초록 ▼

(1) 50톤/일급 핵심장치 적용 폐기물 가스화 용융 실증플랜트에서의 연속 운전 성능 실증
$\bullet$ 50톤/일급까지 적용을 위한 핵심설비인 버너, 내화물, 고온벽면냉각장치, 냉각세정장치를 설치한 5톤/일급 실증플랜트에서 전체시스템을 연계하여 2주간 (7일 이상) 연속운전 완료
$\bullet$ 합성가스 조성 CO $25\sim35%,\;H_2\;20\sim30%$, 냉가스 효율은 $40\sim75%$로 최종목표 달성
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(1) 50톤/일급 핵심장치 적용 폐기물 가스화 용융 실증플랜트에서의 연속 운전 성능 실증
$\bullet$ 50톤/일급까지 적용을 위한 핵심설비인 버너, 내화물, 고온벽면냉각장치, 냉각세정장치를 설치한 5톤/일급 실증플랜트에서 전체시스템을 연계하여 2주간 (7일 이상) 연속운전 완료
$\bullet$ 합성가스 조성 CO $25\sim35%,\;H_2\;20\sim30%$, 냉가스 효율은 $40\sim75%$로 최종목표 달성
$\bullet$ 50톤/일급 버너를 5톤/일급 실증플랜트에 적용하여 성능 검증을 완료
$\bullet$ 국내산 내화재를 단위 벽돌형태로 제조하여 5톤/일급 실증플랜트에서 성능을 검증 완료하여, 같은 단위벽돌이 조적되는 50톤/일급에 적용 타당성 검증
$\bullet$ 고온벽면냉각장치를 실증플랜트에 적용하여 성능 검증을 완료
$\bullet$ 50톤/일급용 냉각세정 단위 노즐시스템을 5톤/일급 실증플랜트에 적용하여 성능 검증을 완료
$\bullet$ 전체 시스템을 연계운전한 결과 다이옥신, 중금속, 분진 등 환경법에 의한 배출허용기준 이하 달성
$\bullet$ 1, 2주차 연속운전 기간 동안 슬랙의 막힘없이 원활한 배출 달성 및 슬랙의 환경 안정성 분석을 통한 검증 완료
$\bullet$ 폐기물 소각시설 성능검사 기준인 24시간 이상 shut-down없이 연속운전달성
$\bullet$ 냉각세정폐수 처리수의 환경법에 의한 배출허용기준 이하 달성
$\bullet$ 예비 실증운전 및 연속운전 실증을 통한 안정적인 공정운전기술 확보
(2) 생산된 합성가스의 에너지원 생산능력 및 효율 산정
$\bullet$ 실증플랜트 운전결과를 기준으로 발전단 효율 산정결과, 합성가스 보일러 및 증기터빈 최대 22.6% 가스엔진 최대 31.4%로 도출됨
(3) 설계 및 운전데이터의 database화
$\bullet$ 폐기물 가스화 용융시스템 설계 및 운전데이터의 database를 위한 프로그램을 완성하여 자료관리의 효율화 달성

목차 Contents

• 제 1 장 서론...29
• 제 1 절 실증연구의 배경...29
• 제 2 절 실증연구의 필요성...30
• 1. 가스화/용융 기술의 활용성...30
• 2. 가스화 기술의 개요...32
• 가. 기술의 원리...32
• 나. 실증 기술의 개요...33
• 3. 실증연구의 필요성...35
• 가. 기술적 측면...35
• 나. 경제적 측면...37
• 제 3 절 실증연구의 목표 및 내용...39
• 1. 실증연구의 목표...39
• 가. 최종목표 및 핵심기술 확보 방안...39
• 나. 실증연구의 연차별 목표...40
• 2. 실증연구의 내용...40
• 3. 사업 추진 체계...42
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...44
• 제 1 절 국내 기술개발 및 기술도입 현황...44
• 1. 국내 기술개발 현황...44
• 2. 국내 기술도입 현황...47
• 제 2 절 국외 기술 현황...49
• 1. 유럽의 기술 현황...50
• 2. 일본의 기술 현황...51
• 3. 열분해 가스화용융기술의 대표적 해외 상용급 플랜트...52
• 4. 폐기물 열분해 가스화 공정별 특징...56
• 제 3 장 실증 연구 내용 및 결과...61
• 제 1 절 50 톤/일급 가스화용융로 버너시스템 성능 실증...61
• 1. 서론...61
