KR101925882B1 - 저탄장 자연발화 방지방법 - Google Patents

저탄장 자연발화 방지방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 구현예는 석탄 더미 위에 고열량 보조연료를 도포하여 층을 형성하는 것을 포함하고, 상기 고열량 보조연료는 발열량이 5,700 kcal/kg을 초과하는 연료인 저탄장 자연발화 방지 방법에 관한 것이다. 이를 통해, 본 발명은 저탄장의 자연발화를 방지할 뿐만 아니라, 열량 보조 효과를 대폭 향상시키고, 저탄장에 적용 후 저급탄에 대한 우수한 단열효과를 구현할 수 있으며, 저장안정성이 우수하여 장기간 외부에서의 보관이 가능하고, 연료의 열량손실을 방지하고, 연소 효율을 향상시킬 수 있어 환경오염을 저감할 수 있는 옥내형 저탄장 자연발화 방지 방법을 제공할 수 있다.

Description

저탄장 자연발화 방지방법{METHOD OF PREVENTING SPONTANEOUS COMBUSTION IN COAL YARD}
본 발명은 저탄장 자연발화 방지방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 고열량 보조연료를 이용하여 옥내형 저탄장에서 저급탄의 자연발화를 방지하는 방법에 관한 것이다.
석탄은 풍부한 매장량, 저렴한 가격, 공급원의 안정성 등으로 인해 전 세계적으로 화력발전소의 근간이 되는 원료로서 사용되고 있다. 전력원으로서 석탄화력의 비중이 증대됨에 따라 석탄 수입량 또한 증가하고 있고 자연발화 및 클링커 발생의 문제점이 많은 저등급 석탄(low rank coal)의 수입비중과 수입량도 대폭 증가되고 있다.
500MW 표준석탄화력발전소의 경우 통상 연료탄을 1∼3개월 저탄 후 사용하고 있으며, 자연발화가 연간 8,000∼10,000회 정도로 빈번하게 발생하고 있다. 자연발화 현상은 석탄의 열량손실(손실률 약 5.85% 이하)뿐 아니라 석탄의 발화 시 발생하는 유해가스 및 흄(fume)으로 인한 저탄장 내의 작업환경 악화 및 이로 인한 주변지역의 민원을 야기한다. 또한, 소화 시 물 분사로 인한 석탄의 이송 및 연소장애를 유발하고 컨베이어 벨트를 이용한 운송 과정에서의 화재 및 미분기 계통에서의 분진폭발 등 설비의 대형손상사고 위험성이 커지고 있다.
현재 석탄화력발전소에서는 고수분 및 고휘발분 함량의 저등급 아역청탄을 대량 혼합하여 연소하고 있는데 고수분 저등급 아역청탄의 경우 탄 자체의 높은 휘발분과 다량의 수분이 증발하면서 잔류하는 높은 기공성으로 인해 산소와의 반응성이 커 자연발화의 가능성이 매우 높은 특성을 보이고 있다.
자연발화 빈발 저등급 석탄의 경우 산소관능기(C=O, O-H, O-C=O)의 농도가 높고 표면이 친수성(hydrophilic)인 특성이 있으며, 산소관능기는 외부에 공여(donor) 할 수 있는 자유전자가 풍부하여 외부물질(대기 중의 수분 및 산소 등)을 흡착하여 안정한 화합물로 전환하려는 성질이 강한 특성이 있다. 자연발화 빈발 저등급 석탄으로는 아역청탄 및 갈탄 등을 예로 들 수 있으며, 이들은 대기 중 산소 및 수분의 흡착 및 발열반응에 의해 자연발화가 더욱 쉽게 발생하게 된다.
종래의 자연발화에 대한 대응책으로는 시멘트고화제 또는 고분자 경화제를 이용한 비산방지제를 석탄 더미에 살포하여 자연발화 방지효과를 얻는데 그친 경우가 대부분이다. 그러나 이 방법은 강우, 강풍에 탈리되기 쉽고 친수성이어서 수분의 침투현상을 발생시킬 뿐 만 아니라 미분 및 연소장애의 원인이 되기도 하여 자연발화 현상을 방지 또는 억제하기 위한 획기적인 수단이 되지 못하고 있다.
다른 종래의 대응책으로는 건조한 석탄에 유분(oil)을 고온으로 흡착시키거나 압착 또는 성형을 통해 표면을 개질하는 방법이 있다. 그러나 이 방법은 저급탄의 표면을 개질 변형하기 위해 너무 많은 에너지가 투입되기 때문에 경제성이 매우 낮아 실제 석탄화력발전소에 적용되기 어렵다.
따라서 종래에 사용해 왔던 비산방지제의 생략이 가능하여 연소부산물을 최소화하고, 연소설비의 부담을 저감하며, 연소효율을 향상시킬 수 있는 새로운 자연발화 방지 방법의 개발에 대한 요구가 증가하고 있다.
본 발명의 하나의 목적은 저탄장의 자연발화를 방지할 뿐만 아니라, 열량 보조 효과를 대폭 향상시키고, 저탄장에 적용 후 저급탄에 대한 우수한 단열효과를 구현할 수 있으며, 저장안정성이 우수하여 장기간 외부에서의 보관이 가능하고, 연료의 열량손실을 방지하고, 연소 효율을 향상시킬 수 있어 환경오염을 저감할 수 있는 저탄장 자연발화 방지 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 구현예는 석탄 더미 위에 고열량 보조연료를 도포하여 층을 형성하는 것을 포함하고, 상기 고열량 보조연료는 발열량이 5,700 kcal/kg을 초과하는 연료인 옥내형 저탄장 자연발화 방지 방법에 관한 것이다.
상기 석탄은 역청탄, 아역청탄 및 갈탄 중 1종 이상을 포함하는 저급탄(low rank coal)일 수 있다.
상기 고열량 보조연료는 페코크(petcoke)를 포함할 수 있다.
상기 페코크(petcoke)는 황(sulfur) 성분을 0.31 중량% 내지 6.32 중량%로 포함할 수 있다.
상기 페코크(petcoke)는 수분 0.6 중량% 내지 3.9 중량%, 고정탄소 82 중량% 내지 92 중량%, 휘발분 5 중량% 내지 15 중량% 및 연료비 6 내지 17인 반무연탄 등급의 페코크일 수 있다.
상기 층의 두께는 1m 내지 1.5m일 수 있다.
