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Mar 13, 2023

지속 가능한 재 관리: 물

석탄 기반 화력 발전소(TPP)에서는 석탄의 거의 40%가

석탄 기반 화력 발전소(TPP)에서는 소비된 석탄의 거의 40%가 재로 전환됩니다. 이는 생성 과정의 주요 부산물이므로 처리하기 어렵고, 유용하게 활용해야 하는 용도가 다양합니다. 따라서 대부분의 공장은 재 관리에 참여합니다.

그러나 재를 처리하려면 엄청난 양의 물이 필요하며 이는 TPP의 냉각 시스템에 이어 두 번째입니다. 현재의 물 기준과 고도로 물 집약적인 배연 탈황 시스템으로의 지속적인 전환으로 인해 회 처리 공정에서 물 소비를 최적화하는 것이 필요합니다.

물 효율성을 위한 전략

대부분의 공장에서 재와 물의 비율은 1:20인 것으로 밝혀졌습니다. 비산재의 경우 1:5, 바닥재의 경우 1:8로 제한하면 물 절약에 큰 도움이 될 수 있습니다. 재와 물의 비율이 감소할 때마다 시간당 60입방미터의 물을 잠재적으로 절약할 수 있습니다.

석탄 기반 TPP에서 발생하는 재는 바닥재와 비산재의 두 가지 유형이 있습니다. 바닥재는 TPP의 용해로 아래에서 생성되며 전체 회분 발생량의 약 20%를 차지합니다. 그것은 본질적으로 거칠기 때문에 추가 취급을 위해 분쇄되어야 합니다.

이와 대조적으로 플라이애시는 TPP에서 생성되는 전체 재량의 약 80%를 차지합니다. 이는 이코노마이저 호퍼, 공기 예열 호퍼 또는 전기 집진기(ESP)를 통해 수집된 매우 미세한 입자로 구성되며 적절하게 폐기해야 합니다.

재 처리 시스템

보일러 바닥재는 클링커 성분으로 인해 취급 및 폐기 시 물이 필요한 반면, 전기집진기에서 발생하는 비산회는 완전히 건조된 형태로 폐기가 가능합니다. 그러나 경제적인 이유로 습식 처리(재 중량의 10~20%를 물과 혼합한 슬러리)가 더 일반적입니다. 고농도 슬러리 처리(HCSD) 시스템은 습식 시스템보다 물을 덜 사용합니다(재 농도는 중량 기준 50-60%).

비산회를 건식으로 처리하는 것은 물 소비를 줄이는 효과적인 방법이 될 수 있습니다. 물질은 공압 시스템을 통해 ESP에서 수집되어 적절하게 공기가 공급되는 중간 저장 사일로로 이동할 수 있습니다. 그런 다음 최종 사용자에게 보낼 수 있습니다. 이 방식의 가장 큰 문제점 중 하나는 낮은 수송 능력으로 인한 노선 막힘이다. 따라서 회처리장(AHP)을 설계하기 전에 회분 입자를 분석하는 것이 중요합니다. 다른 문제로는 공기 압축기의 적절한 크기에 대한 필요성, 습윤 헤드 및 공기 세척 노즐의 질식 가능성, 워터 펌프의 부식 등이 있습니다.

바닥재의 기계적 제거는 또 다른 효과적인 방법으로, 기존 바닥재 수문 시스템 대신 기계화된 바닥재 컨베이어 시스템을 사용하는 것입니다.

또 다른 대안은 중간 서지 호퍼, 스트림 서지 호퍼, 스크류 컨베이어, 재 혼합기, 교반기 보유 탱크 및 충전 펌프를 사용하는 고농도 슬러리 처리 시스템입니다. 비산회는 각각의 중간 서지 호퍼에 건조 형태로 수집되어 스크류 컨베이어와 재 혼합기를 통해 교반 혼합 탱크로 배출됩니다. 재 혼합기로의 물 흐름은 모터를 통해 제어됩니다. 이 공정은 슬러리의 희석을 줄여 에너지와 물을 모두 절약합니다. 이러한 시스템은 더 적은 공간을 필요로 하며 자본 및 운영 비용이 더 낮습니다. 이 공정에서는 다른 재 처리 시스템에 필요한 물의 8.34%를 사용하며 누수로 인한 오염 위험이 최소화됩니다. 이는 미미한 유출수 및 물 재활용 시스템 용량을 필요로 합니다. 또한 슬러리가 경화되어 재활이 가능해지기 때문에 먼지를 제거할 필요성이 줄어듭니다.

다른 식물 기능을 위해 물을 재사용하고 재 연못을 위해 빗물을 모으는 등의 기타 조치를 통해 물 요구량을 줄일 수 있습니다. 회분 재순환을 사용하는 시설에서는 일반적으로 회분 연못 물의 70%를 회수하여 AHP에서 재사용할 수 있습니다.