KR101166476B1 - 배출가스 처리시스템 - Google Patents

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KR101166476B1
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안성유리공업(주)
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Abstract

산업시설에서 배출되는 고온의 배출가스를 제1배출경로를 통해 전달받아 포집에 적합한 포집온도로 냉각시키는 안정화장치와, 안정화장치에서 냉각된 저온 배출가스를 제2배출경로를 통해 전달받아 집진하는 전기집진기와, 전기집진기를 경유한 배출가스에 포함된 질소산화물을 제거하기 위한 배출가스 탈질장치 및 제1배출경로를 통과하는 고온의 배출가스의 폐열을 이용하여 전기집진기에서 배출된 저온 배출가스를 배출가스 탈질장치에서 처리하기에 적합한 온도로 승온시켜 공급하기 위한 배출가스 탈질장치 승온시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 배출가스 처리시스템이 개시된다.

Description

배출가스 처리시스템{A SYSTEM FOR CONTROLLING EXHAUST GAS}
본 발명은 환경오염 방지시설에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고온의 배출가스에서 나오는 폐열을 활용하여 배출가스 탈질장치로 진입되는 배출가스의 온도를 승온시킬 수 있는 환경오염 방지시설의 배출가스 처리시스템에 관한 것이다.
산업이 발전하고 고도화되면서 필수적으로 사용되어 온 석탄, 석유 등의 화석에너지의 사용량이 증가하게 되었고, 이러한 화석에너지의 연소과정에서 발생되는 각종 공해물질로 인한 환경오염의 심각성이 크게 대두되고 있다. 따라서 대표적인 환경오염물질인 이산화탄소(CO2) 및 질소산화물(NOX)의 배출량을 줄이는 한편 대체에너지의 개발 및 에너지의 사용기기의 에너지효율 향상에 대한 기술개발, 에너지 절약기술 등이 활발하게 추진되고 있다.
특히 우리나라를 비롯한 세계 각국이 녹색성장, 녹색 기술에 주목하고 있는 것은 에너지 고갈, 온실가스로 인한 기후변화 등 자원 및 환경의 문제가 다가오고 있기 때문이다. 국내에서는 그동안 건물의 단열기술과 에너지 이용기기의 효율향상 기술개발 등을 통한 에너지 절약에는 많은 발전을 이룩하였으나, 태양열, 지열 등과 같은 각종 자연에너지의 이용과 산업에 있어서 공정 중에 발생하는 폐열의 이용은 아직도 부진한 편이다.
특히, 생산 공정 중 발생한 고온의 배출가스 폐열을 재활용 없이 배출하는 것은 향후 치열한 국가간 기후변화 대처 경쟁에서 뒤떨어지는 주요 원인이 되므로, 폐열 재활용은 에너지 자원으로써의 경제적 측면에서 뿐만 아니라 저탄소 친환경시스템 구축을 위해 적극적인 활용과 기술개발은 기업 경쟁력 향상과 국가기후변화 환경대처에 필수 기술로서 검토될 필요성이 대두되고 있다.
이 중에서도 유리 산업의 경우, 에너지 다소비 업종으로 생산 원가에 차지하는 에너지 비용이 상당히 높으며, 최근 원유가의 지속적인 상승으로 인하여 에너지 절감 방안은 더욱 절실히 요구되고 있다.
특히 유리의 용융 및 제조공정 중에 발생되는 배출가스에 포함된 유해물질을 처리하기 위한 유해물질 처리시설의 가동을 위해서 많은 에너지가 소비되고 있다.
구체적으로 유리 가동 공정에서 발생되는 배출가스를 처리하는 종래의 공정을 도 1을 통해 살펴보기로 한다.
