KR20160060209A - Desulfurization method and apparatus and waste-to-energy system using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 탈황 제어방법 및 장치 및 이를 이용한 폐자원 에너지화 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 다양한 종류의 폐자원을 이용하는 경우에도 반응기에 공급할 적절한 양의 공기 및/또는 스팀과 오염제거물질을 공급할 수 있는 탈황제어 방법 및 장치 및 이를 이용한 폐자원 에너지화 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a desulfurization control method and apparatus and a waste resource energization system using the same, and more particularly, to a desulfurization control method and apparatus and a waste resource energization system using the same. And a waste resource energy system using the same.
최근 환경문제가 대두되고 친환경 기술이 주목받음에 따라 폐자원을 에너지화하는 기술이 활발하게 연구되고 있다. 폐자원 에너지화 기술의 하나로서 생활폐기물, 산업폐기물 등 각종 폐기물을 석탄과 함께 또는 석탄을 대체하는 에너지원으로 이용하고 있다. Recently, as environmental problems have emerged and eco - friendly technologies have attracted attention, technologies for energizing waste resources have been actively studied. As one of technologies for waste resource energy technology, various wastes such as municipal wastes and industrial wastes are used as an energy source to replace coal or coal.
폐자원 에너지화 시스템의 반응기에 폐자원을 투입한 후 반응기 내의 연소과정을 거쳐 반응기에서 생성되는 배가스(flue gas)에는 황산화물, 질소산화물 등의 유해물질이 포함되어 있으므로 배가스를 시스템 외부로 배출하기 전에 유해물질을 제거하는 후처리 공정이 필요하다. 이를 위해 현재의 폐자원 에너지화 시스템은 예컨대 황산화물을 제거하기 위해 배가스 처리부에 탈황제로서 석회석 슬러리를 투입하여 황산화물을 제거하고 있다. 그런데 생활폐기물, 산업폐기물, 축산폐기물 등 매우 다양한 종류의 폐기물마다 연소 반응 후 생성되는 황산화물의 양이 달라지므로 반응기에 투입되는 폐기물의 다양한 종류와 혼합비마다 배가스 처리부에 투입해야 할 탈황제의 공급량을 다르게 조절하는 것이 바람직하지만, 종래의 폐자원 에너지화 시스템에서는 황산화물의 함량을 실시간으로 파악할 수 없어 석회석 슬러리를 대량으로 투입하여 황산화물을 제거하였다. 따라서 종래 시스템에서는 유해물질 제거를 위해 과도하게 많은 탈황제나 세정제를 투입함으로써 공정 비효율과 비용증가를 초래하였다. Since flue gas generated in the reactor through the combustion process in the reactor after injecting waste resources into the reactor of the waste resource energy system contains harmful substances such as sulfur oxides and nitrogen oxides, the exhaust gas is discharged to the outside of the system There is a need for a post-treatment process to remove harmful substances. For this purpose, the present waste energy system has a limestone slurry as a desulfurizing agent to remove sulfur oxides, for example, in order to remove sulfur oxides. However, since the amount of sulfur oxides generated after the combustion reaction varies for various kinds of wastes such as municipal waste, industrial waste, livestock waste, etc., the supply amount of the desulfurizing agent to be supplied to the flue gas treating unit may be different However, in the conventional waste resource energy system, the content of sulfur oxides can not be grasped in real time, and a large amount of limestone slurry is added to remove sulfur oxides. Therefore, in the conventional system, excessive desulfurizing agent or cleaning agent is added to remove harmful substances, resulting in process inefficiency and cost increase.
한편 폐자원 에너지화 시스템의 반응기에 폐기물을 공급할 때 폐기물의 종류에 따라 반응기 내의 연소 반응에 필요한 공기 또는 스팀의 양도 달라진다. 반응시 폐기물의 종류에 대응하여 적절한 공기 또는 스팀을 주입하는 것이 바람직하지만 여러 종류의 폐기물을 무작위로 혼합하여 한번에 공급할 경우 혼합된 폐기물의 성분이 시간에 따라 제각기 달라서 연소 반응시 필요한 적절한 공기 또는 스팀의 양을 조절하여 최적 운전 조건을 맞추는 것이 쉽지 않고, 이렇게 반응시 최적 운전 조건을 맞추지 못하면 연소 반응이 잘 이루어지지 않거나 반응후의 배가스에 유해물질이 많이 함유될 수 있는 문제가 있다. On the other hand, when the waste is supplied to the reactor of the waste resource energy system, the amount of air or steam required for the combustion reaction in the reactor varies depending on the type of waste. It is preferable to inject appropriate air or steam in accordance with the type of waste in the reaction. However, when a plurality of types of waste are mixed at random and supplied at a time, the components of the mixed waste are different according to time, so that appropriate air or steam It is not easy to adjust the amount to adjust the optimum operating conditions. If the optimal operating conditions are not met in this reaction, the combustion reaction may not be performed well or the exhaust gas after the reaction may contain a lot of harmful substances.
이와 관련하여 한국공개번호 제2011-0014484호(2011. 02. 11 공개)는 여러 종류의 석탄회 각각의 물성치 데이터를 계측기구에 의해 계측하고 데이터베이스에 저장하여, 보일러의 내부로 공급되는 석탄회의 종류에 맞추어 보일러 시뮬레이터를 통해 도출되는 보일러의 최적운전조건에 따라 제어모듈이 보일러의 운전을 제어함으로써, 공급되는 석탄회의 종류에 관계없이 보일러가 최적운전 조건으로 운전될 수 있도록 하는 기술을 개시하고 있다. Korean Utility Model No. 2011-0014484 (published on Mar. 11, 2011) discloses a method of measuring the physical property data of various types of coal fly ash by measuring instrument and storing them in a database to determine the type of fly ash supplied to the inside of the boiler The control module controls the operation of the boiler according to the optimal operation condition of the boiler derived through the boiler simulator, thereby enabling the boiler to be operated under the optimal operating condition regardless of the type of the coal fly ash supplied.
그러나 상기 선행문헌은 석탄의 종류에 따른 물성치를 계측하여 데이터베이스에 미리 저장해놓아야 하므로 반응기에 공급되는 에너지원의 실시간 성분 변화에 적절히 대응할 수 없고, 물성치 데이터도 석탄에 한정하여 설명하고 있으므로 폐기물을 에너지원으로 사용하는 경우에 직접 적용할 수 없을 뿐 아니라 특히 폐기물은 생활폐기물, 산업폐기물, 축산폐기물 등 매우 다양한 종류의 폐기물이 존재하므로 폐기물의 종류와 혼합비마다 물성치를 미리 계측하여 데이터베이스화할 수 없다는 문제가 있다.However, since the above-mentioned prior art documents have to measure the physical properties according to the types of coal and store them in advance in the database, it can not cope with the real-time component change of the energy source supplied to the reactor and the physical property data is limited to coal. There is a problem in that it is impossible to directly measure the physical properties of various kinds of wastes and the mixture ratio and store them in a database because there is a wide variety of wastes such as municipal wastes, industrial wastes, and livestock wastes .
