펠릿 + 비즈니스

산업용 전력 용도

목재 펠릿은 전 세계, 특히 유럽과 아시아에서 미분탄 발전소의 석탄 대체재로 널리 사용되고 있습니다. 산업용 발전기로 에너지를 생산하기 위해 석탄과 바이오매스를 함께 혼합하는 바이오매스 공동 연소라는 공정을 사용하거나, 바이오매스 전용 연소라고 하는 방식으로 석탄을 목재 펠릿으로 완전히 대체합니다.

공동 소성용이든 전용 소성용이든 목재 펠릿은 석탄과 유사하게 취급됩니다. 펠릿은 개조된 석탄 공장이나 해머 밀을 사용하여 먼지로 분쇄됩니다. 그런 다음 먼지를 공기와 혼합하여 미분탄 보일러 내의 버너에 연결된 파이프를 통해 불어넣습니다. 먼지-공기 혼합물이 점화되어 가스처럼 작동합니다. 물은 수천 개의 작은 튜브를 통해 보일러 내부를 순환합니다. 지속적인 불꽃이 튜브 안의 물을 끓여 증기를 생성합니다. 증기는 압력을 받아 터빈과 발전기를 회전시킵니다. 발전기는 코일 내에서 회전하는 자기장을 이용해 전기를 만들어 전력망에 공급합니다. 사용된 증기는 냉수를 통과하는 파이프에 불과한 콘덴서를 통과하여 다시 물로 변환되고, 랭킨 사이클이라고 하는 연속적인 과정을 통해 보일러로 다시 순환됩니다.

펠릿은 석탄을 쉽게 대체할 수 있는 연료입니다. 펠릿은 쉽게 분쇄하여 먼지로 만들 수 있고 수분 함량(약 6%)이 낮으며 취급이 간편하고 에너지 함량이 톤당 약 18기가줄로 석탄과 비슷합니다.

목재 펠릿은 석탄과 달리 비에 노출되면 분해되기 때문에 외부에 보관할 수 없습니다. 펠릿은 사일로, 돔 또는 창고 건물을 사용하여 내부에 보관해야 합니다. 즉, 목재 펠릿 사용을 위해 미분탄 발전소를 개조하여 이러한 저장고를 추가하고 저장고에서 제분 공정으로 펠릿을 운반하는 별도의 운반 시스템을 설치해야 합니다.

야마가타 현에 위치한 스미토모의 사카타 바이오매스 발전소는 캐나다산 목재 펠릿을 연료로 사용합니다. 사진: 스미토모 코퍼레이션 제공

산업 규모에서 목재 펠릿으로 전기를 생산하는 데는 미분탄 보일러만이 유일한 옵션은 아닙니다. 목재 펠릿은 특수 제작된 순환 유동층(CFB) 보일러에 연료를 공급하여 전기를 생산하는 데도 사용됩니다. 일본에는 많은 CFB 보일러가 가동 중입니다. 보일러 용광로 바닥에는 보통 모래와 같은 불활성 물질로 이루어진 층이 있습니다. 이 침대는 목재 펠릿이 퍼지는 곳입니다. 베드 아래의 노즐에서 들어오는 공기가 베드 재료와 목재 펠릿을 들어 올려 부유 상태를 유지합니다. 이 부유 상태에서 연소가 일어납니다. 열은 보일러 튜브의 물 온도를 높이는 데 사용되며 나머지 공정은 랭킨 사이클을 사용하여 전기를 생성합니다. CFB 보일러의 가장 큰 장점은 목재 펠릿, 우드칩, 야자 껍질 등 다양한 바이오매스 연료를 사용할 수 있다는 점입니다.

전 세계 전력 생산업체들은 현재 탄소 포집 및 저장(CCS) 기술을 상용화하기 위한 경쟁에 뛰어들고 있습니다. 바이오매스 연소 및 공동 연소는 CCS와 함께 대기 중 이산화탄소를 상당량 제거할 수 있는 몇 안 되는 수단 중 하나라는 것은 분명합니다.

캐나다산 목재 펠릿은 대규모 발전소의 산업용 연료로 전 세계로 수출되고 있습니다. 산업 시장에는 영국, 네덜란드, 벨기에, 덴마크, 일본, 한국이 포함됩니다.