유리 용해로(10)에서는 유리를 용융하면서 발생되는 400℃ 이상의 고온의 배출가스가 배출된다. 고온의 배출가스는 냉각타워(11)와 같은 안정화장치를 경유하면서 전기 집진기에서의 적정 포집온도인 250℃ 정도의 온도로 강제 냉각된다. 이와 같이 강재 냉각된 배출가스는 전기집진기(12)에서 먼지(Dust)가 포집되어 제거된 후, 다시 질소산화물을 제거하기 위한 배출가스 탈질장치(14)의 적정 처리온도인 300 ℃ ～ 350℃ 까지 배출가스를 재 승온을 위한 소위 덕트버너 시스템(duct burner system ; 13)을 설치하여 배출가스를 승온시켜서 질소산화물 제거를 위해 배출가스 탈질장치(14)로 전달하게 된다. 상기 덕트버너 시스템(13)에서는 LNG, LPG 등의 화석연료를 연소시켜 분진의 포집을 위해 강제 냉각된 배출가스를 승온시키게 된다. 이와 같이 배출가스를 재 승온 시킴으로써 배출가스 탈질장치(14)에서의 질소제거 효율을 향상시킬 수 있게 된다. 그리고 질소산화물이 제거된 배출가스는 송풍팬(15)에 의해 연돌(16)을 통해 대기로 배출된다.
그런데, 상기와 같은 배출가스 처리과정에 있어서 고온의 배출가스를 집진효율을 높이기 위해 강제 냉각시킨 후에, 다시 화석연료를 연소시켜서 강제 냉가된 배출가스를 질소산화물 제거에 적합한 온도로 재 상승시키는 과정을 거치게 되므로, 에너지 소비량이 상승하게 되는 등, 매우 비효율적인 공정이 이루어지고 있는 문제점이 있다.
또한, 배출가스 탈질장치(14)에서 배출되는 고온의 가스를 대기중으로 그냥 배출시킴으로써 막대한 에너지를 낭비하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 창안된 것으로서, 환경오염 방지시설에서의 폐열을 회수하여 활용할 수 있는 배출가스 처리시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 환경오염 방지시설의 배출가스 탈질장치 승온시스템은, 용해로에서 배출된 고온의 배출가스를 전기집진기에서 분진을 포집하기에 적합한 포집온도로 냉각하기 위한 안정화장치로 이송시키는 배출경로 상에 설치되는 열교환기와; 상기 전기집진기에서 저온 상태로 배출되는 저온 배출가스를 상기 열교환기로 전송하는 제1순환경로와; 상기 제1순환경로를 통해 상기 열교환기로 공급되어 상기 열교환기를 통과하는 고온 배출가스와의 열교환에 의해 재 승온된 승온 배출가스를 배출가스 탈질장치로 전송하는 제2순환경로;를 포함하여, 상기 배출가스 탈질장치에서는 유입되는 배출가스에 포함된 질소산화물을 제거하여 배출하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 열교환기는, 상하 양단부 각각에 상기 고온 배출가스 입구 및 출구를 가지는 열교환기 본체와; 상기 열교환기 본체에 상하로 설치되며 상기 고온 배출가스 입구 및 출구를 연결하는 고온 배출가스 이송덕트와; 상기 열교환기 본체 내부에 설치되며, 상기 제1순환경로를 통해 이동된 저온 배출가스를 상기 고온 배출가스 이송덕트를 통과하는 고온 배출가스와 교차하는 방향으로 이송시키면서 열교환 하도록 가이드 하는 저온 배출가스 이송덕트;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 고온 배출가스 이송덕트는, 판형의 내부터널을 가지는 중간부분 및, 상기 중간부분의 양단 각각에서 점진적으로 확장형성되어 상기 고온 배출가스 입구 및 출구와 연결되는 유입구 및 유출구를 구비하는 것이 좋다.
또한, 상기 고온 배출가스 이송덕트의 상기 유입구 및 유출구 각각에는, 상기 저온 배출가스 이송덕트를 통해 이동되는 저온 배출가스의 이송 방향에 대응되는 양측의 폭이 점진적으로 좁아지도록 테이퍼부가 형성된 것이 좋다.
또한, 상기 저온 배출가스 이송덕트는, 상부에 저온 배출가스 입구와 하부의 승온 배출가스 출구를 가지며, 상기 고온 배출가스 이송덕트와 복수회 교차하도록 상기 열교환기 본체 내부에 지그재그 식으로 설치된 것이 좋다.