상기 고열량 보조연료는 발열량이 석탄 발열량의 1.5 배 내지 1.7 배일 수 있다.
상기 고열량 보조연료는 저위 발열량이 8,213 kcal/kg 내지 8,567 kcal/kg 이고, 고위 발열량이 8,400 kcal/kg 내지 8,803 kcal/kg일 수 있다.
상기 고열량 보조연료는 활성화 에너지(kJ/mol), 빈도상수(s-1) 및 1,100 내지 1,400℃에서의 반응속도상수 중 하나 이상의 지표가 석탄보다 높은 값을 갖는 것일 수 있다.
상기 고열량 보조연료는 활성화 에너지가 78.60 kJ/mol 내지 92.80 kJ /mol일 수 있다
상기 고열량 보조연료는 빈도상수가 3.0E+01 s-1 내지 9.0E+02 s-1일 수 있다.
상기 고열량 보조연료는 1,100 내지 1,400℃에서 반응속도상수가 0.946 내지 0.990일 수 있다.
상기 고열량 보조연료는 분쇄도 지수(HGI)가 73 내지 139일 수 있다.
상기 석탄은 80 중량% 내지 90 중량%로 저탄되고, 상기 고열량 보조연료는 10 중량% 내지 20 중량%로 저탄되는 것을 포함할 수 있다.
상기 옥내형 저탄장 자연발화 방지 방법은 상탄용 리클레이머를 수직방향으로 움직여 저탄된 석탄 및 고열량 보조연료를 혼합 및 상탄하는 것을 더 포함할 수 있다.
상기 옥내형 저탄장 자연발화 방지 방법은 리클레이머가 회전하면서 채취날개의 하단부가 석탄을 채취하고 채취날개의 측면부가 안식각에 의해 흘러내린 고열량 보조연료를 채취하여 혼합하는 것을 포함할 수 있다.
상기 리클레이머에 의한 혼합은 석탄 90 내지 95 중량% 및 고열량 보조연료 5 중량% 내지 10 중량%의 비율로 노에 투입되도록 제어될 수 있다.
본 발명은 저탄장의 자연발화를 방지할 뿐만 아니라, 열량 보조 효과를 대폭 향상시키고, 저탄장에 적용 후 저급탄에 대한 우수한 단열효과를 구현할 수 있으며, 저장안정성이 우수하여 장기간 외부에서의 보관이 가능하고, 연료의 열량손실을 방지하고, 연소 효율을 향상시킬 수 있어 환경오염을 저감할 수 있는 옥내형 저탄장 자연발화 방지 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명 일 실시예의 자연발화 방지 방법에 의해 저탄된 석탄 더미 및 고열량 보조 연료를 나타낸 측단면도이다.
도 2는 본 발명 일 실시예의 저탄장 자연발화 방지 방법을 나타낸 측면도이다.
도 3은 본 발명 일 실시예의 저탄장 자연발화 방지 방법을 나타낸 정면도이다.
도 4는 본 발명 일 실시예의 자연발화 방지 방법에서 리클레이머의 석탄 채취 날개와 석탄 더미의 접촉부를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명 일 실시예의 자연발화 방지 방법이 적용되는 옥내형 저탄장의 평면도를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명 일 실시예의 자연발화 방지 방법이 적용되는 옥내형 저탄장의 측면도를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명 일 실시예의 자연발화 방지 방법이 적용되는 옥내형 저탄장의 정면도를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명 실시예 6의 자연발화 방지 특성 평가 결과를 나타낸 것이다.
도 9는 비교예 2의 자연발화 방지 특성 평가 결과를 나타낸 것이다.
본 발명의 일 구현예는 석탄 더미 위에 고열량 보조연료를 도포하여 층을 형성하는 것을 포함하고, 상기 고열량 보조연료는 발열량이 5,700 kcal/kg을 초과하는 연료인 옥내형 저탄장 자연발화 방지 방법에 관한 것이다.
이를 통해, 본 발명은 저탄장의 자연발화를 방지할 뿐만 아니라, 열량 보조 효과를 대폭 향상시키고, 저탄장에 적용 후 저급탄에 대한 우수한 단열효과를 구현할 수 있으며, 저장안정성이 우수하여 장기간 외부에서의 보관이 가능하고, 연료의 열량손실을 방지하고, 연소 효율을 향상시킬 수 있어 환경오염을 저감할 수 있는 옥내형 저탄장 자연발화 방지 방법을 제공할 수 있다.
구체적으로, 상기 자연발화 방지 방법은 저탄장에서 석탄 더미의 표면에 고열량 보조연료를 도포하여 단열층을 형성할 수 있다. 이를 통해, 저탄장의 자연발화를 방지하고, 단열특성을 구현하면서도, 강우 및 강풍에 의한 탈리, 역취 냄새, 미분 비말, 분진 발생, 연소 장애 등을 방지할 수 있다. 또한, 별도의 비산방지제 처리 또는 석탄의 표면 개질처리를 생략할 수 있어 석탄 이송 설비 문제 발생, 미연분 발생, 연소 장애 등의 발생을 방지하고, 연소 효율 향상 및 온실가스 배출 저감 등의 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 저탄장 자연 발화 방지 방법은 예를 들면 친환경 발전 산업 및 청정 석탄 화력 발전소 등에 적용하기에 유리할 수 있다.
상기 저탄장은 예를 들면 옥내형 저탄장일 수 있다. 이러한 경우, 강우 및 강풍에 의한 탈리, 역취 냄새, 미분 비말, 분진 발생 등을 방지하는 효과가 더욱 우수할 수 있다.
상기 석탄은 특별히 제한되지 않으나, 구체적으로 역청탄, 아역청탄 및 갈탄 중 1종 이상을 포함하는 저급탄(low rank coal)일 수 있다. 상기 저급탄은 예를 들면, 발열량이 5,700 kcal/kg 이하인 발전용 연료일 수 있다. 이러한 경우, 원료의 수급이 유리할 뿐 아니라 가격이 저렴하여 경제성이 더욱 향상될 수 있다.
