KR101841019B1 - 소각발전소에서 발생된 미세분진과 유해가스 동시 처리용 배기가스 처리시스템 - Google Patents

소각발전소에서 발생된 미세분진과 유해가스 동시 처리용 배기가스 처리시스템 Download PDF

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본 발명은 소각발전소에서 발생된 미세분진과 유해가스 동시 처리용 배기가스 처리시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 소각발전소에서 발생된 미세분진과 유해가스 동시 처리용 배기가스 처리시스템으로서, 연소 시에 환경적으로 유해한 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx), 및 먼지(Dust)를 포함하는 고온의 배기가스를 발생시키는 소각발전소 연소기; 상기 소각발전소 연소기로부터 배출되는 고온의 배기가스가 유동하여 공급될 수 있도록 연결되는 배기가스라인; 상기 배기가스라인의 타 단에 직접 연결되며, 상기 배기가스라인을 통해 공급되는 고온의 배기가스에 포함된 황산화물(SOx)과 미세먼지(PM-2.5)와 질소산화물(NOx)의 저감을 동시 처리하는 복수의 세라믹 필터를 구비하는 플루 가스(flue gases) 처리부; 및 상기 플루 가스 처리부의 복수의 세라믹 필터를 통해 정화된 클린 가스(Clean gas)를 외부로 배출하는 스택(stack)을 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하고 있는 소각발전소에서 발생된 미세분진과 유해가스 동시 처리용 배기가스 처리시스템에 따르면, 소각발전소에 구비되는 기존의 SCR과, EP와, 백필터와, SDR 스크러버를 대체하여 고온의 배기가스를 통합 처리할 수 있는 세라믹 필터를 포함하는 플루 가스 처리부를 구성하고, 플루 가스 처리부와 연소기 사이에 연결되는 배기가스라인 상에 슬러리 공급부와 환원제 공급부가 연결 설치되도록 구성함으로써, 소각발전소의 연소기에서 발생되는 고온의 배기가스에 포함되는 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx), 및 PM-2.5의 미세먼지를 동시에 통합하여 저감 처리할 수 있도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 고온의 배기가스에 포함되는 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx), 및 PM-2.5의 미세먼지를 하나의 플루 가스 처리부를 통해 처리될 수 있도록 구성함으로써, 기존의 소각발전소에 별개로 구비되어 운전되는 설비를 최소화로 구성함에 따른 제한적인 공간에 설치가 가능하고, 그에 따른 설비의 소형화 구현이 가능하도록 할 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명은, 기존의 소각발전소에 구비되어 각 공정별로 처리되는 SCR과, EP와, 백필터와, SDR 스크러버를 대체하는 하나의 통합 설비로 처리가 가능해짐에 따라 설비의 운전 및 관리비용이 절감될 수 있도록 할 수 있다.

Description

소각발전소에서 발생된 미세분진과 유해가스 동시 처리용 배기가스 처리시스템{A FLUE GAS TREATMENT SYSTEM FOR SIMULTANEOUS TREATMENT OF FINE DUST AND HARMFUL GAS GENERATED FROM INCINERATION POWER PLANT}
본 발명은 소각발전소에서 발생된 미세분진과 유해가스 동시 처리용 배기가스 처리시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 소각발전소의 연소기에서 발생되는 고온의 배기가스에 포함되는 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx), 및 PM-2.5의 미세먼지를 동시에 통합하여 저감 처리할 수 있도록 하는 소각발전소에서 발생된 미세분진과 유해가스 동시 처리용 배기가스 처리시스템에 관한 것이다.
