[가스신문 = 강동수 일본특파원] 일본 가와사키중공업은 지난달 5일 세계 최초의 드라이방식에 의한 수소전용 연소 1800㎾급 가스터빈 열병합발전기 ‘PUC17MMX’의 판매를 개시했다고 발표했다.

가스터빈 연소기 내에 물이나 증기를 분사하지 않는 드라이방식으로 질소산화물(NOx) 배출량 억제와 높은 발전 효율을 실현할 수 있다. 수소는 연소해도 CO₂를 배출하지는 않지만 천연가스에 비해 연소 속도가 빠르고 연소 온도가 높기 때문에 연소 시 NOx 배출량이 증가한다.

이것에 의해 연소 기기 부품의 과열이 생기는 과제도 있었다. 이 때문에 연소기 내에 물이나 증기를 분사하여 NOx를 억제하는 방식이 실용화되고 있으나 발전 효율이 저하되는 결점이 있었다.

가와사키중공업은 마이크로믹스 연소와 추격형 연소를 결합한 독자적인 연소 기술로 이들 과제에 대응해 드라이 방식의 수소 전소 연소기를 개발했다. 직경 1mm 이하의 다수의 미소 분사공으로부터 연료를 분사함으로써 국소적인 고온 부분이 생기는 것을 해소했다. 마이크로믹스 연소 하류에서 수소를 추가 투입해 안정 연소ㆍ안정 출력을 유지한 채 NOx 배출량 억제에 성공했다.

수소 전용 연소뿐만 아니라 수소와 천연가스의 혼합 연소 운전에도 대응이 가능하다. 수소가 대량 도입돼 수소의 가격이 저감될 때까지의 과도기에 체적비로 수소를 50~100%의 비율로 유연하게 혼합 연소할 수 있어 안정 연소를 실현한다.

가와사키중공업은 수소 연료 가스 터빈 기술의 개발을 진행해 수소 전소가 가능한 드라이 방식 연소기 라인업을 확충하고 일본 CO₂ 발생량의 약 40%를 차지하는 발전 분야의 저·탈탄소화를 기대하고 있다.