RDFRDF발전시스템발전시스템

동서대학교 환경공학과임 동민 , 배 수정

순 서 1.RDF 란 ? 2.RDF 특징 3.RDF 제조방식 4.RDF 연소기 5.RDF 2 단계연소방법 6.RDF 연계

RDFRDF 란란 ??

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 .

RDFRDF 의 특성의 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 .

RDFRDF 의 제작 방법 및 과정의 제작 방법 및 과정

RDF 제작 방법

RDF 과정

RDF RDF 화화

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

미분쇄 저장 , 공급

증 유

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)1) 전처리 프로세스전처리 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)2) 정형화 프로세스정형화 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 RDF 화 과정화 과정

1. 선별 , 파쇄 방식

종이 , 플라스틱 , 목재쓰레기 파쇄 , 선별

금속 불연물 + 부패성물

조파쇄 RDF플라프 상 RDF

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 ) 프로토기아 FESENU 공장 (1978~)

3.3. 파쇄 선별 미분쇄 방식파쇄 선별 미분쇄 방식

목피류 ,USA 가연쓰레기 파쇄 , 선별 미분쇄

미분 RDF

금속 불연물 + 부패생물

산

열

실시 예 : ( 미 ) 프리짓폰드시 Eco-FuelⅡ 플랜트 (1979~80)

4.4. 파쇄파쇄 ,, 선별선별 ,, 성형방법성형방법

목재 , 종이 , 플라스틱류USA 가연쓰레기 파 쇄 , 선 별 성형

펠렛상 RDF

금속 불연물 + 부패생물

소석회

실시 예 : ( 미 ) 윌리암즈탄우싯플랜트 (1982~) ( 일 ) 예폭쓰레기 자원화공장 (1990~)

5.5. 퇴비화 병용 건조식형 방식퇴비화 병용 건조식형 방식

보통건조쓰레기 파 쇄 , 선별 건조 성형

퇴비화금속불연물

부패생물

펠렛상 RDF

콤포스트

실시 예 : ( 스웨덴 ) 코핏크플랜트 (1981~) ( 독 ) 벨텐루이루 원료회수센터 (1982~) ( 일 ) 전원정 크린센타 (1987~)

6. 6. 건조성형방식건조성형방식

목재 , 종이 , 플라스틱쓰레기 ,USA 쓰레기 파 쇄 , 선별 건조

성 형

금속 불연물 열

소석회실시 예 : ( 영 ) 베이커실증플랜트 (1980~) ( 일 ) 봉원정호미센터 (1991~)

7.7. 화학반응 처리방식화학반응 처리방식

보통가연쓰레기

건조반응 조파쇄 RDF펠렛상 RDF

파쇄 , 선별반응 성형

금속 불연물

생석회

실시 예 : ( 스위스 ) 무든플랜트 (1982~1990, 휴지 중 ) ( 일 ) 율구견실증플랜트 (1991~)

RDFRDF 연소기연소기

유동상식 연소로

화격자식 연소로

유동상식 연소로유동상식 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 up 이 쉽게 될 수 있음

수명이 길고 유지비가 적음 슬러지 혼소가 가능

RDF 의 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 연소로화격자식 연소로 디자인 개념이 간단하고 운전이 다른

소각로에 비해 쉬움 화격자 구동에 따른 폐기물의 노내

체류시간 조절이 가능 처리할 수 있는 폐기물의 성상범위가

비교적 넒음 RDF 크기에 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 2RDF 2 단계 연소단계 연소

산화 · 환원에 연관되어 있어서 일차공기는 환원분위기를 조성하고 이차공기는 산화분위기를 조성하여 RDF 의 연소를 용이하게 한다

연소용 공기를 1 차 공기와 2 차 공기로 나누어서 공급하고 1 차 공기는 화격자 밑에서 공급하여 환원분위기로 연소하여 NOx ,SOx , 다이옥신 및 퓨란의 발생을 억제한다 .

2 차 공기를 화염 위에 주입하면 난류가 생겨서 1 차 공기영역에서 넘어오는 그을음 , 미 연소분 , 분지 등을 완전히 연소한다 .

RDF 보일러는 대용량 , 자연순환수관 보일러이고 하부에 이동 화격자가 장치되어 있으며 연료로서는 RDF, 석탄 또는 하수슬러지를 사용할 수 있다 . RDF 투입 장치에서 RDF 를 보일러 내부로 살포하게 되면 , 살포된 연료의 큰 입자는 가까이 떨어져서 화격자상에서 연소하게 된다

*RDF Boiler

공중에 살포된 연료는 건류 되어서 휘발성 유기성분이 떨어지면서 일차공기의 환원분위기에서 연소하게 되면서 글을음 ,미연소분 , 분진이 발생하게 된다 .

1 차 공기는 공기 예열기에서 예열 되어서Plenum Chamber 를 통해서 화격자 밑에서 들어 와서 , NOx ,SOx ,CO₂,다이옥신등의 오염물질의 발생이 대폭 억제된다 .

RDFRDF 연계 및 적용가능분야연계 및 적용가능분야 열 병합 발전소

보일러 사용 사업장

난방 ( 온수 ) 이용 업자

기타열원을 필요로 하는 사업장