순환자원 연료화를 위한 시멘트 킬른 제조공정 전산유체역학 해석 연구

A Study on the Computational Fluid Dynamics Analysis of Cement Kiln Manufacturing Process for Fuelization

해마다 전 세계 적으로 환경오염의 심각성이 증가하고 있으며 , 이를 줄이기 위한 노력이 각국에서 이루어지고 있다. 국내 는 2050 탄소중립 (NET-Zero)을 발표하며 이산화탄소 배출량과 흡수량을 동일하게 하여 실질적으로 배출량 제로(O)를 목표하고 있다. 탄소중립 목표를 달성을 위하여 시 덴트 제조업은 이산화탄소 발생량을 줄이기 위해 유연탄과 유사한 성질을 가진 폐풀라스틱, 폐타이어 등 가연성 폐기물을 보조연료로 사용하고 있는 중이다. 하지만 폐풀라스틱울 연료로 사용시 염소농도를 제어 해야 한다는 주의점이 있다. 염소는 부식성이 강하여, 소성과정에서 코팅현 상을 발생시킨다. 이는 소성온도에 영향을 주어 시멘트 품질에 악영향을 끼친다. 따라서 폐풀라스틱을 연료화시 염소농도로 발생되 는 문제점을 해결하기 위해 염소제어설비인 염소바이패스 설치가 중요하다. 시멘트 킬른은 대형 설비이며, 소성공정이 고온에서 일어나기 때문에 여러 번 실험하기에 어려우며 비용적인 면에서 경제적 절약과 실험시간 단축을 위해 CFD 해석프로그램인 ANSYS Fluent 2021R2를 사용하였다.