KR101088439B1 - 석탄화력발전 혼소를 위한 건조된 슬러지의 처리 장치 - Google Patents

석탄화력발전 혼소를 위한 건조된 슬러지의 처리 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따르면, 건조슬러지를 공급받아 보관하는 저장부, 상기 저장부에 연결되어, 상기 저장부로부터 건조슬러지를 받아서 건조슬러지를 분쇄하는 분쇄부, 상기 분쇄부로부터 분쇄된 건조슬러지를 배관을 통하여 기압의 차이를 이용하여 이송하는 기류이송부, 상기 기류이송부에 연결되어 건조슬러지를 혼소를 위하여 투입하는 공급부를 포함하되, 상기 공급부는 연료수급설비의 혼소 공정내에서, 혼소되는 위치를 선택하여 투입하는 것을 특징으로 하는 석탄화력발전 혼소를 위한 건조된 슬러지의 처리 장치가 제공된다.

Description

석탄화력발전 혼소를 위한 건조된 슬러지의 처리 장치{Treatment Apparatus and Method for Dried Sewage Sludge Co-combustion in a Thermoelectric Power Plant}
본 발명은 건조된 하수슬러지의 공기이송에 의한 처리장치에 관한 것으로서, 화력발전소에서 석탄에 대한 보조연료로 이용될 수 있도록 공급되는 대용량의 건조된 하수슬러지에 대해 안전성을 확보한 가운데, 기류이송시 요구되는 공기부하량을 최소화할 수 있는 기류순환식 공기이송을 이용한 처리 장치에 관한 것이다.
슬러지는 하수처리장, 정수처리장 및 폐수처리장에서 수처리의 최종단계에서 발생하는 최종 폐기물로 불용성의 유무기계 고형분과 미생물덩어리로 이루어져 있다. 수처리장에서 최종 배출되는 탈수케익 슬러지는 수분함량이 95% 미만이거나 고형물 함량이 5% 이상인 것으로 한정하고 있으며, 유기성 물질의 함유정도에 따라 유기성 및 무기성 슬러지로 구분한다. 유기성 슬러지는 고형물 중 유기성물질의 함량이 40% 이상인 것으로 일정규모 이상의 배출시설에서 발생하는 유기성 슬러지는 직매립을 금지하고 있다.
일반적으로 하수슬러지의 처리처분방법은 퇴비화, 고화, 탄화, 건조, 소각, 고온 용융, 열분해, 해양투기, 매립 등으로 분류할 수 있다. 현재 국내에는 다양한 분야의 하수슬러지 처리기술이 개발 또는 도입되어 있어 현장 상황에 맞추어 적합한 기술을 선택할 수 있다.그러나 국내 설치사례가 많지 않고 또한 적용실적도 소각과 같은 일부 기술에 한정되고 있어 소개되고 있는 다양한 기술의 안정성을 입증할 만한 충분한 자료가 제공되지 못하며, 이에 따라 개발된 기술이 제대로 현장에 적용되지 못하고 있는 실정이다.
최근에는 슬러지 처리규제의 강화 및 기후변화협약에 따른 온실가스 감축을 위하여 폐기처분하여야 할 폐기물에서 가연성 유기물질을 다량 함유하고 있는 슬러지 특성을 이용하여 자원으로 재활용하려는 추세에 있다. 특히 슬러지는 수분을 제외하면 50% 이상이 가연성 유기물로 구성되어 있고, 건조 시 열량이 일반적으로 2,000 kcal/kg이상이 되고 있어 예전부터 저급 탄소계 연료로 구분되어져 왔다. 국내에서 발생되는 유기성 하수슬러지의 대부분은 함수율이 높은 관계로 곧바로 연료로 활용할 수는 없으나 효율적인 건조과정을 거치면 연료로 활용이 가능한 것으로 평가되고 있다.
