유동층 연소(FBC)는 고체 연료를 연소시키기 위해 특별히 설계된 독특한 연소 기술입니다. 이 기술의 기본적인 작동 원리는 연료 입자가 재와 모래, 석회암과 같은 다른 과립 물질로 이루어진 뜨겁고 거품이 일어나는 유동층에 부유하고, 분사된 공기가 연소에 필요한 산소를 공급한다는 것입니다. 기체와 고체의 빠르고 밀접한 혼합은 침대 내에서 열 전달과 화학 반응을 빠르게 촉진합니다.
유동층 연소 기술은 값비싼 연료 준비가 필요 없이 다양한 종류의 석탄, 석탄 폐기물, 목질 바이오매스를 포함한 광범위한 저급 고체 연료를 효율적으로 연소시킵니다.
기존 보일러와 비교해 FBC 설비는 동일한 열 부하를 소모하면서도 차지하는 공간이 적어 비용과 유연성 측면에서 상당한 이점을 제공합니다. 또한 FBC는 연소 과정에서 석회석을 사용하여 유황을 침전시킴으로써 이산화황(SOx) 배출을 크게 줄입니다. 이러한 기술 혁신은 열 에너지 전달의 효율성을 향상시킬 뿐만 아니라, 질소산화물(NOx)의 발생도 줄여줍니다.
유동층 연소의 장점FBC의 급속한 성장에는 두 가지 주요 이유가 있다. 첫째, 이 기술은 연료 선택에 자유를 제공하며 다른 기술로는 연소하기 어려운 연료를 사용할 수 있다. 둘째, FBC는 연소 과정에서 질소산화물을 효과적으로 줄일 수 있다. . 배출이 적고, 석회암을 이용하면 유황을 쉽게 제거할 수 있습니다.
유동층 연소 기술은 오염 물질 배출을 줄일 뿐만 아니라, 연소 과정에서 고체 침전 및 용융 문제를 낮게 유지합니다.
유동층 연소 기술의 작동 온도는 750℃~900℃로, 다른 기존 기술의 작동 온도(예: 850℃)보다 훨씬 낮아 질소 산화물 생성을 효과적으로 제어할 수 있습니다. 동시에 FBC의 연소 효율은 기존 연소 공정보다 열교환 효율이 10배 높아 크게 향상되어 환경 친화적입니다.
유동층 연소 시스템은 대략 대기압 시스템(FBC)과 가압 시스템(PFBC)의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 이 두 가지 유형의 시스템은 기포 유동화층(BFB)과 순환 유동화층(CFB)으로 더 세분될 수 있습니다.
대기압 유동화층은 석회암이나 백운석을 사용하여 석탄을 태울 때 방출되는 유황을 포집합니다. 연소 과정에서 공기 분사기는 연소 중인 석탄과 산화제의 혼합물을 부유시켜 액체처럼 흐르는 뜨거운 입자의 부유물을 생성합니다. 이 보일러는 대기압에서 작동합니다.
1세대 가압 유동층 연소 시스템도 혼합물을 부유시키기 위해 산화제와 공기를 주입했지만, 더 높은 압력에서 작동하고 가스터빈을 구동할 수 있는 고압 가스 흐름을 생성했습니다.
가압 유동화층 기술의 점진적인 발전으로 효율성이 향상되었으며, 가스와 증기를 결합하여 최적의 에너지 활용을 달성할 수 있게 되었습니다.
유동층 연소 기술은 많은 장점을 제공하지만, 보일러 내부 튜브의 침식, 공기 입구 막힘으로 인한 온도 불균일 등의 몇 가지 어려움도 있습니다. 또한, 일부 시스템은 부팅하는 데 시간이 오래 걸릴 수 있으며, 최대 48시간이 걸릴 수도 있습니다.
그러나 기술의 발전과 환경에 대한 요구 사항의 증가에 따라 유동층 연소는 여전히 발전하여 배출가스를 줄이고, 효율성을 개선하고, 기존 작동 문제를 해결하기 위해 노력하고 있습니다.
많은 신기술과 마찬가지로 유동층 연소 기술은 미래 에너지 생산에서 계속 경쟁력을 유지할 수 있을까요?