본 발명의 일 실시예에 따르면 폐기물의 일부를 실시간으로 샘플링하여 황 함량을 측정함으로써 배가스 처리부에 공급할 탈황제를 적정량으로 조절할 수 있는 폐자원 에너지화 시스템의 탈황 제어 장치를 제공한다. According to an embodiment of the present invention, there is provided a desulfurization control apparatus for a waste resource energy system capable of controlling an amount of desulfurizing agent to be supplied to an exhaust gas treating unit by sampling a part of waste in real time to measure a sulfur content.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 에너지원으로 사용될 폐기물의 일부를 샘플링하여 고정 탄소의 양을 측정함으로써, 반응기 내에 공급할 공기 및/또는 스팀의 양을 자동으로 제어할 수 있는 폐자원 에너지화 시스템을 제공한다. According to one embodiment of the present invention, a waste resource energy system capable of automatically controlling the amount of air and / or steam to be supplied into the reactor by sampling a part of waste to be used as an energy source and measuring the amount of fixed carbon to provide.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 생활폐기물, 산업폐기물, 축산폐기물 등 다양한 종류의 폐기물을 이용하는 경우에도 반응기에 공급할 적절한 양의 공기 및/또는 스팀의 양을 조절하여 연소 반응시 최적 운전 조건을 달성하고 배가스 내의 유해물질을 효율적으로 제거할 수 있는 폐자원 에너지화 시스템을 제공한다. According to one embodiment of the present invention, even when various wastes such as municipal wastes, industrial wastes, livestock wastes are used, it is possible to control the amount of air and / or steam to be supplied to the reactor, And a waste resource energy system capable of efficiently removing harmful substances in the flue gas.
본 발명의 실시예에 따르면, 폐자원 에너지화 시스템의 탈황 제어 장치에 있어서, 폐기물을 연소시키기 위한 반응기; 상기 반응기에서 배출되는 배가스 내의 유해물질을 제거하는 배가스 처리부; 상기 반응기에 공급되는 폐기물 중 일부를 시료로서 공급받는 원소분석기; 및 상기 배가스 처리부에 공급할 탈황제의 공급량을 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 원소분석기는 상기 시료 중의 황(S) 함량을 측정하여 이 측정값을 상기 제어부로 전송하고, 상기 제어부는 전송받은 상기 측정값에 기초하여 상기 탈황제의 공급량을 제어하는 것을 특징으로 하는 폐자원 에너지화 시스템의 탈황 제어 장치가 제공된다. According to an embodiment of the present invention, there is provided a desulfurization control apparatus for a waste resource energy system, comprising: a reactor for combusting waste; An exhaust gas treatment unit for removing harmful substances in the exhaust gas discharged from the reactor; An element analyzer for receiving a part of the waste supplied to the reactor as a sample; And a control unit for controlling a supply amount of the desulfurizing agent to be supplied to the flue gas treating unit, wherein the element analyzer measures the sulfur content in the sample and transmits the measurement value to the control unit, And the amount of the desulfurizing agent supplied is controlled based on the value of the desulfurizing agent supplied to the desulfurizing unit.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 폐자원 에너지화 시스템에 있어서, 폐기물을 연소시키기 위한 반응기; 상기 반응기에서 배출되는 배가스 내의 유해물질을 제거하는 배가스 처리부; 상기 반응기에 공급되는 폐기물 중 일부를 제1 시료로서 공급받는 열중량 분석기; 상기 반응기에 공급되는 폐기물 중 일부를 제2 시료로서 공급받는 원소분석기; 상기 반응기에 공급할 공기 및 스팀 중 적어도 하나의 양을 제어하는 제1 제어부; 및 상기 배가스 처리부에 공급할 탈황제의 양을 제어하는 제2 제어부;를 포함하고, 상기 제1 제어부는, 상기 열중량 분석기가 측정한 상기 제1 시료 중의 고정 탄소의 양에 기초하여 공기 및 스팀 중 적어도 하나의 공급량을 제어하고, 상기 제2 제어부는, 상기 원소분석기가 측정한 상기 제2 시료 중의 황(S) 함량에 기초하여 상기 탈황제의 공급량을 제어하는 것을 특징으로 하는 폐자원 에너지화 시스템이 제공된다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a waste resource energization system comprising: a reactor for combusting waste; An exhaust gas treatment unit for removing harmful substances in the exhaust gas discharged from the reactor; A thermogravimetric analyzer receiving a part of the waste supplied to the reactor as a first sample; An element analyzer for receiving a part of the waste supplied to the reactor as a second sample; A first controller for controlling an amount of at least one of air and steam to be supplied to the reactor; And a second controller for controlling the amount of the desulfurizing agent to be supplied to the exhaust gas processor, wherein the first controller controls at least one of air and steam based on the amount of the fixed carbon in the first sample measured by the thermogravimetric analyzer Wherein the second control unit controls the supply amount of the desulfurizing agent based on the sulfur (S) content in the second sample measured by the element analyzer do.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 반응기 및 이 반응기에서 배출되는 배가스 내의 유해물질을 제거하는 배가스 처리부를 포함하는 폐자원 에너지화 시스템에서의 탈황 제어 방법에 있어서, 상기 반응기에 공급될 폐기물 중 일부를 시료로서 원소분석기에 공급하는 단계; 상기 원소분석기에서 상기 시료 중의 황(S) 함량을 측정하는 단계; 및 상기 측정된 황 함량에 기초하여, 상기 배가스 처리부에 공급할 탈황제의 공급량을 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐자원 에너지화 시스템의 탈황 제어 방법이 제공된다. According to an embodiment of the present invention, there is provided a desulfurization control method in a waste resource energy system including a reactor and an exhaust gas treatment unit for removing harmful substances in the exhaust gas discharged from the reactor, Supplying the sample to the element analyzer; Measuring sulfur (S) content in the sample in the element analyzer; And controlling the supply amount of the desulfurizing agent to be supplied to the exhaust gas treating unit based on the measured sulfur content.
본 발명의 일 실시예에 따르면 폐기물의 일부를 실시간으로 샘플링하여 황 함량을 측정함으로써 배가스 처리부에 공급할 탈황제를 적정량으로 조절할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the desulfurizing agent to be supplied to the flue gas treating unit can be adjusted to an appropriate amount by sampling a part of the waste in real time and measuring the sulfur content.
본 발명의 일 실시예에 따르면 폐기물의 일부를 실시간으로 샘플링하여 고정 탄소의 양을 측정함으로써 반응기의 연소 반응에 필요한 공기 및/또는 스팀 적정량 주입할 수 있다According to an embodiment of the present invention, a part of the waste is sampled in real time and the amount of fixed carbon is measured to inject the air and / or steam amount necessary for the combustion reaction of the reactor
본 발명의 일 실시예에 따르면, 폐자원 에너지화 시스템에 생활폐기물, 산업폐기물, 축산폐기물 등 다양한 종류의 폐기물을 공급하는 경우에도 공급 폐기물의 성분 변화에 대응하여 실시간으로 시료를 샘플링하고 분석함으로써 반응기의 연소 반응에 필요한 공기 및/또는 스팀의 양을 적절하게 조절하여 최적 운전 조건을 만들 수 있음과 동시에 배가스 처리부에서 황산화물 제거시 적정량의 탈황제만 사용하여 제거할 수 있는 이점이 있다. According to one embodiment of the present invention, even when various kinds of wastes such as municipal wastes, industrial wastes, livestock wastes are supplied to the waste resource energy system, samples are sampled and analyzed in real time in response to changes in the components of the waste wastes, The amount of air and / or steam required for the combustion reaction of the flue gas can be appropriately adjusted to provide an optimum operating condition, and at the same time, the desulfurizing agent can be removed by using only a proper amount of sulfur oxide when removing the sulfur oxide from the flue gas treating unit.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탈황 제어장치를 설명하기 위한 블록도,
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 탈황 제어장치를 이용한 예시적인 제어방법을 설명하기 위한 흐름도,
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 탈황 제어장치가 적용될 수 있는 폐자원 에너지화 시스템의 예시적인 블록도,
도4는 도3의 폐자원 에너지화 시스템을 이용한 예시적인 에너지화 방법을 설명하기 위한 흐름도,
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐자원 에너지화 시스템을 설명하기 위한 블록도,
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐자원 에너지화 시스템을 이용한 예시적인 에너지화 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a block diagram for explaining a desulfurization control apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart illustrating an exemplary control method using a desulfurization control apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG.