일반적으로 보일러나 소각로 또는 제철소의 용광로나 원료를 제조하는 각종 가열로 및 소각 발전소에서는 대량의 배기가스가 발생되고 있다. 이러한 배기가스는 발생원의 종류에 따라 다르지만 대체적으로 분진과 같은 고체상태의 이물질과 황산화물(SOx), 및 질소산화물(NOx)과 같은 가스 상태의 유해가스가 함께 혼합된 상태로 배출된다. 이와 같이 배출되는 유해가스를 처리하는 배기가스 처리장치로는 사이클론과 스크루버가 대표적이다. 여기서, 사이클론은 건식으로 배기가스를 처리하는 장치로서 사이클론 내부로 배기가스를 유입시켜 원심력을 이용하여 분진을 제거하는 장치이다. 그리고 스크루버는 습식으로 배기가스를 처리하는 장치로서 물이 분사되는 스크루버 내부로 배기가스를 유입시켜 분진과 가스를 제거하는 장치이다.
그러나 이러한 배기가스 처리장치들은 배기가스 중에 포함된 고체상태의 미세한 분진들을 가스로부터 분리하거나 기체상태의 공해물질들을 제거하기 위하여 물을 분사하여야 하므로 2차적으로 폐수 처리가 필요하게 될 뿐만 아니라, 제거되지 않은 기체상태의 공해 물질들을 그대로 대기 중에 배출하고 있다. 이러한 기체상태의 공해물질을 제거하기 위해서는 수용액을 이용하여 공해물질을 흡수 처리할 수 있는 화학적 설비를 추가로 필요로 하게 된다. 이에 따라 최근에는 높은 설치비용이 소요되는 화학적 처리 설비를 설치하지 않고도 가스 상태의 오염물질과 고체 상태의 오염물질을 제거할 수 있는 처리시스템에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.
도 1은 종래의 소각발전소에서 발생된 미세분진과 유해가스를 순차로 처리하는 배기가스 처리시스템의 개략적인 구성을 기능블록으로 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 소각발전소에서 발생된 미세분진과 유해가스를 순차로 처리하는 배기가스 처리시스템은, 연소기에서 발생되는 먼지, 황산화물(SOx), 및 질소산화물(NOx) 등을 포함하는 고온의 배기가스를 정화 처리하여 스택을 통해 정화된 가스를 대기로 배출하기 위해, 대형의 설비인 ESP, 백필터, 버너, SCR 등을 순차로 구성하게 된다. 이와 같이 종래의 배기가스 처리시스템은 고온의 배기가스에 포함되는 먼지, 황산화물(SOx), 및 질소산화물(NOx) 등을 정화 처리하기 위한 복수의 설비들이 순차로 배치되어 사용됨에 따라 넓은 설치공간을 필요로 함은 물론, 막대한 설비의 설치비용이 소요되고, 각 공정을 위한 운전비용 또한 상승하게 되는 문제가 있었다.
본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 소각발전소에 구비되는 기존의 SCR과, EP와, 백필터와, SDR 스크러버를 대체하여 고온의 배기가스를 통합 처리할 수 있는 세라믹 필터를 포함하는 플루 가스 처리부를 구성하고, 플루 가스 처리부와 연소기 사이에 연결되는 배기가스라인 상에 슬러리 공급부와 환원제 공급부가 연결 설치되도록 구성함으로써, 소각발전소의 연소기에서 발생되는 고온의 배기가스에 포함되는 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx), 및 PM-2.5의 미세먼지를 동시에 통합하여 저감 처리할 수 있도록 하는, 소각발전소에서 발생된 미세분진과 유해가스 동시 처리용 배기가스 처리시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 고온의 배기가스에 포함되는 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx), 및 PM-2.5의 미세먼지를 하나의 플루 가스 처리부를 통해 처리될 수 있도록 구성함으로써, 기존의 소각발전소에 별개로 구비되어 운전되는 설비를 최소화로 구성함에 따른 제한적인 공간에 설치가 가능하고, 그에 따른 설비의 소형화 구현이 가능하도록 하는, 소각발전소에서 발생된 미세분진과 유해가스 동시 처리용 배기가스 처리시스템을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