상기 고열량 보조연료는 발열량이 5,700 kcal/kg을 초과하는 연료를 의미하는 것으로, 발전 설비에서 연소 가능한 연료라면 특별히 제한되지 않는다. 상기 고열량 보조연료의 발열량이 5,700 kcal/kg 이하인 경우 석탄, 특히 저급탄 등과 함께 연소 시 연소 효율이 저하될 수 있으므로, 본 발명에서는 발열량이 5,700 kcal/kg을 초과하는 고열량 보조연료를 사용함으로써, 단열층 형성에 의한 저탄장의 자연발화 방지 효과와 함께 열량 손실을 보완하고, 연소 효율을 향상시킬 수 있다.
고열량 보조연료의 상한은 특별히 제한되지 않으나 발전 설비 운용의 비용적인 측면을 고려하였을 때 예를 들면, 10,000 kcal/kg 이하일 수 있다. 상기 범위 내에서 옥내형 저탄장의 자연 발화를 방지하면서도 발전 설비의 연소 효율을 높이고, 발전 설비 운용의 경제성을 향상시킬 수 있다.
상기 고열량 보조연료는 석탄더미 표면에 형성되는 층의 두께가 1m 내지 1.5m 이 되도록 도포될 수 있다. 상기 범위 내에서, 고열량 보조연료의 도포량에 대한 자연발화 방지 특성의 효율을 증대시킬 수 있으며, 추후 리클레이머를 이용한 혼합 시 석탄과 고열량 보조연료의 혼합비를 제어하여 연소 효율을 향상시키기에 유리하며, 안식각을 제어하기에 유리할 수 있다.
상기 고열량 보조연료는 예를 들면, 페코크(petcoke)를 포함할 수 있다. 페코크는 원유의 정제 공정에서 발생하는 부산물로 탄소 함량이 높고 발열량이 높다. 이러한 페코크를 고열량 보조연료로 석탄과 함께 연소시 열량보조 효과를 크게 향상시키는 동시에 옥내형 저탄장의 자연발화 경향성을 매우 낮출 수 있으며, 연소부산물을 최소화할 수 있다.
상기 페코크(petcoke)는 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들면 황(sulfur) 성분을 0.31 중량% 내지 6.32 중량%로 포함할 수 있다. 상기 범위 내에서, 페코크는 연소 시작 온도 및 종료 온도를 낮출 수 있으며, 석탄에 대한 빈도 상수의 배율이 더욱 높아 반응속도상수를 높이고, 보일러 노내 연소성을 향상시킬 수 있다.
상기 페코크(petcoke)는 수분 0.6 중량% 내지 3.9 중량%, 고정탄소 82 중량% 내지 92 중량% 및 휘발분 5 중량% 내지 15 중량%을 포함하고, 연료비 6 내지 17인 반무연탄 등급의 페코크일 수 있다. 상기 반무연탄등급은 미국 ASTM D 388 및 독일(무수무광기준)의 석탄분류법에 의한 등급일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 반무연탄 등급의 페코크를 사용할 경우, 높은 열량을 가지면서도 자연발화 특성을 향상시키고, 노내 연소성을 향상시킬 수 있으며, 연소부산물을 저감하고, 불완전 연소성을 낮추어 온실가스 배출을 더욱 저감할 수 있다.
상기 고열량 보조연료는 발열량이 석탄 발열량의 1.5 내지 1.7 배일 수 있다. 상기 범위 내에서, 페코크를 고열량 보조연료로 석탄과 함께 연소시 열량보조 효과와 경제성을 균형있게 양립하는 동시에 저탄장의 자연발화 경향성을 매우 낮출 수 있다.
상기 고열량 보조연료는 저위 발열량이 8,213 kcal/kg 내지 8,567 kcal/kg 이고, 고위 발열량이 8,400 kcal/kg 내지 8,803 kcal/kg일 수 있다. 상기 범위 내에서, 저탄장의 자연발화 경향성을 매우 낮추는 동시에, 고열량 보조연료와 석탄을 함께 연소할 때 열량 보조 효과를 크게 향상시키고, 발전 설비의 연소 효율을 높여 발전 설비 운용 비용을 크게 저감할 수 있다.
상기 고열량 보조연료는 활성화 에너지(kJ/mol), 빈도상수(s-1) 및 1,100 내지 1,400℃에서의 반응속도상수 중 하나 이상의 지표가 석탄보다 높은 값을 갖는 것일 수 있다. 상기 범위 내에서, 저탄장의 자연발화 경향성을 매우 낮추는 동시에, 고열량 보조연료와 석탄을 함께 연소할 때 열량 보조 효과를 크게 향상시키고, 발전 설비의 연소 효율을 높여 발전 설비 운용 비용을 크게 저감할 수 있다.
구체적으로, 상기 고열량 보조연료는 활성화 에너지가 78.60 kJ/mol 내지 92.80 kJ/mol일 수 있다. 고열량 보조연료의 활성화 에너지는 연소 반응 시 소요되는 최소 에너지 값을 나타내는 것으로, 값이 클수록 반응성이 떨어지는 것을 의미한다. 상기 범위 내에서, 고열량 보조 연료는 저탄장의 자연발화 경향성을 매우 낮추는 동시에, 고열량 보조연료와 석탄을 함께 연소할 때 연소 반응성을 높이고, 발전 설비의 연소 효율을 높여 발전 설비 운용 비용을 크게 저감할 수 있다.
구체적으로, 상기 고열량 보조연료는 빈도상수가 3.0E+01 s-1 내지 9.0E+02 s-1일 수 있다. 고열량 보조 연료의 빈도상수는 값이 작을수록 반응성이 떨어지는 것을 의미한다. 상기 범위 내에서, 저탄장의 자연발화 경향성을 매우 낮추는 동시에, 고열량 보조연료와 석탄을 함께 연소할 때 열량 보조 효과를 크게 향상시키고, 발전 설비의 연소 효율을 높여 발전 설비 운용 비용을 크게 저감할 수 있다.
상기 활성화 에너지 및 빈도상수의 측정 방법은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들면 Coat-Redfern 모델을 이용하여 산출할 수 있다.
구체적으로, 상기 고열량 보조연료는 1,100 내지 1,400℃에서 반응속도상수가 0.946 내지 0.990일 수 있다. 상기 범위 내에서, 저탄장의 자연발화 경향성을 매우 낮추는 동시에, 고열량 보조연료와 석탄을 함께 연소할 때 열량 보조 효과를 크게 향상시키고, 발전 설비의 연소 효율을 높여 발전 설비 운용 비용을 크게 저감할 수 있다.