3 is an exemplary block diagram of a waste resource energization system to which a desulfurization control apparatus according to an embodiment of the present invention can be applied;
FIG. 4 is a flow chart for explaining an exemplary energy conversion method using the waste resource energy system of FIG. 3;
FIG. 5 is a block diagram for explaining a waste resource energy system according to an embodiment of the present invention; FIG.
6 is a flowchart illustrating an exemplary energy conversion method using a waste resource energy system according to an embodiment of the present invention.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features, and advantages of the present invention will become more readily apparent from the following description of preferred embodiments with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Rather, the embodiments disclosed herein are provided so that the disclosure can be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 구성요소들을 기술하기 위해서 사용된 경우, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.Where the terms first, second, etc. are used herein to describe components, these components should not be limited by such terms. These terms have only been used to distinguish one component from another. The embodiments described and exemplified herein also include their complementary embodiments.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. The terms "comprise" and / or "comprising" used in the specification do not exclude the presence or addition of one or more other elements.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는 데 있어 혼돈을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In describing the specific embodiments below, various specific details have been set forth in order to explain the invention in greater detail and to assist in understanding it. However, it will be appreciated by those skilled in the art that the present invention may be understood by those skilled in the art without departing from such specific details. In some cases, it should be mentioned in advance that it is common knowledge in describing an invention that parts not significantly related to the invention are not described in order to avoid confusion in explaining the present invention.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탈황 제어장치를 설명하기 위한 블록도이다. 도시한 실시예에 따른 탈황 제어장치는 반응기(10), 배가스 처리부(20), 원소분석기(30), 및 제어부(40)를 포함할 수 있다. 1 is a block diagram for explaining a desulfurization control apparatus according to an embodiment of the present invention. The desulfurization control apparatus according to the illustrated embodiment may include a
반응기(10)는 폐기물을 연소시키기 위한 연소장치이고, 다양한 종류의 폐기물(다종 폐기물)을 공급받아 연소시킬 수 있다. 다종 폐기물은 예를 들어 도시고형폐기물(MSW: Municipal Solid Waste) 등의 생활 폐기물, 바이오매스(biomass), 차량의 파쇄잔재물(ASR)과 같은 산업 폐기물, 축산 폐기물, 및 슬러지 등의 여러 종류의 폐기물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이러한 다종 폐기물은 발전소에서 석탄 대신 또는 석탄과 함께 연소원으로서 사용되거나 또는 가스화기에서 가스화하여 연료 가스를 생성하는데 사용되기도 한다. 또한 일반적으로 용어 "폐자원"과 "폐기물"을 구별하기도 하지만 이하의 본 명세서에서는 별도의 구별 실익이 없는 한 동일한 의미로 혼용하기로 한다. The
반응기(10)는 폐기물 공급관(11)을 통해 이러한 다종 폐기물을 공급받는다. The reactor (10) is supplied with such mixed waste through a waste supply pipe (11).
다종 폐기물은 폐기물 공급관(11)를 통해 반응기(10)에 공급되고 그 중 일부는 시료로서 원소분석기(30)로 공급된다. 예컨대 도시한 것처럼 반응기(10)에 연결된 폐기물 공급관(11)에서 시료 공급관(13)이 분기하도록 구성되고 시료 공급관(13)이 원소분석기(30)에 연결되도록 구성할 수 있다. 원소분석기(30)에 연결된 공급관(13)에는 밸브(21)가 개재되어 밸브(21)의 개폐에 의해 폐기물의 일부를 소정 시간 간격이나 필요에 따라 원소분석기(30)로 공급하도록 할 수 있다. The mixed waste is supplied to the
일 실시예에서 폐기물 공급관(11)은 예컨대 컨베이어 벨트와 같은 이송수단으로 구현될 수 있다. 이 때 폐기물 공급관(11)에서 분기되어 원소분석기(30)로 폐기물을 공급하는 시료 공급관(13)도 컨베이어 벨트로 구현될 수 있으며 이러한 실시예의 경우 컨베이어 벨트의 작동을 온/오프함으로써 폐기물 중 일부를 원소분석기(30)에 공급할 수 있으며, 그러므로 실시예에 따라 밸브(21)가 필요하지 않을 수도 있다. 즉 도1의 실시예는 일 예시적인 구성을 도시한 것이고 반응기(10)와 원소분석기(30)에 폐기물을 공급하는 공급 수단은 발명의 구체적 실시 형태에 따라 달라질 수 있음을 이해할 것이다. In one embodiment, the
반응기(10)는 다종 폐기물을 공급받아 고온의 분위기 하에서 다종 폐기물을 연소시킨다. 연소 반응을 위해 반응기(10) 내부는 고온의 분위기로 유지된다. 일 실시예에서 연소부(10)는 섭씨 900도 이상의 온도로 유지된다. 이를 위해 초기에 전기히팅 또는 버너 등의 히팅수단에 의해 반응기(10) 내부를 가열할 수 있고, 그 후 다종 폐기물을 공급함에 따라 폐기물이 자체적으로 열원이 되어 연소될 수 있다. The
또한 필요에 따라 반응기(10) 내부로 공기(air)나 스팀(steam)을 공급할 수 있다. 예컨대 본 발명의 폐자원 에너지화 시스템이 발전소에서 사용될 경우 반응기(10)에 공기를 주입할 수 있고, 폐자원 에너지화 시스템이 가스화기에 적용될 경우 반응기(10) 내로 스팀을 공급할 수 있다. 또는 대안적으로, 필요에 따라 반응기(10)에 공기와 스팀을 모두 공급할 수도 있다. In addition, air or steam can be supplied into the
배가스 처리부(20)는 반응기(10)에서 배출되는 배가스를 처리하며, 예컨대 배가스를 냉각시키고 배가스 내의 질산화물, 황산화물 등의 유해물질을 제거할 수 있다. 도시한 실시예에서 배가스 처리부(20)는 특히 황산화물을 제거하는 기능을 포함한다. The exhaust
황산화물을 배가스로부터 제거하는 방법으로 습식법, 건식법 등의 기술이 있다. 건식법은 예컨대 활성탄에 의해 이산화황(SO2)을 제거하는 방법이며, 배기온도를 저하시키지 않고 물을 필요로 하지 않는다는 장점이 있다. 습식법은 배가스 중의 이산화황(SO2)과 화학적으로 반응하기 쉬운 화합물, 즉 흡수제인 가성소다(수산화나트륨), 석회 등을 물에 용해시킨 흡수액을 배가스와 접촉시켜서 아황산칼슘(CaSO3)을 생성함으로써 이산화황을 제거하는 방법이 있다. The sulfuric acid is removed from the exhaust gas by a wet process, a dry process, or the like. The dry method is a method of removing sulfur dioxide (SO 2 ) by, for example, activated carbon, and has an advantage that water is not required without lowering the exhaust temperature. The wet method is a method in which calcium sulfite (CaSO 3 ) is produced by bringing an absorption liquid in which a compound that is chemically easy to react with sulfur dioxide (SO 2 ) in the flue gas, that is, caustic soda (sodium hydroxide) Is removed.