뿐만 아니라, 본 발명은, 기존의 소각발전소에 구비되어 각 공정별로 처리되는 SCR과, EP와, 백필터와, SDR 스크러버를 대체하는 하나의 통합 설비로 처리가 가능해짐에 따라 설비의 운전 및 관리비용이 절감될 수 있도록 하는, 소각발전소에서 발생된 미세분진과 유해가스 동시 처리용 배기가스 처리시스템을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 소각발전소에서 발생된 미세분진과 유해가스 동시 처리용 배기가스 처리시스템은,
소각발전소에서 발생된 미세분진과 유해가스 동시 처리용 배기가스 처리시스템으로서,
연소 시에 환경적으로 유해한 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx), 및 먼지(Dust)를 포함하는 고온의 배기가스를 발생시키는 소각발전소 연소기;
상기 소각발전소 연소기로부터 배출되는 고온의 배기가스가 유동하여 공급될 수 있도록 연결되는 배기가스라인;
상기 배기가스라인의 타 단에 직접 연결되며, 상기 배기가스라인을 통해 공급되는 고온의 배기가스에 포함된 황산화물(SOx)과 미세먼지(PM-2.5)와 질소산화물(NOx)의 저감을 동시 처리하는 복수의 세라믹 필터를 구비하는 플루 가스(flue gases) 처리부; 및
상기 플루 가스 처리부의 복수의 세라믹 필터를 통해 정화된 클린 가스(Clean gas)를 외부로 배출하는 스택(stack)을 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 배기가스 처리시스템은,
상기 배기가스라인 상에 연결 접속되어, 상기 플루 가스 처리부에 구비되는 세라믹 필터의 표면에서 황산화물(SOx)과 PM-2.5의 미세먼지가 정화 처리될 수 있도록 소석회(Slaked lime)를 주성분으로 하는 슬러리를 상기 배기가스라인으로 공급하는 슬러리 공급부; 및
상기 배기가스라인 상에 연결 접속되어, 상기 플루 가스 처리부에 구비되는 세라믹 필터의 내부에서 질소산화물(NOx)이 정화 처리될 수 있도록 환원제(Reducing agent)를 공급하는 환원제 공급부를 더 포함하여 구성할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 환원제 공급부는,
상기 공급되는 환원제로 암모니아(NH3)를 주입하여, 고온의 배기가스에 혼합된 후, 상기 플루 가스 처리부 내의 세라믹 필터의 내부의 촉매에 의해 질소산화물(NOx)이 환원제인 암모니아를 이용하여 원소 상태의 질소와 물로 환원되도록 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 플루 가스 처리부는,
상기 고온의 배기가스에 포함된 황산화물(SOx)과 미세먼지(PM-2.5)와 질소산화물(NOx)의 저감을 동시 처리하는 복수의 세라믹 필터를 포함하되,
상기 세라믹 필터 각각은,
알루미나(Al2O3)를 주원료로 성형하되, 플루 가스가 접촉되는 필터 표면에는 탄화규소(SiC) 코팅 층이 형성되고, 필터 내부에는 SCR 촉매가 담지되는 구조로 구성될 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 세라믹 필터는,
상기 탄화규소 코팅 층이 형성되는 필터 표면과 SCR 촉매가 담지되는 필터 내부의 기공의 크기가 서로 다른 이중층 구조로 구성될 수 있다.
더욱 더 바람직하게는, 상기 세라믹 필터는,
상기 탄화규소 코팅 층이 형성되는 필터 표면을 통해 황산화물(SOx)과 PM-2.5의 미세먼지를 정화 처리하는 기능을 수행하고, 상기 SCR 촉매가 담지되는 필터 내부를 통해서는 내부로 유입되는 질소산화물(NOx)을 정화 처리하는 기능을 수행할 수 있다.
더더욱 바람직하게는, 상기 세라믹 필터는,
상기 배기가스라인을 통해 공급되는 고온의 배기가스 중 황산화물(SOx)과 PM-2.5의 미세먼지를 슬러리의 반응을 통해 세라믹 필터의 표면에서 석고 형태로 수집할 수 있다.
더더욱 더 바람직하게는, 상기 플루 가스 처리부는,
상기 복수의 세라믹 필터가 내부에 구비되는 하우징 본체의 내부 또는 외부에 세라믹 필터에 진동을 부가하는 별도의 진동발생 장치를 더 포함하고,
상기 하우징 본체의 내부 바닥면은 아래로 경사지게 기울어진 호퍼 형태로 구성될 수 있다.