상기 고열량 보조연료는 분쇄도 지수(HGI)가 72 내지 140일 수 있다. 상기 분쇄도 지수(HGI, Hardgrove Index)는 석탄의 분쇄도(grindability)를 나타내는 지표로 값이 높을수록 잘 미분(pulverization)되는 것을 의미한다. 상기 범위 내에서, 옥내형 저탄장의 자연발화 경향성을 매우 낮추는 동시에, 고열량 보조연료와 석탄을 함께 연소시 열량 보조 효과를 크게 향상시키고, 발전 설비의 연소 효율 및 운영 비용을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 범위 내에서 고열량 보조연료의 점성 및 분쇄특성이 우수하여, 미분기 및 컨베이어 벨트에 미치는 악영향을 최소화할 수 있다.
상기 석탄은 80 중량% 내지 90 중량%로 저탄되고, 상기 고열량 보조연료는 10 중량% 내지 20 중량%로 저탄될 수 있다. 상기 범위 내에서, 고열량 보조연료의 층 형성에 의해 저탄장의 자연발화 경향성을 매우 낮추면서도, 연소 시 열량 보조 효과를 크게 향상시키고, 발전 설비의 연소 효율 및 운영 비용을 향상시킬 수 있다.
상기 저탄장 자연발화 방지 방법은 상탄용 리클레이머를 수직방향으로 움직여 저탄된 석탄 및 고열량 보조연료를 혼합 및 상탄하는 것을 더 포함할 수 있다.
상기 옥내형 저탄장 자연발화 방지 방법은 리클레이머가 회전하면서 채취날개의 하단부가 석탄을 채취하고 채취날개의 측면부가 안식각에 의해 흘러내린 고열량 보조연료를 채취하여 혼합하는 것을 포함할 수 있다. 이러한 경우, 석탄과 고열량 보조연료를 더욱 균질하게 혼합할 수 있다.
상기 리클레이머에 의한 혼합은 석탄 90 중량% 내지 95 중량% 및 고열량 보조연료 5 중량% 내지 10 중량%의 비율로 노에 투입되도록 제어될 수 있다. 상기 범위 내에서, 고열량 보조연료의 층 형성에 의해 저탄장의 자연발화 경향성을 매우 낮추면서도, 연소 시 열량 보조 효과를 크게 향상시키고, 발전 설비의 연소 효율 및 운영 비용을 향상시킬 수 있다.
상기 고열량 보조연료는 저탄 시 원탄의 형태로 도포되어 층을 이룬 후, 리클레이머에 의해 상탄 과정에서 석탄과 혼합된 이후, 보일러 노 내에 투입되기전 입도가 200 mesh 이하, 예를 들면 100 mesh 내지 200 mesh로 미분될 수 있다. 이와 같은 경우, 원탄의 형태로 옥내형 저탄장에서 자연발화 경향성을 매우 낮추는 동시에, 고열량 보조연료와 석탄 혼합된 후 미분 형태로 연소되어 발전 설비의 연소 효율을 향상시키고, 운영 비용을 더욱 절감할수 있다.
이하, 첨부된 도면을 이용하여 본 발명의 저탄장 자연발화 방지 방법에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명의 범위가 하기 제시된 도면에 의해 제한되는 것은 아니다.
첨부된 도 1은 본 발명 일 실시예의 자연발화 방지 방법에 의해 저탄된 석탄 더미 및 고열량 보조연료를 나타낸 측단면도이다. 도 1을 참조하면, 예시적으로 저탄장은 세로방향의 장축 격벽(1) 및 가로방향의 단축 격벽(1-1)으로 구분되며, 상기 격벽들로 구분된 각 구획마다 원하는 석탄을 더미 형태로 저탄하여 저장할 수 있다. 저탄을 수행하는 방법은 특별히 제한되지 않으나 예를 들면, 장축 격벽(1) 상부에는 위치 센서(2-1)가 구비된 석탄 배출구(2)와 컨베이어부(3)가 설치되어, 석탄 배출구(2)를 컨베이어부를 이용해 장축 격벽(1) 방향으로 이동하면서 각 구획으로 석탄을 떨어트려 석탄 더미를 형성할 수 있다.
또한, 장축 격벽(1)이 설치된 중심부는 양 끝단보다 높이가 낮아 저장된 석탄이 임의로 바깥으로 흘러내리는 것이 방지될 수 있다. 이러한 경우, 입자가 굵은 석탄은 석탄 더미의 하단부에 모이게 되고 작은 입자의 석탄은 석탄 더미의 상단 및 중심부에 쌓이게 된다. 이러한 석탄 더미 내에서 위치에 따른 석탄의 입도 차이로 인해 석탄 더미 하단부는 석탄 입자 사이의 공극이 상대적으로 많아져 외부 공기의 유입에 의한 자연 발화 빈도가 증가할 수 있으나, 본 발명의 자연 발화 방지 방법은 석탄 더미 위에 고열량 보조연료(6-1)를 도포하여 층이 형성된 형태의 저탄된 더미(6)를 형성함으로써, 별도의 비산방지제 처리 또는 석탄의 표면 개질처리를 생략하면서 자연 발화를 효과적으로 방지할 수 있다.
첨부된 도 2는 일 실시예의 저탄장 자연발화 방지 방법을 나타낸 측면도이며, 도 3은 일 실시예의 저탄장 자연발화 방지 방법을 나타낸 정면도이다. 이와 같이 도 2 및 도 3에 표시된 예시적인 저탄장 자연발화 방지 방법은 상탄용 리클레이머(4)를 수직 방향(7)으로 움직여 저탄된 석탄 및 고열량 보조연료를 혼합 및 상탄하는 것을 더 포함할 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 석탄을 채취할 때 리클레이머 수평 방향으로 이동하던 종래와 달리 리클레이머를 석탄 더미의 중심 상단부에서 수직 방향(7)으로 움직여 석탄을 채취하도록 함으로써, 고열량 보조연료와 석탄을 균질하게 혼합하여 채취할 수 있다. 이러한 경우, 리클레이머는 저탄된 서로 다른 종류의 연료를 혼합할 수 있는 기능을 구현하는 효과를 갖는다. 이 과정에서 석탄더미 중심부는 자연스럽게 계곡이 형성되고 고열량 보조연료로 형성된 층 아래의 석탄 더미가 상탄과정에 의해 외부로 드러날 수 있다. 이를 통해 석탄 더미가 저탄 중에는 외부 환경과의 접촉이 차단된 상태로 유지되다가 석탄 채취 작업이 진행될수록 리클레이머에 의해 균질하게 혼합된 상태로 이송되어 보일러 노내에 투입되도록 할 수 있다.
