소각로의 성능은 폐기물 처리 능력, 환경 오염 물질 배출 규정, 연소효율 및 열회수시 열효율 등을 측정하며 국내 또는 국제 공인 코드에 따라 항목을 측정하여 평가합니다.
- 주요 성능 시험 코드 및 규격• '폐기물처리시설의 검사방법에 관한 규정'은 국립환경과학원에서 고시로서 폐기물처리시설의 설치검사 및 정기검사 등에 필요한 세부 검사방법을 규정하고 있습니다. 이 중 별표 1 은 폐기물 소각시설의 세부검사방법으로 연소실의 온도, 체류시간, 연소가스 및 소각잔재물 등 소각시설의 설치·운전상태와 관련된 항목을 검사하며, 별표 6은 소각 열회수설비 및 에너지회수·이용의 적정성 등을 검사합니다.
• '에너지 회수효율 측정·산정 방법 및 절차 등에 관한 고시'는 폐기물 소각시설에서 발생하는 에너지의 회수 및 이용효율을 산정하기 위한 방법과 절차를 규정하고 있습니다. 또한 일반적인 보일러의 열효율 평가에는 KS B 6205(육상용 보일러의 열정산 방식) 등을 참고할 수 있습니다. 그러나 폐기물 소각시설은 폐기물의 조성 및 발영량이 시간과 장소에 따라 크게 변하고 대표성 있는 시료를 확보하기 어렵기 때문에, 일반적인 연료보일러의 열효율 평가밥업을 그대로 적용하기에는 한계가 있습니다.
• ASME PTC 34: 정식 명칭은 Waste Combustors With Energy Recovery는 폐기물 연료를 사용하는 에너지회수형 소각설비의 성능시험을 위한 국제적인 성능 테스트 코드입니다. 폐기물은 일반 화석연료와 달리 성상과 조성이 불균일하여 시험기간 중 대표성 있는 시료를 채취하고 발열량을 분석하는 데 상당한 불확실성이 발생할 수 있습니다. 이에 PTC 34는 보일러 전체를 하나의 대형 열량계로 간주하여 폐기물의 투입량과 에너지 흐름을 측정하고, 이를 바탕으로 폐기물의 발열량을 역산, 소각설비의 열용량 및 열효율을 평가합니다.
• 그러나 법정검사와 성능보증시험은 구분할 필요가 있습니다. 법정검사는 폐기물처리시설이 법령에서 정한 설치 및 관리기준에 적합한지를 확인하는 것이 주된 목적입니다. 반면 EPC 계약이나 공급계약에서 이루어지는 성능보증시험은 계약서에서 정한 처리능력, 증기발생량, 열효율, 에너지 생산량, 배출가스 성능 등의 보증조건을 충족하는지를 확인하는 것이 목적입니다. 따라서 법정검사에 적합하다는 사실만으로 계약상 성능보증이 모두 충족되었다고 판단해서는 안 됩니다.
- 주요 측정 및 검사 항목
○ 운영 및 연소 성능
• 소각 능력 (Processing Capacity): 인허가 및 설계 기준 대비 시간당 실제 폐기물 처리량(kg/hr 또는 ton/day)과 최대 처리 능력을 측정한 성능 준수 여부.
• 연소실 출구 온도 (Combustion Temp.): 2차 연소실 출구 기준 850℃ 이상(고온소각 시설은 1,100℃ 이상)이 승온/감온 시간을 제외한 전체 시험 시간 동안 유지되는지 검증.
• 연소가스 체류시간 (Retention Time): 연소실 내부 용적과 가스 유량을 기반으로 연소가스가 기준 온도 구간에서 최소 2초 이상(소형 시설은 1초 이상) 체류하는지 계산.
○ 미연소성 및 열효율 (완전 연소 검증)
• 바닥재 강열감량 (Ignition Loss): 소각 후 배출되는 바닥재(Bottom Ash) 내 미연분 함량 측정
• 열효율 및 에너지 회수율: 총 투입열량(폐기물 저위발열량 + 보조연료) 대비 회수된 열량(증기, 온수 등)의 비율 산정.
○ 배출가스 및 환경 측정 (대기오염 공정시험기준 연계)
• 기본 배출가스 성분: 산소, 일산화탄소, 이산화탄소, 매연 농도 측정 (CO 농도를 통해 불완전 연소 여부 판단).
• 대기오염물질: 먼지(PM), 황산화물(SOx), 질소산화물(NOx), 염화수소(HCl), 중금속류 측정.
• 미량 유해물질: 다이옥신(Dioxin) 및 퓨란(furan)류 농도 측정 (기준치 이하 배출 여부).
○ 설비 안전 및 설비 상태
• 연소실 내 압력 (Furnace Draft): 연소실 내부 부압(-압) 유지 상태 및 압력 계측기 작동 여부.
• 보조연소장치(Burner) 성능: 예열 및 온도 저하 시 자동 작동 및 제어 성능.
• 외부 표면 온도: 연소실 외벽 단열 상태 및 표면 온도 측정.