배연 탈황설비와 탈황석고

배연 탈황설비와 탈황석고 

 전 세계적으로 환경오염과 친환경 에너지에 대한 관심이 높아지면서 오염물질 배출이 많은 전력산업 특히 석유*석탄 화력 발전소의 오염물질 배출을 최소화하기 위한 노력이 계속되고 있다. 석유*석탄 화력 발전소의 오염물질인 황산화물은 산성비와 호흡기 및 피부질환의 주요 원인이 되는 만큼 철저한 오염물질 제거를 위해서는 관련 연구와 설비에 많은 투자가 요구되는데 한국은 오염물질 제거를 위해 배연 탈황 설비를 채택하여 투자하고 있다.

[그림1. 한국형배연탈황설비]

출처  : 한국전력기술

 배연 탈황 장치란 석탄*석유화력 발전으로 인해 발생하는 황산화물의 제거를 위해 사용되는 설비로 배연 탈황설비(FGD : Flue Gas Desulfurizer)가 있는데 크게 습식과 건식으로 나누어지며 탈황제거 효율, 설비 신뢰도 및 경쟁력이 우수하다는 장점으로 습식 탈황설비가 많이 사용된다.

 한국은 습식 탈황 설비의 장점으로 습식 탈황설비를 채택했으며 더 나아가 자체 기술로 한국형 배연탈황설비(KEPAR : Korea Electric Power Absorption Reactor)를 개발하여 국내 화력발전소에 설치공사를 완료 했다.

[그림2. 배연탈황설비 반응식]

출처  : 한국전력기술

 위그림은 한국형 배연 탈황설비의 일반적인 반응식이며 CaCO3 이외 에도 Ca(OH)2 , Mg(OH)2 , NaOH 같은 탈황 흡수제도 사용된다. 이를 통해 석탄, 석유 등 화석연료가 연소될 때 발생되는 황산화물(SOx)을 석회석 슬러리(고체와 액체의 혼합물 또는 미세한 고체입자가 물 속에 현탁된 현탁액)에 흡수·반응시켜 제거하며 오염물질의 90% 이상이 제거된다. 

 재밌는 점은 황산화물(SOx)을 제거하는 반응에서 부산물로 석고를 발생 된다는 점인데 부산물로 발생한 석고가 자연에서 채광되는 석고와 거의 동질의 품질을 가지고 있어 주로 수입에 의존하는 천연석고 대체재로서 그 가치를 인정받아 시멘트, 석고보드 등에 재활용 될 수 있어 경제적 가치다 높다는 점이다. 특히  최근 석고보드의 주원료인 인산석고(화학석고)에서 방출되는 라돈이 사회 문제화되어 친환경 석고 대체재로서 황산화물(SOx) 제거에서 발생한 석고의 경제적 가치가 더욱 주목받고 있다.

사업장	발전량	발전량	원단위 발전량	재활용량	재활용률
	(GWh)	(톤)	(톤/GWh)	(톤)	(%)
삼천포	15,559	176,228	11.3	176,378	100.1
영흥	39,363	448,620	11.4	421,222	93.9
영동	678	4,106	6.1	4,293	104.6
여수	4,822	35,412	7.3	35,412	100.0
합 계	60,422	664,366	11.0	637,305	95.9

[표3. 남동발전 2017년 탈황석고 사용현황]

출처  : 한국남동발전

 이러한 강점으로 부산물인 탈황 석고를 이미 발전소에서는 재활용해 판매하고 있으며 특히 석고보드에 적극 활용되고 있다. 또한 한국남동발전은 탈황 석고의 우수성을 인정받아 국내 최초로 2015년 일본으로 수출하고 있으며 부산물 3천만톤 활용을 달성 했 다. 이는 자체기술로 만든 한국형 배연탈황설비(KEPAR : Korea Electric Power Absorption Reactor) 시설의 쾌거로 환경오염 감소뿐만 아니라 경제적인 이익이라는 두 마리 토끼를 잡은 것이며 친환경과 경제적 이익에도 도움이 된다는 점에서 좋은 예가 되고 있다.

자료출처

1.한국전력기술(https://www.kepco-enc.com/portal/contents.do?key=1449)

2.경남매일(http://www.gnmaeil.com/news/articleView.html?idxno=353289)

3.네이버 지식백과