구체적으로, 도 2에서와 같이 리클레이머의 석탄 채취날개(4-1)가 화살표 방향으로 회전하면 장축 격벽(1)에서 리클레이머(4) 방향으로 석탄을 밀어낼 수 있다. 석탄은 컨베이어 벨트(3-1) 위로 떨어지고 컨베이어 롤러(3-2)는 컨베이어 벨트(3-1)를 회전시켜서 석탄을 미분기 저장고(silo)로 이송될 수 있다.
구체적으로, 도 3에서와 같이 리클레이머의 수직방향 이동에 의해 석탄 더미 중심부의 경사면(8)에 의해 형성되는 계곡이 깊어지면 양측면 부위는 안식각을 유지하면서 자연스럽게 경사면을 따라 고열량 보조연료 및 흘러내린 석탄이 중심부로 모이며, 리클레이머가 회전하면서 채취날개의 하단부가 석탄을 채취하고 채취날개의 측면부가 안식각에 의해 흘러내린 고열량 보조연료를 채취하여 혼합하는 균질한 혼합이 이루어질 수 있다. 상기 안식각은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들면, 약 40 ~ 50 도 정도로 형성될 수 있다.
첨부된 도 4는 본 발명 일 실시예의 자연발화 방지 방법에서 리클레이머의 석탄 채취 날개와 석탄 더미의 접촉부를 나타낸 것이다. 리클레이머가 더미의 수직방향으로 이동하면서 이 과정에서 경사면(8)의 각도가 안식각을 넘어서게 되면 석탄 더미 중심부 계곡에서 회전하고 있는 리클레이머의 채취 날개(4-1)는 자연스럽게 고열량 보조연료(6-1)와 석탄(6-2)을 균질하게 혼합하면서 컨베이어부로 혼합탄을 밀어내게 된다.
상기 리클레이머에 의한 혼합은 석탄 90 내지 95 중량% 및 고열량 보조연료 5 중량% 내지 10 중량%의 비율로 노에 투입되도록 제어될 수 있다. 상기 범위 내에서, 연소 시 열량 보조 효과를 크게 향상시키고, 발전 설비의 연소 효율 및 운영 비용을 향상시킬 수 있다.
첨부된 도 5는 본 발명 일 실시예의 자연발화 방지 방법이 적용되는 옥내형 저탄장의 평면도, 도 6은 동일 설비의 측면도, 도 7은 정면도를 나타낸 것이다. 이러한 예시적인 형태의 저탄장은 예를 들면, 석탄화력발전소에서 건설 및 운영하고 있는 옥내형 저탄장으로 적용될 수 있다.
구체적으로, 도 5를 참고하면 옥내형 저탄장은 세로방향의 장축 격벽(1)과 가로방향의 단축 격벽(1-1)으로 구분되어 있고 격벽들로 구분된 각 구획마다 원하는 석탄을 저장할 수 있도록 설치하고, 석탄 컨베이어 벨트(3-1)가 장축 격벽(1) 방향으로 동일한 방향으로 설치되어 있어 리클레이머가 장축 격벽(1)에서 컨베이어 벨트(3-1)로 석탄을 밀어내면서 석탄을 미분기 저장고(silo)로 이송할 수 있다.
구체적으로, 도 6을 참고하면 옥내형 저탄장은 장축 격벽(1) 상부에는 석탄 배출구(2)와 컨베이어부(3)가 설치되어 있고, 석탄 배출구(2)는 장축 격벽(1) 방향으로 이동하면서 원하는 구획에 석탄을 배출할 수 있다. 옥내형 저탄장 리클레이머(4)는 석탄 채취날개(4-1)가 화살표 방향으로 회전하면서 장축 격벽(1)에서 리클레이머(4) 방향으로 석탄을 밀어내면 석탄은 컨베이어 벨트(3-1) 위로 떨어지고 컨베이어 롤러(3-2)는 컨베이어 벨트(3-1)를 회전시켜서 석탄을 미분기 저장고(silo)로 이송할 수 있다.
구체적으로, 도 7을 참고하면 저장된 석탄 더미에서 석탄을 채취할 때 리클레이머(4)는 석탄더미 상부로부터 수평방향의 경로(4-2)로 수직방향(7) 이동하면서 석탄을 채취할 수 있다.
일 구체예에서, 본 발명의 자연 발화 방지 방법을 석탄화력발전소의 옥내형 저탄장 설비에 적용할 경우 일반적으로 약 12~15m 높이로 형성되는 저탄장의 석탄더미에 고열량 보조연료를 약 1~1.5m 두께로 도포할 수 있으며, 이러한 경우, 저탄 중인 더미의 총량 대비 고열량 보조연료의 비율은 약 10~20% 범위로 형성될 수 있다. 본 발명의 자연 발화 방지 방법에서는 리클레이머를 수직방향으로 운동하도록 제어하여 보일러 노내에 최종 투입되는 연료 총량 중 석탄이 90중량% 내지 95중량%, 고열량 보조연료가 5 중량% 내지 10 중량% 가 되도록 균질하게 혼합하여 연소 효율을 증대시킬수 있다. 또한, 고열량 보조연료를 추가 도포하기 위해 별도의 설비가 필요하지 않고도 종래의 설비를 이용하여 석탄 더미 위에 고열량 보조연료를 추가 저탄 및 도포하는 방법으로 자연발화 방지 효과 및 연소 효율을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
실시예
이하에서는, 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 그러나 이들은 본 발명을 상세히 설명하기 위한 것으로 제공되는 것일 뿐 본 발명의 범위가 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.
제조예 1 내지 5
황 함량이 하기 표 1 내지 2에 표시된 바와 같이 제조예 1 내지 5의 페코크(PETCOKE)를 준비한 후, 입도를 달리하여 입도에 따라 변화된 수분, 휘발분, 회분 및 고정 탄소를 측정한 공업분석 및 주요 원소의 함량을 확인한 원소 분석을 수행하였다. 또한, 각 시료에 대해 연료비 및 발열량을 측정하였다. 또한, 각 시료의 활성화 에너지, 빈도상수 및 반응속도상수(R2)를 측정하였다. 분석 결과는 하기 표 1 내지 표 3에 나타내었다.