본 발명에서 제안하고 있는 소각발전소에서 발생된 미세분진과 유해가스 동시 처리용 배기가스 처리시스템에 따르면, 소각발전소에 구비되는 기존의 SCR과, EP와, 백필터와, SDR 스크러버를 대체하여 고온의 배기가스를 통합 처리할 수 있는 세라믹 필터를 포함하는 플루 가스 처리부를 구성하고, 플루 가스 처리부와 연소기 사이에 연결되는 배기가스라인 상에 슬러리 공급부와 환원제 공급부가 연결 설치되도록 구성함으로써, 소각발전소의 연소기에서 발생되는 고온의 배기가스에 포함되는 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx), 및 PM-2.5의 미세먼지를 동시에 통합하여 저감 처리할 수 있도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 고온의 배기가스에 포함되는 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx), 및 PM-2.5의 미세먼지를 하나의 플루 가스 처리부를 통해 처리될 수 있도록 구성함으로써, 기존의 소각발전소에 별개로 구비되어 운전되는 설비를 최소화로 구성함에 따른 제한적인 공간에 설치가 가능하고, 그에 따른 설비의 소형화 구현이 가능하도록 할 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명은, 기존의 소각발전소에 구비되어 각 공정별로 처리되는 SCR과, EP와, 백필터와, SDR 스크러버를 대체하는 하나의 통합 설비로 처리가 가능해짐에 따라 설비의 운전 및 관리비용이 절감될 수 있도록 할 수 있다.
도 1은 종래의 소각발전소에서 발생된 미세분진과 유해가스를 순차로 처리하는 배기가스 처리시스템의 개략적인 구성을 기능블록으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 소각발전소에서 발생된 미세분진과 유해가스 동시 처리용 배기가스 처리시스템의 구성을 기능블록으로 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 소각발전소에서 발생된 미세분진과 유해가스 동시 처리용 배기가스 처리시스템의 구성을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 소각발전소에서 발생된 미세분진과 유해가스 동시 처리용 배기가스 처리시스템의 플루 가스 처리부에 구비되는 세라믹 필터의 표면과 내부 구조를 확대 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 소각발전소에서 발생된 미세분진과 유해가스 동시 처리용 배기가스 처리시스템의 플루 가스 처리부에 구비되는 세라믹 필터에 의한 정화처리 흐름을 개략적으로 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 소각발전소에서 발생된 미세분진과 유해가스 동시 처리용 배기가스 처리시스템의 배기가스라인과 플루 가스 처리부와 슬러지 공급부 및 환원제 공급부 간의 정화처리를 도시한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’ 되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’ 되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 ‘간접적으로 연결’ 되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 ‘포함’ 한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 소각발전소에서 발생된 미세분진과 유해가스 동시 처리용 배기가스 처리시스템의 구성을 기능블록으로 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 소각발전소에서 발생된 미세분진과 유해가스 동시 처리용 배기가스 처리시스템의 구성을 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 소각발전소에서 발생된 미세분진과 유해가스 동시 처리용 배기가스 처리시스템의 플루 가스 처리부에 구비되는 세라믹 필터의 표면과 내부 구조를 확대 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 소각발전소에서 발생된 미세분진과 유해가스 동시 처리용 배기가스 처리시스템의 플루 가스 처리부에 구비되는 세라믹 필터에 의한 정화처리 흐름을 개략적으로 도시한 도면이며, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 소각발전소에서 발생된 미세분진과 유해가스 동시 처리용 배기가스 처리시스템의 배기가스라인과 플루 가스 처리부와 슬러지 공급부 및 환원제 공급부 간의 정화처리를 도시한 도면이다. 도 2 내지 도 6에 각각 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 소각발전소에서 발생된 미세분진과 유해가스 동시 처리용 배기가스 처리시스템(100)은, 소각발전소 연소기(110), 배기가스라인(120), 플루 가스 처리부(130), 및 스택(140)을 포함하여 구성할 수 있으며, 슬러리 공급부(150), 및 환원제 공급부(160)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
소각발전소 연소기(110)는, 연소 시에 환경적으로 유해한 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx), 및 먼지(Dust)를 포함하는 고온의 배기가스를 발생시키는 발전소 연소기계의 구성이다. 이러한 소각발전소 연소기(110)는 산업체에서 전기 또는 스팀 등과 같은 필요한 에너지를 확보하기 위한 연소시설의 구성으로, 소각발전소에 구비되는 통상의 구성에 해당하므로 불필요한 설명은 생략하기로 한다.