슬러지의 다양한 처리방법 중에서 에너지화와 관련이 있는 건조를 통한 연료화에 대하여 좀더 세부적으로 살펴보면 다음과 같다. 슬러지의 연료화에 있어서 가장 큰 단점으로 작용하고 있는 것은 70-80%의 높은 함수율로 이 함수율을 효율적으로 낮추는 것이 관건이다. 건조 시 소모되는 에너지 비용이 슬러지가 가지고 있는 고유의 열량보다 높은 공정은 슬러지 대체연료화의 실현을 어렵게 만들고 있어, 효율적인 건조기술의 개발 적용이 필요하다. 최근에는 하수 처리과정에서 슬러지의 연료 활용을 위하여 혐기성 소화조를 통과 시키지 않고 처리하는 경우가 증가하고 있는 추세이다. 이러한 과정을 거쳐 배출되는 슬러지의 경우에는 건조 시 유기물의 함량이 60% 이상으로 슬러지 자체의 열량이 높아 대체연료로의 제조 가능성을 높여 주고 있다.
국내 하수처리장에서 발생되는 슬러지의 열량은 건조정도에 따라 2,000-5,000 kcal/kg의 범위에 있는 것으로 조사되며, 소화조에서의 체류시간이 짧을수록 유기물의 함량이 높아 열량이 높은 것으로 분석되고 있다.
전국에서 발생하는 하수슬러지 전량을 건조할 경우 1,272 톤/일의 하수슬러지 건조연료 생산이 가능하며, 이는 9개 석탄 화력발전소에서 사용하는 연료(148,560 톤/일)의 0.9%에 해당된다. 하수슬러지 건조연료를 석탄 화력발전소에서 사용할 경우 혼소율 2-3% 이내를 적용한다면 전국의 하수슬러지는 전량 사용 가능한 것으로 평가되고 있다.
부분적으로 음폐수와 슬러지를 효율적으로 에너지화 하기 위한 방안으로 음폐수에서 발생되는 혐기성 소화 바이오가스를 활용하여 냉난방용 연료로 사용하고 있다. 이를 통하여 생산되는 고형 연료 슬러지는 석탄화력 발전소에서 대체 연료로 사용하는 방안이 추진됨에 따라 음폐수 바이오가스 및 슬러지의 고형 연료화 상호간에 시너지효과를 발휘하면서 시설운영비에서는 상당한 절감효과가 있을 것으로 평가되고 있다.
건조된 하수슬러지에 대하여 석탄과의 혼소 전에 분쇄과정을 거치지 않음으로써 연료수급시설까지 수송하는 과정에서 시설의 노화가 빨리 진행되고, 슬러지로 인하여 수송배관이 막힐 수 있는 문제점을 가지고 있다.
또한, 상기 발명은 10% 이내의 함수율을 지니는 건조된 하수슬러지가 성형 또는 미성형 상태가 혼재되어 있으므로 인해 다양한 입도분포를 지니는 가운데, 이를 공급받은 후 석탄과의 혼소를 위하여 정량적으로 원활하게 공급 후 저장이 용이하지 않을 뿐만 아니라, 정량적인 투입, 이송, 혼합이 어렵다는 문제점이 있다. 또한 석탄과의 혼합연소과정 전 가공되지 않은 건조된 하수슬러지는 입도, 비중 등의 물리적 성상의 불균일성을 지니고 있어 기류이송 중 이송자체 및 이송조건의 최적화의 어려움, 고압고밀도 이송방식에 의해 수송배관의 마모 등의 문제점이 발생할 수 있다.