또한, 상기 열교환기 본체는 상기 고온 배출가스 입구가 상부에 위치되고, 상기 고온 배출가스 출구가 하부에 위치되도록 상기 배출경로 상에 설치되는 것이 좋다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 배출가스 처리시스템은, 산업시설에서 배출되는 고온의 배출가스를 제1배출경로를 통해 전달받아 집진에 적합한 온도로 냉각시키는 안정화장치와; 상기 안정화장치에서 냉각된 저온 배출가스를 제2배출경로를 통해 전달받아 집진하는 전기집진기와; 상기 전기집진기를 경유한 배출가스에 포함된 질소산화물을 제거하기 위한 배출가스 탈질장치; 및 상기 제1배출경로를 통과하는 고온의 배출가스의 폐열을 이용하여 상기 전기집진기에서 배출된 저온 배출가스를 상기 배출가스 탈질장치에서 처리하기에 적합한 온도로 승온시켜 공급하기 위한 배출가스 탈질장치 승온시스템;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 배출가스 탈질장치에서 배출되는 승온 배출가스의 폐열을 이용하여 스팀을 발생시키기는 스팀 발생기와; 상기 스팀발생기의 하류에 설치되어 배출가스를 연돌로 강제 송풍시키는 송풍팬;을 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 배출가스 탈질장치 승온시스템 및 배출가스 처리시스템에 따르면, 분진의 포집을 위해 냉각시킨 배출가스를 질소산화물 처리온도에 적합한 온도로 재 승온시키기 위한 열을 고온의 배출가스의 폐열을 이용하여 승온시킬 수 있는 구성을 가짐으로써, 종래와 같이 별도의 덕트 버너 시스템이 필요하기 않게 되며, 따라서 추가적인 에너지의 소비를 줄이고, 환경 오염물질의 발생을 줄일 수 있게 된다.
따라서 에너지를 획기적으로 줄이고, 친환경적인 저탄소 산업시설의 구현이 가능하게 되어, 녹색 산업발전에 기여할 수 있게 된다.
특히, 고온 배출가스와의 열교환을 위한 열교환기의 내부에서 고온 배출가스외 저온 배출가스가 서로 직교하는 방향으로 유동하면서 열교환을 복수회에 거쳐 이루어지도록 함으로써, 열교환 효율을 높일 수 있게 된다. 그리고 열교환기 내부에서의 고온 배출가스 이송덕트의 입구 및 출구 측을 확장되도록 형성시킴으로써, 고온 배출가스의 유입 및 배출시 충돌로 인한 침식을 줄이고 분진이 쌓이는 것을 방지하여 고온 배출가스의 원활한 이동이 가능하도록 할 수 있다.
또한, 고온 배출가스 이송덕트를 판형상으로 구성하도, 그 양단의 확장된 입구 및 출구의 양측에 테이퍼부를 형성시킴으로써, 이 부분을 통과하는 저온 배출가스가 자연스럽게 이동하도록 가이드함으로써, 와류 등의 발생을 억제시켜 저온 배출가스의 원활한 유동이 가능하도록 할 수 있다.
특히, 본 발명은 많은 에너지가 요구되는 유리 산업에 있어서, 유리 제조과정에서 발생하는 고온의 배출가스의 폐열을 효과적으로 이용하여 에너지 소비를 줄이면서도, 환경오염물질을 효과적으로 줄일 수 있는 이점이 있다.
또한, 많은 에너지를 사용하는 요/로 또는 소각로 등에서 배출되는 고온의 배출가스의 열을 회수하여 활용하면서 오염물질의 발생을 줄이고, 또한 대기로 배출되는 배출가스의 열을 추가적으로 회수하여 스팀을 발생시키는 열로 사용할 수 있어서 폐열 재활용을 극대화할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 종래의 배출가스 처리시스템을 나타내 보인 개략적인 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배출가스 탈질장치 승온시스템에 적용된 배출가스 처리시스템을 나타내 보인 개략적인 도면.
도 3a는 도 2에 도시된 열교환기를 발췌하여 보인 사시도.
도 3b는 도 3a에 도시된 열교환기의 정면도.
도 4a 및 도 4b 각각은 도 3a의 열교환기 내부에 설치되는 고온 배출가스 이송덕트를 발췌하여 보인 도면.
도 4c는 도 3a의 열교환기 내부에서의 열교환 상태를 설명하기 위한 도면.
도 5는 도 4a 및 도 4b에 도시된 고온 배출가스 이송덕트의 평면도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배출가스 처리시스템을 나타내 보인 도면.
