폐기물의 소각과 그에 따른 에너지 회수 방안

소개글

폐기물의 소각과 그에 따른 에너지 회수 방안에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 폐기물의 소각처리의 정의
1.1 소각이란?
1.2 폐기물 소각공정 소개
1.3 소각시설의 종류

2. 소각회수시설의 열회수 방법
2.1 열회수 시설의 목적 및 이점
2.2 소각열 회수시설
2.3 수냉벽 회수시설
2.4 폐열보일러

3. 에너지 회수 형태
3.1 에너지 회수의 형태별 기준
3.2 소각열의 회수 형태(증기, 온수 및 열수, 발전)
3.3 소각열 이용현황

4. 회수된 소각에너지의 이용현황
4.1 소각열의 회수 문제점
4.2 소각열 자원화의 증대방안

5. 향후 추진계획

본문내용

뜨거운 물은 산업시설이나 실내난방에 사용할 수 있다. 얻어지는 수입은 시설운영비용을 부분적으로 충당할 수 있다.
1.3.3.1 수냉벽 연소실 (water wall combusition)
이 방법은 연소실 벽을 보일러관으로 수직으로 배열하고 모두가 용접으로 연결되어 있다. 이 관을 통하여 순환되는 물은 연소실에서 발생되는 열을 흡수하여 증기를 발생시킨다. 일반적으로 화격자에 인접해 있는 노벽면은 고온과 기계적 마찰로부터 관을 보호하기 위하여 열에 저항성이 강한 내화물질로 시공되어 있다.
1.3.3.2 폐열보일러 (waste heat boiler)
이 방법에서는 노벽을 통한 열손실을 줄이기 위하여 노벽을 단열내화물질로 시공한다. 고온의 배출가스는 떨어져 있는 보일러를 통과하면서 열을 전달하게 된다. 어떤 경우에는 내화물질로 둘러져 현재 가동중인 소각로에 폐열보일러를 설치할 수도 있다. 과열기(superheater)에서 보일러 포화증기의 수분을 제거하여 과열공기를 생산하고 증기터빈(evaporator)을 거쳐서 절탄기(economizer)에서 보일러 급수를 예열하여 열효율을 증대시킨다.
2. 에너지 회수
일단 폐기물이 소각에 의하여 증기와 같은 열에너지로 전환되거나 또는 열분해 및 가스화에 의한 기체상이나 액체상 물질과 같은 화학적 에너지로 전환되면 이 전환된 에너지는 기계에너지나 전기에너지로 이용될 수 있다.
소각 처리공정에 의해 얻어진 증기는 산업공정이나 건물난방에 직접 이용할 수 있다. 또한 증기터어빈을 이용하여 기계에너지나 전기에너지를 생산할 수도 있다.
열적 처리공정과 생물학적 처리공정에 의하여 폐기물로부터 생산된 가스상과 액체상물질은 증기를 생산하는 보일러의 연료로도 이용될 수 있다.
2.2 에너지회수 설비
에너지 회수를 위하여 사용되는 주요 설비로는 증기를 생산하는 보일러; 증기를 기계적 에너지로 전환시켜주는 증기터어빈, 가스터어빈, 왕복기관; 기계적에너지를 전기에너지로 변환시켜주는 발전설비 등이 있다.
2.2.1 증기터어빈 (그림a)
증기터어빈은 전기생산을 위하여 가장 일반적으로 사용되는 에너지회수설비이다. 보일러는 도시폐기물이나 폐기물가공연료(가스상 또는 액체상 연료가 사용될 수 있음)의 연소에 의하여 발생되는 열에너지를 이용하여 증기를 생산한다. 생산된 증기는 증기터어빈을 가동시키는데 이용된 후 응축되어 보일러 순환수로 되돌아 간다. 증기터어빈은 발전기를 가동시키고 이 발전기는 전기를 생산한다. 생산된 전기는 자체설비가동에 이용될 수도 있고 외부에 판매될 수도 있다. 이러한 증기터어빈은 화력발전소에서 이용되는 설비의 축소형으로 생각하면 된다.
2.2.2 가스터어빈 (그림b)
가스터어빈은 액상 또는 가체상 연료를 사용한다. 폐기물매립지가스를 이용할 수도 있고 도시폐기물의 혐기성소화 같은 생물학적공정 또는 열분해나 가스화공정에 의하여 가스가 공급될 수도 있다. 가스터어빈은 가스/공기 혼합물의 밀도를 증가시키기 위하여 사용되는 콤프레사, 연소기, 그리고 고온의 연소가스를 기계적 에너지로 전환시키기 위한 터어빈으로 구성되어 있다. 발전기는 가스터어빈의 출력축에 직접 연결되어 있다. 가스터어빈은 효율적이고 소형이며 매립지가스를 이용하는 설비에 폭넓게 사용된다.
2.2.3 내연기관
피스톤과 크랭크축을 사용하는 내연기관은 폐기물의 열적 처리공정 또는 생물학적 공정에 의하여 생산된 기체상 혹은 액체상 연료를 사용하는 가스터어빈 대신에 이용할 수 있는 설비이다. 이 내연기관은 천연가스나 프로판가스를 사용하는 산업용 내연기관을 개량하여 만든 장치이다. 천연가스의 발열량은 매립가스의 열량이나 저발열량가스의 열량과 비교하여 볼 때 약 8900kcal/m³ 으로

키워드

소각열,   에너지회수시설 ,   소각열회수시설,   여열활용,   폐열보일러,   증기,   발전