배기가스라인(120)은, 소각발전소 연소기(110)로부터 배출되는 고온의 배기가스가 유동하여 공급될 수 있도록 연결되는 덕트(duct)의 구성이다. 이러한 배기가스라인(120)은 후술하게 될 플루 가스 처리부(130)의 가스 유입로에 연결되는 구성이다. 여기서, 배기가스라인(120) 상에는 후술하게 될 슬러리 공급부(150)와 환원제 공급부(160)가 추가로 연결 구성될 수 있다.
플루 가스 처리부(130)는, 배기가스라인(120)의 타 단에 직접 연결되며, 배기가스라인(120)을 통해 공급되는 고온의 배기가스에 포함된 황산화물(SOx)과 미세먼지(PM-2.5)와 질소산화물(NOx)의 저감을 동시 처리하는 복수의 세라믹 필터(131)를 구비하는 구성이다. 이러한 플루 가스(flue gases) 처리부(130)는 고온의 배기가스에 포함된 황산화물(SOx)과 미세먼지(PM-2.5)와 질소산화물(NOx)의 저감을 동시 처리하는 복수의 세라믹 필터(131)를 포함하되, 세라믹 필터(131) 각각은 알루미나(Al2O3)를 주원료로 성형하되, 플루 가스가 접촉되는 필터 표면에는 탄화규소(SiC) 코팅 층(132)이 형성되고, 필터 내부에는 SCR 촉매(133)가 담지되는 구조로 구성될 수 있다.
또한, 세라믹 필터(131)는 도 4에 각각 도시된 바와 같이, 탄화규소 코팅 층(132)이 형성되는 필터 표면과 SCR 촉매(133)가 담지되는 필터 내부의 기공의 크기가 서로 다른 이중층 구조로 구성될 수 있다. 여기서, 세라믹 필터(131)의 표면은 탄화규소 코팅 층(132)에 의해 기공의 크기가 작게 구성되고, 세라믹 필터(131)의 내부는 탄화규소 코팅 층(132)이 형성된 표면에 비해 기공의 크기가 크게 구성된다.
또한, 세라믹 필터(131)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 탄화규소 코팅 층(132)이 형성되는 필터 표면의 작은 기공을 통해 황산화물(SOx)과 PM-2.5의 미세먼지를 정화 처리하는 기능을 수행하고, SCR 촉매(133)가 담지되는 필터 내부를 통해서는 내부로 유입되는 질소산화물(NOx)을 정화 처리하는 기능을 수행하게 된다. 여기서, 세라믹 필터(131)는 배기가스라인(120)을 통해 공급되는 고온의 배기가스 중 황산화물(SOx)과 PM-2.5의 미세먼지를 슬러리의 반응을 통해 세라믹 필터(131)의 표면에서 석고 형태로 수집하게 된다.
또한, 플루 가스 처리부(130)는 복수의 세라믹 필터(131)가 내부에 구비되는 하우징 본체(134)의 내부 또는 외부에 세라믹 필터(131)에 진동을 부가하는 별도의 진동발생 장치(미도시)를 더 포함할 수 있으며, 하우징 본체(134)의 내부 바닥면은 아래로 경사지게 기울어진 호퍼 형태로 구성될 수 있다. 여기서, 하우징 본체(134)의 호퍼 형태의 하부를 통해서는 세라믹 필터(131)의 표면을 통해 수집되어 탈리된 석고 형태의 이물질을 외부로 배출할 수 있도록 구성될 수 있다.
