암모니아-석탄 혼소 발전 방식은 발전기의 탄소 배출 수준을 현저히 줄일 수 있지만, 암모니아 혼입량이 너무 높거나, 혼합 암모니아/순암모니아 버너 배치가 부적절하거나 암모니아-석탄 혼소 효과가 좋지 않을 때, 누출된 암모니아 가스가 저온에서 SO₂/SO₃와 반응하여 저온 열면의 부식 및 재적층 막힘 위험을 증가시킨다. 이에 250℃와 150℃에서 NH₃-SO₂-O₂-CO₂-H_2O(g)-N₂ 산화성 분위기 하에서 20호강 및 ND강 시편에 대한 168시간 연속 부식 실험을 수행하였으며, 주로 온도, NH₃ 체적분율, 비산재 도포가 금속 시편 부식 속도에 미치는 영향을 연구하였고, 부식 후 금속 시편 및 재 샘플에 대한 미세 형상 및 광물상 분석을 수행하였다. 결과는 암모니아 체적분율이 0.0025%에서 0.0050%로 증가함에 따라 ND강 시편의 평균 부식 속도가 58% 감소했음을 보여주었다. 비산재를 도포한 20호강은 NH₃ 체적분율이 0.005%인 분위기에서 부식 속도가 현저히 가속되었으며, 평균 부식 속도는 0.0036 mg/(cm².h)에 달했다. 온도 상승은 부식 속도를 크게 가속시켰으며, 250℃에서 비산재가 도포된 ND강의 평균 부식 속도가 가장 빨라 0.0112 mg/(cm².h)에 이르렀다. 250℃에서 비산재가 도포된 ND강 재 샘플에서는 새로 생성된 CaSO₃가 검출되었으며, 이는 재 입자 간 결착을 촉진하는 것으로 보인다. 150℃에서 비산재가 도포된 20호강 부식 후 재 샘플에서는 심각한 압축 응집 현상이 나타났으며, 이는 주로 새로 생성된 NH_4HSO₄와 (NH₄)_2SO₃가 재 입자 간 응집 효과를 촉진하기 때문이다. 향후 석탄 발전소에서 암모니아를 대량 혼소할 경우, 특히 중고황 석탄 연소 시 비산재 특성 변화 및 저온 열면의 재 부식 위험을 특별히 주의해야 한다.

암모니아-석탄 혼소; 저온 부식; 암모늄염; 재적층