종래기술은 10% 이내의 함수율을 지니는 건조된 하수슬러지가 성형여부에 따라 다양한 물성을 지니는 가운데, 이를 공급받은 후 석탄과의 혼소를 위하여 정량적으로 원활하게 공급 후 저장이 용이하지 않을 뿐만 아니라, 정량적인 투입, 이송, 혼합이 어려우며, 이송설비가 다변화되어야 하는 문제점이 있다. 그리고 저장설비에서 건조 슬러지에 대한 분진, 인화성을 지니는 휘발분 발생에 의한 폭발, 화재 등의 안전상 위험성이 산재해 있다는 문제점이 있다. 또한 건조된 하수슬러지의 경우, 발생되는 미세분진이나 악취 등이 발행될 가능성이 농후하여 이들이 대기 중으로 배출될 경우, 환경오염의 원인이 되기도 하며, 기류이송 시 상당한 공기부하량이 요구되며, 이로 인하여 발생됨으로써 대기 중으로 배출되는 악취 또한 상당하게 된다. 또한 석탄과의 혼합연소과정 전 건조된 하수슬러지는 입도, 비중 등의 물리적 성상의 불균일성이 기류이송 중 이송자체 및 이송조건의 최적화의 어려움, 고압고밀도 이송방식에 의해 이송배관의 마모 등의 문제점을 발생시킬 수 있다. 현재 국내의 하수슬러지 배출은 벌크트레일러와 덤프트럭이 혼재되어 배출되는 바 이에 대한 유연한 대처가 가능한 반입저장시설이 요구된다. 대표적인 반입저장시설인 사일로의 경우 L/D(Length vs. Diameter)의 값이 높아 상대적으로 중력의 영향을 많이 받게 되므로 스펀지 셀 구조의 건조 하수슬러지는 중력에 의한 압밀로 인해 배출효율 저하가 발생되게 된다. 하수 슬러지는 건조 후 펠렛 또는 알갱이 형태로 성형된 것과 건조만 실시하고 성형하지 않은 분발형태의 미성형 슬러지가 혼재되어 배출되고 있으며, 성형할 경우 운반이나 보관에 용이한 장점은 있으나 이를 위해서는 하수 처리장에서 추가로 시설비를 부담하여 성형시설을 보유해야 하는 문제점이 있다. 기존의 선행특허의 경우 압축공기를 사용하여 배치(Batch) 방식으로 이송함에 따라 연속적인 정량공급이 불가능하며 상대적으로 고압고밀도 조건에서 이송이 이루어지므로 이송배관의 마모가 상대적으로 큰 문제점이 있다. 또한 건조 하수슬러지를 급탄기(Coal Feeder)에 공급하기 위해 스크류방식의 공급설비가 구성되었으며 이를 위해 이송 후 이송유체인 공기를 제거하고 건조 하수슬러지만을 분리하기 위한 기체와 고체의 분리공정이 요구되는 바 이를 위한 방진 또는 제진설비가 과도하게 요구되었다. 기존 선행특허(등록특허 제10-2009-0042275호)의 경우 성형되지 않은 분말형태의 하수 슬러지가 급탄기(Coal Feeder)로 공급될 경우 분진에 의한 각종 구동부 및 센서류의 오염을 유발, 설비의 유지보수 빈도를 증가시키고 유지보수 시 작업자의 작업환경을 악화시키게 된다. 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 도출된 것으로, 입도분포 등의 물성이 다양한 건조된 하수슬러지에 대하여 석탄과의 혼소를 위한 처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따르면, 건조슬러지를 공급받아 보관하는 저장부, 상기 저장부에 연결되어, 상기 저장부로부터 건조슬러지를 받아서 건조슬러지를 분쇄하는 분쇄부, 상기 분쇄부로부터 분쇄된 건조슬러지를 배관을 통하여 기압의 차이를 이용하여 이송하는 기류이송부, 상기 기류이송부에 연결되어 건조슬러지를 혼소를 위하여 투입하는 공급부를 포함하되, 상기 공급부는 연료수급설비의 혼소 공정내에서, 혼소되는 위치를 선택하여 투입하는 것을 특징으로 하는 석탄화력발전 혼소를 위한 건조된 슬러지의 처리 장치가 제공된다.
상기 기류이송부는 펄스식 공압 타격 장치 또는 진동장치를 이용하여 분쇄된 건조슬러지의 막힘을 방지하는 것이 바람직하다.
상기 기류이송부는 복수개의 수송 배관을 통하여 수송하는 것이 바람직하다.
상기 기류이송부의 하류에 연결되어, 이송에 이용되는 기체를 다시 기류이송부의 상류로 공급하는 기류순환부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 기류순환부에 연결되고, 상기 이송에 이용되는 기체의 양을 제어하는 기류순환탱크를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 기류이송부의 흐름 상태를 모니터링 할 수 있는 모니터링 장치를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 석탄과 혼소를 위한 건조된 슬러지의 처리 장치에 있어서, 슬러지를 분쇄하는 분쇄부를 구비하고, 상기 분쇄부에서 분쇄된 건조슬러지를 수송하는 기류이송부를 구비하는 석탄화력발전 혼소를 위한 건조된 슬러지의 처리 장치가 제공된다.
