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생활폐기물 소각시설의 저위발열량 산정식 마련에 관한 연구
손준익 , 강준구 , 권영현 , 권은혜 , 김기헌 , 전태완 , 신선경
UCI I410-ECN-0102-2019-500-001518063
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폐기물의 저위발열량은 처리폐기물에 포함된 연간에너지를 산출하는 기초단위로서 저위발열량의 정확성에 따라 에너지회수율 산정의 신뢰도가 좌우된다. 또한, 저위발열량은 폐기물 소각시설의 효율성 등과 관련된 매개변수에 영향을 미치는 가장 중요한 요소로서 삼성분(회분/수분/가연분) 분석법, Dulong 산정식(원소분석법, C/H/O/N/S/Cl), 발열량계(시료 1g 실측) 분석법 등을 이용하여 산정하고 있으나 산정방법에 따라 발열량 편차가 크게 나타난다. 따라서 연간 투입되는 폐기물에 대하여 정형화된 산정식(Net Calorific Value)을 이용하고 있는 EU을 바탕으로 국내 생활폐기물 소각시설에 적합한 정형화된 저위발열량 산정식을 도출하고 사용에 대하여 검토하였다. EU에서는 50개(주로 독일)의 생활폐기물(Municipal Solid Waste) 소각시설을 대상으로 입열량과 출열량에 대한 측정 및 추정결과를 바탕으로 저위발열량 산정식(NCV)을 도출하였다. EU의 NCV 산정식은 매우 간단하지만 신뢰할 만한(±5%) 계산방법으로서 보일러 효율 및 열손실(증기 흡수열, 배출가스 보유열, 바닥재 열손실 등)이 고려되었다. 이에 본 연구에서는 생활폐기물 소각시설 53개소를 대상으로 폐기물 투입량, 보조연료 공급량, 보일러 증기생산량 등의 1년간 운영 데이터와 현장측정 당일의 운영 데이터를 조사하였다. 측정·조사 결과와 EU의 NCV산정식을 바탕으로 「KS B 6205 육상용 보일러의 열정산방식」을 이용하여 식 (2)와 같은 저위발열량 산정식을 도출하였으며, 국내 실정에 맞게 산정식을 단순화하여 식 (3)과 같이 나타내었다.

[자료제공 : 네이버학술정보]
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