KR100402543B1 - Burning method of waste by circulating fluidized bed - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 유동층에 의한 폐기물 소각방법에 관한 것으로서, 상세히는 슬러지에 포함된 물질에 의한 층물질의 응집을 효과적으로 방지할 수 있는 폐기물 소각방법에 관한 것이다.The present invention relates to a waste incineration method by a fluidized bed, and more particularly, to a waste incineration method that can effectively prevent the aggregation of the layer material by the material contained in the sludge.
일반적으로 다양한 슬러지를 소각하는 방법으로 유동층의 물질로서 모래 즉, Si02가 사용되는 기포유동층(bubbling fluidized bed) 연소기술과 순환 유동층(circulating fluidized bed) 연소기술이 많이 사용된다.In general, a variety of sludge incineration methods are used, such as a bubbling fluidized bed combustion technique using sand, that is, Si0 2 , and a circulating fluidized bed combustion technique.
도 1은 기포유동층 연소로의 도식적 구성도이며, 도 2는 순환 유동층 연소로의 도식적 구성도이다. 도 1을 참조하면, 기포유동층 연소로(1)는 연소실(7)의 하부에 연소용 공기 공급장치(5)로 부터의 공기가 주입되는 하부공동부가 마련되어있고, 그 위에 유동층물질(6)이 유동하는 연소실(7)이 위치해 있다. 그리고, 연소실(7)의 측벽에는 석탄/석회석 혼합체를 공급하는 라인(4)과 슬러지를 단독적으로 공급하는 라인(3)이 위치해 있어서 연소로 내로 슬러지와 석회석 및 석탄이 공급된다. 이와같은 기포유동층 연소로의 경우 유동층물질(6)의 온도가 850 내지 900℃로서 공기공급장치(5)로부터 공급되는 공기에 의해 연소실(7) 내 유동층물질(6)의 유속이 0.5 내지 2m/s로 조절된다.1 is a schematic configuration diagram of a bubble fluidized bed combustion furnace, and FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a circulating fluidized bed combustion furnace. Referring to FIG. 1, the bubble fluidized
도 2를 참조하면, 순환 유동층 연소로(1a)는 연소실(7a)의 하부에 연소용 공기 공급장치(5a)로 부터의 공기가 주입되는 하부공동부가 마련되어 있고, 그 위에 유동층물질(6a)이 유동하는 연소실(7a)이 위치해 있다. 그리고 연소실(7a)의 측벽에는 석탄/석회석 혼합체를 공급하는 라인(4a)과 슬러지를 단독적으로 공급하는 라인(3a)이 위치해 있어서 연소로 내지 슬러지와 석탄이 공급된다. 그리고 연소실(7a)의 일측에는 배기가스로부터 폐열을 회수하고 상기 유동층물질을 순환시키는 싸이클론(8)이 위치해 있다.Referring to FIG. 2, the circulating fluidized
상기한 유동층 연소기술에 있어서, 문제가 되는 것으로 연소로 내의 온도보다 낮은 융점의 부산물 발생으로 인한 층물질의 응집현상이 있다. 이 응집현상은 낮은 온도의 융점을 가지는 부산물이 용융된 상태에서 층물질을 응집시키는 것에 의해 나타난다. 이러한 응집현상은 유동층의 유속이 상대적으로 낮은 기포 유동층의 경우에 더 심각하게 나타나는데, 유속이 낮음으로 인해 수분함량이 85%이상인 고함수 슬러지의 연소 효율이 낮고, 특히 알카리 성분을 다량 함유한 슬러지 소각시 Na 원소를 함유하는 알카리 성분에 의한 재용융물질이 생성되어 층물질이 응집됨으로써 유동화의 장애가 나타난다.In the fluidized bed combustion technique described above, a problem is agglomeration of bed materials due to the generation of by-products having a melting point lower than the temperature in the furnace. This agglomeration is caused by agglomeration of the layer material in the molten state of by-products having a low melting point. This agglomeration phenomenon is more severe in the case of a bubble fluidized bed with a relatively low fluidized bed flow rate. The low flow rate results in a low combustion efficiency for high water content sludge with a water content of 85% or more, and in particular, sludge incineration containing a large amount of alkaline components. Remelting material by alkali component containing Na element is generated and the layer material is agglomerated, thus impairing fluidization.
