생활폐기물 소각시설 유형별 에너지 회수 열수지 분석 연구

Heat balance analysis by type of municipal solid waste incineration

국내 소각시설에서 발생된 소각열에너지는 폐기물의 순환이용 촉진을 위해 폐기물처분부담금의 감면 혜택의 수단으로 생산·이용 촉진되어왔다. 본 연구에서는 생활폐기물 소각시설을 대상으로 에너지 물질수지를 분석하여 소각열 회수 시 로(盧) 특성에 따른 입·출열 특성을 파악하고자 하였다. 열역학 제 1 법칙에 따른 열정산법 (Heat balance) 을 적용하여 각 시설별 입·출열 에너지량을 산정하였다. 열정산 도출을 위한 시스템 경계 범위는 폐기물 투입구부터 대기오염 방지설비 전단까지 한정하였다. 입열 항목의 경우 일반·고온 소각시설은 반입 폐기물 보유 열량이 총 입열 중 96.6% 로 열분해·고온용융 대비 높은 결과를 보였댜 열분해고온용융 소각시설은 보조연료 투입열량이 총 입열 중 15.6 %를 차지하였으며, 이는 열분해로 및 용융로의 운전온도 (1,200°C) 유지를 위한 결과로 보여진다. 보일러 급수의 일부가 증기 에너지로 변환되기 위해 홉수한 열량은 전체 출열 항목 중 열분해·고온용융 (78.9%), 일반·고온 (78.8% ）으로 나타났으며, 이는 국내 생활폐기물 소각시설의 폐열보일러 효율이 80% 에 근접한다는 것을 의미한다. 출열 항목(배출가스 보유열, 방열손실, 소각재 배출열 등) 중 소각 유형별 두드러지게 나타나는 특징은 다음과 같다. 일반·고온 소각로는 배출가스로 인한 손실열량이 16.5%로 타 유형 대비 높게 나타났다. 열분해·고온용융의 경우로 운전 특성에 의해 소각로 및 폐열보일러 표면의 방열손실이 3.37%로 비교적 높은 결과를 보였다.