부유선별을 이용한 석탄 화력 발전소 Bottom Ash의 미연탄소 회수연구
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2014
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석탄 화력발전은 국내의 전력생산의 40% 이상을 차지하고 있으며, 산업의 발전 등으로 전력의 수요가 늘어남에 따라 전력생산 및 발전설비가 증가추세에 있다. 이에 따라 국내의 석탄 화력 발전소에서 발생하는 석탄회의 양은 연간 900만톤 이상 발생되고 있으며, 향후 추가적인 화력발전소의 건설을 고려할 때 석탄회의 양은 더욱 증가 할 것으로 예상된다. 석탄의 연소과정에서 발생하는 석탄회 중 보일러 상부에 발생하는 Fly Ash의 경우 콘크리트 혼화재 등으로 대부분 재활용 되고 있으나, 보일러 하부에서 발생되는 Bottom Ash는 Fly Ash에 비해 재활용률이 낮고, 대부분 매립·폐기처리 되고 있어 주변 토양 오염 및 매립지 확보 등의 문제를 유발하고 있어 대책 마련이 시급한 실정이다. 한편 Bottom Ash내에는 석탄의 연소 과정에서 타지 않고 남아 있는 미연탄소가 존재함에 따라 건축재료로써 재활용 시 강도 저하의 문제 등을 유발할 수 있어 미연탄소 제거 공정이 필수적이다. 또한 Bottom Ash내에 미연탄소만을 농축시켜 분리 선별 할 경우 자원연료로써 활용할 수 있을 것이라 판단된다. 따라서 본 연구자들은 Bottom Ash내에 존재하는 미연탄소를 부유선별을 통하여 회수함으로써 자원 연료로써 재활용 하고자 한다.
본 연구에 사용 된 시료는 경상남도 하동군 금성면에 위치한 하동 화력발전소 매립지에서 채취 하였으며, Bottom Ash의 성분조성을 알아보기 위해 XRF분석을 실시한 결과, Si-, Fe-, Al-계 화합물이 대부분을 차지하고 있었다. 미연탄소 함량 분석 결과 원광 내에 10%이상의 미연탄소가 존재하고 있었으며, 부유선별에 사용된 시료는 체가름 하여 50mesh의 이하의 시료 대상으로 Denver Sub-A부선기를 이용하여 부유선별을 실시하였고, pH, 포수제 첨가량, 기포제 첨가량, rpm변화에 따른 미연탄소 회수 경향을 알아보았다.
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