아래의 반응식 1과 반응식 2는 응집을 일으키는 유동층 중의 화학반응식이다.
위의 반응식 1은 알카리 성분으로 Na 2 SO4가 슬러지에 존재하는 경우로서 이 알카리 성분은 연소 후 층물질 중의 SiO2성분과 반응하여 부산물로 Na2.3SiO2와 O2를 발생시키는데, 상기 Na2·3SiO2의 융점이 635℃인 반면에 유동층의 온도가 850 내지 900℃ 이기 때문에 Na2·3SiO2는 용융된 상태로 층물질과 반응하여 층물질을 응집시킨다. 또한, 반응식 2의 경우에 있어서는 NaCl이 존재하는 경우로서 이때에 HCl 과 더불어 Na2.3SiO2가 발생되게 되어 역시 상기한 바와 같은 응집이 일어 나게 된다. 이러한 응집은 순환 유동층이나 기포유동층 모두에 나타나게 되는데, 응집물질이 일정 농도 이상 층물질 중에 축적되면 결과적으로 소각로 운전이 중지되어야 한다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 종래에는 슬러지 전처리 단계에서 슬러지 중의 수분을 제거하고 알카리 성분을 먼저 제거하는 복잡한 과정을 거쳤고,또한 이를 위하여 많은 경비를 소모하였다.
본 발명은 슬러지 중의 알카리 성분의 화학적 반응에 의한 응집을 방지하여 별도의 수분 제거, 알카리 성분 제거를 위한 전처리과정을 거치지 않아도 되는 폐기물 소각방법을 제공함에 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a waste incineration method which does not need to undergo a separate treatment to prevent agglomeration by chemical reaction of alkali components in the sludge and separate water removal and alkali components.
도 1은 일반적인 기포 유동층 소각로의 도식적 구성도이며,1 is a schematic configuration diagram of a general bubble fluidized bed incinerator,
도 2는 일반적인 순환 유동층 소각로의 도식적 구성도이다.2 is a schematic structural diagram of a general circulating fluidized bed incinerator.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 폐기물 소각방법은, 소정 온도와 소정의 유동화 속도로 연소로내에서 유동되는 층물질에 의해 폐기물을 소각하는 방법에 있어서, 상기 층물질의 유동 속도를 6 내지 7m/s 로 조절하는 단계와; 상기 폐기물 중에 포함된 소정 성분과 반응하여 상기 유동층물질의 온도보다 높은 용융점을 가지는 반응물을 생성하는 고령토를 첨가하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, the waste incineration method of the present invention is a method of incinerating waste by bed material flowing in a combustion furnace at a predetermined temperature and a predetermined fluidization rate, wherein the flow rate of the bed material is 6 to 7 m. adjusting to / s; Adding kaolin to react with a predetermined component contained in the waste to produce a reactant having a melting point higher than the temperature of the fluidized bed material.
본 발명은 유동화 속도를 높임으로 연소효율을 극대화 시키고 소정의 온도를 유지하는 층물질에 소정 성분 예를 들어 폐기물 중 알카리 성분과 반응하여 층물질의 온도 보다 높은 용융점을 가지는 부산물을 생성하도록 하여, 이 부산물이 층물질 중에서 용융되지 않고 고상으로 존재하여 회수될 수 있도록 하는 것으로서, 그 처리대상은 어느 특정한 알카리 물질에 국한되지 않고 일반적으로 알려진 물질로서 고융점의 고상 물질을 생성할 수 있는 어떠한 물질이면 모두 가능하다.The present invention is to maximize the combustion efficiency by increasing the fluidization rate and to react the by-products having a melting point higher than the temperature of the layer material by reacting with a predetermined component, for example, an alkaline component in the waste to the layer material maintaining a predetermined temperature, By-products are present in the solid phase without being melted in the layered material so that they can be recovered and are not limited to any particular alkali material and are generally known as any material capable of producing a high melting point solid material. It is possible.
