표제지

목차

논문개요 11

제1장 서론 12

1.1. 연구의 배경 및 목적 12

1.2. 연구의 범위 및 방법 13

1.3. 기존의 연구 14

제2장 이론적 고찰 15

2.1. 석탄화력발전소의 개요 15

2.1.1. 석탄화력발전소 현황 15

2.1.2. 화력발전소의 발전원리 및 분류 18

2.1.3. 석탄화력발전소의 구성요소 20

2.2. 분진폭발 위험장소 설정 관련 법령 및 기준 21

2.2.1. 산업안전보건기준에 관한 규칙 21

2.2.2. 한국산업표준(KS C IEC) 23

2.3. 석탄 분진의 폭발·화재사례 28

2.3.1. 석탄 분진의 폭발 사례 28

2.3.2. 석탄 분진의 화재 사례 30

제3장 분진폭발의 발생원인 분석 33

3.1. 분진폭발의 개요 33

3.1.1. 분진폭발 메커니즘 33

3.1.2. 분진폭발의 예방 및 대응 35

3.2. 석탄 분진의 폭발 특성 36

3.2.1. 가연성 분진층의 형성 36

3.2.2. 분진 물질의 영향인자 36

3.2.3. 외부 환경의 영향인자 39

3.3. 석탄화력발전소 공정별 위험특성 40

3.3.1. 석탄취급설비의 공정 개요 40

3.3.2. 이송 공정의 위험특성 41

3.3.3. 저장 공정의 위험특성 45

3.3.4. 기타 공정의 위험특성 48

제4장 분진폭발 위험장소 설정 52

4.1. 분진폭발 위험장소 설정의 영향요소 52

4.1.1. 누출원 등급 분류 52

4.1.2. 분진폭발 위험장소의 구분 적용 55

4.1.3. 퇴적 분진의 임계두께(위험기준) 59

4.2. 누출원 목록 및 위험 구분도 61

4.2.1. 주요 설비별 누출원 목록 및 위험 구분도 61

4.3. 분진폭발 위험장소 설정 Tool 72

1) 부유 분진에 대한 분진폭발 위험장소 설정 Tool 72

2) 퇴적 분진에 대한 분진폭발 위험장소 설정 Tool 74

제5장 결론 77

참고문헌 79

Abstract 81

〈표 2-1〉 에너지원별 발전량 현황 17

〈표 2-2〉 인화성 고체를 제조·사용하는 장소에 대한 분진폭발 방지 기준 22

〈표 2-3〉 누출등급별 위험장소 구분 26

〈표 2-4〉 누출원의 등급분류 27

〈표 3-1〉 분진폭발의 방어 및 피해경감 대응 단계 35

〈표 3-2〉 석탄의 분류 및 구분기준 38

〈표 4-1〉 누출등급별 누출빈도 판단기준 52

〈표 4-2〉 누출등급별 위험장소 설정 기준 54

〈표 4-3〉 국내외 기준에서 정의하고 있는 퇴적분진의 두께 기준 59

〈표 4-4〉 누출등급, 위험장소별 석탄화력발전소의 유사 장소 60

〈표 4-5〉 CSU의 누출원 목록 61

〈표 4-6〉 Dust Collector 및 Vacuum Cleaner의 누출원 목록 62

〈표 4-7〉 Air Conveyor의 누출원 목록 63

〈표 4-8〉 Belt Conveyor의 누출원 목록 64

〈표 4-9〉 Bin의 누출원 목록 65

〈표 4-10〉 Screen Crusher의 누출원 목록 66

〈표 4-11〉 Silo의 누출원 목록 67

〈표 4-12〉 Pulverizer의 누출원 목록 68

〈표 4-13〉 Coal Feeder의 누출원 목록 69

〈표 4-14〉 CV Gallery의 누출원 목록 70

〈표 4-15〉 TT, BB, SCB 등 퇴적분진의 누출원 목록 71

〈표 4-16〉 부유분진의 분진폭발 위험장소 설정 Tool의 알고리즘 흐름 73

〈표 4-17〉 퇴적분진의 분진폭발 위험장소 설정 Tool의 알고리즘 흐름 75

〈그림 2-1〉 지역별 석탄화력발전소 현황 15