이하 본 명세서에서는 습식법을 예로 들어 설명하기로 한다. 즉 석회석(CaCO3)을 슬러리 형태로 만들어서 이 석회석 슬러리를 공급관(19)을 통해 배가스 처리부(20)에 공급한다. 배가스 처리부(20) 내에서 석회석 슬러리는 배가스와 접촉하여 다음과 같은 반응식에 의해 이산화황을 제거하고 아황산칼슘을 생성한다. Hereinafter, the wet method will be described as an example. That is, limestone (CaCO 3 ) is made into a slurry form and the limestone slurry is supplied to the flue
2CaCO3(s) + 2SO2 → 2CO2(g) + 2CaSO3↓ 2CaCO 3 (s) + 2SO 2 ? 2CO 2 (g) + 2CaSO 3 ↓
원소분석기(30)는 반응기(10)에 공급되는 폐기물 중 일부를 시료로서 공급받아 시료의 원소를 분석한다. 일반적으로 원소분석기는 시료 내의 유기물질 및 무기물질의 원소구성을 결정하는데 쓰이는 장치로서, 탄소(C), 수소(H), 질소(N), 황(S), 및 산소(O)의 함량을 측정하여 미지물질의 분자식에 관한 정보 또는 기지물질의 순도확인 등을 위해 이용된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서 원소분석기(30)는 시료 중의 황(S)의 함량을 측정하고 이 측정된 값을 제어부(40)로 전송할 수 있다. The
제어부(40)는 배가스 처리부(20)에 공급하는 공급물질의 양을 조절한다. 도시한 일 실시예에서 제어부(40)는 원소분석기(30)에서 분석한 시료의 황 함량값에 기초하여, 배가스 처리부(20)에 공급될 탈황제(예컨대 석회석 슬러리)의 공급량을 제어할 수 있다. The control unit (40) regulates the amount of feed material to be supplied to the exhaust gas processing unit (20). The
이를 위한 일 실시예에서, 배가스 처리부(20)에 탈황제를 공급하기 위한 공급관(19)이 연결되어 있고 이 공급관(19)에 공급량을 조절하기 위한 밸브(31)가 개재되어 있다. 밸브(31)는 제어부(40)의 제어신호에 따라 개폐의 정도를 조절할 수 있다. 이에 따라, 제어부(40)가 원소분석기(30)의 측정값을 수신하면 이 측정값에 기초하여 배가스 처리부(20)에 공급할 탈황제의 양을 결정한 뒤 밸브(31)의 개폐를 제어하여 공급량을 조절할 수 있다. A
또한 일 실시예에서 제어부(40)는 시료 공급관(13)을 통해 원소분석기(30)로 공급되는 시료의 공급량도 제어할 수 있다. 도시한 실시예에서 폐기물 공급관(11)에서 분기된 시료 공급관(13)에 밸브(21)가 개재되어 설치되고 제어부(40)가 이 밸브(21)의 개폐를 제어할 수 있도록 구성되어, 제어부(40)의 제어에 의해 폐기물 중 일부를 시료로서 원소분석기(30)에 공급할 수 있다. Also, in one embodiment, the
제어부(40)의 제어에 의해 원소분석기(30)에 폐기물 시료를 공급하는 주기 및/또는 공급되는 시료의 양은 구체적 실시 형태에 따라 달라질 수 있다. 폐기물 중의 황의 함량은 폐기물의 종류에 따라 다르기 때문에, 바람직하게는, 반응기(10)에 공급되는 폐기물의 종류가 변경되거나 다종 폐기물의 혼합비가 변경될 때마다 시료를 샘플링하는 것이 바람직할 것이다. 또한 대안적으로, 수시간 또는 수일 단위와 같이 미리 설정된 일정 주기마다 폐기물 중 일부를 샘플링하여 원소분석기(30)로 공급하도록 설정할 수도 있다. The period of supplying the waste sample to the
한편 상술한 것처럼 폐기물 공급관(11)과 시료 공급관(13)이 컨베이어 벨트 등의 이송수단으로 구현될 수 있고 이 경우 밸브(21)가 필요하지 않을 수도 있다. 따라서 이 경우 제어부(400는 밸브(21)가 아닌 컨베이어 벨트의 온/오프를 제어하도록 구성되어, 컨베이어 벨트를 제어함으로써 폐기물 시료를 원소분석기(30)에 공급하는 동작을 제어할 수 있다. On the other hand, as described above, the
이상과 같은 구성에 의하면, 폐기물의 일부를 샘플링하여 황 함량을 측정함으로써 배가스 처리부(20)에 공급할 탈황제의 적정량을 결정하고 공급을 조절할 수 있으며, 이에 따라 생활폐기물, 산업폐기물, 축산폐기물 등 다양한 종류의 폐기물을 한꺼번에 반응기(10)에 공급하는 경우에도 반응기(10)에서 배출되는 배가스 내의 유해물질, 특히 황산화물을 효율적으로 제거할 수 있다. According to the above configuration, the amount of the desulfurizing agent to be supplied to the flue
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 탈황 제어장치를 이용한 예시적인 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 2 is a flowchart illustrating an exemplary control method using a desulfurization control apparatus according to an embodiment of the present invention.
우선 단계(S110)에서, 반응기에 공급할 폐기물 중 일부를 시료로서 원소분석기에 공급한다. 일 실시예에서 이 단계(S110)는 반응기(10)에 공급할 폐기물의 종류가 변경될 때 또는 소정 샘플링 주기마다 실행될 수 있다. First, in step S110, some of the waste to be supplied to the reactor is supplied to the element analyzer as a sample. In one embodiment, this step S110 may be performed when the type of waste to be supplied to the
예를 들어 도1의 장치 구성을 이용할 경우, 소정 샘플링 주기마다 제어부(40)가 밸브(21)를 제어하여 원소분석기(30)에 시료를 공급할 수 있고 사용자 입력에 기초하여 제어부(40)가 밸브(21)를 제어하여 시료를 공급할 수도 있다. 1, for example, the
원소분석기(30)에 시료가 주입되면, 단계(S120)에서 시료 중의 황(S) 함량을 측정한다. 측정된 황의 함량으로부터 배가스 처리시 필요한 탈황제의 적정량을 계산할 수 있고, 이에 따라 단계(S130)에서, 배가스 처리부에 공급할 탈황제의 공급량을 제어할 수 있다. 예를 들어 제어부(40)가 배가스 처리부(20)에 연결된 탈황제의 공급관(19)에 개재되어 있는 밸브(31)의 개폐를 제어함으로써 배가스 처리부(20)에 공급되는 탈황제의 양을 조절할 수 있다. 일 실시예에서 탈황제로서 석회석 슬러리를 사용할 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니다. When the sample is injected into the
상술한 폐자원 에너지화 시스템의 탈황 제어 방법에 따르면 폐기물의 일부를 샘플링하여 황 함량을 측정하고 이에 기초하여 배가스 처리부(20)에 공급하는 탈황제를 적정량으로 조절함으로써 배가스 처리부(20)에서의 황산화물과 같은 유해물질 효율적으로 제거할 수 있다. According to the desulfurization control method of the above-described waste resource energy system, a part of the waste is sampled to measure the sulfur content, and based on this, the desulfurizing agent to be supplied to the flue
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 탈황 제어장치가 적용될 수 있는 폐자원 에너지화 시스템의 예시적인 블록도이다. 3 is an exemplary block diagram of a waste resource energization system to which a desulfurization control apparatus according to an embodiment of the present invention may be applied.