이하 본 발명에 따른 폐기물 소각 방법의 실시예를 설명한다.Hereinafter, an embodiment of a waste incineration method according to the present invention will be described.
본 발명의 소각방법이 적용될 수 있는 소각로는 기존의 기포형 유동층 소각로와 순환형 유동층 소각로이므로 소각의 전 과정의 설명은 본 실시예에서 언급하지 않는다.Incinerators to which the incineration method of the present invention can be applied are conventional bubble-type fluidized bed incinerators and circulating fluidized bed incinerators, and thus description of the entire process of incineration is not mentioned in this embodiment.
연소실 내의 온도는 일반적인 유동층 소각로에서와 같이 850 내지 900℃를 유지시키고 유동층의 유동화속도는 6 내지 7m/s를 유지시킨다.The temperature in the combustion chamber is maintained at 850-900 ° C. and the fluidization rate of the fluidized bed is maintained at 6-7 m / s as in a typical fluidized bed incinerator.
<실시예 1><Example 1>
폐기물인 슬러지에 Na 2 SO4성분이 다량 함유되어 있는 경우, 본 발명의 특징부로서 상기 유동층 물질에 SiO2, Al2O3, TiO2의 성분을 갖는 첨가제를 첨가시킨다. 예를들어 Al2O3를 첨가제로 사용하는 경우, 소각로 내에서의 반응식은 다음과 같다.When the sludge which is a waste contains a large amount of Na 2 SO 4 component, an additive having a component of SiO 2 , Al 2 O 3 , TiO 2 is added to the fluidized bed material as a feature of the present invention. For example, when using Al 2 O 3 as an additive, the reaction scheme in the incinerator is as follows.
먼저 Na 2 SO4는 모래 즉, SiO2와 아래의 반응식 3과 같이 먼저 반응한다.Na 2 SO 4 is first reacted with sand, that is, SiO 2 , as shown in
이에 이어 상기 Na 2 O·3SiO2는 3SiO2및 Al2O3와 아래의 반응식 4과 같이 반응한다.This followed the Na 2 O · 3SiO 2 reacts as 3SiO 2 and Al 2 O 3 and
위의 반응식 4에서와 같이 최종적으로 얻어진 Na2O ·Al2O3·6SiO2는 일명 소디움 실리케이트를 형성한다.Finally obtained as in the
이 소디움 실리케이트는 용융온도가 1117℃로서 상기 연소온도보다 높기 때문에 일단 형성이 된 후에는 용융되지 않고 고상으로 층물질에 혼재해 있게 된다.Since the sodium silicate has a melting temperature of 1117 DEG C, which is higher than the combustion temperature, once formed, the sodium silicate does not melt but is mixed with the layer material in a solid phase.
<실시예 2><Example 2>
폐기물인 슬러지에 NaCl성분이 다량 함유되어 있는 경우, 본 발명의 특징부로서 상기 유동층 물질에 SiO2, Al2O3, TiO2의 성분을 갖는 첨가제를 첨가시킨다.When the waste sludge contains a large amount of NaCl component, an additive having a component of SiO 2 , Al 2 O 3 , TiO 2 is added to the fluidized bed material as a feature of the present invention.
예를들어 Al2O3를 첨가제로 사용하는 경우, 소각로 내에서의 반응식은 다음과 같다.For example, when using Al 2 O 3 as an additive, the reaction scheme in the incinerator is as follows.
