초록 ▼

RDF을 연료로 하는 증기용량 8ton/h($450^{\circ}C$, 38atm)과 발전용량 1MWe급 순환유동층 보일러를 자체기술과 순수 국산 재료로 국내기술로 제작, 건설하여 폐기물 연료의 에너지 이용기술과 환경 친화적 연소기술을 실증하였다.
1차년도에는 순환유동층 RDF 전용 발전보일러를 자체기술로 설계하였으며, 2차년도와 3 차년도에는 보일러 설비를 국내 기술과 자체 감독으로 건설하였다. 4차년도에는 RDF 전용 열병합 보일러 시스템 완공과 시운전을 수행하였다. 시운전을 통해 RDF의 고효율 연소를

RDF을 연료로 하는 증기용량 8ton/h($450^{\circ}C$, 38atm)과 발전용량 1MWe급 순환유동층 보일러를 자체기술과 순수 국산 재료로 국내기술로 제작, 건설하여 폐기물 연료의 에너지 이용기술과 환경 친화적 연소기술을 실증하였다.
1차년도에는 순환유동층 RDF 전용 발전보일러를 자체기술로 설계하였으며, 2차년도와 3 차년도에는 보일러 설비를 국내 기술과 자체 감독으로 건설하였다. 4차년도에는 RDF 전용 열병합 보일러 시스템 완공과 시운전을 수행하였다. 시운전을 통해 RDF의 고효율 연소를 달성하였고, 목표 증기를 생산하였으며, 배연 중 HCl을 수 ppm 단위까지 제어하였다. 본 사업을 통해 설계 및 운전 관리기술을 획득하여 폐기물 연료 에너지 이용기술 국산화 및 상용화를 실증하였다.
본 기술은 RDF 연소 열이용 순환유동층 보일러의 상용화와 운전 관리에 적용이 가능하여 국내외 폐기물시장의 수요에 바로 대응할 수 있다. 이용률이 매우 낮은 고열량 플라스틱 폐기물과 건조 슬러지 등을 RDF화하여 유동층 보일러에서 전기와 스팀 등 고 부가가치 에너지를 생산하고 동시에 폐기물의 안전처리 및 감량화를 동시 달성할 수 있다.

Abstract ▼

A demonstration scale of circulating fluidized bed(CFBC) boiler for refuse derived fuel(RDF) with steam capacity of 8ton/h(450, 38 atm) and power capacity of 1MWe has been developed and the technology is proved.
In the 1st year, the boiler is designed by own technology. In the 2nd and 3rd year th

A demonstration scale of circulating fluidized bed(CFBC) boiler for refuse derived fuel(RDF) with steam capacity of 8ton/h(450, 38 atm) and power capacity of 1MWe has been developed and the technology is proved.
In the 1st year, the boiler is designed by own technology. In the 2nd and 3rd year the boiler was fabricated and the facility was constructed by domestic material and labours under the supervision of the research staffs. In the 4th and final year the construction is accomplished and the performance was demonstrated. The goal of the efficient combustion of RDF has been attained, the target steam has been produced, and the HCl emission has been suppressed down to several ppms. Design and managing technology has been accumulated through this project. The domestication and commercial application of the technology of the utilization of waste derived fuel has been proved.
This technology can be instantly applied to commercial design and operation of CFBC boiler for RDF. The low value wastes and dried sludge could bed converted to RDF and used in CFBC resulting the simultaneous accomplishment of high value energy production and safe treatment of wastes.

목차 Contents

• 표지 ...1
• 제출문 ...2
• 요약문 ...3
• 제목차례 ...6
• 표차례 ...10
• 그림차례 ...13
• 제 1 장 서론...16
• 제 1 절 사업개요...16
• 제 2 절 기술의 특징...17
• 제 3 절 사업의 경과...18
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...20
• 제 1 절 국내의 경우...20
• 1. 국내관련 법규...20
• 2. 국내 기술개발 현황...23
• 3. 국산화 기술개발 대상과제...26
• 제 2 절 국외의 경우...28
• 1. 학술연구...28
• 2. 유럽의 폐기물 연료 연소 보일러...30
• 3. 일본의 폐기물 연료 연소 보일러 현황...32
• 4. 미국의 폐기물 연료 연소 보일러 현황...35
• 5. 중국의 폐기물 연료 연소 보일러 현황...35
• 6. 폐목재의 연소 이용 기술...36
• 제 3 장 연소연구 및 운전...42
• 제 1 절 시료분석과 기초연소연구...42
• 1. 시료분석...42
• 2. 연소실험장치(주관기관 보유 bench 규모 실험장치)...52
• 3. 연소 실험결과...53
• 제 2 절 RDF 전용 순환유동층 열병합 보일러 운전...57
• 1. 보일러 운전실험 일지...57
• 2. 운전중 온도변화의 분석...75
• 3. 연소배가스 분석...80
• 4. 고효율의 vortex scrubber를 이용한 HCl 제거...85
• 5. 비산회의 공업분석과 원소분석...88
• 6. 비산회의 중금속 용출분석...89
• 제 3 절 기동, 운전 및 정지 절차...94
• 1. 플랜트 가동 전(前) 준비사항...94
• 2. Start-Up...94
• 3. Shut Down...95
• 제 4 장 RDF 전용 순환유동층 열병합 보일러 설계...96
• 제 1 절 기본사항...96
• 1. 기본사항...96
• 2. 주요설비...97
• 3. 기본계획...98
• 4. Site...99
• 5. Emission...100
• 6. Utility for the system...102
• 7. Fuels...103
• 제 2 절 기계...105
• 1. 일반사항...105
• 2. 연료공급 및 연소재처리...107
• 3. Fans for Air and Flue...109
• 4. Duct 압손...111
• 5. 압축공기...112
• 6. 노 재료...114
• 제 3 절 CFBC 보일러 기본설계...115
• 1. 보일러 구성...115
• 2. 설계조건...116
• 3. Fuel and Limestone analysis...119
• 4. 설계 연료의 조성...120
• 5. Air supply...121
• 6. Gas analysis...122
• 7. Ash and solid...123
• 8. Heat balance...124
• 9. Design specifications...125
• 10. Air heater...126
• 11. Furnace heating surface...126
• 12. Furnace dimension...127
• 13. Superheaters...127
• 14. Economizer...128
• 15. Nozzle Design...129
• 16. Cyclone Design...131
• 17. Loop Seal Design...133
• 18. Thermodynamic calculation...134
• 19. Bag filter...135
• 20. 연돌(Stack)...138
• 제 4 절 보일러 배관...139
• 1. 보일러 배관...139
• 2. 보일러 설비의 배관규격...145
• 3. 배관재료...146
• 4. Feed water...147
• 5. 펌프...150
• 제 5 절 전기 제어...157
• 1. 제어개념...157
• 2. 연소로 측정항목...157
• 3. 안전 보호 로직 (Safety interlock)...158
• 제 6 절 부품사양...161
• 제 5 장 결론...165
• 제 1 절 연구개발의 결과...165
• 1. 실험실 규모 연소시험...165
• 2. 열병합 보일러 운전시험...165
• 3. 유동층 연소로의 전산유체역학...166
• 4. RDF 전용 순환유동층 열병합 보일러 설계(1MWe급)...166
• 제 2 절 연구개발의 기대효과...167
• 1. 기대효과...167
• 2. 활용방안...169
• 참고문헌...170
• 부록 1. 2007년도 최종 보고서(RDF 품질검사 및 유해성분 분석)...172
• 부록 2. 2007년도 최종 보고서(순환유동층 연소기 및 사이클론의 전산 모사)...204