도면을 참조하면, 일 실시예에 따른 폐자원 에너지화 시스템은 반응기(10), 배가스 처리부(20), 열중량 분석기(50), 및 제어부(60)를 포함할 수 있다. Referring to the drawings, a waste resource energization system according to an embodiment may include a
도3에서 반응기(10) 및 배가스 처리부(20)는 도1에 도시한 반응기 및 배가스 처리부와 각각 동일 또는 유사한 기능을 하므로 설명을 생략한다. In FIG. 3, the
반응기(10)는 공급관(11)을 통해 이러한 다종 폐기물을 공급받는다. 다종 폐기물은 폐기물 공급관(11)를 통해 반응기(10)에 공급되고 그 중 일부는 시료로서 열중량 분석기(50)로 공급된다. 이를 위해 시료 공급관(15)이 폐기물 공급관(11)에서 분기되어 열중량 분석기(50)에 연결되어 있고, 시료 공급관(15)에는 밸브(22)가 개재되어 밸브(22)의 개폐에 의해 폐기물의 일부를 소정 시간 간격이나 필요에 따라 열중량 분석기(50)로 공급하도록 할 수 있다. The
일 실시예에서 시료를 열중량 분석기(50)로 공급하는 것은 제어부(60)의 제어에 의해 수행될 수 있다. 즉 도시한 것처럼 제어부(60)가 밸브(22)의 개폐를 제어할 수 있도록 구성되어 소정 시간 간격 또는 사용자 명령에 따라 밸브(22)를 개폐하여 시료 공급을 제어할 수 있다. In one embodiment, the supply of the sample to the
열중량 분석기(50)에 폐기물 시료를 공급하는 주기 및/또는 공급되는 시료의 양은 구체적 실시 형태에 따라 달라질 수 있다. 바람직하게는 반응기(10)에 공급되는 폐기물의 종류가 변경되거나 다종 폐기물의 혼합비가 변경될 때마다 시료를 샘플링할 수 있고, 대안적으로 수시간 또는 수일 단위와 같이 미리 설정된 일정 주기마다 폐기물 중 일부를 샘플링하여 열중량 분석기(50)로 공급할 수 있다. The cycle of supplying the waste sample to the
한편 폐기물 공급관(11) 및 시료 공급관(15)의 각각이 예컨대 컨베이어 벨트와 같은 이송수단으로 구현되는 대안적 실시예의 경우 밸브(22)가 필요하지 않을 수도 있다. 이 경우 제어부(60)는 밸브(22)가 아닌 컨베이어 벨트의 온/오프를 제어하도록 구성되어, 컨베이어 벨트를 제어함으로써 폐기물 시료를 열중량 분석기(50)에 공급하는 동작을 제어할 수 있다. On the other hand, the
열중량 분석기(50)는 공급관(15)을 통해 공급받은 폐기물 시료를 가열 및 연소하여 고정 탄소(fixed carbon)의 질량을 측정한다. 일반적으로 모든 종류의 폐기물은 연소에 의해 수분(moisture), 휘발분(volatile matter), 고정 탄소(fixed carbon), 및 회분(ash)로 분해되며, 열중량 분석기(30)는 가열로에 시료를 넣고 가열시켜 온도변화에 따른 분해물의 질량변화를 측정한다. 본 발명의 일 실시예에서, 가스화나 연소화의 대상이 고정 탄소이므로 반응기(10)에서는 이 고정 탄소의 양에 맞춰서 공기나 스팀을 주입하는 것이 바람직하다. 따라서 열중량 분석기(30)는 공급받은 폐기물 시료로부터 고정 탄소의 양을 측정한다. The
이를 위해, 일 실시예의 열중량 분석기(30)는 공급받은 시료를 질소 분위기에서 제1 소정 시간동안 가열하여 수분 및 휘발분을 제거하고 그 후 공기 분위기하에서 제2 소정 시간동안 연소시켜 고정 탄소를 연소시킨 뒤 남은 회분의 양을 측정하고, 증발된 수분과 휘발분 및 측정된 회분의 양에 기초하여 고정 탄소의 양을 산출할 수 있다. 그러나 폐기물 시료의 고정 탄소 양을 측정하는 공지된 다른 방법이 사용될 수 있으며 본 발명의 열중량 분석기(50)는 어느 특정 측정 방법에 제한되지 않는다. To this end, the
열중량 분석기(50)는 시료의 고정 탄소의 양을 제어부(60)에 전달하고, 제어부(60)는 이 고정 탄소의 양에 기초하여 반응기(10)에 공급할 공기 및/또는 스팀의 양을 결정하고 이에 따라 공기 및/또는 스팀을 주입하는 공급관(17)에 개재된 밸브(32)의 개폐를 제어한다. The
상술한 구성의 폐자원 에너지화 시스템에 의하면 폐기물의 일부를 샘플링하여 고정 탄소의 양을 측정함으로써 반응기(10) 내에 공급할 공기 또는 스팀의 적정량을 결정하고 주입할 수 있으며, 이에 따라 생활폐기물, 산업폐기물, 축산폐기물 등 다양한 종류의 폐기물을 한꺼번에 반응기(10)에 공급하는 경우에도 반응기(10) 내의 연소 반응에 필요한 공기 및/또는 스팀의 양을 적절하게 조절할 수 있게 된다. According to the waste resource energy system of the above-described configuration, the amount of the air or steam to be supplied into the
도4는 도3의 폐자원 에너지화 시스템을 이용한 예시적인 에너지화 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. FIG. 4 is a flow chart for explaining an exemplary energy conversion method using the waste resource energy system of FIG. 3; FIG.
