발전 업종 원리 및 공정 설명을 통한 온실가스 배출원 설명

소개글

본 자료는 발전분야 (화력, 수력, 원자력)분야의 발전 원리 및 공정도를 통하여 이를 설명하고 이때 발생되는 온실가스 배출원을 나타내고 있다. 따라서 발전 분야의 간략화된 공정도가 필요하거나 설명이 필요한 경우 매우 유용하게 사용될 수 있다.

목차

1. 발전업종의 배출원 설정

1.1 국내 발전 방식 개요
가) 수력 발전
나) 원자력 발전
다) 화력발전
1.2 국내 화력발전 공정특성 및 온실가스 배출원
가) 석탄화력
나) 유류화력
다) 가스화력
라) 내연력

본문내용

다) 화력발전
화력 발전은 석유․ 석탄․ 가스 등의 화석연료의 연소를 통해 생성된 열에너지를 원동기에 의하여 기계에너지로 바꾸고, 발전기를 회전시켜서 기계에너지를 전기에너지로 변환시키는 발전 시스템이다.
화력발전은 원동기의 종류에 따라서 보일러, 기력 발전(증기터빈), 내연력 발전(내연기관), 가스터빈 발전(가스터빈), 콤바인드 사이클 발전(가스터빈과 증기터빈의 병합)등으로 분류된다. 이 중 기력 발전은 열효율이 높고 대출력에 적합하기 때문에, 사업용 화력발전 등에 가장 널리 쓰이고 있다. 전력공급을 목적으로 한 화력발전은 1882년 T.에디슨이 창립한 에디슨 전기회사가 뉴욕시에 발전기를 설치하여, 전기 공급을 한 것이 처음이다. 화력발전은 다른 발전 시스템에 비해, 단기간 내에 원하는 장소에 설치할 수 있다는 장점이 있지만, 연료 자원의 고갈과 대기 및 수질 오염을 야기시키는 단점이 있다.
화력발전 중 대표적인 기력발전에서는 보일러 내에서 연료를 연소하여 얻어지는 열에너지를 물에 전달시켜, 고온․ 고압의 증기로 바꾼다. 이 증기는 증기터빈으로 보내져서, 내부에서 팽창하면서 터빈의 날개차에 회전력을 주어, 열에너지를 기계에너지로 변환시킨다. 증기는 팽창을 한 후 저온․ 저압이 되어, 터빈을 나와서 복수기 내에서 물로 응축된다. 응축된 물은 보일러와 터빈을 순환하여 열의 흡수와 방출을 반복하는 열사이클을 이룬다. 위와 같이 가열 ․ 팽창 ․ 응축 ․ 승압을 하는 열사이클을 랭킨 사이클이라 한다. 위에 설명한 사이클에 사용되는 터빈을 복수터빈이라 한다. 이밖에 자가용 발전 등에서 증기를 응축시키지 않고 팽창을 중도에서 막아 터빈에서 나온 배기가스를 공업 프로세스의 가열원등으로 이용하는 것이 있는데, 이를 배압터빈(backpressure turbine)이라 한다. 랭킨 사이클에서는 터빈에 들어가는 증기 온도 ․ 압력이 높을수록 열효율은 높다. 때문에 보통 증기의 온도는 포화증기 온도 이상으로 가열된 과열증기가 사용된다. 또 터빈에서 팽창과정에 있는 증기를 일단 보일러로 되돌려, 다시 고온으로 가열하여 터빈에서 팽창시키는 재열방식도 일반적으로 채택된다. 재열은 한번만 하는 경우가 많지만, 재열을 두 번 하는 경우도 있으며 그것을 2단재열방식이라 한다. 증기압력은 대형의 기력발전소에서는 이른바 임계압력(臨界壓力 : 게이지 압력 225.6 kgf/㎠)을 초과한 초임계압력의 증기가 사용된다. 또 터빈에서 팽창도중에 증기의 일부만 외부로 추출한 형태를 추기라 하는데, 추기를 이용하여 보일러의 급수를 가열하는 재생방식도 채택된다. 재생방식에서는 복수기에서 증기가 응축될 때 순환수에 빼앗기는 열을 추기 분만큼 감소시킬 수 있어, 사이클 효율을 높이는 효과가 있다.

참고 자료

화력발전실무, 발전공학 등