KR20120111006A - 생활폐기물을 이용하는 발전 시스템 - Google Patents

생활폐기물을 이용하는 발전 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 생활폐기물을 고형화한 폐기물 고형연료를 공급하는 고형연료공급부; 고형연료공급부로부터 공급되는 폐기물 고형연료의 연소에 의해 고압스팀을 발생시키는 중앙RDF전용보일러; 중앙RDF전용보일러로부터 발생되는 고압스팀을 이용하여 동력을 발생시키는 스팀터빈; 스팀터빈의 동력을 이용하여 전력을 생산하는 발전기; 스팀터빈에서 배출되는 스팀을 응축시켜서 중앙RDF전용보일러와 스팀터빈 중 어느 하나 또는 모두에 공급하여 재활용하도록 하는 스팀재활용부; 및 중앙RDF전용보일러로부터 배기되는 배기가스를 정화시켜서 대기로 방출시키는 정화처리부를 포함하도록 한 생활폐기물을 이용하는 발전 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 생활폐기물의 처리를 위한 소각에 따른 에너지 낭비 및 추가 매립지 확보의 어려움을 해소하고, 생활폐기물로부터 무공해의 신재생에너지를 생산하도록 하여 시설비 및 운영비의 회수는 물론 수익을 창출하도록 하며, 화석연료를 대체하는 자원 재활용 사업 추진 탄소세 확보 및 신재생에너지의 의무사용 규정을 이행할 수 있도록 한다.