비교예 1
페코크 시료가 혼합되지 않은 역청탄(FLAME-I)만을 이용하여 활성화 에너지, 빈도상수 및 반응속도상수(R2)측정하였다. 분석 결과는 하기 표 3에 나타내었다.
시료명 입도 공업분석(wt%) 연료비
수분 휘발분 회분 고정탄소 (고정탄소/휘발분)
제조예 1 100mesh 上 3.88 5.25 0.19 90.67 17.26
140mesh 上 2.32 6.34 0.27 91.10 14.38
200mesh 上 1.28 6.55 0.25 91.92 14.03
200mesh 下 0.91 6.66 0.19 92.25 13.85
제조예 2 100mesh 上 1.73 11.14 0.75 86.38 7.75
140mesh 上 2.83 11.03 0.71 85.43 7.74
200mesh 上 2.89 12.83 0.50 83.78 6.53
200mesh 下 1.66 13.65 0.52 84.17 6.17
제조예 3 100mesh 上 3.30 13.85 0.59 82.25 5.94
140mesh 上 1.04 14.64 0.45 83.86 5.73
200mesh 上 0.76 15.00 0.55 83.67 5.58
200mesh 下 0.76 13.79 0.55 83.75 6.07
제조예 4 100mesh 上 1.02 11.66 1.50 85.82 7.36
140mesh 上 1.19 12.42 1.12 85.33 6.87
200mesh 上 1.12 13.63 0.92 84.33 6.19
200mesh 下 1.13 14.24 0.84 83.79 5.88
제조예 5 100mesh 上 0.87 9.48 1.11 88.53 9.34
140mesh 上 0.65 9.50 1.00 88.85 9.35
200mesh 上 0.55 10.56 0.82 88.06 8.34
200mesh 下 0.68 12.35 0.54 86.43 7.00
상기에서 'A mesh 上'은 공극이 A mesh인 표준체(sieve)로 시료를 체거름한 후 표준체에 남은 시료를 의미한다.
상기에서 'B mesh 下'는 B mesh 표준체(sieve)로 체거름하여 체를 통과한 시료를 의미한다.
시료명 입도 원소분석(wt%) 발열량(kcal/kg)
탄소 수소 질소 산소 유황분 고위 저위
제조예 1 100mesh 上 96.25 2.46 0.38 0.41 0.31 8,673 8,513
140mesh 上 95.66 2.67 0.45 0.64 0.31 8,647 8,487
200mesh 上 95.80 2.62 0.42 0.59 0.32 8,640 8,490
200mesh 下 95.95 2.65 0.41 0.52 0.31 8,653 8,503
제조예 2 100mesh 上 92.35 3.76 2.06 0.64 0.45 8,610 8,397
140mesh 上 92.32 3.74 2.03 0.70 0.45 8,657 8,437
200mesh 上 92.32 3.86 2.27 0.60 0.45 8,720 8,490
200mesh 下 92.37 3.94 2.23 0.50 0.44 8,750 8,530
제조예 3 100mesh 上 93.23 4.03 1.32 0.35 0.49 8,803 8,567
140mesh 上 93.30 4.18 1.19 0.38 0.50 8,787 8,553
200mesh 上 92.88 4.15 1.22 0.70 0.50 8,610 8,380
200mesh 下 93.35 4.02 1.25 0.34 0.49 8,783 8,560
제조예 4 100mesh 上 86.50 3.68 1.61 0.65 6.08 8,417 8,213
140mesh 上 86.28 3.76 1.60 0.92 6.32 8,443 8,237
200mesh 上 86.62 3.74 1.66 0.75 6.31 8,463 8,253
200mesh 下 86.73 3.78 1.66 0.70 6.28 8,457 8,247
제조예 5 100mesh 上 87.94 3.46 1.47 0.33 5.35 8,400 8,223
140mesh 上 88.08 3.50 1.63 0.20 5.65 8,460 8,267
200mesh 上 88.27 3.54 1.64 0.12 5.62 8,490 8,293
200mesh 下 88.92 3.44 1.63 0.07 5.41 8,533 8,343
시료명 활성화에너지
(E, kJ/mol) 		빈도상수(A, s -1 ) R 2
제조예 1 80.69 3.00E+01 0.946
제조예 2 79.66 9.00E+01 0.986
제조예 3 78.60 8.00E+01 0.990
제조예 4 86.40 5.00E+02 0.946
제조예 5 92.80 9.00E+02 0.957
비교예 1 49.98 1.00E+01 0.970
: 평가 방법
<자연발화 방지성 평가>
자연발화 방지성 평가를 위해 500MW 표준 석탄화력 발전소의 저탄장과 유사한 형태로 조성한 석탄파일을 준비하였다. 상기 석탄파일은 입도 50mm 원탄 약 2 톤을 거치대(가로 3m×세로 3m×높이 4m)에 쌓아 놓은 다음 석탄더미 내부 온도변화를 측정하였다. 온도변화는 표면으로부터 깊이 50cm, 1m, 2m 지점에서 측정하였다.
일반적인 자연발화는 외부의 공기 및 수분과 접촉하기 쉬운 석탄 pile 표층의 깊이 50cm, 1m, 2m 지점에서 대부분 발생하기 때문에 상기 조건으로 자연발화 방지성 평가 모니터링은 석탄파일 상단부의 온도변화를 측정하여 효율적인 발화 방지 평가를 진행할 수 있다.
<분쇄도(HGI) 측정 방법>
분쇄도 지수는 다음 식 (1)에 의해 계산하여 하기 표 8에 나타내었다.
(1) HGI Index = 6.93 × (표준체 200 mesh 통과량) + 13
실시예 1
상기 제조예 1에서 200mesh 下(200mesh 표준체로 체거름하여 체를 통과한 시료)의 페코크 시료를 200mesh 下(200mesh 표준체로 체거름하여 체를 통과한 시료)의 역청탄(FLAME-I)과 하기 표 4에 표시된 함량으로 혼합한 후, 혼합물의 수분, 휘발분, 회분 및 고정 탄소를 측정한 공업분석 및 주요 원소의 함량을 확인한 원소 분석을 수행하였다.