스택(140)은, 플루 가스 처리부(130)의 복수의 세라믹 필터(131)를 통해 정화된 클린 가스(Clean gas)를 대기로 배출하는 굴뚝의 구성이다. 이러한 스택(stack)(140)은 소각발전소에서 정화된 가스를 대기로 배출하는 통상의 구성에 해당하므로 불필요한 설명은 생략하기로 한다.
슬러리 공급부(150)는, 배기가스라인(120) 상에 연결 접속되어, 플루 가스 처리부(130)에 구비되는 세라믹 필터(131)의 표면에서 황산화물(SOx)과 PM-2.5의 미세먼지가 정화 처리될 수 있도록 소석회(Slaked lime)를 주성분으로 하는 슬러리를 배기가스라인(120)으로 공급하는 구성이다.
환원제 공급부(160)는, 배기가스라인(120) 상에 연결 접속되어, 플루 가스 처리부(130)에 구비되는 세라믹 필터(131)의 내부에서 질소산화물(NOx)이 정화 처리될 수 있도록 환원제(Reducing agent)를 공급하는 구성이다. 이러한 환원제 공급부(160)는 공급되는 환원제로 암모니아(NH3)를 주입하여, 고온의 배기가스에 혼합된 후, 플루 가스 처리부(130) 내의 세라믹 필터(131)의 내부의 촉매에 의해 질소산화물(NOx)이 환원제인 암모니아를 이용하여 원소 상태의 질소와 물로 환원되도록 처리하는데 사용될 수 있도록 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 소각발전소에서 발생된 미세분진과 유해가스 동시 처리용 배기가스 처리시스템은, 소각발전소에 구비되는 기존의 SCR과, EP와, 백필터와, SDR 스크러버를 대체하여 고온의 배기가스를 통합 처리할 수 있는 세라믹 필터를 포함하는 플루 가스 처리부를 구성하고, 플루 가스 처리부와 연소기 사이에 연결되는 배기가스라인 상에 슬러리 공급부와 환원제 공급부가 연결 설치되도록 구성함으로써, 소각발전소의 연소기에서 발생되는 고온의 배기가스에 포함되는 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx), 및 PM-2.5의 미세먼지를 동시에 통합하여 저감 처리할 수 있으며, 또한, 고온의 배기가스에 포함되는 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx), 및 PM-2.5의 미세먼지를 하나의 플루 가스 처리부를 통해 처리될 수 있도록 구성함으로써, 기존의 소각발전소에 별개로 구비되어 운전되는 설비를 최소화로 구성함에 따른 제한적인 공간에 설치가 가능하고, 그에 따른 설비의 소형화 구현이 가능하도록 할 수 있게 된다. 또한, 기존의 소각발전소에 구비되어 각 공정별로 처리되는 SCR과, EP와, 백필터와, SDR 스크러버를 대체하는 하나의 통합 설비로 처리가 가능해짐에 따라 설비의 운전 및 관리비용이 절감될 수 있도록 할 수 있게 된다.