Description

생활폐기물을 이용하는 발전 시스템{POWER GENERATION SYSTEM USING MUNICIPAL WASTE}
본 발명은 생활폐기물을 이용하는 발전 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 생활폐기물로부터 무공해의 신재생에너지를 생산하도록 하여 시설비 및 운영비의 회수는 물론 수익을 창출하도록 하며, 화석연료를 대체하는 자원 재활용 사업 추진, 탄소세 확보 및 신재생에너지의 의무사용 규정을 이행할 수 있도록 하는 생활폐기물을 이용하는 발전 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 생활폐기물을 비롯한 각종 폐기물의 발생량이 증가함에 따라 커다란 사회 문제로 부각되었으며, 이로 인해 이를 처리하는 방안이 널리 강구되고 있다.
이와 같은 생활폐기물의 경우, 종래에는 소각에 의해 처리하고 있으나, 소각으로 인한 에너지 낭비 및 환경오염 문제가 여전히 존재하고 있으며, 이를 해결하기 위하여 매립에 의해 처리할 경우, 추가 매립지 확보의 어려움이 따르는 문제점을 가지고 있었다.
한편, 최근에는 천연자원의 고갈과 환경오염의 방지 측면에서 폐기물에 대해서 최대한 재활용하도록 하는 노력이 계속되고 있는데, 이를 위한 법령이 제정 내지 정비되고 있는 실정이다.
이와 같이, 생활폐기물을 친환경적으로 처리하면서도 에너지원을 생산하도록 하는 재활용 처리 기술의 개발이 절실히 필요하게 되었으며, 이로 인해 석유나 석탄 등의 화석화 연료 사용에 따른 자원 고갈과 비용 증가, 그리고, 환경 오염을 방지하도록 하면서도 수익을 창출하도록 하는 기술의 개발이 필요하게 되었다.
상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 생활폐기물의 처리를 위한 소각에 따른 에너지 낭비 및 추가 매립지 확보의 어려움을 해소하고, 생활폐기물로부터 무공해의 신재생에너지를 생산하도록 하여 시설비 및 운영비의 회수는 물론 수익을 창출하도록 하며, 화석연료를 대체하는 자원 재활용 사업 추진, 탄소세 확보 및 신재생에너지의 의무사용 규정을 이행할 수 있도록 한다.
본 발명의 다른 목적들은 이하의 실시예에 대한 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 측면에 따르면, 생활폐기물을 이용하여 발전하는 시스템으로서, 생활폐기물을 고형화한 폐기물 고형연료를 공급하는 고형연료공급부; 상기 고형연료공급부로부터 공급되는 폐기물 고형연료의 연소에 의해 고압스팀을 발생시키는 중앙RDF전용보일러; 상기 중앙RDF전용보일러로부터 발생되는 고압스팀을 이용하여 동력을 발생시키는 스팀터빈; 상기 스팀터빈의 동력을 이용하여 전력을 생산하는 발전기; 상기 스팀터빈에서 배출되는 스팀을 응축시켜서 상기 중앙RDF전용보일러와 상기 스팀터빈 중 어느 하나 또는 모두에 공급하여 재활용하도록 하는 스팀재활용부; 및 상기 중앙RDF전용보일러로부터 배기되는 배기가스를 정화시켜서 대기로 방출시키는 정화처리부를 포함하는 생활폐기물을 이용하는 발전 시스템이 제공된다.
상기 고형연료공급부는, 상기 중앙RDF전용보일러의 연소공기 또는 배가스의 열을 이용하여 생활폐기물을 건조시키는 폐기물건조기; 상기 폐기물건조기에 의해 건조된 생활폐기물을 저장하는 건조폐기물저장호퍼; 폐기물 고형연료를 저장하는 RDF저장호퍼; 상기 건조폐기물저장호퍼로부터 공급되는 건조된 생활폐기물과 상기 RDF저장호퍼로부터 공급되는 폐기물 고형연료를 혼합하는 혼합호퍼; 및 상기 혼합호퍼에 의해 혼합된 혼합물을 상기 중앙RDF전용보일러에 정량으로 공급하는 정량공급기를 포함할 수 있다.
상기 스팀재활용부는, 상기 스팀터빈으로부터 배출되는 스팀을 냉각기의 냉매 순환에 의해 응축시키는 응축기; 상기 응축기로부터 공급되는 응축수를 저장하는 응축수탱크; 상기 응축수탱크로부터 공급되는 응축수를 상기 중앙RDF전용보일러로부터 배출되는 연소공기나 배가스의 열을 이용하여 고압스팀을 발생시켜서 상기 스팀터빈에 공급하는 폐열보일러; 및 상기 응축수탱크로부터 공급되는 응축수로부터 비응축성 가스를 제거하여 상기 중앙RDF전용보일러에 공급하는 탈기기를 포함할 수 있다.
상기 정화처리부는, 상기 중앙RDF전용보일러로부터 배기되는 배기가스로부터 원심력을 이용하여 오염입자를 분리시키는 사이클론; 상기 사이클론으로부터 배출되는 배기가스로부터 오염입자를 제거하는 집진기; 상기 집진기로부터 배출되는 배기가스를 습식으로 세정하여 대기로 방출되도록 하는 세정기; 및 상기 사이클론, 상기 집진기 및 상기 세정기로부터 배출되는 비산재를 비산재이송컨베이어에 의해 공급받아 외부로 배출시키도록 저장하는 비산재저장조를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 생활폐기물을 이용하는 발전 시스템에 의하면, 생활폐기물의 처리를 위한 소각에 따른 에너지 낭비 및 추가 매립지 확보의 어려움을 해소하고, 생활폐기물로부터 무공해의 신재생에너지를 생산하도록 하여 시설비 및 운영비의 회수는 물론 수익을 창출하도록 하며, 화석연료를 대체하는 자원 재활용 사업 추진, 탄소세 확보 및 신재생에너지의 의무사용 규정을 이행할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생활폐기물을 이용하는 발전 시스템을 도시한 구성도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고, 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니고, 본 발명의 기술 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 식으로 이해 되어야 하고, 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하며, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하고, 이에 대해 중복되는 설명을 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생활폐기물을 이용하는 발전 시스템을 도시한 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 생활폐기물을 이용하는 발전 시스템(100)은 고형연료공급부(110)와, 고형연료공급부(110)로부터 공급되는 폐기물 고형연료의 연소에 의해 고압스팀을 발생시키는 중앙RDF전용보일러(120)와, 중앙RDF전용보일러(120)의 고압스팀을 이용하여 동력을 발생시키는 스팀터빈(130)과, 스팀터빈(130)의 동력을 이용하여 전력을 생산하는 발전기(140)와, 스팀터빈(130)의 스팀을 재활용하도록 하는 스팀재활용부(150)와, 중앙RDF전용보일러로부터 배기되는 배기가스를 정화시키는 정화처리부(160)를 포함할 수 있다.