본 발명에 의하면, 저장부를 하수슬러지가 반입차량의 차종에 상관없이 반입과 저장이 가능하도록 호퍼(Hopper)로 구성함으로써 사일로에 비해 낮은 L/D로 인해 하중분산 효과를 기대할 수 있으며 이에 따라 슬러지의 압밀을 상대적으로 완화시켜 원활한 배출을 도모할 수 있다.
본 발명에 의하면, 저장부와 이송부 사이에 분쇄기가 포함된 분쇄부가 구비되면서 다양한 입도의 건조된 하수슬러지를 균일한 입도로 유지함에 따라 보다 용이한 정량적 이송을 유도하며 이송원료인 건조 하수슬러지의 입도차이에 의한 이송조건의 제한성을 극복할 수 있다.
본 발명에 의하면, 균일화된 하수 슬러지에 대한 기류이송 시 터보블로어와 이젝터를 사용한다. 본 발명에서 적용된 터보블로어의 경우 압축공기가 아닌 외기의 공기를 연속적으로 유입하여 이송유체로 사용하는 바 연속으로 슬러지를 이송할 수 있어 정량공급이 가능하고 상대적으로 저압저밀도 하에서 이송이 이루어지므로 배관의 마모도를 상대적으로 완화시키는 장점이 있다.
본 발명에 의하면, 이송부의 배관에 투입부의 정량공급피더와 연동되는 차압계가 설치됨으로써 정량적 이송의 모니터링 및 제어가 용이하며, 분쇄된 분말형태의 건조 하수슬러지가 과도하게 투입됨에 따라 발생가능한 막힘현상을 미연에 방지할 수 있으며, 펄스식 공압타격장치 및 진동장치를 추가적으로 구축하면서 차압계와 연동됨으로써 용이한 건조된 하수슬러지의 이송 및 막힘현상의 방지가 가능하다. 또한 수송배관을 복수개로 설치됨에 따라 배관 막힘현상이 발생할 경우, 여분의 수송배관을 통해 계속적 이송이 가능하며, 이후 막힌 배관을 정상적으로 복구할 수 있으므로 기류이송에 있어 연속적인 운전의 유지가 가능한 장점을 지닌다.
본 발명에 의하면, 기류순환부가 추가적으로 구비되면서 기류이송시 요구되는 공기부하량을 최소화시킴으로써 경제적 운전이 가능하며, 배출되는 악취로 인한 오염공기량을 줄일 수 있어 환경친화적인 건조된 하수슬러지의 이송이 가능하다.
본 발명에 의하면, 다양한 물성의 건조된 하수슬러지의 저장부에 구비되는 질소공급장치, 기체 및 입자분석장치, 온도 및 압력센서, 중량센서, 경보장치, CO 센서 등에 의하여 폭발, 화재, 발화방지 등의 안전성이 보장되며, 순환펌프가 부가적으로 설치된 질소공급장치에 의해 퍼지시스템에서 요구되는 질소부하량을 경제적 그리고 효과적으로 공급할 수 있다.
본 발명에 의하면, 기류순환부가 추가적으로 구비되면서 기류이송시 요구되는 공기부하량을 최소화시킴으로써 경제적 운전이 가능하며, 배출되는 오염공기량을 줄일 수 있어 환경친화적인 건조된 하수슬러지의 이송이 가능하다.
본 발명에 의하면 기류이송부에 의해 공급된 건조 하수슬러지를 혼소하기 위해 공급하는 공급부를 석탄공급배관(Coal Pipe)와 연소로(Furnace)로 선정하였으며, 이를 통해 공기이송 후 이송용 공기를 제거하는 기체와 고체의 분리 과정없이 직접 공급하는 장점이 있으며, 기고분리를 위한 방진 또는 제진설비가 필요치 않다. 본 발명의 경우 구동부 및 센서류에 의한 간섭에서 자유로운 석탄공급배관과 연료의 직접연소구간인 연소로로 슬러지를 공급함에 따라 각종 구동부 및 센서류 오염유발, 설비의 유지보수 빈도의 단축, 분진 등에 의한 작업환경 악화 등의 해결이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 석탄화력발전 혼소를 위한 건조된 슬러지의 처리에 관한 개략도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기류순환을 위한 순환가스 저장탱크의 내부구조도.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 설명하도록 한다. 첨부된 도면들 및 이하의 설명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 본 발명을 설명하기 위한 의도로 예시된 것에 불과하므로, 첨부된 도면들 및 설명이 본 발명의 권리범위를 제한하려는 의도로 해석되어서는 아니될 것이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 더욱 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 석탄화력발전 혼소를 위한 건조된 슬러지의 처리에 관한 개략도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예의 건조슬러지의 이송 및 투입설비는 저장부(10), 기류순환부(20), 분쇄부(30), 투입부(40), 기류이송부(50), 화재방지부(미도시) 및 공급부(70)를 포함하며, 화력발전소의 주연료인 석탄 등의 보조연료로서 건조슬러지를 적절한 연료수급설비(100)에 공급하는 시설이다.
