빈탄화석 보일러를 션화 연탄으로 전환하는 과정에서 발생하는 슬래그 형성 및 버너 손상 문제를 해결하기 위해, 연구 대상으로 600MW 초임계 대향류 보일러를 선정하고, 열 계산과 수치 시뮬레이션 분석을 통해 연소 시스템 개조 방안의 타당성을 중점적으로 연구하였다. 연구 결과에 따르면 차별화된 열 부하 설계, 내측 경사된 측면 버너, 다차원 벽면 부착 바람 등의 기술을 적용하여 버너 구역의 열 부하를 1.71 MW/m²에서 1.44 MW/m²로 낮췄고, 연소실 출구의 배기가스 온도를 1058℃에서 1010℃로 감소시켰다; 개조 후 600MW 부하에서의 시험 결과 비산재 탄소 함량이 개조 전 6.06%에서 1.42%로 감소하였고, 보일러 효율은 92.76%에서 94.03%로 향상되었으며, 각 부하에서 연소실 출구 NOx 배출 질량 농도가 50%~60% 감소하였다. 개조된 보일러는 장기적으로 안전하고 효율적으로 운영될 수 있다. 제안된 개조 기술 방안은 저휘발분 석탄 연소 조건에서 유사 설비의 연소 시스템 최적화 개조에 지침적 의미를 가진다.

대향류 연소 보일러;석탄 적응성;차별화 열 부하;공학 검증