본 연구에서는 복합화력발전소 백연방지 냉각탑의 동계운전시 백연발생을 방지하는 냉각수의 충전재 바이패스 비율이 설계치와 일치하는지에 대해 연구하였다. 29 Gcal/h 냉각용량인 백연방지 냉각탑의 운전 설계 습구온도는 $13^{\circ}C$에서 $-20^{\circ}C$ 범위이며, 이때 충전재 바이패스 비율 설계치는 0%에서 78 %로서, 외기온도 강하시 바이패스 비율 증가는 $2.36%/^{\circ}C$ 였다 발전소 정상운전 조건에서 냉각탑 유입공기의 습구온도가 $7.8^{\circ}C$에서 $-11.8^{\circ}C$ 범위에서의 실제 운전시 벡연방지를 위한 충전재 바이패스 비율은 23.8 %에서 74.3 % 범위로 측정되었다. 이때, 외기 습구온도 $7.8^{\circ}C$에서 $-9.55^{\circ}C$ 범위에서의 바이패스 비율 증가는 $2.71%/^{\circ}C$ 이었으며, 혹한기의 습구온도 $-10^{\circ}C$ 이하에서는 대기온도 강하에 따라 바이패스 비율 증가는 $1.61%/^{\circ}C$로 설계 대비 충전재 바이패스 비율 증가율이 감소되었음을 확인 하였다.

본 연구에서는 정격출력 500 MW로 연속운전 하는 표준석탄화력 발전설비의 출력을 300 ~ 500 MW로 변동운전하게 될 때 황산화물의 생성량과 탈황설비 흡수탑에서의 황산화물 배출농도 변화를 비교하고, 출력에 반비례하는 과다한 액기비 개선을 제안하였다. 저출력에서 연소효율 보정을 위해 과잉공기비를 높임에 따라 발생하는 연소가스량에 비해 상대적으로 황산화물의 비율이 낮아지기 때문에 고유황 연료일수록 고출력에서 유황성분의 생성농도가 상승하였다. 출력변동과 함께 탈황흡수탑 입구 황산화물 생성농도를 300 ~ 500 ppm으로 변화시켰을 때, 석회석 슬러리와 연소가스의 액기비는 10.99 ~ 16.27로 변화되었다. 따라서 저부하시 액기비 상승에 따른 잉여에너지저감을 위한 슬러리의 필요최소 유량은 300 MW 출력에서 황산화물 배출농도를 x라고 했을 때 다음 상관관계식을 추천한다. $y1[m^3/sec]=0.11x+3.74$

발전설비에서의 질소산화물 배출 규제치가 강화됨에 따라 1990년대에 설치된 HRSG도 탈질설비를 추가로 설치해야 하는 상황이 되었다. 그러나 HRSG 내부에 촉매와 암모니아 분사장치 모두를 설치할 수 있는 공간이 없기 때문에 그 대안으로써 HRSG 내부에는 촉매만 설치하고 암모니아 분사장치는 가스터빈 배기덕트로 변동하여 설치하는 것을 검토하였다. 본 연구에서는 인천복합발전소를 대상으로, 암모니아 분사장치를 HRSG 중압 과열기 후단과 가스터빈 배기덕트에 설치하여 암모니아를 분사였을 때 대기 배출기준 8.5 ppm을 만족하는 암모니아 소비량을 각각 측정하였다. 연구결과 가스터빈 배기덕트 암모니아 분사방식이 HRSG 중압 과열기 후단 분사방식에 비해 소비량이 1.2배 정도 증가한 것으로 나타났다. 따라서 HRSG 수명 30년 운영을 고려한다면 HRSG 내부에 암모니아 분사장치를 설치할 수 없는 경우 가스터빈 배기덕트에 암모니아 분사장치를 설치하는 것이 추천된다.