고형연료공급부(110)는 생활폐기물을 고형화한 폐기물 고형연료를 중앙RDF전용보일러(120)에 공급한다. 여기서, 폐기물 고형연료는 RDF(Refuse Derived Fuel)라고도 하며, PVC, 수분, 불에 타지 않는 철이나 캔 등의 비가연성 물질을 제외한 쓰레기, 예컨대, 종이, 플라스틱, 목재, 섬유, 음식물 등이 사용될 수 있다.
고형연료공급부(110)는 중앙RDF전용보일러(120)의 연소공기 또는 배가스의 열을 이용하여 생활폐기물을 건조시키는 폐기물건조기(111)와, 폐기물건조기(111)에 의해 건조된 생활폐기물을 저장하는 건조폐기물저장호퍼(112)와, 폐기물 고형연료를 저장하는 RDF저장호퍼(113)와, 건조폐기물저장호퍼(112)로부터 이송스크루나 컨베이어 등의 이송수단을 통해서 공급되는 건조된 생활폐기물과 RDF저장호퍼(113)로부터 이송스크루나 컨베이어 등의 이송수단을 통해서 공급되는 폐기물 고형연료를 서로 혼합하는 혼합호퍼(114)와, 혼합호퍼(114)에 의해 혼합된 혼합물을 중앙RDF전용보일러(120)에 정량으로 공급하는 정량공급기(115)를 포함할 수 있다. 여기서, 정량공급기(115)는 혼합물의 정량 공급을 위하여 이송스크루가 포함될 수 있다.
중앙RDF전용보일러(120)는 고형연료공급부(110)로부터 공급되는 폐기물 고형연료의 연소에 의해 고압스팀을 발생시킨다.
스팀터빈(130)은 중앙RDF전용보일러(120)로부터 발생되는 고압스팀을 이용하여 동력을 발생시킨다.
발전기(140)는 스팀터빈(130)의 동력을 이용하여 전력을 생산하게 되는데, 생산된 전력은 전기수배전반(171)을 통해서 한국전력이나 전력수요설비 등과 같은 전력구매처,전력수요처(172)로 공급한다.
스팀재활용부(150)는 스팀터빈(130)에서 배출되는 스팀을 응축시켜서 중앙RDF전용보일러(120)와 스팀터빈(130) 중 어느 하나 또는 모두에 공급하여 재활용하도록 한다.
스팀재활용부(150)는 스팀터빈(130)으로부터 배출되는 스팀을 냉각기(152)의 냉매 순환에 의해 응축시키는 응축기(151)와, 응축기(151)로부터 공급되는 응축수를 저장하는 응축수탱크(153)와, 응축수탱크(153)로부터 공급되는 응축수를 중앙RDF전용보일러(120)로부터 배출되는 연소공기나 배가스의 열을 이용하여 고압스팀을 발생시켜서 스팀터빈(130)에 공급하는 폐열보일러(154)와, 응축수탱크(153)로부터 공급되는 응축수로부터 산소나 탄산가스 등의 비응축성 가스를 제거하여 중앙RDF전용보일러(120)에 공급하는 탈기기(155)를 포함할 수 있다. 여기서, 응축수탱크(153)에는 시수가 공정수저장조(156)로부터 순수처리제조설비(157)를 거쳐서 공급될 수 있다.
정화처리부(160)는 중앙RDF전용보일러(120)로부터 배기되는 배기가스를 정화시켜서 대기로 방출시키도록 하는데, 정화처리부(160)는 중앙RDF전용보일러(120)로부터 배기되는 배기가스로부터 원심력을 이용하여 고체입자 또는 액적 등의 오염입자를 분리시키는 사이클론(161)과, 사이클론(161)으로부터 배출되는 배기가스로부터 배기팬(163)의 송풍력에 의해 오염입자를 제거하는 집진기(162)와, 집진기(162)로부터 배출되는 배기가스를 습식으로 세정하여 대기로 방출되도록 하는 세정기(164)와, 사이클론(161), 집진기(162) 및 세정기(164)로부터 배출되는 비산재를 비산재이송컨베이어(165)에 의해 공급받아 외부로 배출시키도록 저장하는 비산재저장조(166)를 포함할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 생활폐기물을 이용하는 발전 시스템(100)은 재활용 쓰레기를 제외한 가연성쓰레기 등의 생활폐기물을 이용하여 중앙RDF전용보일러(120)에 의해 고압스팀을 생산하게 되고, 스팀생산시 850℃~900℃의 고온에서 생활폐기물을 소각 처리하여 대기 오염문제를 근원적으로 해결하는 위생적이고, 안정적인 처리를 가능하도록 한다.
또한, 단순소각에 따른 환경오염 부하량을 저감시키고, 완전 소각 매립함으로서 매립장의 사용연수를 획기적으로 증대시키도록 하고, 생활폐기물을 소각하여 얻는 전기생산량은 일반 화석연료를 대체할 수 있도록 하고, 전기생산량 만큼의 탄소배출권 및 목표관리제 확보를 가능하도록 한다.
이와 같이 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이러한 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
110 : 고형연료공급부 111 : 폐기물건조기
112 : 건조폐기물저장호퍼 113 : RDF저장호퍼
114 : 혼합호퍼 115 : 정량공급기
120 : 중앙RDF전용보일러 130 : 스팀터빈
140 : 발전기 150 : 스팀재활용부
151 : 응축기 152 : 냉각기
153 : 응축수탱크 154 : 폐열보일러
155 : 탈기기 156 : 공정조저장조
157 : 순수처리제조설비 160 : 정화처리부
161 : 사이클론 162 : 집진기
163 : 배기팬 164 : 세정기
165 : 비산재이송컨베이어 166 : 비산재저장조
171 : 전기수배전반 172 : 전력구매처,전력수요처