각 시료에 대해 연료비 및 발열량을 측정하였다. 분석 결과는 하기 표 4 및 표 6에 나타내었다. 또한, 각 시료에 대해 하기 분쇄도 측정 방법에 따라 분쇄도를 측정한 후 하기 표 7에 나타내었다.
실시예 2 내지 5
상기 실시예 1에서 페코크의 종류를 각각 순서대로 제조예 2 내지 5로 변경한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 분석을 수행하였다.
시료명 함량비(wt%) 공업분석(wt%) 연료비
페코크 저급탄 수분 휘발분 회분 고정탄소
실시예 1 5 95 16.68 37.64 5.64 40.04 1.06
10 90 15.58 34.25 5.29 44.88 1.31
15 85 14.77 33.03 4.82 47.38 1.43
20 80 13.94 31.97 4.71 49.38 1.54
실시예 2 5 95 16.39 37.35 5.84 40.42 1.08
10 90 15.88 36.46 5.17 42.49 1.17
15 85 14.52 33.18 5.05 47.25 1.42
20 80 14.07 32.97 5.17 47.79 1.45
실시예 3 5 95 16.48 36.96 6.04 40.52 1.10
10 90 15.34 36.18 5.73 42.75 1.18
15 85 14.43 34.79 5.34 45.44 1.31
20 80 13.28 32.66 5.13 48.93 1.50
실시예 4 5 95 16.55 36.08 6.48 40.89 1.13
10 90 15.66 34.25 6.13 43.96 1.28
15 85 14.60 33.26 6.09 46.05 1.38
20 80 14.03 32.64 5.82 47.81 1.46
실시예 5 5 95 16.90 36.19 6.49 40.42 1.12
10 90 15.81 34.58 6.29 43.32 1.25
15 85 15.47 33.26 6.00 45.27 1.36
20 80 14.96 32.83 5.73 46.48 1.42
시료명 함량비( wt% ) 원소분석( wt% ) 발열량(kcal/kg)
페코크 저급탄 탄소 수소 질소 산소 유황분 고위 저위
실시예 1 5 95 71.60 5.03 1.61 15.27 0.85 6410 5740
10 90 73.35 4.98 1.52 14.10 0.76 6560 6200
15 85 75.40 4.77 1.50 12.79 0.72 6690 6340
20 80 76.30 4.67 1.55 12.08 0.69 6820 6480
실시예 2 5 95 71.10 5.12 1.56 15.58 0.80 6390 6020
10 90 71.25 5.06 1.58 16.16 0.78 6470 6100
15 85 74.05 5.00 1.56 13.63 0.71 6740 6380
20 80 74.25 5.01 1.51 13.34 0.72 6790 6440
실시예 3 5 95 70.55 4.77 1.50 16.39 0.75 6350 5990
10 90 71.60 5.05 1.57 15.28 0.77 6520 6160
15 85 72.90 5.01 1.51 14.50 0.74 6710 6350
20 80 75.30 5.06 1.52 12.21 0.78 6900 3550
실시예 4 5 95 69.60 4.85 1.54 16.40 1.13 6420 6060
10 90 71.95 4.92 1.51 13.97 1.52 6580 6220
15 85 74.75 4.78 1.58 12.80 1.82 6730 6380
20 80 74.45 4.87 1.51 11.31 2.04 6840 6490
실시예 5 5 95 70.95 5.02 1.55 14.98 1.01 6420 6050
10 90 73.35 4.86 1.52 12.56 1.42 6580 6220
15 85 73.60 4.82 1.48 12.42 1.68 6690 6340
20 80 75.10 4.80 1.55 11.06 1.76 6810 6460
시료명 함량비(wt%) 활성화에너지 빈도상수 R 2
페코크 저급탄 (E, kJ/mol) (A, s -1 )
실시예 1 5 95 41.65 2.00E+00 0.891
10 90 41.72 2.00E+00 0.892
15 85 34.59 4.00E-01 0.846
20 80 37.03 5.00E-01 0.898
실시예 5 5 95 46.67 6.00E+00 0.886
10 90 30.69 3.00E-01 0.653
15 85 49.59 8.00E+00 0.933
20 80 21.26 3.00E-02 0.601
상기 표 4 내지 표 6을 통해 알 수 있는 바와 같이 페코크를 혼합함에 따라 고정탄소, 연료비 및 발열량이 증가하였고 휘발분 및 회분은 감소하였다. 또한 질소(N)함량의 변화폭에 큰 변화가 없는 것으로 나타났다. 이에 따라 본 발명의 실시예 1 내지 5는 오염물질(Fule NOx 등)의 생성량이 거의 없을 것으로 판단되었다.
또한, 실시예 1 내지 5는 노(furnace)내 연소성 및 반응성은 역청탄만 사용하는 경우에 비해 큰변화 없이 상대적으로 양호할 것으로 예상되었다. 실시예 1 내지 5는 페코크 혼합비가 증가함에 따라 활성화에너지와 빈도상수가 모두 약간씩 낮아지는 경향성을 보여, 노(furnace)내 연소성 및 반응성은 양호할 것으로 예상되었다. 따라서 자연 발화 방지를 위한 선행기술들이 제공하는 도포제 또는 살포제와 달리 보일러 연소장애 문제가 없는 것을 알 수 있었다.
시료명 시료전처리 200 mesh 통과량(g)
(시료 50g 기준) 		HGI
실시예 1 시료건조 없음 9.01 75.44
실시예 2 10.35 84.73
실시예 3 14.78 115.43
실시예 4 10.36 84.79
실시예 5 14.75 115.22
실시예 1 자연 건조
(37℃ 3hr, cooling 20hr)		 9.67 80.01
실시예 2 17.58 134.83
실시예 3 10.72 87.29
실시예 4 9.94 81.88
실시예 5 8.65 72.94
실시예 1 완전 건조
(100℃ 3hr, cooling 20hr)		 10.11 83.06
실시예 2 18.20 139.13
실시예 3 16.20 125.27
실시예 4 10.89 88.47
실시예 5 12.02 96.30
일반적으로 석탄의 분쇄도는 59~80이고 국내 무연탄의 경우 120을 나타낸다. 페코크의 분쇄도는 약 73~139 수준으로 일반 석탄에 비해 약간 높은 수준으로 혼소를 위한 미분에너지 소요량이 상대적으로 낮으며, 표 7을 통해 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 실시예 1 내지 5의 자연 발화 방지 방법을 석탄화력발전 설비의 저탄장에 적용하는 경우, 미분기 등의 발전 설비에 미치는 악영향을 방지할 수 있다.
