CCPs (Coal Combustion Products)
01
fly ash |
02
bottom ash |
03
boiler slag |
04
flue gas desulphurization gypsum (탈황석고) |
05
fluidized bed combustion ash (CFBC-FA) |
|
석탄연소 보일러의 종류
01
Pulverized coal Combustion (PC) |
04
Circulating Fluidized Bed Combustion (CFBC) |
| 미분탄 연소 방식 (PC) | 유동층 연소 방식 (CFBC) | |
|---|---|---|
| 연소방식 | 1,2차 공기와 미분탄을 furnace에 투입 | 연소공기와 연료가 별도로 충진층에 공급/연소 |
| 로내온도 | 1,370~1,650℃ | 850~870℃ (저온연소) |
| Emission | SO2 저감 불가, NOx 연소설비 설치 | Fly Ash : 85~95% Bottom Ash : 5~15% |
| 석탄재 발생 | Fly Ash : 85~95% Bottom Ash : 5~15% |
Fly Ash : 85~95% Bottom Ash : 5~15% |
연소방식에 따른 석탄재(Ash) 구분
| KS 품질기준 | PC-Ash | CFBC-Ash | ||
|---|---|---|---|---|
| 반응형태 | - | 포졸란 | 자기수화 | |
| 물리적 특성 | 밀도 | 1.95이상 | 1.9~2.3g/㎤ | 2.9g/㎤ |
| 분말도 | 3,000이상 | 3,000~4,500㎠/g | 6,000㎠/g 이상 - | |
| 입자형상 | - | 구형 | 비정형 | |
| 입도 | - | 1~100㎛ (평균 20~30㎛) | 1~100㎛ (평균 10~20㎛) | |
| 화학적 특성 | SiO2 | 45이상 | (SiO2+Al2O3+Fe2O3) 75~90% | 20~30% |
| MgO | 4이하 | - | - | |
| 플로값비 | 95이상 | 102~114% | 80~90% | |
| 활성도지수(91일) | 90이상 | 80~94% | 98% | |
| 유리CaO | 2.5이하 | - | 4~7% | |
| 반응성CaO | 10이하 | - | 15~20% | |
| SO3 | 3.5이하 | - | 3~10% | |
| 미연탄소 | 5이하 | 5~10% | 0~1.5% | |
석탄재(Ash) 정제기술
- 화학적 안정성에 문제가 되는 Free CaO를 수화 처리하여 Ca(OH)₂를 생성하여 포졸란 반응성과 잠재 수경성을 향상시킴.
- 높은 분말도(6,500㎠/g 이상)로 초기 강도 하락 현상을 방지하고, 후기 강도 증진 효과가 있음.
- 유동층 석탄재는 CaSO₄를 함유하고 있어 에트린자이트 생성에 의한 부피 팽창을 할 위험성이 있으나, 통제 가능한 제어 방법을 도입하여 수축을 저감시키고, 시멘트의 초기 강도와 슬래그의 수화 활성도를 높임.
- 유동층 석탄재는 강열 감량이 3% 이하로 낮으며 품질이 균일하여 시멘트 · 콘크리트용으로 일정량
(시멘트 혼합재 5%, 레미콘 혼화재 20%)을 지속적으로 사용 가능
석탄재(Ash) 재활용기술
| 장점 | 순환유동층 연소방식은 고유황 저열량 유연탄 사용으로 모든 가연성 물질에 대하여 광범위한 연소 사용이 가능하며, 연소 온도가 기존 방식보다 낮아 질소산화물(Nox) 생성을 억제하고, 석회석을 사용하여 배출 가스중의 황산화물(SO3)을 제거할 수 있어 별도의 탈황설비가 필요없는 발전 방식임 |
|---|---|
| 단점 | 순환유동층보일러에서 발생하는 석탄재는 CaO 및 CaSO4 계 잔존물이 일부 함유되어 있어 KS 품질규격에 부적합 |