탈황폐수처리장 스케일생성 방지제 개발로 폐수처리비용 절감

發電所 案內圖 98년도 경영목표에 대해 말씀 드리면 발전소 건설공정 준수, 전력수요의 효율적 관리, 경영효율 향상과 Cts부두 1회사장 방류구 연료하역부두 저탄장 CTS부두 Cts부두 Cts부두 Cts부두 Cts부두 Cts부두 1,2호기 98년도 경영목표에 대해 말씀 드리면 발전소 건설공정 준수, 전력수요의 효율적 관리, 경영효율 향상과 보일러건물 취수로 7,8호기 T/G건물 2회사장

發 電 系 統 圖 보일러 345kV 송전탑 연 돌 연료부두 저탄장 발전기 터 빈 변압기 탈황설비 미분기 전기집진기 취수로 회저장조 복수기 회처리장 진양호 배수로 수처리실

1. 용어설명 배연탈황설비 배기가스에 함유된 황산화물을 제거하는 설비 95.5% 처 리 전 처 리 후 황 산 화 물 1. 용어설명 배기가스에 함유된 황산화물을 제거하는 설비 배연탈황설비 95.5% 황 산 화 물 600 550ppm 400 200 25ppm 처 리 전 처 리 후

2. 폐수처리공정 ○ ○ ○ ○ ○ ∇ 탈 황 폐 수 처 리 배연탈황설비에 발생되는 각종 불순물을 처리하는 공정 개 요 2. 폐수처리공정 탈 황 폐 수 처 리 개 요 배연탈황설비에 발생되는 각종 불순물을 처리하는 공정 1차 처리 COD제거 크롬환원 ○ 아질산소다 황산 제1철 염 산 산화(폭기) 저장조 ○ 공 기 중금속제거 불소제거 2차 처리 ○ 킬레이트 염화칼슘 중금속제거 칼슘제거 3차 처리 ○ 가성소다 잔류COD 불소제거 4차 처리 ○ 차염소산 나트륨 불소흡착탑 회(Ash) 회처리장 최종 처리 ∇ 염산 가성소다

3. 현상파악 0 개월 1 개월 2 개월 3 개월 1차처리 반응조

3. 현상파악 3.1 스케일 부착현황 교반기 벽 면 배 관

철 5% 기 타 4% 칼슘 9% 석탄재 15% 황 14% 석회석 19% 알류미늄 23% 용해염 25% 규소 49% 20% 0% 40% 60% 80% 100% 규소 49% 알류미늄 23% 황 14% 칼슘 9% 철 5% 석 고 38% 용해염 25% 석회석 19% 석탄재 15% 기 타 4%

3. 현상파악 3.2 스케일 제거작업 현황 ◈ 스케일 제거작업은 약 1회/3개월 시행 400mm 연구팀 관리기준 (300ppm) 300mm 200mm 100mm 0mm 9월 12월 3월 7월 ◈ 스케일 제거작업은 약 1회/3개월 시행 ◈ 1주일간 교반기에 부착된 스케일두께는 약 23mm

3. 현상파악 3.3 스케일 제거작업 현황 설비 유지보수비용 4회/년 시행 증가 스케일 제거작업 시행 작업자 안전사고 위험 20일/년 이상 설비운전정지

3. 현상파악 3.4 스케일 제거작업 현황 5회 4회 3회 2회 1회 0회 보령 태안 당진 하동

3. 현상파악 3.5 수질현황 스케일제거작업 이전 COD 스케일제거작업 이후 COD 1차처리 침전조 반응조 저 장 조 2차처리 300ppm 200ppm 100ppm 0ppm 400ppm 500ppm 1차처리 침전조 반응조 저 장 조 2차처리 3차처리 최종처리

3. 현상파악 3.6 스케일 제거작업 전/후 처리수질 변화 스케일두께 = -104 + 1.07COD (R-제곱=88.4%)

3. 현상파악 수질악화 1 설비 유지보수비용 증가 2 작업자 안전사고 위험 20일/년 이상의 설비정지 4 3 3.7 현상파악 정리 수질악화 1 설비 유지보수비용 증가 2 작업자 안전사고 위험 20일/년 이상의 설비정지 4 3

