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RDF 발전시스템. 동서대학교 환경공학과 임 동민 , 배 수정. 순 서 1.RDF 란 ? 2.RDF 특징 3.RDF 제조방식 4.RDF 연소기 5.RDF 2 단계연소방법 6.RDF 연계. RDF 란 ?. 폐 기물로부터 제조된 연료 (Refuse Derived Fuel) 로 어떠한 가공을 통하여 연료로서의 이용성을 향상시킨 폐기물을 의미한다
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RDF발전시스템 동서대학교 환경공학과 임 동민, 배 수정
순 서 1.RDF 란? 2.RDF 특징 3.RDF 제조방식 4.RDF 연소기 5.RDF 2단계연소방법 6.RDF 연계
RDF란? • 폐기물로부터 제조된 연료(Refuse Derived Fuel)로 어떠한 가공을 통하여 연료로서의 이용성을 향상시킨 폐기물을 의미한다 • 폐기물을 연료로서 이용하기 쉽도록 가공한 모든 것을 대상으로 하며 폐기물의 소각 시 처리하기 곤란한 대형폐기물을 제거한 것에서부터 폐기물을 열화학적으로 분해하여 만든 재생유까지 포함된다.
RDF의 특성 • 발열량이 비교적 높다 • 발화가 쉽고 연소 반응이 좋다. • 규격화로 수송성,저장성이 양호하다. • 매립효율의 향상
고분자 폐기물의 연료화 • 기존 연료에 비해 오염물질 배출 낮음 • 도시 하수쓰레기와 혼합소각으로 환경문제 해결 • 제조공정이 단순한 물리적 과정으로 제조원가가 저렴하고 제조 공해가 발생하지 않는다.
RDF의 제작 방법 및 과정 RDF 제작 방법 RDF 과정
RDF 화 1.미분화 미분화연료기술은 폐 플라스틱 등의 폐기물을 미분화하여 이것을 기존에 설치되어 있는 보일러나 소각로 등에서 연소하여 최종적으로는 증기나 전력의 형태로 이용하는 기술
폐기물 전처리 조분쇄 증 유 미분쇄 저장,공급 연소 증 기
2.정형화 폐기물을 일정사이즈 이하로 파쇄하여 압축과 열처리에 의해 연소하기 쉽게 성형화 하는 것이다. 대상폐기물에 금속 등의 불연물이 포함되는 경우는 파쇄한 뒤 분리공정으로 제거한다. 또한 성형연료에 석회를 가하는 것으로 연소 시 발생하는 염화수소나 황산화물을 적게 하는 것이 가능하다.
1)전처리 프로세스 • 폐기물의 형상이 큰 것의 사전처리 프로세스(가구 등의 조대 쓰레기, 건설, 목재제조.가공폐재 등)
폐기물의 수분이 많은 경우의 사전처리 프로세스(주방, 유기 슬러지, 동식물잔사 등)
폐기물의 수분이 극히 적어 비중이 가벼운 것(섬유조각 등) • 폐기물의 발열량이 아주 높거나 반대로 낮은 경우(플라스틱, 식물잔사 등)
2)정형화 프로세스 • 건조공정이 필요치 않은 것 (수분이 적은 종이, 목재, 플라스틱 등)
성형하고 건조하여 제품화하는 것 (가연성 일반폐기물 또는 사전처리 된 가연 성폐기물) • 폐기물을 가늘게 파쇄하고 건조시키고나서 성형하는 것
3.부정형화 미분화하는 것에 의해 고형화 연료화가 가능한 경우나 정형화하는 것에 의해 연료화 되는 경우를 제외한 경우 1)수피 등 목질계 폐기물 2)건설 폐재 3)회수 타이어 4)슈레더 분진
RDF 화 과정 1.선별,파쇄 방식 조파쇄 RDF 플라프 상RDF 종이,플라스틱,목재 쓰레기 파쇄,선별 금속 불연물+부패성물 실시 예:(미)센트루이스 실증플랜트(1972~75) (미) 아메스시 플랜트 (1975~ )
2.퇴비화 병용,파쇄,선별방식 보통 가연 쓰레기 파쇄,선별 플라프상 RDF 금속 불연물 부패성물 퇴 비 실시 예:(유)프로토기아FESENU공장(1978~)