Claims (4)

  1. 생활폐기물을 이용하여 발전하는 시스템으로서,
    생활폐기물을 고형화한 폐기물 고형연료를 공급하는 고형연료공급부;
    상기 고형연료공급부로부터 공급되는 폐기물 고형연료의 연소에 의해 고압스팀을 발생시키는 중앙RDF전용보일러;
    상기 중앙RDF전용보일러로부터 발생되는 고압스팀을 이용하여 동력을 발생시키는 스팀터빈;
    상기 스팀터빈의 동력을 이용하여 전력을 생산하는 발전기;
    상기 스팀터빈에서 배출되는 스팀을 응축시켜서 상기 중앙RDF전용보일러와 상기 스팀터빈 중 어느 하나 또는 모두에 공급하여 재활용하도록 하는 스팀재활용부; 및
    상기 중앙RDF전용보일러로부터 배기되는 배기가스를 정화시켜서 대기로 방출시키는 정화처리부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 생활폐기물을 이용하는 발전 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 고형연료공급부는,
    상기 중앙RDF전용보일러의 연소공기 또는 배가스의 열을 이용하여 생활폐기물을 건조시키는 폐기물건조기;
    상기 폐기물건조기에 의해 건조된 생활폐기물을 저장하는 건조폐기물저장호퍼;
    폐기물 고형연료를 저장하는 RDF저장호퍼;
    상기 건조폐기물저장호퍼로부터 공급되는 건조된 생활폐기물과 상기 RDF저장호퍼로부터 공급되는 폐기물 고형연료를 혼합하는 혼합호퍼; 및
    상기 혼합호퍼에 의해 혼합된 혼합물을 상기 중앙RDF전용보일러에 정량으로 공급하는 정량공급기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 생활폐기물을 이용하는 발전 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 스팀재활용부는,
    상기 스팀터빈으로부터 배출되는 스팀을 냉각기의 냉매 순환에 의해 응축시키는 응축기;
    상기 응축기로부터 공급되는 응축수를 저장하는 응축수탱크;
    상기 응축수탱크로부터 공급되는 응축수를 상기 중앙RDF전용보일러로부터 배출되는 연소공기나 배가스의 열을 이용하여 고압스팀을 발생시켜서 상기 스팀터빈에 공급하는 폐열보일러; 및
    상기 응축수탱크로부터 공급되는 응축수로부터 비응축성 가스를 제거하여 상기 중앙RDF전용보일러에 공급하는 탈기기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 생활폐기물을 이용하는 발전 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 정화처리부는,
    상기 중앙RDF전용보일러로부터 배기되는 배기가스로부터 원심력을 이용하여 오염입자를 분리시키는 사이클론;
    상기 사이클론으로부터 배출되는 배기가스로부터 오염입자를 제거하는 집진기;
    상기 집진기로부터 배출되는 배기가스를 습식으로 세정하여 대기로 방출되도록 하는 세정기; 및
    상기 사이클론, 상기 집진기 및 상기 세정기로부터 배출되는 비산재를 비산재이송컨베이어에 의해 공급받아 외부로 배출시키도록 저장하는 비산재저장조
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 생활폐기물을 이용하는 발전 시스템.
KR1020110029235A 2011-03-31 2011-03-31 생활폐기물을 이용하는 발전 시스템 KR20120111006A (ko)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200106585A (ko) * 2019-03-04 2020-09-15 한밭대학교 산학협력단 음식 폐기물 처리 장치

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KR20200106585A (ko) * 2019-03-04 2020-09-15 한밭대학교 산학협력단 음식 폐기물 처리 장치

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