[외신 번역/자체 번역] 에너지의 역사: 발전(發電) 산업의 역사 2부
원문 기사: https://www.powermag.com/history-of-power-the-evolution-of-the-electric-generation-industry/
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그러나 당시에는 전력사에서의 석탄의 위치가 이미 너무나도 확고했습니다. 최초의 석탄 화력 증기 발전기는 DC 발전기를 구동하는 증기 엔진에 저압 포화나 과열된 증기를 제공했습니다. 1884년에 최초의 증기 터빈 발전기(열효율이 1.6%에 불과했지만요)를 만든 찰스 파슨스는 2년 후 AC 발전기를 구동하는 최초의 응축 터빈을 도입하여 효율성을 향상시키는 데에 이바지했습니다.
약 10년 후인 1896년, 미국 발명가 찰스 커티스는 제너럴 일렉트릭(GE)에 다른 터빈의 발명을 제안했고, 1901년에는 샤프트를 장착한 디스크의 빠른 회전을 구동키 위해 고압 증기를 사용하는 500kW 커티스 터빈 발전기를 성공적으로 개발하였으며, 1903년에는 세계 최초의 5MW급 터빈을 시카고의 커먼웰스 에디슨사에 납품하는 데 성공합니다. GE의 샌포드 모스박사가 제안한 개선 부스트를 장착한 후속 모델은 대부분 기계식 드라이브나 피킹 유닛으로 사용되었습니다.
1900년대 초까지의 석탄 화력 발전소는 증기 발생기, 이노코마이저, 증발기, 과열기 섹션을 갖춘 1MW에서 10MW 범위의 출력을 하는 것이 특징이라고 할 수 있습니다. 1910년대에 이르러 이것의 주기는 급수 가열용 증기 추출기와 예열기를 갖춘 증기 발생기의 도입으로 크게 개선되었는데, 효율이 약 15%가량 높아졌다고 하지요.
1919년 위스콘신의 오네이다 스트리트 스테이션에서 미분탄 증기 발생기의 시연은 석탄 연소를 크게 개선하여, 더 큰 보일러 구동의 시발점이 됩니다(그림 3). 1920년대에는 1927년에 건설된 벤슨 증기 발생기와 함께 관류식 보일러 적용 및 재가열 증기 발전소의 출현으로 기술이 또다시 한 단계 발전합니다. 재가열 증기 터빈은 단위 정격이 치솟던 1930년대에 300MW수준이 표준으로 정립되었죠. 주증기 온도는 1940년대에 지속해서 증가하였고, 10년간은 배출되는 오염 물질을 줄이기 위한 시도가 계속되었죠. 1950년대와 60년대에는 초임계 주증기 압력을 가지는 최초의 관류식 증기 발생기의 건설 등, 효율성을 개선하기 위한 기술들이 속속 등장하였습니다.
1970년대에는 1,300MW의 단위 정격에 도달하게 됩니다. 1972년, 세계 최초의 통합 석탄 가스화 복합 화력 발전소(독일 발전기 스티아그를 위한 183MW 발전소)가 가동을 시작하였습니다. 그러나 1970년대에 닉슨 행정부가 환경 문제를 해결하기 위해 대기 청정 법을 통과시키며, 이산화황 배출을 완화하기 위한 여러 기술 발전에도 박차가 가해집니다. 1979년 워싱턴 D.C.의 조지타운 대학교 캠퍼스에 선구적인 상업용 유동층 연소 공장이 완공되며 10년의 노력이 빛을 발하기 시작했지요.
한편, 1980년대 초반에는 질소 산화물 배출을 완화하기 위한 2차 조치로 선택적 촉매 학원 시스템의 도입을 포함한 여러 배출 제어 기술이 추가로 개발됩니다. 구성 요소 성능도 21세기에 이르는 기간 동안 비약적으로 개선되었고요. 석탄 발전 역사에서 가장 최근에 일어난 역사적인 사건 중 하나를 꼽는다면 2014년 캐나다 서스캐처원의 바운더리 댐에서 탄소 포집과 저장 기술을 갖춘 최초의 대규모 석탄 화력 발전소의 완공일 것입니다.
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3부에서 계속됩니다
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