먼저 NaCl 은 SiO2및 H2O 와 아래의 반응식 5와 같이 반응한다.First, NaCl reacts with SiO 2 and H 2 O as in
이에 이어 상기 Na2·3SiO4는 SiO2및 Al2O3와 아래의 반응식 6과 같이 반응한다.Subsequently, Na 2 · 3 SiO 4 reacts with SiO 2 and Al 2 O 3 as in
위의 반응식 6에서와 같이 최종적으로 얻어진 Na2O ·Al2O3·6SiO2는 일명 소디움 실리케이트를 형성한다.Finally obtained as shown in
전술한 바와 같이 상기 소디움 실리케이트는 용융온도가 1117℃로서 상기 연소온도보다 높기 때문에 일단 형성이 된 후에는 용융되지 않고 고상으로 층물질에혼재해 있게 된다.As described above, since the sodium silicate has a melting temperature of 1117 ° C., which is higher than the combustion temperature, once formed, the sodium silicate is not melted but mixed with the layer material in a solid phase.
이상에서 설명된 실시예들에서와 같이 본 발명은 알카리 성분을 가지는 슬러지를 소각할때에 알카리 성분에 의해 얻어지는 최종 결과물을 그 용융온도가 상기 연소로 내의 온도보다 높은 성질을 갖도록 하는 것에 그 특징이 있는데, 층물질의 유동화 속도가 6 내지 7m/s로 조절됨으로써 층물질 중에 존재하는 고상의 최종결과물과 층물질 및 공기가 보다 높은 속도로 유동되게 되어 공기와의 혼합/교란을 보다 원활하게 하고 국부적 열집중이 방지된다. 또한, 상기 층물질로서는 모래가 아닌 파쇄된 화강암을 사용하는 것이 다른 결과물과 층물질간의 응집을 억제하는데 있어 바람직하며, 특히 상기 첨가제로서는 SiO2, Al2O3, TiO2의 성분을 고루함유하고 있는 고령토를 사용하는 것이 바람직하다.As in the embodiments described above, the present invention is characterized in that the final product obtained by the alkaline component when burning the sludge having an alkali component has a property that the melting temperature is higher than the temperature in the combustion furnace. The fluidization rate of the layered material is controlled to 6 to 7 m / s, so that the solid end product existing in the layered material, the layered material and air flow at a higher speed, so that the mixing / disturbance with the air is more smooth and localized. Heat concentration is prevented. In addition, it is preferable to use crushed granite instead of sand as the layered material in suppressing aggregation between other products and the layered material. Particularly, the additive contains evenly the components of SiO 2 , Al 2 O 3 , and TiO 2 . It is preferable to use kaolin.
이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 연소로 내에서 응집물을 형성할 수 있을 물질을 6 내지 7m/s 의 유동속도를 가지는 층물질 내에서 소각하면서 이와 화합하여 응집되지 않는 물질을 첨가제로 사용함으로써, 종래와 같이 번거롭고 비용이 비싼 전처리 과정을 생략할 수 있게 된다. 이러한 본 발명의 개념에 입각하여 전술한 바와 같은 나트륨계 알카리성 물질 뿐 아니라 다른 계의 알카리성 물질의 처리도 가능함으로써 슬러지 중 염색 처리과정에서의 부산물 처리를 효과적으로 할 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, by incineration of a substance capable of forming aggregates in a combustion furnace in a layer material having a flow rate of 6 to 7 m / s while using a substance which is not combined with the aggregate as an additive, It is possible to omit the cumbersome and expensive pretreatment process as in the prior art. Based on the concept of the present invention, it is possible to treat not only sodium-based alkaline materials as described above, but also alkaline-based materials of other systems, thereby effectively treating by-products in the sludge dyeing process.
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JPS62106214A (en) * | 1985-11-05 | 1987-05-16 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Method of preventing scale from adhering on heat transfer pipe in fluidized bed |
JPS62258919A (en) * | 1986-05-01 | 1987-11-11 | Sanki Eng Co Ltd | Method of preventing scale in fluidized bed type incinerator |
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1997
- 1997-07-31 KR KR1019970036525A patent/KR100402543B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS50139577A (en) * | 1974-04-24 | 1975-11-07 | ||
JPS62106214A (en) * | 1985-11-05 | 1987-05-16 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Method of preventing scale from adhering on heat transfer pipe in fluidized bed |
JPS62258919A (en) * | 1986-05-01 | 1987-11-11 | Sanki Eng Co Ltd | Method of preventing scale in fluidized bed type incinerator |
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