한국전력기술

한국형 배연탈황설비(KEPAR) 계통도 상세 설명

배연 중 황산화물을 제거하는 습식 석회석-석고법 탈황설비의 주요 설비와 가스·슬러리·용수의 이동 경로를 나타낸다. 중앙에 흡수탑(ABSORBER)이 있고, 좌측은 배기가스 계통, 하부는 석회석 공급, 우측은 석고 회수 및 상·하부는 용수·폐수 계통으로 구성된다.

1. 배기가스 흐름 ID FAN과 BOOSTER FAN으로 유입된 배연가스는 GGH(가스-가스 열교환기)와 DUCT COOLER를 거쳐 냉각된 뒤 흡수탑으로 들어간다. 탈황 처리된 가스는 다시 GGH에서 가열되어 STACK(굴뚝)으로 대기에 배출된다.
2. 석회석·흡수탑 내부 LIMESTONE SILO에 저장된 석회석은 슬러지 섬프에서 물과 혼합되고, LIMESTONE SLURRY PUMP로 흡수탑 중간부에 공급된다. 흡수탑 하부에는 산화 교반기(ABSORBER OXIDIZING AGITATORS)가 배치되며, 가스 냉각 펌프·비상 섬프 펌프·오버플로 슬러리 펌프·석고 슬러리 펌프 등이 연결되어 슬러리 순환·배출을 담당한다.
3. 석고 회수 반응으로 생성된 석고 슬러리는 GYPSUM SLURRY PUMP로 이송되어 HYDROCYCLONE에서 입도 분리를 거친 뒤, VACUUM BELT FILTER에서 탈수되어 고체 석고로 회수된다. BELT CONVEYOR로 이송된 석고는 차량 적재 등으로 반출된다. 여과액은 FILTRATE TANK와 펌프를 통해 재활용된다.
4. 용수·산화·세척·폐수 RAW WATER TANK와 펌프에서 공정용수가 공급되고, OXIDATION AIR BLOWER가 흡수탑 산화 반응에 공기를 공급한다. GGH 세척용수는 GGH WASHING WATER PUMP로 공급된다. 공정 중 발생 폐수는 CLARIFIER, WASTEWATER PUMP, WASTEWATER POND 등이 포함된 WASTE WATER TREATMENT SYSTEM으로 처리·관리된다.

도면은 배기가스, 석회석 슬러리, 석고, 물 등 매질별 흐름을 선과 기호로 구분하여 설비 간 연결 관계를 한눈에 볼 수 있게 표현되어 있다.

SCR 선택적 촉매 환원 공정 도식 설명

가로 채널 안에서 질소산화물이 포함된 오염 가스(Dirty Gas)가 암모니아와 촉매층을 거쳐 질소와 수증기 위주의 정화 가스(Clean Gas)로 바뀌는 과정을 나타낸다.

도면 범례 빨간색 원은 질소산화물 NOx, 초록색 원은 암모니아 NH3, 파란색 원은 물 또는 수증기 H2O, 흰색 윤곽 원은 질소 N2를 상징한다.

1. 유입 채널 좌측에서 NOx가 포함된 가스가 유입된다.
2. 환원제 주입 상부 NH3 표기에서 아래로 이어진 주입 격자를 통해 암모니아가 가스에 혼입된다.
3. 촉매 반응 중앙의 CATALYST(갈색 격자층) 구간에서 선택적 촉매 환원 반응이 일어난다.
4. 배출 촉매 이후에는 NOx·NH3에 해당한 색 표식이 사라지고 N2와 H2O 위주로 바뀐 뒤, 우측 Clean Gas로 배출된다.

기본반응식 도면 하단에 함께 제시된다. 일산화질소 경로: 4NO + 4NH₃ + O₂ → 4N₂ + 6H₂O. 일산화질소와 이산화질소가 함께 있을 때: NO + NO₂ + 2NH₃ → 2N₂ + 3H₂O.