• 2. 50 톤/일급 가스화용융로 버너시스템 설계...62
• 가. 예비실험을 위한 50 톤/일급 버너설계...62
• 나. 1차 예비실험을 위한 50 톤/일급 버너의 설계 사양...68
• 다. 2차 예비실험을 위한 50 톤/일급 버너의 설계 사양...69
• 라. 실증 플랜트(5 톤/일급)에서의 연속운전 실증용 50 톤/일급 버너의 설계 사양...70
• 3. 50 톤/일급 단위모듈 버너의 성능 시험...78
• 가. 50 톤/일급 버너 제어시스템...78
• 나. 50 톤/일급 버너를 이용한 예비실험...80
• 다. 개선된 50 톤/일급 예비실험을 위한 버너의 성능 시험...87
• 라. 50 톤/일급 버너시스템의 예비실험 결과...94
• 4. 실증플랜트에서 50 톤/일급 버너의 성능시험...95
• 가. 실증 플랜트(5 톤/일급)에서의 연속운전 실증용 50 톤/일급 버너제어시스템...95
• 나. 5 톤/일급 가스화용융로에서 50 톤/일급 버너 시스템의 성능실증방법...100
• 다. 실증 플랜트(5 톤/일급)에서의 50 톤/일급 버너제어시스템의 성능실증결과...100
• 5. 결론...104
• 제 2 절 50 톤/일급 적용용 내화물의 성능 실증...105
• 1. 50톤/일급 적용용 내화물의 성능 실증 방법...105
• 가. 성능 실험용 내화물의 선정...105
• 나. 내화물의 성능 실증 시험 방법...106
• 2. 내화물의 성능 실증 결과...108
• 가. 국내산 및 국외산 내화물 특성 분석...108
• 나. 회전침식법에 의한 내화물의 성능 비교 실증...109
• 다. 국내산 및 국외산 내화벽돌형 캐스팅블럭의 가스화 용융로 적용 성능 실험...115
• 라. 국내산 및 국외산 내화물의 캐스팅블럭 및 캐스터블 시공 적용 성능 실험...130
• 마. 응고 슬랙 제거 장치의 성능 실험...144
• 3. 50 톤/일급 적용용 내화물의 5 톤/일급 실증플랜트에서의 연속운전 실증...147
• 가. 실증플랜트에서의 연속운전 성능 실증...147
• 나. 연속운전 실험 결과...152
• 4. 결론...160
• 제 3 절 50 톤/일급 고온벽면 냉각장치의 성능 실증...161
• 1. 고온부 벽면 냉각 장치의 설계 및 설치...161
• 가. 가스화용융로 하부 내화물 냉각 장치...161
• 나. 균질화로 하부 내화물 냉각 장치...163
• 2. 고온벽면 냉각장치의 가스화용융로 적용 단위 성능 실증...164
• 가. 가스화용융로 하부 내화물 냉각 장치...164
• 나. 균질화로 하부 내화물 냉각 장치...165
• 3. 50 톤/일급 단위모듈 고온 벽면냉각장치의 5 톤/일급 실증플랜트에서의 연속운전 성능 실증...166
• 가. 가스화용융로 하부 내화물 냉각 장치...166
• 나. 균질화로 하부 내화물 냉각 장치...168
• 4. 결론...169
• 제 4 절 50 톤/일급 합성가스 냉각 세정장치의 성능 실증...170
• 1. 합성가스 냉각 세정장치의 성능 실증방법...170
• 2. 합성가스 냉각 세정장치의 성능 실증을 위한 장치 제작 및 설계...170
• 가. 합성가스 냉각 세정장치의 구성...170
• 나. 50 톤/일급 합성가스 냉각 세정장치 단위노즐 설계...174
• 3. 50 톤/일급 합성가스 냉각 세정장치의 5 톤/일급 실증플랜트에서의 연속운전 성능 실증...182
• 가. 50 톤/일급 합성가스 냉각 세정장치의 연속운전 성능 실험...182
• 4. 결론...192
• 제 5 절 50 톤/일급 적용용 냉각 세정 폐수 재순환 장치 성능 실증...193
• 1. 냉각세정폐수 발생특성...193
• 2. 냉각세정폐수 재순환장치 선정...194
• 가. 응집.침전 방법...194
• 나. Membrane 방법...195
• 다. 규조토 코팅 여과 방법...195
• 라. 냉각세정폐수 재순환장치 선정을 위한 처리 실험결과...196
• 3. 냉각 세정 폐수 재순환 장치의 구성 및 단위 성능 실험...198