도 7은 도 6에 도시된 스팀발생기를 발췌하여 보인 사시도.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 환경오염 방지시설의 배출가스 탈질장치 승온시스템을 자세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 환경오염 방지시설의 배출가스 탈질장치 승온시스템(100)이 적용된 배출가스 처리시스템(200)을 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 2를 참조하면 배출가스 처리시스템은, 용해로(210)에서 배출되는 고온의 배출가스를 냉각시켜 안정화시키는 안정화장치(220)와, 상기 안정화장치(220)에서 냉각된 배출가스에 포함된 분진을 포집하여 걸러내는 전기집진기(230)와, 상기 전기집진기(230)를 통과한 배출가스에 포함된 질소산화물을 처리하는 배출가스 탈질장치(240)와, 상기 전기집진기(240)에서 배출되어 상기 배출가스 탈질장치(240)로 이송되기 전의 배출가스를 상기 용해로(210)에서 배출되는 고온의 배출가스의 폐열을 이용하여 재 승온시켜서 공급하는 탈질장치 승온시스템(100)과, 상기 배출가스 탈질장치(240)에서 처리된 배출가스를 연돌(260)로 강제 송풍하는 송풍팬(250)을 구비한다.
본 발명의 실시예에서는 상기 용해로(210)는 유리용융 및 제조를 위한 시설에 적용되는 것으로서, 유리를 용융시 고온의 배출가스가 발생하게 된다. 이러한 용해로(210)뿐만이 아니라, 각종 요로 또는 소각로 등이 해당 될 수 있으며, 이러한 요로 또는 소각로에서도 고온의 배출가스가 발생하게 된다. 여기서, 상기 용해로(210)에서 배출되는 배출가스의 온도는 400℃ 이상의 고온의 상태로 배출된다.
상기 안정화장치(220)는 용해로(210)에서 배출되어 제1배출경로(211)를 통해 이송된 배출가스의 온도를 포집하기에 적정한 포집온도로 냉각시키기 위한 것이다. 이러한 안정화장치(220)는 냉각탑을 포함할 수 있으며, 고온의 배출가스를 250℃ 정도로 강제로 냉각시키게 된다. 예를 들어, 안정화장치(220)에서는 3%의 가성소다 용액을 고온의 배출가스로 분사함으로써 전기집진기(230)에서의 적정 포집온도인 250℃ 정도로 강제로 냉각시킬 수 있게 된다.
이와 같이 안정화장치(220)에서 적정 포집온도로 강제 냉각된 저온의 배출가스는 제2배출경로(222)를 통해 전기집진기(230)로 이동된다.
상기 전기집진기(230)에서는 250℃ 정도로 냉각된 배출가스를 포집하여 먼지(dust)를 제거한다.
전기집진기(230)에서 분진이 제거된 배출가스는 상기 배출가스 탈질장치 승온시스템(100)에서 배출가스 탈질장치(240)에서의 적정 처리온도인 300 ～350℃로 재 승온된 뒤 상기 배출가스 탈질장치(240)로 이동된다.
여기서 상기 배출가스 탈질장치 승온시스템(100)은 상기 제1배출경로(211) 상에 설치되는 열교환기(110)와, 상기 전기집진기(230)에서 배출되는 저온의 배출가스를 상기 열교환기(110)로 이송시키는 제1순환경로(120) 및 상기 열교환기(110)를 통과하여 재 승온된 승온 배출가스를 상기 배출가스 탈질장치(240)로 전송하는 제2순환경로(130)를 구비한다.
도 3a, 도 3b, 및 도 4a에 도시된 바와 같이, 상기 열교환기(110)는 열교환기 본체(111)와, 상기 열교환기 본체(111)의 내부에 설치되는 고온 배출가스 이송덕트(113)와, 상기 전기집진기(230)에서 배출되는 저온 배출가스가 이동되는 저온 배출가스 이송덕트(115)를 구비한다.
상기 열교환기 본체(111)는 상부 및 하부 각각에 고온 배출가스 입구(111a)와, 고온 배출가스 출구(111b)가 형성된다. 따라서 열교환기(110)의 상부에서 하부로 고온 배출가스가 이동하게 된다.