저장부(10)는 화력발전소의 주연료인 석탄 등의 보조연료로서 공급하기 위한 건조슬러지를 공급받아 저장하며, 저장조, 질소공급장치, 입자저감장치, 악취저감장치, 순환식펌프, 로드셀, 엑티베이터, 슬라이드게이트, 이중로터리 밸브를 포함할 수 있다.
저장조는 본 건조 하수슬러지 이송 및 공급설비의 초기 단계에 구축된 장치로서, 외부에서 공급된 건조슬러지를 공급받아 저장하는 장치이며, 공급되는 슬러지는 10% 이하의 함수율을 지니는 건조슬러지를 사용하는 것이 바람직하다.
질소공급장치는 저장조에서 발생가능한 발화 및 폭발 등의 화재방지를 위하여 산소 농도를 낮추도록 질소를 공급한다. 가스분석장치와 연동되어 저장조 내부의 산소 농도를 통상적으로 15% 이하로 유지한다. 가스분석장치를 통한 지속적인 모니터링이 가능하고, 산소농도가 15% 이상 넘을 경우 경보장치의 동작과 동시에 질소가 보충 공급되는데 이는 산소농도가 10%에 도달할 때까지 공급하고 경보장치는 15% 이하일 때 해제될 수 있다.
입자저감장치는 저장조의 상부에 설치되어 건조슬러지의 투입시 발생되어 질소공급장치에 의해 배출되는 미세먼지를 제거하여 입자 및 기체농도분석장치에 영향을 미치지 못하도록 한다.
악취저감장치는 저장조의 상부에 설치되어 건조슬러지의 투입시 발생되어 질소공급장치에 의해 배출되는 악취를 제거하여 외부로 유출되거나 입자 및 기체농도분석장치에 영향을 미치지 못하도록 한다.
순환펌프는 질소공급장치에 의하여 저장조 내의 악취와 먼지가 입자저감장치 및 악취저감장치에 의해 제거된 후 고농도의 질소기체를 저장조로 재순환시키며, 저장조에 대하여 질소공급시 90%에 도달할 때 남은 공간의 용량의 1/10 수준으로 가스를 순환펌프를 사용하여 순환시킨다.
엑티베이터는 저장조의 하단에 설치되어 진동을 더해 주어 건조슬러지에 대한 원활한 배출 및 배출부위의 막힘현상을 방지할 수 있다.
슬라이드게이트는 개폐부를 연속적으로 슬라이딩시켜 막힘을 방지한다.
이중로터리밸브는 저장조에서 저장된 건조된 하수슬러지에 대하여 분쇄부(20)로의 공급여부를 위한 개폐 및 이송량을 조절하며, 질소퍼지되고 있는 저장조로부터 하류로의 질소대량배출을 방지하기 위하여 밸브의 개폐량을 VVVF 제어방식으로 조절한다.
기류순환부(20)는 저장부(10)와 기류이송부(50) 또는 연료수급설비(100) 사이에 설치되어 저장부(10)에서 분리된 공기를 저장과 동시에 기류이송부(50)의 블로어에 요구되는 공기의 일부를 보충해주며, 이젝터로 보내짐에 따라 기류수송에 요구되는 공기량을 보충해주며, 기류순환관과 순환공기저장탱크로 구성된다.
기류순환관은 저장부(10)의 저장조에서 분리된 질소퍼지가스를 순환공기저장탱크로 이송 후 저장과 동시에 기류이송부(50)의 블로어에 요구되는 공기의 일부를 보충해주며, 이젝터로 보내짐에 따라 기류수송에 요구되는 공기량을 보충해주는 역할을 한다.
