폐기물 소각은 단순히 쓰레기를 태우는 것일까?

폐기물 소각의 근본적인 1차 목적이 태워서 그 부피를 줄이기 위함은 엄연한 사실입니다만, 실제 소각플랜트는 하나의 복합적인 에너지환경 설비입니다.

  • 폐기물 소각은 연소의 원리를 그대로 적용합니다. 즉 3T(Temperature, Turbulence, Time)의 중요성과 이를 확보하기 위한 설계가 적용되고 완전 연소와 열효율을 동시에 만족하기 위한 적절한 과잉공기율이 설정되어 있습니다.
  • 연료의 특성을 대변할 수 있는 공업분석과 원소 분석이 있듯이 소각로에 투입되는 폐기물도 특성을 판단할 수 있는 가연분(희발분+고정탄소), 함수율, 불연물으로 구분되는 3성분계와 원소 분석치가 있습니다. 일반적인 화석연료의 원소 성분은 탄소, 수소, 산소, 질소, 황의 조성비로 나타내는데 페기물은 여기에 염소 성분이 추가됩니다. 물론 회분에 대한 조성비도 확보해야 할 중요한 데이터 입니다.
  • 소각로에서는 완전 연소를 통한 다이옥신 발생의 억제를 위하여 2차연소실 출구 기준 온도는 850℃ 이상과 체류시간 2초 이상 유지가 법적으로 규정하고 있습니다. 이는 일반 보일러에서도 중요하지만 법적 유지 사항은 아닙니다.
  • 대형 소각로에서 적용되는 소각시 발생되는 열은 폐기물이 갖고 있는 고유발열량에 따라 회수할 수 있는 열이 결정됩니다. 이는 일반 보일러에서도 적용되는 열정산과 같은 방식으로 설계됩니다. 다만 일반 보일로와 달리 연소로 전체에서 배분되는 열회수 비율과 수관벽 설치 구간 등의 차이가 있습니다.
  • 소각로의 경우는 고온 부식 성향이 화석연료 보일러 보다 매우 높기 때문에 열회수를 위한 스팀의 온도와 압력이 상대적으로 낮게 설계되어 있으며 그에 따라 발전효율도 화석용 보일러 보다 매우 낮은 편입니다.
  • 소각로의 열회수 구간이 보일러 부분도 수관벽에 의한 증발관, 슈퍼히터, 이코노마이져 등으로 구성되어 있으며
  • 연소로내에 고온 탈질설비인 SNCR이 대부분 설치되어 있습니다.
  • 보일러 부분을 빠져나온 배가스는 공기예열기, 탈질설비(SCR), 반건식 스크러버, 활성탄 분무, 백필터 등을 통하여 산성가스, 다이옥신, 분진 등을 완벽히 제거한 후 굴뚝을 통하여 배출됩니다.

시시각각 변화무쌍한 폐기물의 유입과 그에 상응되는 연소로 내에서 연소제어, 발전, 배가스제어 등을 동시에 수행하는 소각 플랜트 운영의 어려움이 여기에 있는 것입니다.

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