실시예 6
상기 자연발화 방지성 평가 방법에 따라, 500MW 표준 석탄화력 발전소의 저탄장과 유사한 형태로 입도 50mm 원탄 역청탄(FLAME-I) 약 2 톤을 거치대(가로 3m×세로 3m×높이 4m)에 쌓아 놓은 다음, 원탄 상태의 페코크를 상기 역청탄 원탄 상부에 1 m두께로 도포하고, 30일 동안 방치한 후 대기 온도 및 습도에 따른 석탄 내부의 열축적 및 발화발생 정도를 모니터링하였다. 도포된 원탄(역청탄)과 페코크의 중량비율은 90 : 10 였다. 상기 모니터링 결과는 표 8 및 도 8에 표시하였다.
비교예 2
상기 자연발화 방지성 평가 방법에 따라, 500MW 표준 석탄화력 발전소의 저탄장과 유사한 형태로 입도 50mm 원탄(역청탄 FLAME-I) 약 2 톤을 거치대(가로 3m×세로 3m×높이 4m)에 쌓아 놓은 다음 아무것도 도포하지 않은 채로, 30일 동안 방치한 후 대기 온도 및 습도에 따른 석탄 내부의 열축적 및 발화발생 정도를 모니터링하였다. 상기 모니터링 결과는 표 8 및 도 9에 표시하였다.
시료명 함량비(wt%) 도포 두께
(m) 		자연발화 발생여부
페코크 저급탄
실시예 6 10 90 1m 없음
비교예 2 0 100 0 발화 발생
상기 결과를 통해 수 있는 바와 같이 본 발명에서는 고열량 보조연료인 페코크를 이용한 자연발화 방지방법 및 상탄방법을 고안하여 기존 방법들의 문제점을 일으키지 않고 자연발화 현상을 효과적으로 방지 및 억제하도록 하였고 부수적으로 보일러 효율향상 및 온실가스 배출저감 등의 효과 또한 얻을 수 있어 친환경발전산업 및 청정석탄화력발전소의 구현이 가능하다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 구성 및 작용을 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 기초로 설명하였으나, 본 발명은 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 해당분야 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있다.
1 : 저탄장의 장축 격벽
1-1 : 저탄장의 단축 격벽
2 : 석탄 배출구
2-1 : 위치 센서
3 : 석탄 이송용 컨베이어부
3-1 : 컨베이어 벨트
3-2 : 컨베이어 롤러
3-3 : 컨베이어 롤러 지지부
4 : 리클레이머
4-1 : 리클레이머 석탄 채취 날개
4-2 : 리클레이머의 이동 경로
6 : 석탄 및 고열량 보조연료가 저탄된 더미
6-1 : 고열량 보조연료
6-2 : 석탄
7 : 리클레이머 수직 방향
8 : 경사면

Claims (17)

  1. 석탄 더미 위에 고열량 보조연료를 도포하여 층을 형성하는 것을 포함하고, 상기 고열량 보조연료는 발열량이 5,700 kcal/kg을 초과하는 연료이고,
    상기 고열량 보조연료는 페코크(petcoke)를 포함하는 것인 옥내형 저탄장 자연발화 방지 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 석탄은 역청탄, 아역청탄 및 갈탄 중 1종 이상을 포함하는 저급탄(low rank coal)인 옥내형 저탄장 자연발화 방지 방법.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 페코크(petcoke)는 황(sulfur) 성분을 0.31 중량% 내지 6.32 중량%로 포함하는 것인 옥내형 저탄장 자연발화 방지 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 페코크(petcoke)는 수분 0.6 중량% 내지 3.9 중량%, 고정탄소 82 중량% 내지 92 중량% 및 휘발분 5 중량% 내지 15 중량%을 포함하고, 연료비 6 내지 17인 반무연탄 등급의 페코크인 옥내형 저탄장 자연발화 방지 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 층의 두께는 1m 내지 1.5m 인 옥내형 저탄장 자연발화 방지 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 고열량 보조연료는 발열량이 석탄 발열량의 1.5 내지 1.7 배인 옥내형 저탄장 자연발화 방지 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 고열량 보조연료는 저위 발열량이 8,213 kcal/kg 내지 8,567 kcal/kg 이고, 고위 발열량이 8,400 kcal/kg 내지 8,803 kcal/kg인 옥내형 저탄장 자연발화 방지 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 고열량 보조연료는 활성화 에너지(kJ/mol), 빈도상수(s-1) 및 1,100 내지 1,400℃에서의 반응속도상수 중 하나 이상의 지표가 석탄보다 높은 값을 갖는 것인 옥내형 저탄장 자연발화 방지 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 고열량 보조연료는 활성화 에너지가 78.60 kJ/mol 내지 92.80 kJ/mol인 옥내형 저탄장 자연발화 방지 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 고열량 보조연료는 빈도상수가 3.0E+01 s-1 내지 9.0E+02 s-1인 옥내형 저탄장 자연발화 방지 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 고열량 보조연료는 1,100 내지 1,400℃에서 반응속도상수가 0.946 내지 0.990인 옥내형 저탄장 자연발화 방지 방법.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 고열량 보조연료는 분쇄도 지수(HGI)가 72 내지 140인 옥내형 저탄장 자연발화 방지 방법.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 석탄은 80 중량% 내지 90 중량%로 저탄되고, 상기 고열량 보조연료는 10 중량% 내지 20 중량%로 저탄되는 것을 포함하는 옥내형 저탄장 자연발화 방지 방법.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 저탄장 자연발화 방지 방법은 상탄용 리클레이머를 수직방향으로 움직여 저탄된 석탄 및 고열량 보조연료를 혼합 및 상탄하는 것을 더 포함하는 옥내형 저탄장 자연발화 방지 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 리클레이머는 회전하면서 채취날개의 하단부가 석탄을 채취하고 채취날개의 측면부가 안식각에 의해 흘러내린 고열량 보조연료를 채취하여 혼합하는 것을 포함하는 옥내형 저탄장 자연발화 방지 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 리클레이머에 의한 혼합은 석탄 90 내지 95 중량% 및 고열량 보조연료 5 중량% 내지 10 중량%의 비율로 노에 투입되도록 제어되는 옥내형 저탄장 자연발화 방지 방법.
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