상기 고온 배출가스 이송덕트(113)는 상기 입구(111a)와 출구(111b)를 연결하도록 열교환기 본체(111)의 내부에 상하 수직으로 설치된다. 이러한 고온 배출가스 이송덕트(113)는 도 4a 및 도 5에 도시된 바와 같이, 양단의 유입구(113a)와 유출구(113b) 부분이 중간부분(113c)보다 확장형성된 구성을 가짐으로써 고온 배출가스의 유입 및 배출시 배출가스에 포함된 분진 등에 의해 유입구(113a)와 유출구(113b) 등이 쌓이거나 누적되어 막히는 것을 방지할 수 있게 된다. 또한, 고온 배출가스 이송덕트(113)는 유입구(113a) 및 유출구(113b)는 저온 배출가스의 이송방향으로 장폭을 가지고 직교하는 방향으로는 단폭을 가지는 판형상의 구성을 가짐으로써, 저온 배출가스와의 열교환 면적으로 최대한 넓히면서도, 저온 배출가스의 이동이 자연스럽게 이루어지도록 할 수 있다.
또한, 고온 배출가스 이송덕트(113)는 도 5와 같이 저온 배출가스 이송방향에 대응되는 양측면 각각이 끝단으로 갈수록 점진적으로 그 폭이 좁아지도록 테이퍼지게 형성된 테이퍼부(113d)를 가짐으로써, 저온 배출가스의 이송을 자연스럽게 유도하고, 저온 배출가스의 고온 배출가스 이송덕트(113)와 만나서 분리되는 부분에서 와류가 발생되는 것을 방지할 수 있게 됨으로써, 열교환 효율을 높일 수 있음은 물론, 저온 배출가스의 이동이 원활하게 이루어지도록 할 수 있는 이점이 있다.
그리고, 상기와 같은 고온 배출가스 이송덕트(113)는 열교환기 본체(111)의 내부에 하나가 설치될 수도 있고, 도 4b에 도시된 바와 같이, 복수개가 병렬로 연결되어 배치될 수도 있다.
상기 저온 배출가스 이송덕트(115)는 고온 배출가스 이송덕트(113)와 교차하는 방향으로 저온 배출가스를 열교환기 본체(111) 내부에서 이송시킬 수 있도록 설치된다. 본 발명의 실시예에서는 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 상부의 저온 배출가스 입구(115a)로 저온 배출가스가 진입하여 열교환기 본체(111) 내부에서 상부에서 하부로 지그재그 방식으로 이동하여 고온 배출가스 이송덕트(113)와 복수회 교차하여 열교환 된 뒤, 하부의 저온 배출가스 출구(115b)로 배출될 수 있도록 형성된 구조를 가진다.
*또한, 도 4c에 도시된 바와 같이, 고온 배출가스 이송덕트(113)와 저온 배출가스 이송덕트(115)는 서로 교차하도록 배치되되, 평판형의 형상을 가지고 접하도록 배치되는 것이 좋다. 따라서 각각의 이송덕트(113)(115)가 서로 밀접하게 접촉되어 열교환을 효과적으로 할 수 있으며, 배출가스들이 이송덕트들(113)(115) 사이로 효과적으로 이동하도록 유도함으로써, 황산화물의 가스와 같은 부식성 가스로부터 침식과 부식의 발생을 억제시킬 수 있고, 판형의 접촉부분 즉, 열교환부분에서의 분진의 직접적인 충격을 완전히 제거하여 가스의 유속을 빠르게 유도할 수 있게 되어 열교환기의 열악한 운전 사이클에도 견딜 수 있는 이점이 있다.
상기 제1순환경로(120)는 저온 배출가스 입구(115a)와 전기집진기(230)를 연결하여 저온의 배출가스를 저온 배출가스 이송덕트(115)로 이송시킨다.
상기 제2순환경로(130)는 저온 배출가스 출구(115b)와 상기 배출가스 탈질장치(240)를 연결하여 열교환기 본체(111) 내부에서 재 승온된 승온 배출가스를 배출가스 탈질장치(240)로 이송시킨다.
