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선도원,배달희,이승용,조성호,Shun Dowon,Bae Dal-Hee,Lee Seung-Yong,Jo Sung-Ho 한국자원리싸이클링학회 2006 資源 리싸이클링 Vol.15 No.1
폐플라스틱과 건조 슬러지를 원료로 제조한 RDF (Refused Plastic Fuel)를 순환유동층 보일러에서 연소 하는 새로운 개념의 기술이 개발 중이다. 연소시험을 통해 RDF의 연소특성과 배연특성을 연구하여 설계 자료를 확보하였다. 연소성은 양호하였으며 중요한 공해물질인 HCl 발생은 150ppm 미만으로 나타났다. 기존의 석탄용 순환유동층 보일러와 RDF 전용 순환유동층 보일러의 차이점을 분석하고 순환유동층 RDF 전용 보일러 공정의 개념 설계를 수행하였다. A new technology for refused derive fuel(RDF) utilization in circulating fluidized bed is under development. The RDF is tested in a bench scale circulating fluidized bed(CFB) combustor and its burning characteristics were investigated and collected as design parameters. The combustions were controllable and the HCl emission which is most important toxic emission were below 150 ppm at the exit of the combustor. The differences between conventional coal homing circulating fluidized bed boiler and the exclusive RDF boiler were studied and commercial scale co-generation CFB for RDF was designed.
폐기물 고형연료(RDF)의 순환유동층 연소 및 증기생산
선도원(Shun, Do-Won),배달희(Bae, Dal-Hee),조성호(Cho, Sung-Ho),이승용(Lee, Seung-Yong) 한국신재생에너지학회 2007 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2007 No.11
A pilot scale circulating fluidized bed for refuse derived fuel is developed and constructed in order to demonstrate efficient and safe utilization of waste fuel. The capacity of the facility is 8 steam tons per hour with the steam quality of 450?C and 38atm. The quantity and the quality of the produced steam is sufficient to produce 1MWe power capacity. The test operation proved the high combustion efficiency of 99% and up. The emissions of NOx, SOx in flue gas are below 100, 60ppm respectively with out any emission control. HCl emissions were above 400ppm at the combustor exit but reduced below 10ppm after scrubber.
선도원(Shun, Dowon),배달희(Bae, Dal Hee),조성호(Jo, Sungho),이승용(Lee, Seung Yong),박재현(Park, Jae-Hyeon) 한국신재생에너지학회 2011 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2011 No.05
RDF 연료의 열이용은 2003 폐플라스틱 고형연료 사용에 관한 고시가 나온이후 생산과 이용이 꾸준히 증가하는 추세이며 최근에는 원주, 대구, 부산 등 각 지역의 RDF 생산시설 구축 및 열병합 보일러 건설사업의 추진으로 더욱 활발하게 진행되고 있다. 본 연구는 순환유동층 시범 연소로에서 RDF를 전용으로 연소하여 그 연소특성을 고찰하고 상용 보일러 설계를 위한 연소자료를 축적하는 데 있다. 본 연구는 실험을 위하여 자체로 건설한 순환유동층 보일러에서 수행하였다. 연소 연구에서는 연소특성과 더불어, 환경기술과 연소로의 부식방지에 관한 기술을 고찰하였다. 보일러의 스팀사양은 300?C와 15ata 이상으로 하였다. 설치된 보일러는 장시간의 운전과 반복 실험을 통해 상용 규모 보일러의 설계에 적용할 연소자료를 확보하였다. 또한 연료특성을 파악하기 위하여 국내에서 생산되는 RPF와 RDF 각 일종을 입수하여 성분을 분석하고 그 특성 자료를 비교하였다. RDF는 순환유동층 보일러에서 뛰어난 연소 효율을 나타내었으며 배연특성도 연소하는 동안 일정하게 배출되었다. 온도나 압력등 연소 변수는 RDF는 연소실험 동한 안정적인 값을 나타내었다. 대부분의 배연물질은 환경기준을 충족할 수 있었다. 다만 HCl의 배출 특성은 환경 규제치를 넘어 섰으며 별도의 배가스 처리기술을 적용하여 환경기준을 맞출 수 있었다.