단계(S210)에서, 반응기에 공급할 폐기물 중 일부를 시료로서 열중량 분석기에 공급한다. 일 실시예에서 이 단계(S210)는 반응기(10)에 공급될 폐기물의 종류가 변경될 때 또는 소정 샘플링 주기마다 실행될 수 있다. 예를 들어 소정 샘플링 주기마다 제어부(60)가 자동으로 밸브(32)를 제어하여 시료를 공급할 수 있고 사용자 입력에 기초하여 제어부(60)가 밸브(32)를 제어하여 시료를 공급할 수도 있다. In step S210, a part of the waste to be supplied to the reactor is supplied to the thermogravimetric analyzer as a sample. In one embodiment, this step S210 can be performed when the type of waste to be supplied to the
열중량 분석기(50)에 시료가 주입되면, 단계(S220)에서 시료 중의 고정 탄소의 양을 측정한다. 고정 탄소의 양을 측정하기 위한 일 실시예에서, 시료를 질소 분위기에서 제1 소정 시간동안 가열하여 수분 및 휘발분을 증발시키고 공기 분위기하에서 시료를 제2 소정 시간동안 가열하여 고정 탄소를 연소시킨 뒤 남은 회분을 측정하고, 이로부터 고정 탄소 무게를 산출할 수 있다. When the sample is injected into the
그 후 단계(S230)에서, 측정된 고정 탄소의 양에 기초하여, 반응기에 공급할 공기 및 스팀 중 적어도 하나의 공급량을 제어할 수 있다. 이 때 제어 대상은 본 발명의 폐자원 에너지화 시스템이 어디에 적용되는지에 따라 달라질 수 있다. 예컨대 폐자원 에너지화 시스템이 발전소에 적용될 경우 제어부(60)가 반응기(10)에 주입되는 공기의 양을 제어할 수 있고, 폐자원 에너지화 시스템이 가스화기에 적용될 경우 반응기(10) 내로 공급되는 스팀의 양을 제어할 수 있다. 또는 대안적으로 반응기(10)에 공기와 스팀을 동시에 공급하는 경우, 제어부(60)가 반응기(10)에 공급할 공기와 스팀을 각각 제어하도록 구성할 수도 있음은 물론이다. Thereafter, in step S230, based on the amount of the fixed carbon measured, the supply amount of at least one of air and steam to be supplied to the reactor can be controlled. In this case, the controlled object may vary depending on where the waste resource energy system of the present invention is applied. For example, when the waste resource energy system is applied to a power plant, the
이상과 같은 폐자원 에너지화 시스템 구성에 의해, 폐기물의 일부를 샘플링하여 고정 탄소의 양을 측정함으로써 반응기(10)의 연소 반응시 필요한 공기 및/또는 스팀의 적정량을 정확히 계측할 수 있다. 또한 본 발명의 구성에 따르면 생활폐기물, 산업폐기물, 축산폐기물 등 다양한 종류의 폐기물을 공급하는 경우에도 공급 폐기물의 성분 변화에 대응하여 실시간으로 시료를 샘플링하고 열분석 함으로써 반응기(10) 내의 연소 반응에 필요한 공기 및/또는 스팀의 양을 적절하게 조절할 수 있으므로 반응시 최적 운전 조건을 만들 수 있다. By measuring the amount of fixed carbon by sampling a part of the waste by the constitution of the waste resource energy system as described above, it is possible to accurately measure the proper amount of air and / or steam required for the combustion reaction of the
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐자원 에너지화 시스템을 설명하기 위한 블록도이다. 5 is a block diagram for explaining a waste resource energy system according to an embodiment of the present invention.
도5에 도시한 폐자원 에너지화 시스템은 도3의 에너지화 시스템에 도1의 탈황 제어장치가 결합된 예시적 시스템을 나타낸다. 도면을 참조하면, 일 실시예에 따른 폐자원 에너지화 시스템은 반응기(10), 배가스 처리부(20), 원소분석기(30), 열중량 분석기(50), 및 제어부(70)를 포함할 수 있다. The waste resource energization system shown in Fig. 5 represents an exemplary system in which the desulfurization control apparatus of Fig. 1 is coupled to the energization system of Fig. Referring to the drawings, a waste resource energization system according to an embodiment may include a
반응기(10)는 다종 폐기물을 연소시키는 장치이고, 배가스 처리부(20)는 반응기(10)에서 배출되는 배가스 내의 유해물질을 제거한다. 열중량 분석기(50)는 반응기(10)에 공급되는 폐기물 중 일부를 제1 시료로서 공급받아 고정 탄소의 양을 측정하며 원소분석기(30)는 반응기(10)에 공급되는 폐기물 중 일부를 제2 시료로서 공급받아 시료 중의 황(S) 함량을 측정한다. The
상기 반응기(10), 배가스 처리부(20), 원소분석기(30), 및 열중량 분석기(50)는 도1과 도3을 참조하여 설명한 반응기, 배가스 처리부, 원소분석기, 및 열중량 분석기와 각각 동일 또는 유사한 기능을 하므로 이하에서 상세한 설명을 생략한다. The
도시한 폐자원 에너지화 시스템은 다종 폐기물을 반응기(10)에 공급하는 폐기물 공급관(11), 및 이 공급관(11)에서 분기되어 제1 시료를 열중량 분석기(50)에 공급하는 제1 시료 공급관(15)과 및 제2 시료를 원소분석기(30)에 공급하는 제2 시료 공급관(13)을 포함한다. 각 시료 공급관(13,15)에는 각기 개폐 밸브(21,22)가 개재되어 있고 밸브(21,22)의 각각은 제어부(70)에 의해 개폐가 제어되어 시료의 공급량을 조절할 수 있다. 또한 폐자원 에너지화 시스템은 반응기(10)에 공기 및/또는 스팀을 공급하는 공급관(17) 및 이 공급관(17)에 개재된 밸브(32)를 포함하고, 배가스 처리부(20)에 탈황제를 공급하는 공급관(19) 및 이 공급관(19)에 개재된 밸브(31)를 포함한다. 각각의 밸브(31,32)는 제어부(70)에 의해 개폐가 제어되어 공기 및/또는 스팀과 탈황제의 각각의 공급량을 조절할 수 있다. The illustrated waste resource energization system includes a
이러한 구성에서, 제어부(70)는 폐기물 중 일부를 제1 시료로서 열중량 분석기(50)에 공급하고, 열중량 분석기(50)는 시료 내의 고정 탄소의 양을 측정하고 이 측정값을 제어부(70)로 전송한다. 제어부(70)는 시료 중의 고정 탄소의 양에 기초하여 반응기(10)에 공급할 공기 및/또는 스팀의 공급량을 결정하고 이에 따라 밸브(32)의 개폐를 제어하여 반응기(10)에 공급할 공기 및/또는 스팀의 양을 조절한다.In this configuration, the
또한 제어부(70)의 제어에 의해 폐기물 중 일부가 제2 시료로서 원소분석기(30)에 공급되면 원소분석기(30)는 시료 내의 황(S) 함량을 측정하고 측정값을 제어부(70)로 전송한다. 제어부(70)는 시료의 황 함량에 기초하여 배가스 처리부(20)에 공급할 탈황제의 공급량을 결정하고 이에 따라 밸브(31)의 개폐를 제어하여 배가스 처리부(20)에 공급할 탈황제의 양을 조절한다. When some of the waste is supplied to the
한편 폐기물 공급관(11) 및 시료 공급관(13,15)의 각각이 컨베이어 벨트와 같은 이송수단으로 구현되는 대안적 실시예의 경우 밸브(21,22)가 필요하지 않을 수도 있으며, 이 경우 제어부(70)는 밸브(21,22)가 아닌 컨베이어 벨트의 온/오프를 제어함으로써 폐기물의 제1 및 제2 시료를 각각 열중량 분석기(50)와 원소분석기(30)에 공급하도록 구성할 수 있다. On the other hand, in an alternative embodiment in which each of the
또한 도시한 실시예에서는 하나의 제어부(70)에서 열중량 분석기(50)와 원소분석기(60)의 분석결과 및 이에 따른 밸브 제어를 모두 수행하는 것으로 설명하였지만, 대안적 실시예에서 원소분석기(30)의 분석에 따른 탈황제 공급량 제어와 열중량 분석기(50)의 분석에 따른 공기 및/또는 스팀 공급량 제어를 각기 별개의 제1 및 제2 제어부가 수행하도록 구성할 수도 있다. Although it has been described in the illustrated embodiment that one
도6은 도5에 도시한 폐자원 에너지화 시스템을 이용한 예시적인 에너지화 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. FIG. 6 is a flow chart for explaining an exemplary energy conversion method using the waste resource energy system shown in FIG.