상기 구성의 배출가스 탈질장치 승온시스템(100)에 의하면, 전기집진기(230)에서 대략 200℃～230℃의 저온상태로 배출되는 저온 배출가스는 상기 열교환기(110)를 경유하면서 고온 배출가스와의 열교환을 통해 대략 300℃～350℃의 온도로 승온시킬 수 있게 된다. 이와 같이 재 승온된 승온 배출가스는 질소산화물 처리에 적합한 온도상태로 상기 배출가스 탈질장치(240)로 이송됨으로써, 질소산화물 처리 효율을 향상시킬 수 있게 되어 저탄소 발생 친환경 공정이 가능하게 되어 환경오염물질의 발생을 최소화시킬 수 있게 된다.
그리고, 저온 배출가스는 용해로(210)에서 배출되는 고온의 배출가스의 폐열을 이용하여 재 승온시킴으로써 종래와 같이 별도의 가열용 덕트버너 시스템을 필요로 하지 않게 되어, 그에 따른 에너지 소비량을 줄이고, 환경오염물질의 발생량을 줄일 수 있는 이점이 있다.
한편, 상기 배출가스 탈질장치(240)는 재 승온되어 유입된 승온 배출가스에 촉매제를 첨가함으로써 배출가스에 포함되어 있는 질소산화물(NOX)을 제거할 수 있는 것으로서, 선택적 촉매환원장치(SCR : Selective Catalytic Reduction)일 수 있다. 이러한 선택적 촉매환원장치에서의 질소산화물 제거방법은 다음의 반응식 1 및 2 의 방법에 의해 가능하게 된다.
[반응식 1]
4NO + 4NH3 + O2 -> 4N2 +6H2O
[반응식 2]
6NO2 + 8NH3 -> 7N2 + 12H2O
한편, 상기와 같이 배출가스 탈질장치(240)에서 유해물질이 제거된 배출가스는 송풍팬(250)에 의해 연돌(260)로 강제 송풍되어 대기중으로 배출된다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 열교환기(110')를 제1배출경로(211)의 상에 설치하되, 열교환기(110')의 하부에서 상부로 고온 배출가스가 통과하도록 배치할 수도 있다.
또한, 질소산화물 탈질장치(240)를 통과한 배출가스의 온도를 활용하여 스팀을 발생시키기 위한 스팀발생기(270)를 질소산화물 탈질장치(240)의 하류에 설치하여, 배출가스의 폐열을 이용하여 스팀을 발생 및 공급할 수 있게 된다. 상기 스팀발생기(270)는 도 7에 도시된 바와 같이, 물입구(271)와 스팀출구(272)를 가지는 가열덕트(273)와, 상기 가열덕트(273)에 형성된 가스 통과구(274)에 설치되는 다수의 열교환부재(275)를 구비한다. 상기 열교환부재(275)는 다수의 열교환핀 또는 열교환 파이프를 구비할 수 있다. 상기 구성에 의하면 상기 통과구(274)로 질소산화물 탈질장치(240)에서 배출되는 300℃ 정도의 배출가스가 통과하면서 가열덕트(273) 내의 물을 가열하여 스팀을 발생하도록 할 수 있게 된다.
한편, 상기에서 설명한 열교환기들(110,110') 및 스팀발생기(270)의 배출가스 접촉부위는 내식성이 강한 세라믹 재질로 100% 라이닝(Lining)처리하고, 저온 부식부위도 재질은 스테인레스 스틸(SUS) 재질로 제작함으로써, 세정 후 물 접촉부위 및 배출가스 접촉부위 열교환 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에서는 배출가스 탈질장치(240)의 하류에 스팀발생기를 이용하여 폐열을 회수하여 사용하도록 하는 구성을 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 보일러 급수 예열, 보일러, 요로 등의 연소공기 예열 및 백연 방지설비 등에서도 활용할 수 있게 되어 에너지를 효과적으로 절감할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 환경오염 방지시설의 배출가스 탈질장치 승온시스템 및 이를 구비한 배출가스 처리시스템에 의하면, 고온의 용해로(210)에서 배출되는 고온 배출가스의 분진을 제거한 뒤, 배출가스에 포함된 유해물질 중 질소산화물을 제거하기 위해 배출가스를 재 승온시킴에 있어서, 고온 배출가스의 폐열을 활용하여 재 승온시킴으로써, 종래와 같이 배출가스 탈질장치(240)의 전방에 가스버너나 가열덕트 등의 장치를 설치할 필요가 없고 가동할 필요가 없게 된다. 따라서 배출가스 탈질장치(240)로 진입되는 배출가스를 승온시키기 위한 추가적인 에너지사용을 줄일 수 있게 되어, 에너지를 절약함은 물론 추가적인 연소가스 발생을 배제시킬 수 있는 이점이 있다.
