석탄회의 산업응용 타당성 검토

1.2.1 회처리 시스템 대부분의 석탄회는 무연탄이나 역청탄, 아역청탄, 갈탄, 아탄 등의 유연탄을 미분탄기내에서 건조, 분쇄시킨 후 이 미분탄을 보일러에서 연소시켰을 때 발생된다. 집진설비 내에서 포집되거나 보일러 저부에서 채취되며, 발생량은 전체 미분탄의 15-45%정도로 전체 석탄회중 집진설비에 포집되는 Fly Ash의 양은 약 60-80% 정도이고 나머지 20-40% 정도가 보일러 저부에서 채취되는 Bottom Ash이다. Bottom Ash는 보일러의 벽면이나 예열기, 절단기 등에 부착되어 있다가 자중이나 부하변동 제진장치 등에 의하여 보일러 저부로 떨어져 호퍼(hopper)내에 집적된 후 분쇄기에 의해 분쇄된다. 일반적으로 Bottom Ash 호퍼의 내부에는 60℃정도의 물을 채워 놓는다. 이 물은 고온(760℃ 이상)의 Bottom Ash를 열충격(thermal shock)에 의해 파괴되게 하고, 호퍼가 가열되어 내부의 Bottom Ash가 용융을 결합하는 것을 방지하며, Bottom Ash 배출시 호퍼 벽면과의 마찰저항을 감소시키는 등의 역할을 한다.(1) Fly Ash는 집진장치에서 포집되는데, 집진효율이 높은 전기집진장치가 널리 이용되고 있다. 일반적으로 Fly Ash의 처리공정은 전기집진기에 의해 집진되어 silo로 압송, 저장된 후 배출되는데 이때 재료로 이용하려면 정제시설인 사이클론 (Cyclone)의 이용을 거치게 된다. 이 처리공정은 (그림 2)와 같다. 사이클론은 유체의 선회류(旋回流)에 의해서 생기는 원심력을 이용한 분리장치로서 기체속에 현탁해 있는 고체입자의 입도 또는 비중의 차에 의한 분리장치이다. 그 원리로는 분진을 포함한 기류가 나선형으로 내부선회를 하면서 내려가고, 반전상승하여 배출관으로 나오게 되며 분진은 원심력에 의해 침강하여 아래쪽에서 나오게 되는 것이다.