〈그림 2-2〉 에너지원별 발전설비 현황 16

〈그림 2-3〉 화력발전 공정도 18

〈그림 2-4〉 석탄화력발전소 계통도 20

〈그림 2-5〉 분진의 분류 23

〈그림 2-6〉 가연성 분진의 분류 24

〈그림 2-7〉 분진과 가연성 분진의 분류 24

〈그림 2-8〉 도면상의 분진폭발 위험장소 구분 25

〈그림 2-9〉 A발전소 분진폭발 사고 설비 사진 28

〈그림 2-10〉 B발전소 분진폭발 사고 설비 사진 29

〈그림 2-11〉 C발전소 분진폭발 사고 설비 사진 30

〈그림 2-12〉 화재로 인한 설비 손상 사진 30

〈그림 2-13〉 석탄 혼합설비 건물에서 발생한 화재 사진 31

〈그림 2-14〉 건물에 화재가 확산된 모습 31

〈그림 2-15〉 석탄 저장고 화재 사진 32

〈그림 3-1〉 연소의 3요소 33

〈그림 3-2〉 분진폭발의 5요소 34

〈그림 3-3〉 분진의 폭발과정 34

〈그림 3-4〉 습도조절장치의 설치 사례 39

〈그림 3-5〉 Silo 상부에서 CO₂를 방출하는 모습 40

〈그림 3-6〉 석탄화력발전소 석탄취급설비 계통도 41

〈그림 3-7〉 CSU Bucket E/V 42

〈그림 3-8〉 CSU 수직 Chute 42

〈그림 3-9〉 CSU Boom CV 42

〈그림 3-10〉 CSU Gantry CV 42

〈그림 3-11〉 석탄 이송 중 CV Gallery 내 부유분진 43

〈그림 3-12〉 CV Gallery 바닥과 구조물에 축적된 석탄 분진 44

〈그림 3-13〉 Air Conveyor 44

〈그림 3-14〉 옥외저탄장 및 옥내저탄장 45

〈그림 3-15〉 CV Tripper 및 수직 Chute 46

〈그림 3-16〉 Reclaimer Scraper 46

〈그림 3-17〉 저탄 과정에서 발생하는 분진운 47

〈그림 3-18〉 중장비에 의한 관리 중 발생하는 분진운 47

〈그림 3-19〉 저탄장 바닥과 설비에 축적된 분진 47

〈그림 3-20〉 TT(Transfer Tower) 구조 48

〈그림 3-21〉 스커트와 Belt간의 틈새 49

〈그림 3-22〉 TT 바닥에 축적된 분진 49

〈그림 3-23〉 Blending Building 설계도 50

〈그림 3-24〉 Screen Crusher Building 설계도 50

〈그림 3-25〉 DC(Dust Collector) 51

〈그림 3-26〉 VC(Vacuum Cleaner) 51

〈그림 4-1〉 분진폭발 위험장소 설정 사례(20종) 55

〈그림 4-2〉 분진폭발 위험장소 설정 사례(21종) 56

〈그림 4-3〉 분진폭발 위험장소 설정 사례(22종) 57

〈그림 4-4〉 분진폭발 위험장소 설정 사례(22종, 퇴적분진) 58

〈그림 4-5〉 CSU의 분진폭발 위험장소 구분도 62

〈그림 4-6〉 DC 및 VC의 분진폭발 위험장소 구분도 63

〈그림 4-7〉 Air Conveyor의 분진폭발 위험장소 구분도 64

〈그림 4-8〉 Belt Conveyor의 분진폭발 위험장소 구분도 65

〈그림 4-9〉 BIN의 분진폭발 위험장소 구분도 66

〈그림 4-10〉 Screen Crusher의 분진폭발 위험장소 구분도 67

〈그림 4-11〉 Silo의 분진폭발 위험장소 구분도 68

〈그림 4-12〉 CV Gallery의 분진폭발 위험장소 구분도 70

〈그림 4-13〉 TT(Transfer Tower)의 분진폭발 위험장소 구분도 71

〈그림 4-14〉 부유분진의 분진폭발 위험장소 설정 Tool의 알고리즘 74

〈그림 4-15〉 퇴적분진의 분진폭발 위험장소 설정 Tool의 알고리즘 76