순환유동층 열교환기란?
첨단에너지㈜의 ‘다관형 순환유동층 열교환기’ 는 열교환기 내에, 수직 전열관과 다공판, 입자분리장치를 설치하고 고체입자의 유동층이 전열관을 유동하는 순환상승 구조로 되어 있습니다. 이러한 신기술 구조를 통해 고체입자가 배가스와 함께 전열관 내에서 계속 순환하는 구조로 전열면의 파울링 문제와 부식성 문제를 해결한 배가스 회수용 열교환기 입니다.
순환유동층 열교환기의 필요성
소각로의 폐열보일러에서 파울링 발생
- 전열성능 감소(약 30%)
- 매 1~3주 간격으로 청소 필요(관리비용의 증가)
폐열 보일러 청소를 위하여 소각로 정지
- 소각열 공급중단으로 관련 공정에 영향
- 폐기물처리량 감소(생산성 감소)
폐열보일러의 파울링으로 배가스 출구온도 상승
현재 중소형 소각로, 보일러, 용해로 및 건조로의 열회수를 위한 파울링 저감형 순환유동층 열회수 장치를 개발 및 상용화에 성공하여 RDF, 음식쓰레기 분말, 하수슬러지의 소각로 등에서 현재 가동 중이다. 순환유동층 열교환기는 기존 열교환기 보다 에너지 비용 절감 및 환경개선에서 탁월한 효과를 입증하고 있다.
소각로 배가스의 파울링 제거 효과 실험
하수슬러지 소각 배가스 파울링 실험 분석 자료
음식 분말 소각 배기스 파울링 실험 전 분석 자료
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| 원소함량 |
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C |
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H |
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N |
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O |
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S |
| 함량(wt%) |
45.9 |
6.49 |
2.97 |
33.19 |
0.25 |
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< 파울링 청소전 > |
< 파울링 청소후 > |
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< 음식쓰레기 분말의 원소분석 결과 > |
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RDF 파울링 실험 전 분석 자료
순환유동층 열교환기의 특성
- 배가스 급속 냉각
- 고체입자의 유동화로 전열촉진
- 파울링 저감 및 청소의 자동화
- 점착성 분진의 제거
- 부식성 가스 저감
- 다공분배판의 오염문제 적음
- 다수의 상승관 사용으로 장치의 Compact화
- 가스측 압력손실 적음
순환유동층 열교환기의 경쟁력
전열효율 우수
- 고체입자의 유동화로 전열 효율이 크게 증대된다.
- 전열면의 자동청소기능이 파울링을 감소하여, 전열성능이 향상된다.
경제적 효과 상승
- 순환유동층 열교환기는, 열교환기의 청소를 위해 플랜트를 정지할 필요가 없거나 정지 횟수를 줄일 수 있어 높은 생산성의 향상과 유지관리 비용을 감소하여 경제성이 뛰어나다.
공정의 생산성 향상
- 순환유동층 열교환기 입구의 유동층에서 파울링의 특성을 조절하여, 후처리설비와 유로의 분진부착을 저감하고 배가스 처리설비의 성능유지와 관리에 도움을 주어 공정의 생산성이 향상된다.
후처리설비 수명 증가 및 유지관리 문제 감소
- 배가스의 부식 성분에 의한 후처리설비(백필터, 전기집진기등) 부식현상의 발생으로 연관 설비의 수명 단축과 유지관리의 문제를 발생 시킨다. 순환유동층 열교환기는 부식성 배가스를 중화하여 후처리설비의 부식을 억제한다. 결과적으로 설비의 수명을 연장 되고, 유지관리 문제는 감소한다.
에너지 절약 및 환경 개선의 효과
- 배공기의 백연현상을 감소
- 배공기의 약 45% 수증기 감소
- 배가스량의 감소
- 온실가스의 배출 감소
- 분진, SOx(황산화물)와 NOx(질소산화물) 등 배출의 감소로 환경개선 효과가 증가
- 배공기의 분진제거로 설비 주위의 환경개선에 영향
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