• 가. 재순환 장치의 처리 공정도...198
• 나. 재순환 장치의 구성...199
• 다. 냉각 세정 폐수 재순환장치의 단위 성능 실험 결과...201
• 4. 가스화용융로 실증플랜트 연계 연속운전 성능 실증...207
• 가. 1, 2주차 연속운전 발생 냉각세정폐수의 특성...207
• 나. 실험 방법...210
• 다. 실험 결과...210
• 5. 결론...216
• 제 6 절 냉각 세정 폐수 처리 성능 실증...217
• 1. 서론...217
• 2. 냉각 세정 폐수 처리 방안 조사...218
• 가. 유기물질 제거...220
• 나. 고형물질 제거...224
• 다. 중금속 제거...226
• 라. 영양염류(질소, 인) 제거...230
• 마. 국외 사례 조사...231
• 3. 냉각 세정 폐수 성상 분석...233
• 가. 냉각 세정 폐수 분석 항목 및 방법...233
• 나. 냉각 세정 폐수 성상 분석 결과...236
• 4. 냉각 세정 폐수 처리 시스템 및 설계인자 도출...247
• 가. 냉각 세정 폐수 처리 방안 조사...247
• 나. Lab-scale 냉각 세정 폐수 처리 실험...248
• 다. 냉각 세정 폐수 처리 시스템 구성 및 설계인자 도출...256
• 5. 연속운전을 통한 냉각 세정 폐수 처리...259
• 가. 연속운전을 통한 냉각 세정 폐수 처리 효율성 조사...259
• 나. 연속 운전시 냉각 세정 폐수 처리 공정의 처리 특성...262
• 다. 연속 운전시 냉각 세정 폐수 처리 공정의 처리 효율성 평가...274
• 6. 결론...276
• 제 7 절 가스화 용응로 실증플랜트 운전 특성...277
• 1. 폐기물 가스화 용응시스템에서의 실증 운전 연구개요...277
• 2. 단위 실증 운전용 가스화용융 시스템 공정 구성...277
• 가. 공정 구성도...277
• 나. 가스화 용융로 주요 설비...279
• 3. 연속운전 성능 실증용 가스화용융 시스템 공정 구성...283
• 가. 공정 구성도...283
• 나. 50 톤/일급 적용용 핵심장치가 설치된 주요 설비...284
• 4. 가스화용융로 운전 실험 결과 (1, 2주차 연속운전 결과 제외한 총 4회 실험 내용)...288
• 가. 대상 폐기물 특성 및 분석 결과...288
• 나. 가스화 용융로 운전 결과$(Test-1\simTest-4)$...293
• 5. 폐기물 가스화 용융 실증플랜트 연속운전 결과...311
• 가. 연속운전 대상 폐기물 특성 및 분석 결과...311
• 나. 가스화 용융로 실증플랜트 연속운전 특성...313
• 제 8 절 폐기물 가스화 용융 시스템에서 생산된 합성가스의 에너지원 생산능력 및 경제성 분석...339
• 1. 합성가스의 에너지원 생산능력 및 효율 산정...339
• 가. 50톤/일급 폐기물 가스화 용융 시스템의 합성가스 생산능력 산정...339
• 나. 합성가스 이용 방법에 따른 폐기물 가스화 합성가스의 에너지원 이용 효율...342
• 2. 실증 플랜트 운전결과를 이용한 합성가스 생산능력 산정...346
• 가. 실증플랜트 운전결과 정리...346
• 나. 실증 플랜트 운전 결과 적용 합성가스 이용 시스템별 생산능력...347
• 3. 경제성 분석...349
• 4. 결론...351
• 제 9 절 운전데이터 Database...352
• 1. Database 관리 프로그램 구축...352
• 2. 폐기물의 가스화 용융 시스템 자료 분석...353
• 3. Database 관리 프로그램 구성...354
• 가. Database 관리 프로그 램 의 개요...354
• 나. 시료 관리...355
• 다. 운전 관리...359
• 라. 기초정보 및 검색관리...363
• 제 10 절 폐기물 가스화 용융로 전산해석...364
• 1. 지배방정식...364
• 2. 화학반응 모델링...364
• 3. 전산해석 결과...365
• 4. 결론...370
• 제 4 장 결론...372
• 참고문헌...374
• 과제지원 발표물/특허목록...377