRSG(배열회수보일러·Heat Recovery Steam Generator)에 별도의 추가 공간 없이 집진이 가능한 기술로, 집진 부하량의 증가에도 발전설비의 운전에 영향을 미치지 않는 설비다.
또한 철산화물의 특성 및 HRSG의 높은 선속도(linear velocity), 배출 가스량, 온도 등 내부특성을 반영해 초기 투자비 및 운전비용을 최소화했다. 발전설비 운전과 연계해 운전될 수 있도록 자동 및 수동운전이 가능하고, 발전소 중앙제어실(DCS)에서 운전 감시 및 조작할 수 있다.
이엠코 집진장치의 집진은 입자의 관성에 의해 불규칙한 여과필터의 사(絲·가는 실)면에 충돌 후 점착하는 원리다. 집진 이후에도 입자가 틈새를 막지 않고 사면에 접촉돼 있어 압력부하의 증가량이 낮다.
집진장치는 수직형 배열회수보일러(HRSG)와 수평형 배열회수보일러에 맞게 각각 두 종류가 있다.
이승재 대표는 집진장치의 핵심 기술인 필터와 관련해 “3차원 망상구조에 점착성을 부여해 낮은 압력부하에도 고효율로 집진할 수 있는 것이 특징”이라고 설명했다.
이엠코는 서부발전과 고효율 집진필터 개발을 성공적으로 마무리하고 올해 초부터는 복합화력발전소의 ‘황색매연(황연) 저감설비 성능개선을 위한 기술개발’에 착수했다. 이엠코는 내년 3월까지 진행되는 기술개발에서 지난 3월 서부발전과 협약을 맺고 이미 2개월만에 저감설비 현장설치를 완료하여 시험을 진행하고 있으며 약10여 년간 불가능한 것으로 여겨져 왔던 기존 기술의 한계를 완벽히 극복한 것으로 평가받아 서부발전 서인천발전본부에 확대적용을 계획하고 있다.
황연은 복합화력발전소에서 기동초기 약0~50% 부하영역에서 질소산화물 중 이산화질소(NO2)의 농도가 높아 황색매연의 형태로 배출되는 현상으로 오래 전부터 주변지역의 주된 환경민원 사항이었다.
현 정부의 미세먼지 대책에 발맞춰 이엠코의 집진장치 기술이 주목받고 있다. 환경부를 비롯해 각 발전사들이 이엠코의 집진장치에 관심을 보이고 있다.
이승재 대표는 “이엠코의 비전처럼 지속적인 연구개발을 통해 에너지 친환경기술(Eco-Technology)을 만들어(Mapping) 나가겠다”고 밝혔다.
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