복합화력발전소 용수의 인산염 사용에 대하여

인산염 사용 목적에 대하여 발전소 Drum에 인산염 투입 목적은 경도성분이 Boiler에 유입되면 온도상승에 따른 용해도 감소로 Scale을 형성하게 되는데 이와 같은 현상을 방지하고 경도성분을 Sludge상태로 변화시켜 Blow-Down시키기 위해서 투입하게 됨. 인산이온은 아래수식과 같이 칼슘과 반응하여 현탁부유성 물질의 인산염을 형성하며 비등전열면에서는 그다지 석출하지 않고 Boiler Water Blow-Down 에 의해서 계통 외부로 배출 됨. 10Ca+2 +2OH- + 6PO4-3 ⇆ 3Ca3 (PO4 )2 Ca(OH)2 또한 인산염은 120℃ 이상의 고온에서는 온도가 상승함에 따라 용해도가 감소하며 350℃ 에서는 거의 ‘0’이 되어 고체상태를 형성하므로 Boiler Water 중의 인산이온 농도는 고부하시에는 주입 농도보다 낮아지고 저부하시에는 높아지는 잠복현상의 원인이 되기도 함. 하지만 현재 문제가 되고 있는 #2 HRSG HP Drum 의 높은 인산염 농도의 경우는 정상운전 상태가 아닌 Boiler 습식보존 중의 인산염 농도이므로 위에서 언급한 바와 같이 Scale 형성이나 잠복현상에 대해 안전하다고 판단됨. 또한 보존방법의 채택에 있어서 2주일 이내일 경우 습식보존을 시행하며 2주 이상의 경우는 건식보존을 하여야 하는데 습식보존으로 2주 이상 관리 되었으므로 Drum 내부 부식관리를 위한 pH 농도를 휘발성이 강한 암모니아로 유지할려는 것은 비현실적임. 또한 탈산소제용으로 투입하고 있는 하이드라진(N2H4)의 경우 습식보존중이므로 수식에서 보듯이 205℃에서 분해가 되어 2N2H4 + HEAT + 2H2O ⇆ 4NH4 + O2 로 되어 pH 상승효과도 일어나지 않아 부득이 각 Drum(HP & IP)에 인산염을 투입하여 pH를 유지하고 있음이 현실임. 또한 현재 습식보존 중 인산염 농도에 대한 관리기준은 없으며 정상 운전 중 HP & IP Drum에 대한 관리기준은 K-Power 자료를 참고 바랍.