순환공기저장탱크는 이젝터로부터 건조된 하수슬러지의 기류이송에 요구되는 공기량을 보충하거나 발화의 원인이 되는 산소농도를 저하시키기 위하여 기류순환관의 중간에 위치하여 저장조에서 분리된 기류 및 이젝터 또는 연료수급설비(100)로 보내어지는 공기량을 제어하는 역할을 한다. 이 때, 저장조의 크기는 슬러지 이송에 필요한 순간유량(예를들어, 50 L/sec), 1 min간 사용가능한 크기(예를들어, 3m3)가 되어야 안정적인 이송이 가능할 것으로 판단되며, 도 2에서 저장탱크 상단 좌우의 벤트 출구에 위치한 “양방향 압력 밸브”에 의하여 순환공기저장탱크 내부 압력이 기준압력을 초과하거나 미달될 경우에 개폐에 의한 작동이 진행되며, 이 때 기준되는 내부입력이 1000 mmAq이다. 따라서 기준압력 (1000 mmAq)보다 낮으면 외부 공기가 들어오고, 높으면 외부로 나갈 수 있다.
투입부(40)는 분쇄부(30)와 기류이송부(50)의 사이에 설치되어 분쇄부(30)에서 균일화된 건조슬러지를 기류이송부(50)로 정량적 투입을 목적으로 하며, 스크류이송 방식의 정량공급피더를 사용할 수 있다.
정량공급피더는 분쇄기의 후단에 설치되어 건조슬러지를 정략적으로 배출하여 기류이송부(50)의 이젝터로 투입하는 역할을 할 수 있다.
분쇄부(30)는 저장부(10)와 건조된 하수슬러지를 정량공급하기 위한 투입부 사이에 위치하며 효율적 이송을 위하여 건조된 하수슬러지를 분쇄하여 균일한 입도를 유지할 수 있도록 하는 분쇄기를 포함한다.
분쇄기는 기류이송되는 건조된 하수슬러지를 투입부(40)로 투입 전 분쇄에 의한 입도의 균일화를 통하여 원료특성의 제한성에 대한 단점을 보완하기 위하여 설치가 요구되며, 분쇄기의 종류는 원하는 입도에 맞게 Pin-Mill 또는 Ball-Mill등의 분쇄기로 변경가능하다.
기류이송부(50)는 분쇄부(30)에서 균일화된 건조 하수슬러지를 투입부(40)를 통해 정량공급 받은 후 공급부(70)로 이송시키는 역할을 하며, 블로어, 이젝터, 분배기, 수송배관, 마모계측기, 차압계, 펄스식공압타격장치, 진동장치로 구성된다.
블로어는 이젝터 전단에 설치되어 수송배관내의 건조된 하수슬러지에 대한 수송용 공기를 공급하는 공기공급원으로 1개 또는 복수개가 병렬로 설치된다.
이젝터는 블로어의 하류에 설치되어 이송용 공기를 사용하여 건조된 하수슬러지를 이송시킨다.
분배기는 이젝터로부터 이송이 시작되어 스위칭(switching) 방식의 수송배관을 통한 건조된 하수슬러지의 이송을 위하여 복수의 수송배관에 대하여 선택적 전환을 위한 장치다.
수송배관은 이젝터와 공급부(70) 사이에 접속된 기류이송용 배관부재로서 건조슬러지를 기류이송에 의해 이젝터로부터 공급부(70)로 이송시키는 역할을 하며, 복수의 배관을 구비할 수 있다. 예를 들어 배관 1, 2로 구분되고 정상적인 운전인 경우 수송배관 1을 사용하고 문제 발생시 분배기에서 전환하여 수송배관 2로 전환 후 정상 운전을 진행한다.
계측기는 이젝터를 이용하는 경우, 이송용 공기에 의한 슬러지 이송속도가 매우 높아 이중배관의 굴곡부에서는 마모에 대한 고려가 요구되므로 계측기를 두어 60% 이상 마모될 경우에는 경보장치가 작동하고 이후 수송배관의 교체 후 정상운전한다.