3.파쇄 선별 미분쇄 방식 산 목피류,USA가연쓰레기 파쇄,선별 미분쇄 금속 불연물+부패생물 열 미분RDF 실시 예: (미)프리짓폰드시 Eco-FuelⅡ플랜트(1979~80)
4.파쇄,선별,성형방법 소석회 목재,종이,플라스틱류 USA가연쓰레기 파 쇄,선 별 성형 금속 불연물+부패생물 펠렛상RDF 실시 예 : (미)윌리암즈탄우싯플랜트(1982~) (일)예폭쓰레기 자원화공장(1990~)
5.퇴비화 병용 건조식형 방식 보통건조쓰레기 파 쇄,선별 건조 성형 퇴비화 금속 부패생물 불연물 펠렛상RDF 콤포스트 실시 예 : (스웨덴)코핏크플랜트(1981~) (독)벨텐루이루 원료회수센터(1982~) (일)전원정 크린센타 (1987~)
6. 건조성형방식 목재,종이,플라스틱 쓰레기,USA쓰레기 파 쇄,선별 건조 열 불연물 금속 성 형 소석회 실시 예 : (영)베이커실증플랜트(1980~) (일)봉원정호미센터(1991~)
7.화학반응 처리방식 생석회 보통가연쓰레기 파쇄,선별 반응 성형 불연물 금속 건조반응 조파쇄RDF 펠렛상 RDF 실시 예 : (스위스)무든플랜트(1982~1990,휴지 중) (일)율구견실증플랜트(1991~)
RDF연소기 • 유동상식 연소로 • 화격자식 연소로
유동상식 연소로 • 유동사로 인한 열전달 및 혼합 양상 연소효율 증대 • 유동층의 큰 열용량으로 인하여 폐기물 주입률 및 조성에 따른 노내 조건 변화가 심하지 않고 shut down 후 다시 start up이 쉽게 될 수 있음 • 수명이 길고 유지비가 적음 • 슬러지 혼소가 가능
RDF의 크기가 클 경우 파쇄 과정 필요 • 노내 잔류물질 제거가 어려움 • 비산재 발생량이 많음 • 수분 함량이 높을 경우의 운전이 어려움 • 유동화 조건 선정의 어려움(분산과 설계,유량 압력 조건 설정,입자 사이즈 설정)
화격자식 연소로 • 디자인 개념이 간단하고 운전이 다른 소각로에 비해 쉬움 • 화격자 구동에 따른 폐기물의 노내 체류시간 조절이 가능 • 처리할 수 있는 폐기물의 성상범위가 비교적 넒음 • RDF크기에 구애 받지 않음
페기물 주입률 및 조성에 따른 노내 조건변화가 심한 편임 • 연료층의 혼합 성능 향상이 비교적 어려움 • 슬러지 혼소 불가능 • 화격자 구동 기계 장치 설계 및 운전상의 어려움
RDF 2단계 연소 산화·환원에 연관되어 있어서 일차공기는 환원분위기를 조성하고 이차공기는 산화분위기를 조성하여 RDF 의 연소를 용이하게 한다
연소용 공기를 1차 공기와 2차 공기로 나누어서 공급하고 1차 공기는 화격자 밑에서 공급하여 환원분위기로 연소하여 NOx ,SOx ,다이옥신 및 퓨란의 발생을 억제한다. 2차 공기를 화염 위에 주입하면 난류가 생겨서1차 공기영역에서 넘어오는 그을음, 미 연소분,분지 등을 완전히 연소한다.
*RDF Boiler • RDF보일러는 대용량, 자연순환수관 보일러이고 하부에 이동 화격자가 장치되어 있으며 연료로서는 RDF,석탄 또는 하수슬러지를 사용할 수 있다. RDF투입 장치에서 RDF 를 보일러 내부로 살포하게 되면, 살포된 연료의 큰 입자는 가까이 떨어져서 화격자상에서 연소하게 된다
공중에 살포된 연료는 건류 되어서 휘발성 유기성분이 떨어지면서 일차공기의 환원분위기에서 연소하게 되면서 글을음,미연소분,분진이 발생하게 된다. • 1차 공기는 공기 예열기에서 예열 되어서Plenum Chamber를 통해서 화격자 밑에서 들어 와서, NOx ,SOx ,CO₂,다이옥신등의 오염물질의 발생이 대폭 억제된다.
RDF연계 및 적용가능분야 • 열 병합 발전소 • 보일러 사용 사업장 • 난방(온수)이용 업자 • 기타열원을 필요로 하는 사업장