단계(S310)에서, 반응기(10)에 공급될 폐기물 중 일부가 제1 시료로서 열중량 분석기(50)에 공급한다. 이 때 반응기에 공급될 폐기물의 종류가 변경될 때 또는 기설정된 샘플링 주기마다 폐기물 중 일부를 시료로서 열중량 분석기에 공급할 수 있다. In step S310, a part of the waste to be supplied to the
그 후 단계(S320)에서, 반응기(10)에 공급될 폐기물 중 일부를 제2 시료로서 원소분석기(30)에 공급한다. 원소분석기에 공급하는 시료의 공급 주기도, 폐기물의 종류가 변경될 때마다 또는 기설정된 샘플링 주기에 따라 결정될 수 있다. Then, in step S320, a part of the waste to be supplied to the
이 때 도6에서는 열중량 분석기에 시료를 공급하는 단계(S310)와 원소분석기에 시료를 공급하는 단계(S320)가 순차적으로 수행되는 것으로 나타내었지만, 실시 형태에 따라 두 단계(S310,S320)가 동시에 수행될 수도 있고 서로 순서를 달리하여 순차적으로 수행될 수도 있다. In this case, although it is shown in FIG. 6 that the step S310 of supplying the sample to the thermogravimetric analyzer and the step S320 of supplying the sample to the element analyzer are sequentially performed, the two steps S310 and S320 are performed according to the embodiment May be performed simultaneously or may be performed sequentially in a different order.
열중량 분석기(50)에 시료가 공급되면 열중량 분석기는 시료 중의 고정 탄소의 양을 측정하고(S330) 이 측정값을 제어부(70)로 전달한다. 제어부(70)는 측정된 고정 탄소의 양에 기초하여 반응기(10)에 공급할 공기 및/또는 스팀 중 적어도 하나의 공급량을 조절한다(S340). When the sample is supplied to the
한편 원소분석기(30)에 시료가 공급되면 원소분석기는 시료 중의 황 함량을 측정하고(S350) 이 측정값을 제어부(70)로 전달한다. 제어부(70)는 측정된 황 함량에 기초하여 배가스 처리부(20)에 공급할 탈황제의 공급량을 조절한다(S360). On the other hand, when the sample is supplied to the
이상과 같은 폐자원 에너지화 시스템 구성에 따르면, 폐기물의 일부를 샘플링하여 고정 탄소의 양과 황 함량을 각각 측정함으로써 반응기(10)의 연소 반응시 필요한 공기 및/또는 스팀의 적정량을 예측할 수 있고 배가스 처리부(20)에 공급할 탈황제도 적정량으로 조절할 수 있다. 이에 따라, 생활폐기물, 산업폐기물, 축산폐기물 등 다양한 종류의 폐기물을 반응기에 공급하는 경우 공급 폐기물의 성분 변화에 대응하여 실시간으로 시료를 샘플링하고 분석 함으로써 반응기(10) 내의 연소 반응에 필요한 공기 및/또는 스팀의 양을 적절하게 조절하여 최적 운전 조건을 만들 수 있고 또한 배가스 처리부(20)에서 황산화물과 같은 유해물질의 제거시에도 적정량의 탈황제만 사용하여 효율적으로 제거할 수 있다. According to the construction of the waste resource energy system as described above, the amount of the air and / or steam required for the combustion reaction of the
이와 같이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 당업자라면 상술한 명세서의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited by the described embodiments, but should be determined by the scope of the appended claims, as well as the appended claims.
10: 반응기
20: 배가스 처리부
30: 원소분석기
40: 60, 70: 제어부
50: 열중량 분석기10: Reactor
20: Flue gas processor
30: Elementary Analyzer
40: 60, 70:
50: thermogravimetric analyzer
Claims (14)
폐기물을 연소시키기 위한 반응기(10);
상기 반응기에서 배출되는 배가스 내의 유해물질을 제거하는 배가스 처리부(20);
상기 반응기에 공급되는 폐기물 중 일부를 시료로서 공급받는 원소분석기(30); 및
상기 배가스 처리부에 공급할 탈황제의 공급량을 제어하는 제어부(40);를 포함하고,
상기 원소분석기는 상기 시료 중의 황(S) 함량을 측정하여 이 측정값을 상기 제어부로 전송하고, 상기 제어부는 전송받은 상기 측정값에 기초하여 상기 탈황제의 공급량을 제어하는 것을 특징으로 하는 폐자원 에너지화 시스템의 탈황 제어 장치. A desulfurization control apparatus for a waste resource energy system,
A reactor (10) for combusting the waste;
An exhaust gas treatment unit 20 for removing harmful substances in the exhaust gas discharged from the reactor;
An element analyzer 30 for receiving a part of the waste supplied to the reactor as a sample; And
And a control unit (40) for controlling the supply amount of the desulfurizing agent to be supplied to the exhaust gas processing unit,
Wherein the element analyzer measures sulfur (S) content in the sample and transmits the measurement value to the control unit, and the control unit controls the supply amount of the desulfurizing agent based on the measured measurement value. A desulfurization control device of the oxidation system.
상기 반응기(10)에 공급되는 폐기물의 종류가 변경될 때 또는 기설정된 샘플링 주기마다, 상기 폐기물 중 일부를 시료로서 상기 원소분석기에 공급하는 것을 특징으로 하는 폐자원 에너지화 시스템의 탈황 제어 장치. The method according to claim 1,
Wherein a part of the waste is supplied to the elemental analyzer as a sample when the type of waste supplied to the reactor (10) is changed or is set at a predetermined sampling period.
상기 원소분석기(30)에 상기 폐기물 중 일부를 시료로서 공급하는 제1 공급관(13); 및
상기 제1 공급관(13)에 개재된 제1 밸브(21);를 더 포함하고,
상기 제어부(40)가 상기 제1 밸브의 개폐를 제어하여 상기 시료를 상기 원소분석기에 공급하는 것을 특징으로 하는 폐자원 에너지화 시스템의 탈황 제어 장치.The method according to claim 1,
A first supply pipe (13) for supplying a part of the waste to the element analyzer (30) as a sample; And
And a first valve (21) interposed in the first supply pipe (13)
And the controller (40) controls the opening and closing of the first valve to supply the sample to the elemental analyzer.
상기 배가스 처리부(20)에 상기 탈황제를 공급하는 제2 공급관(19); 및
상기 제2 공급관(19)에 개재된 제2 밸브(31);를 더 포함하고,
상기 제어부(40)가 상기 황 함량에 기초하여 상기 제2 밸브의 개폐를 제어하는 것을 특징으로 하는 폐자원 에너지화 시스템의 탈황 제어 장치. The method of claim 3,
A second supply pipe (19) for supplying the desulfurizing agent to the flue gas treating unit (20); And
And a second valve (31) interposed in the second supply pipe (19)
And the control unit (40) controls the opening and closing of the second valve based on the sulfur content.