차압계는 수송배관에 대하여 슬러지의 이송상태를 모니터링하고 막힘을 방지하기 위한 것으로 분쇄기로부터 배출되는 일정한 범위의 입도를 지니는 건조된 하수슬러지를 수송배관 및 이젝터를 통해 공급부로 이송되는 과정에서의 수송배관 내의 막힘과 블로어의 부하량을 확인한다.
펄스식 공압타격 및 진동장치는 수송배관 내부가 슬러지로 인하여 내부 관로가 막히는 현상이 발생하여 차압계 상의 압력차가 제1 기준치 이상 높게 측정될 경우 수송배관의 상단 및 하단에 각각 설치된 펄스식 공압타격 장치와 진동장치가 자동으로 작동되고 압력차가 제2 기준치 이하의 범위인 경우 멈춘다. 제1 기준치와 제2 기준치는 상이할 수 있다.
공급부(70)는 이송된 건조 하수슬러지를 균일하게 확산공급하여 연소로 내에서의 연소조건에 영향을 주지 않도록 확산속도 및 분사압력을 고려한 노즐을 설치한다. 공급부(70)는 화력발전소의 설비조건을 고려하여 미분기 후단의 석탄공급배관(Coal Pipe) 또는 연소로(Furnace)를 선택하여 설치할 수 있다. 석탄공급배관(Coal Pipe)의 경우 미분기로 공급되는 공기에 의해 석탄을 연소로로 공급하는 구간으로 본 발명에서와 같이 공기이송으로 건조 하수슬러지를 공급할 경우 이송용 공기의 제거없이 직접 단순배관 연결을 통해 설치가 가능하다. 또한 연소로(Furnace)의 경우 석탄공급배관(Coal Pipe)이 연결된 버너존 상부에 추가공기 공급을 위한 월블로어(Wall Blower) 및 관측점검창(Sight Glass) 등이 다수 설치되어 있으며 추가설치 등을 고려한 여분의 연결부가 다수 존재하므로 건조된 하수슬러지의 공급을 위한 별도의 배관을 연소로 설비에 영향을 주는 절단, 용접 및 재가공 등의 과정없이 바로 설치가 가능하다.
화재방지부(미도시)는 건조된 하수슬러지의 이송과정에서 발생되는 분진 및 휘발성 유기화합물과 산소와의 접촉 및 온도상승으로 인해 야기되는 발화에 의한 화재 및 폭발사고에 대비하기 위한 안전시설이며, 질소저장조, CO 가스감지센서, 압력센서, 온도센서, 열화상카메라, 경보장치, 입자농도분석장치, 가스분석장치로 구성된다.
질소저장조는 저장조에 대하여 화재방지용 질소가스를 저장하는 저장조이며, 출구부위에 질소공급장치가 설치된다.
CO 가스감지센서는 저장조의 상부에 설치되어 CO 농도를 검출한다.
압력 및 온도센서는 저장조의 상부에 설치되어 내부의 압력 및 온도를 검출한다.
경보장치는 화재방지부(미도시)에 설치된 압력센서, 온도센서 및 열화상카메라, 그리고 차압계로부터 이상여부를 알려주는 경보 기능을 하며, 수송배관의 마모를 측정하는 마모계측기와 연동되어 일정치 이상 마모된 경우 경보장치가 작동한다.
입자농도 분석장치는 저장조에서 요구되는 입자농도를 모니터링하며, 입자저감장치 후단에 설치하여 지속적인 농도를 분석하고 기준치 이상인 경우 경보장치에 신호를 보내며, 저장조에 설치된 질소공급장치과 연동되어 각각에 대하여 질소공급량을 제어한다.
가스농도 분석장치는 저장조에서 요구되는 O2, CO, N2 등의 가스들에 대한 농도를 모니터링하며, 이는 저장조에 설치된 질소공급장치와 연동되어 각각에 대하여 질소공급량을 제어한다.
도 1을 참조하면, 하수슬러지는 건조된 상태로 저장부(10)의 저장조에 저장된다. 저장조에 저장된 건조 하수슬러지는 분쇄부(30)로 이송되고 분쇄부(30)에서 슬러지를 분쇄시키게 된다. 분쇄된 건조 하수슬러지는 투입부(40)를 통해 기류이송부(50)로 정량공급된다. 이송방식은 공기를 운송매체로 이용한 방식일 수 있다. 또한 이를 이용하여 공급부(70)까지 수송이 가능하다. 이러한 경우, 수송에 쓰이는 기체는 기류순환부를 통하여 다시 블로어로 순환될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기류순환을 위한 순환가스 저장탱크의 내부구조도이다.