이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 본 발명의 일실시예에 따른 배기가스 처리시스템
110: 소각발전소 연소기
120: 배기가스라인
130: 플루 가스 처리부
131: 세라믹 필터
132: 탄화규소 코팅 층
133: SCR 촉매
134: 하우징 본체
140: 스택
150: 슬러리 공급부
160: 환원제 공급부

Claims (8)

  1. 소각발전소에서 발생된 미세분진과 유해가스 동시 처리용 배기가스 처리시스템(100)으로서,
    연소 시에 환경적으로 유해한 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx), 및 먼지(Dust)를 포함하는 고온의 배기가스를 발생시키는 소각발전소 연소기(110);
    상기 소각발전소 연소기(110)로부터 배출되는 고온의 배기가스가 유동하여 공급될 수 있도록 연결되는 배기가스라인(120);
    상기 배기가스라인(120)의 타 단에 직접 연결되며, 상기 배기가스라인(120)을 통해 공급되는 고온의 배기가스에 포함된 황산화물(SOx)과 미세먼지(PM-2.5)와 질소산화물(NOx)의 저감을 동시 처리하는 복수의 세라믹 필터(131)를 구비하는 플루 가스(flue gases) 처리부(130); 및
    상기 플루 가스 처리부(130)의 복수의 세라믹 필터(131)를 통해 정화된 클린 가스(Clean gas)를 외부로 배출하는 스택(stack)(140)을 포함하되,
    상기 플루 가스 처리부(130)는,
    상기 고온의 배기가스에 포함된 황산화물(SOx)과 미세먼지(PM-2.5)와 질소산화물(NOx)의 저감을 동시 처리하는 복수의 세라믹 필터(131)를 포함하되, 상기 세라믹 필터(131) 각각은 알루미나(Al2O3)를 주원료로 성형하되, 플루 가스가 접촉되는 필터 표면에는 탄화규소(SiC) 코팅 층(132)이 형성되고, 필터 내부에는 SCR 촉매(133)가 담지되는 구조로 구성되고,
    상기 세라믹 필터(131)는,
    상기 탄화규소 코팅 층(132)이 형성되는 필터 표면과 SCR 촉매(133)가 담지되는 필터 내부의 기공의 크기가 서로 다른 이중층 구조로 구성되며,
    상기 세라믹 필터(131)는,
    상기 탄화규소 코팅 층(132)이 형성되는 필터 표면을 통해 황산화물(SOx)과 PM-2.5의 미세먼지를 정화 처리하는 기능을 수행하고, 상기 SCR 촉매(133)가 담지되는 필터 내부를 통해서는 내부로 유입되는 질소산화물(NOx)을 정화 처리하는 기능을 수행하고,
    상기 세라믹 필터(131)는,
    상기 배기가스라인(120)을 통해 공급되는 고온의 배기가스 중 황산화물(SOx)과 PM-2.5의 미세먼지를 슬러리의 반응을 통해 세라믹 필터(131)의 표면에서 석고 형태로 수집하는 것을 특징으로 하는, 소각발전소에서 발생된 미세분진과 유해가스 동시 처리용 배기가스 처리시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 배기가스 처리시스템(100)은,
    상기 배기가스라인(120) 상에 연결 접속되어, 상기 플루 가스 처리부(130)에 구비되는 세라믹 필터(131)의 표면에서 황산화물(SOx)과 PM-2.5의 미세먼지가 정화 처리될 수 있도록 소석회(Slaked lime)를 주성분으로 하는 슬러리를 상기 배기가스라인(120)으로 공급하는 슬러리 공급부(150); 및
    상기 배기가스라인(120) 상에 연결 접속되어, 상기 플루 가스 처리부(130)에 구비되는 세라믹 필터(131)의 내부에서 질소산화물(NOx)이 정화 처리될 수 있도록 환원제(Reducing agent)를 공급하는 환원제 공급부(160)를 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는, 소각발전소에서 발생된 미세분진과 유해가스 동시 처리용 배기가스 처리시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 환원제 공급부(160)는,
    상기 공급되는 환원제로 암모니아(NH3)를 주입하여, 고온의 배기가스에 혼합된 후, 상기 플루 가스 처리부(130) 내의 세라믹 필터(131)의 내부의 촉매에 의해 질소산화물(NOx)이 환원제인 암모니아를 이용하여 원소 상태의 질소와 물로 환원되도록 하는 것을 특징으로 하는, 소각발전소에서 발생된 미세분진과 유해가스 동시 처리용 배기가스 처리시스템.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플루 가스 처리부(130)는,
    상기 복수의 세라믹 필터(131)가 내부에 구비되는 하우징 본체(134)의 내부 또는 외부에 세라믹 필터(131)에 진동을 부가하는 별도의 진동발생 장치를 더 포함하고,
    상기 하우징 본체(134)의 내부 바닥면은 아래로 경사지게 기울어진 호퍼 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는, 소각발전소에서 발생된 미세분진과 유해가스 동시 처리용 배기가스 처리시스템.
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