4. 원인분석 왜 스케일이 생성되는가 4.1 주요요인 정리 계통도 유입수질 처리공정 운 영 설 비 문제점 요 인 1차 요인 요 인 1차 요인 1차 요인 2차 요인 3차 요인 2차 요인 3차 요인 유입수질 고 유황 석탄 연소 질소-황이 결합해 N-S COD성분 변형 N-S COD 분해 시 황산이온 발생 유해 중금속 함유 (Al, Mg, etc) 주입약품간 반응진행 정체 중 부가반응 진행 (폐수성분/주입약품) 회(Ash) 고농축 미 반응 석회석 유입 ( 칼슘 공급 ) 반응조건 상이로 2차 반응 진행 N-S COD 분해 시 황산이온 발생 왜 스케일이 생성되는가 석탄, 석회석에 다량 광물질 포함 유해 중금속 함유 (Al, Mg, ect) 처리공정 처리대상 물질 다양 주입약품 다양 주입약품간 반응진행 운 영 폐수발생량 불 일정 폐수정체시간 증가 정체 중 부가반응 진행 (폐수성분/주입약품) 설 비 집진극 불량 전기 집진기 효율저하 회(Ash) 고농축 석회석 Ball Mill 불량 석회석 분쇄 미흡 미 반응 석회석 유입 ( 칼슘 공급 ) 계측기 잦은 오류 ( 2회 이상/월) 주기적 교정 또는 교체 미 실시 반응조건 상이로 2차 반응 진행

4. 원인분석 석고 성분 시멘트 강화제 성분 녹 성분 4.2 스케일 생성 경로 추정 SiO₂+CaO +Al₂ +Fe₂ → aXSiO₂ –bXCaO -cXAl₂ +dXFe₂ 석탄재 주입약품 석회석 탈황폐수 FeSO₄+2HCl → FeCl₂+H₂ 12FeCl₂+12HCl+3O₂→ 12FeCl₃+6H₂ FeCl₃+3H₂ → Fe ↓ +3HCl 2FeCl₃+3H₂ → Fe₂ +6HCl SO₄ O O₃ (OH)₃ 석고 성분 시멘트 강화제 성분 녹 성분 CaCO₃+CO₂+H₂ → Ca(HCO₃ FeSO₄+Ca(HCO₃ → CaSO₄+Fe(HCO₃ +7H₂ O )₂

현 장 적 용 공 정 개 선 5.대책실시 스케일생성 방지제 개발 대책 1 대책 2 대책 3 스케일생성 방지제 스케일 용해약품 5.1 대책실시 계략도 대책 1 스케일생성 방지제 개발 스케일생성 방지제 스케일 용해약품 기존약품 변경 대책 2 현 장 적 용 대책 3 공 정 개 선

5.대책실시 5.2 대책1-스케일생성 방지제 개발 스케일생성 방지제 개미산 30 분산제 1.5 탄산리튬 39.4 침투제 초산 계획 실험 결과 5.2 대책1-스케일생성 방지제 개발 스케일생성 방지제 개미산 30 분산제 1.5 탄산리튬 39.4 침투제 초산 35.6 중아황산나트륨 16.5 스케일 용해약품 (mg/l) 대체약품

5.대책실시 5.3 대책1-스케일생성 방지제 개발 - 기존 약품 변경 구분 개선전 목표 개선후 구분 개선전 목표 개선후 계획 실험 결과 5.대책실시 5.3 대책1-스케일생성 방지제 개발 - 기존 약품 변경 - 스케일생성 방지 - 처리효율 500 400 300 200 100 60 50 40 30 20 10 78% 감소 77% 감소 C O D (ppm) C O D (ppm) 구분 개선전 목표 개선후 구분 개선전 목표 개선후 제1 pH 조정조 438 110 97 최종 처리수 53 11 12

6.효과파악 효 과 관 련 문 서 ○ 설비운영 신뢰성 향상 ○ 지적재산권 확보 ○ 동종 산업계 파급효과 등 스케일 생성 방지 효 과 관 련 문 서 ○ 설비운영 신뢰성 향상 ○ 지적재산권 확보 ○ 동종 산업계 파급효과 등 스케일 생성 방지 국내특허출원 완료 및 국제특허 출원예정 태안화력 구매완료 당진화력 구매추진중 영흥, 삼천포, 보령 등 해외건설 발전소 적용

감사합니다!