도 2를 참조하면, 건조된 하수슬러지를 공급받은 후 저장조에서 1차적으로 저장되는 가운데 방폭, 방진 등의 안전성이 요구되기 때문에 질소공급장치가 연결되며, 이 때 시간이 경과함에 따라 많은 량의 질소가 공급되어야 한다. 이러한 질소공급장치의 질소공급량을 최소화하기 위하여 순환시스템을 이용할 수 있으며, 이 때 저장조로부터 배출된 후 악취 및 입자저감장치를 통해 정제된 질소기체를 일정시간 동안 저장할 수 있는 순환가스저장장치를 구비함으로써 저장조로 순환시켜 재공급하여 요구되는 질소공급량을 최소화할 수 있다. 또한 이를 건조된 하수슬러지 이송설비 중에서 공급되는 공기에 대하여 건조된 하수슬러지 공급위치로부터 기체를 분리회수하여 이송매체로서 기체순환시스템을 이용하여 재이용할 수 있으며, 기체순환시스템에서 임시적으로 저장가능한 순환가스장치를 구비하여 이에 저장하였다가 블로어로 재순환시킴으로써 요구되는 공기부하량을 최소화킬 수 있다.
이상에서 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정 실시 예에 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능하며, 그와 같은 변형은 하기에 기재된 특허청구범위 내에 있게 된다.
10 : 저장부
20 : 기류순환부
30 : 분쇄부
40 : 투입부
50 : 기류이송부
70 : 공급부

Claims (4)

  1. 건조슬러지를 공급받아 보관하며 건조슬러지의 반입차량보다 낮은 고도에 위치한 호퍼로 구성된 저장부;
    상기 저장부로부터 공급되는 건조슬러지를 소망하는 일정한 입도(粒度)로 분쇄하는 분쇄부;
    상기 분쇄부로부터 분쇄된 건조슬러지를 기류이송부로 정량적으로 공급하는투입부;
    상기 투입부로부터 정량 공급된 건조슬러지를 기압의 차이를 이용하여 이송하는 기류이송부; 및
    상기 기류이송부에 연결되며 혼소를 위해 건조슬러지를 연소로에 투입하는 공급부;를 포함하며,
    상기 기류이송부의 블로어가 이송유체로서 연속적으로 유입된 외기의 공기를 사용하고,
    상기 공급부가 연소로 및 상기 연소로로 미분탄을 공급하는 미분기의 후단의 석탄공급배관에 각각 위치하는 것을 특징으로 하는 석탄화력발전 혼소를 위한 건조된 슬러지의 처리 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 기류이송부는 복수개의 수송배관을 통하여 수송하는 것을 특징으로 하는 석탄화력발전 혼소를 위한 건조된 슬러지의 처리 장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104003598A (zh) * 2013-02-22 2014-08-27 聪明太华有限公司 用于煤炭火力发电混烧的干燥污泥的处理装置
KR102206793B1 (ko) * 2020-02-12 2021-01-25 주식회사 에버원이앤티 건조슬러지 혼소설비의 전처리 장치 및 전처리 방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100352790B1 (ko) 1999-11-05 2002-09-16 (주)대우 슬러지 소각용융 처리장치
KR100958813B1 (ko) 2009-05-14 2010-05-24 주식회사 포스코건설 건조슬러지의 투입장치 및 그의 투입방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100352790B1 (ko) 1999-11-05 2002-09-16 (주)대우 슬러지 소각용융 처리장치
KR100958813B1 (ko) 2009-05-14 2010-05-24 주식회사 포스코건설 건조슬러지의 투입장치 및 그의 투입방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104003598A (zh) * 2013-02-22 2014-08-27 聪明太华有限公司 用于煤炭火力发电混烧的干燥污泥的处理装置
KR102206793B1 (ko) * 2020-02-12 2021-01-25 주식회사 에버원이앤티 건조슬러지 혼소설비의 전처리 장치 및 전처리 방법

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