폐기물을 연소시키기 위한 반응기(10);
상기 반응기에서 배출되는 배가스 내의 유해물질을 제거하는 배가스 처리부(20);
상기 반응기에 공급되는 폐기물 중 일부를 제1 시료로서 공급받는 열중량 분석기(50);
상기 반응기에 공급되는 폐기물 중 일부를 제2 시료로서 공급받는 원소분석기(30);
상기 반응기에 공급할 공기 및 스팀 중 적어도 하나의 양을 제어하는 제1 제어부; 및 상기 배가스 처리부에 공급할 탈황제의 양을 제어하는 제2 제어부;를 포함하고,
상기 제1 제어부는, 상기 열중량 분석기가 측정한 상기 제1 시료 중의 고정 탄소의 양에 기초하여 공기 및 스팀 중 적어도 하나의 공급량을 제어하고,
상기 제2 제어부는, 상기 원소분석기가 측정한 상기 제2 시료 중의 황(S) 함량에 기초하여 상기 탈황제의 공급량을 제어하는 것을 특징으로 하는 폐자원 에너지화 시스템. In a waste resource energy system,
A reactor (10) for combusting the waste;
An exhaust gas treatment unit 20 for removing harmful substances in the exhaust gas discharged from the reactor;
A thermogravimetric analyzer (50) for receiving a part of the waste supplied to the reactor as a first sample;
An element analyzer 30 for receiving a part of the waste supplied to the reactor as a second sample;
A first controller for controlling an amount of at least one of air and steam to be supplied to the reactor; And a second control unit for controlling the amount of the desulfurizing agent to be supplied to the flue gas treating unit,
Wherein the first control unit controls the supply amount of at least one of air and steam based on the amount of fixed carbon in the first sample measured by the thermogravimetric analyzer,
Wherein the second control unit controls the supply amount of the desulfurizing agent based on the sulfur (S) content in the second sample measured by the element analyzer.
상기 반응기(10)에 공급되는 폐기물의 종류가 변경될 때 또는 기설정된 샘플링 주기마다, 상기 폐기물 중 일부를 상기 제1 시료로서 상기 열중량 분석기에 공급하는 것을 특징으로 하는 폐자원 에너지화 시스템. 6. The method of claim 5,
Wherein some of the wastes are supplied to the thermogravimetric analyzer as the first sample when the type of waste supplied to the reactor (10) is changed or at every predetermined sampling period.
상기 반응기(10)에 공급되는 폐기물의 종류가 변경될 때 또는 기설정된 샘플링 주기마다, 상기 폐기물 중 일부를 상기 제2 시료로서 상기 원소분석기에 공급하는 것을 특징으로 하는 폐자원 에너지화 시스템.6. The method of claim 5,
Wherein at least one of the wastes is supplied to the element analyzer as the second sample when the type of waste supplied to the reactor (10) is changed or at every predetermined sampling period.
상기 원소분석기(30)에 상기 제2 시료를 공급하는 공급관(13); 및
상기 공급관(13)에 개재된 밸브(21);를 더 포함하고,
상기 제2 제어부가 상기 밸브의 개폐를 제어하여 상기 제2 시료를 상기 원소분석기에 공급하는 것을 특징으로 하는 폐자원 에너지화 시스템. 6. The method of claim 5,
A supply pipe (13) for supplying the second sample to the element analyzer (30); And
And a valve (21) interposed in the supply pipe (13)
And the second control unit controls the opening and closing of the valve to supply the second sample to the element analyzer.
상기 배가스 처리부(20)에 상기 탈황제를 공급하는 공급관(19); 및
상기 공급관(19)에 개재된 밸브(31);를 더 포함하고,
상기 제2 제어부가 상기 황 함량에 기초하여 상기 밸브의 개폐를 제어하는 것을 특징으로 하는 폐자원 에너지화 시스템. 6. The method of claim 5,
A supply pipe 19 for supplying the desulfurizing agent to the flue gas treating unit 20; And
And a valve (31) interposed in the supply pipe (19)
And the second control unit controls the opening and closing of the valve based on the sulfur content.
상기 반응기(10)에 상기 공기 및 스팀 중 적어도 하나를 공급하는 공급관(17); 및
상기 공급관에 개재된 밸브(32);를 더 포함하고,
상기 제1 제어부가 상기 고정 탄소의 양에 기초하여 상기 밸브(32)의 개폐를 제어하는 것을 특징으로 하는 폐자원 에너지화 시스템. 6. The method of claim 5,
A supply pipe (17) for supplying at least one of the air and steam to the reactor (10); And
And a valve (32) interposed in the supply pipe,
And the first control unit controls opening and closing of the valve (32) based on the amount of the fixed carbon.
상기 반응기에 공급될 폐기물 중 일부를 시료로서 원소분석기에 공급하는 단계;
상기 원소분석기에서 상기 시료 중의 황(S) 함량을 측정하는 단계; 및
상기 측정된 황 함량에 기초하여, 상기 배가스 처리부에 공급할 탈황제의 공급량을 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐자원 에너지화 시스템의 탈황 제어 방법. 1. A desulfurization control method in a waste resource energy system comprising a reactor and an exhaust gas treatment unit for removing harmful substances in the exhaust gas discharged from the reactor,
Supplying a part of the waste to be supplied to the reactor to the element analyzer as a sample;
Measuring sulfur (S) content in the sample in the element analyzer; And
And controlling the supply amount of the desulfurizing agent to be supplied to the exhaust gas treating unit based on the measured sulfur content.
상기 시료를 상기 원소분석기에 공급하는 단계는, 상기 반응기에 공급될 폐기물의 종류가 변경될 때 또는 기설정된 샘플링 주기마다, 상기 폐기물 중 일부를 시료로서 상기 원소분석기에 공급하는 것을 특징으로 하는 폐자원 에너지화 시스템의 탈황 제어 방법. 12. The method of claim 11,
Wherein the step of supplying the sample to the element analyzer is to supply a part of the waste as a sample to the element analyzer when the type of waste to be supplied to the reactor is changed or at every predetermined sampling period. (Method for controlling desulfurization of an energy system).
상기 폐자원 에너지화 시스템은 제어부를 더 포함하고,
상기 시료를 상기 원소분석기에 공급하는 단계는,
상기 제어부가, 기설정된 샘플링 주기마다 또는 사용자 입력에 기초하여, 상기 원소분석기에 시료를 공급하는 공급관에 개재된 밸브의 개폐를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐자원 에너지화 시스템의 탈황 제어 방법. 13. The method of claim 12,
Wherein the waste resource energy system further comprises a control unit,
Wherein the step of supplying the sample to the element analyzer comprises:
And controlling the opening and closing of the valve interposed in the supply pipe for supplying the sample to the element analyzer based on the predetermined sampling cycle or the user input. Way.
상기 폐자원 에너지화 시스템은 제어부를 더 포함하고,
상기 공급량을 제어하는 단계는,
상기 황 함량의 측정값을 상기 제어부로 전송하는 단계; 및
상기 제어부가, 전송받은 상기 측정값에 기초하여, 상기 배가스 처리부에 상기 탈황제를 공급하는 공급관에 개재된 밸브의 개폐를 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐자원 에너지화 시스템의 탈황 제어 방법.
12. The method of claim 11,
Wherein the waste resource energy system further comprises a control unit,
Wherein the step of controlling the supply amount comprises:
Transmitting the measured sulfur content to the controller; And
And controlling the opening and closing of the valve interposed in the supply pipe for supplying the desulfurizing agent to the exhaust gas processing unit based on the measured value received by the control unit .
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-
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