특히, 유리제조 과정에서 나오는 분진을 배출가스로부터 제거하기 위해서는 전기집전기(230)를 사용하게 되는데, 이와 같이 전기집진기(230)의 집진효율을 높이기 위해 배출가스의 온도를 낮춘 뒤에, 다시 질소산화물의 제거효율을 높이기 위해서 저온의 배출가스를 다시 승온시켜야 하는 배출가스 처리시스템에서는 용해로(210)에서 나오는 고온 배출가스의 폐열을 회수하여 저온 배출가스를 승온시키도록 함으로써, 저 에너지로서 고효율의 유해물질 제거능력을 실현할 수 있게 되어 녹색 경쟁력을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 산업화 사회의 전개에 고온의 폐열을 배출하는 것은 지구 온난화의 원인이 되고 있으므로, 본 발명과 같이 폐열의 재이용이 가능한 시스템을 제공함으로써, 에너지 자원으로써의 경제적 측면에서뿐만 아니라 환경보호 측면에서도 폐열을 LNG 대체 연료로 활용하는 것은 에너지 절감, 경제적 측면과, 온실가스 감축으로 향수 기후 변화 협약의 발효에 따른 온실가스 배출감소 기반조성에도 기여할 수 있으며, 유리산업의 녹색기술 기반 산업으로의 기반을 구축하게 해줄 수 있게 된다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
100..배출가스 탈질장치 승온시스템 110..열교환기
120,130..제1, 제2순환경로 210..용해로
220..안정화장치 230..전기집진기
240..배출가스 탈질장치 250..송풍팬
260..연돌 270..스팀발생기

Claims (2)

  1. 산업시설에서 배출되는 배출가스를 제1배출경로를 통해 전달받아 포집을 위한 포집온도로 냉각시키는 안정화장치와;
    상기 안정화장치에서 냉각된 배출가스를 제2배출경로를 통해 전달받아 집진하는 전기집진기와;
    상기 전기집진기를 경유한 배출가스에 포함된 질소산화물을 제거하기 위한 배출가스 탈질장치; 및
    상기 제1배출경로를 통과하는 배출가스의 폐열을 이용하여 상기 전기집진기에서 배출된 배출가스를 상기 배출가스 탈질장치에서 처리할 수 있는 온도로 승온시켜 공급하기 위한 배출가스 탈질장치 승온시스템;을 포함하고,
    상기 배출가스 탈질장치 승온시스템은,
    상기 제1배출경로 상에 설치되는 열교환기와;
    상기 전기집진기에서 배출되는 배출가스를 상기 열교환기로 전송하는 제1순환경로와;
    상기 제1순환경로를 통해 상기 열교환기로 공급되어 상기 열교환기를 통과하는 배출가스와의 열교환에 의해 재 승온된 승온 배출가스를 배출가스 탈질장치로 전송하는 제2순환경로;를 포함하고,
    상기 열교환기는,
    상하 양단부 각각에 배출가스 입구 및 출구를 가지는 열교환기 본체와; 상기 열교환기 본체에 상하로 설치되며 상기 배출가스 입구 및 출구를 연결하는 고온 배출가스 이송덕트와; 상기 열교환기 본체 내부에 설치되며, 상기 제1순환경로를 통해 이동된 배출가스를 상기 배출가스 이송덕트를 통과하는 배출가스와 교차하는 방향으로 이송시키면서 열교환 하도록 가이드 하는 저온 배출가스 이송덕트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배출가스 처리시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배출가스 탈질장치에서 배출되는 승온 배출가스의 폐열을 이용하여 스팀을 발생시키기는 스팀 발생기와;
    상기 스팀발생기의 하류에 설치되어 배출가스를 연돌로 강제 송풍시키는 송풍팬;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배출가스 처리시스템.
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