Pilot 규모 CFBC에서의 폐기물 고형연료 연소시험
선도원(Shun, Dowon),배달희(Bae, Dal-Hee),조성호(Jo, Sung-Ho),이승용(Lee, Seung Yong) 한국신재생에너지학회 2010 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2010 No.06
자원자원의 절약과 재활용 촉진에 관한 법률에 폐기물 고형연료에 관한 조항 등 폐기물 고형연료에 관한 제반 규정이 도임된 2006년 이후 폐기물 고형연료 에너지화에 대한 관심이 크게 대두되고 정부 및 산업계의 사업추진이 활발하게 진행되어 오고 있다. 본 연구는 국내에서 최초로 RDF를 전용으로 연소하는 pilot plant급 순환유동층 보일러를 제작 건설하고 RDF 연료를 연소하여 성능특성과 운전특성을 연구 분석한 것이다. 연구 과정에서 8ton/h급 순환유동층 보일러를 독자적으로 설계하고 건설하였으며, 건설 전 과정을 연구진이 감리하고 관리하였다. 보일러의 스팀사양은 450?C와 38ata로 하였다. 또한 시운전 및 정상운전을 위한 운전체계를 자체적으로 수립하였다. 설치된 보일러는 장시간의 운전과 반복 실험을 통해 상용 규모 보일러의 설계 자료를 확보하였다. 운전특성을 파악하기 위하여 국내에서 생산되는 RPF와 RDF 각 일종을 입수하여 연소실험을 수행하고 그 특성 자료를 비교하였다. 폐기물 고형연료는 순환유동층 보일러에서 뛰어난 연소 특성을 나타내었으며 배연특성도 양호하였다. 성형된 RDF는 장기간의 운전에서도 안정적인 연소특성을 나타내었다. 다만 HCl의 배출 특성은 환경 규제치를 넘어 섰으며 별도의 배가스 처리기술을 적용하여 환경기준을 맞출 수 있었다. 본 연구 결과를 토대로 60ton/h급 상용규모 RDF 전용 순환유동층 보일러를 설계하였다. 보일러의 용량은 10MWe 발전과 12ton/h 증기 공급에 적합한 규모로 산업체나 지역난방용 열병합 보일러에 적합한 사양이다.
선도원 ( Do Won Shun ),배달희 ( Dai Hea Bae ),조성호 ( Sung Ho Jo ),이승용 ( Seung Yong Lee ) 한국화학공학회 2012 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.50 No.5
A pilot scale circulating fluidized boiler (CFB) for refuse derived fuel (RDF) is designed and constructed to demonstrate a performance of CFB technology for waste fuel utilization. The boiler has a design capacity of 6 MWth with 400 oC 38 ata steam generation performance. The maximum steam rate of the boiler was about 8 ton/h. The main component of the fuel was RDF (Refuse Derived Fuel) with high volatile contents and showed fast ignition and easy combustion. The pilot plant showed over 99.5% of combustion efficiency. Stable operation of RDF CFBC depended on the content of non combustion materials other than ash and fast removal of them. Emission level was under legal limit except that of HCl without external flue gas treatment facilities. Also about 60% of fuel chlorine was absorbed to fly ash particles. For HCl emission control flue gas treatment technology is required such as wet and dry scrubber in order to comply with Korean regulation.
선도원 ( Do Won Shun ),배달희 ( Dal Hee Bae ),오창섭 ( Chang Sup Oh ),김헌창 ( Heon Chang Kim ) 한국공업화학회 2010 공업화학 Vol.21 No.5
순환유동층에서 나타나는 국내 무연탄의 낮은 연소성을 극복하고 비산재로 배출되는 미연분의 손실을 극복하기 위하여 분탄과 비산회를 혼합하여 성형한 성형탄과 무연탄의 혼소를 0.1 MW급 순환유동층에서 수행하였다. 비교 시험에서 원탄 연소는 다량의 미분의 비산과 연소로 상부에서의 과열을 일으켰으나 조립탄 연소의 경우 미분을 제거하였으므로 일정한 온도에서 연소되었고 운전이 가장 안정적이었다. 조립탄과 원탄이 혼합된 석탄은 다소 운전이 불안하였으나 원탄만을 연소시킬 때보다는 안정적 연소가 가능하였다. 조립탄에 성형탄을 혼합한 경우 조립탄 연소의 경우와 같이 원활한 운전이 가능하였다. 본 연구는 상용 순환유동층 보일러에서 성형탄 혼소가 국내 무연탄의 연소성 개선에 도움이 됨을 보여 주었다. To solve the problems of the low combustion activity of Korean anthracite and the abundant loss of unburned carbon in fly ash, pellet coal was fabricated from coal fines and fly ash, and the mixed combustion of coarse coal with the pellet coal was examined in the circulating fluidized bed combustor of a 0.1 MW scale test unit. In the combustion of the raw coal only, the significant amount of coal fines was entrained, resulting in overheat at the top of the combustor. With the coarse coal that most fines were eliminated, however, the combustion temperature was maintained stable. The mixed combustion of coarse and raw coals was also feasible even though it often went unstable. The mixed combustion of the coarse coal with the pellet coal was as stable as the coarse coal combustion, showing a promise that the combustion of the Korean anthracite in commercial circulating fluidized bed boilers could be further enhanced.