TIMWORK-inc/kds-kcs-standards huggingface dataset:
이 기준은 건설기술진흥법 제44조(설계 및 시공기준)의 규정에 따라 생활폐기물 소각시설의 신설, 개량 및 확장을 위하여 실시하는 기본계획, 기본설계 및 실시설계에 대한 최소한의 일반적·기술적 기준을 제시함으로써 설계의 효용성을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
이 기준은 KDS 33 10 10에서 위임된 세부 사항과 폐기물관리법에 의한 생활폐기물처리시설 중 생활폐기물을 소각하는 소각설비 설계에 적용되는 일반사항에 대하여 규정한다.
KDS 33 10 10에 1.3.1 관련법규에 따른다.
1.3.2 코드 및 표준
1.3. 대한민국 코드 및 표준
KDS 33 10 10에 1.3.2 대한민국 코드 및 표준에 따른다.
1.3.2.2국제 코드 및 규격
KDS 33 10 10에 1.3.2 국제 코드 규격에 따른다.
1.3.2.3기타
KDS 33 10 10에 1.3.2.3 기타에 따른다.
(1) KDS 33 10 10(1.6) 에 따른다.
(2) 이 기준에 규정한 것 외에 이 기준에 특별한 규정이 없는 용어의 정의는 법(시행령 및 시행규칙을 포함한다)이 정하는 바에 의한다.
● 계량기 : 운반차량에 폐기물이 담긴 상태에서 폐기물의 중량을 계량 할 수 있는 것
● 반입 배출로 : 폐기물 수집·운반차가 안전하게 통행할 수 있도록 하는 통행로
● 투입문 : 폐기물 반입장과 저장조를 분리하고, 폐기물 수집·운반차가 폐기물을 저장조에 원할히 하역할 수 있도록 하는 문
● 폐기물 크레인 : 반입되는 폐기물을 혼합, 균질화 및 소각로에 투입을 위한 설비
● 폐기물 파쇄기 : 생활폐기물 또는 대형 폐기물을 일정한 크기이하로 파쇄하는 파쇄기
● 폐기물 저장조 : 반입 폐기물의 적체현상을 완충하기 위해 폐기물을 저장하는 시설
● 폐기물 투입구 : 폐기물을 소각로내로 일정하고 연속적으로 공급하기 위한 설비
● 유압피더 : 소각로내에 반입된 폐기물을 건조단, 연소단, 후연소단으로 밀어내주는 유압 설비
● 스크류 공급장치 : 소각로내에 스크류 공급방식으로 폐기물을 공급하는 설비
● 회전식 공급장치 : 로타리 회전으로 분리된 폐기물을 일정하게 폐기물을 공급하는 설비
● 화격자 : 폐기물이 주로 연소하는 곳으로 고정 화격자와 구동 화격자로 구분되어 폐기물을 이송, 혼합하며, 연소를 돕기 위한 1차 공기를 공급하는 설비
● 화격자식 연소장치 : 폐기물을 이송과 혼합을 위한 운동을 하며, 폐기물을 건조, 연소 및 후연소공정의 화격자상에서 연소시키는 장치
● 유동상식 연소장치 : 투입된 폐기물을 유동매체인 유동사와 유동함으로써 폐기물을 소각하고 소각재를 유동사와 유동시켜 배출시키는 장치
● 회전로식 연소장치 : 원통형의 회전로를 완만하게 회전시켜 폐기물을 투입구에서 배출구로 천천히 이동시키면서 연소시키는 장치
● 수냉로벽식 : 효율적인 소각열을 회수하기 위해 내화물내에 수냉배관을 일체형으로 만들어 급수를 순환시키는 형식의 내화벽
● 1차 연소실 : 화격자 위에서 화염을 형성하여 연소가스로 전환되는 1차 연소구간
● 2차 연소실 : 연소가스의 미연소분의 완전연소가 이루어지는 2차 연소구간
● 보조연소 버너 : 2차 연소로 출구 가스온도를 850℃ 이상을 유지하기 위한 가열능력을 갖춘 연소장치
● 정압기 : 고압의 LPG, LNG 및 연소가스를 사용측의 사용압력으로 일정하게 만들어주는 장치
● 공기예열기 : 폐기물의 완전연소 효율을 향상시키기 위해 공급되는 1,2차 공기의 열을 올려주는 장치
● 폐열보일러 : 고온의 연소가스에서 열을 회수하여 온수 또는 증기를 생산하고, 배출가스의 온도를 낮추어주는 설비
● 과열기 : 보일러에서 만들어진 포화증기를 고온의 과열증기로 만들이 위한 장치
● 절탕기 : 보일러 출구에서 배출되는 배기가스를 이용하여 급수를 가열하는 설비
● 급수장치 : 고온 고압의 보일러내에 급수을 공급하기 위한 설비
● 슈트블로어 : 보일러내에 튜브에 재가 부착되지 않도록 주기적으로 재을 털어주는 장치
● 탈기기 : 공급수중 산소, 탄산가스등의 비응축성 가스를 제거하여 부식을 방지하고, 보일러 급수를 가열할 수 있도록 하기 위한 설비
● 순수장치 : 막을 이용하여 보일러 용수의 원수중 각종 불순물을 제거하여 보일러 보급수에 적합한 수질로 처리하는 장치
● 연수장치 : 연수장치를 이용하여 원수중 각종 불순물을 제거하여 보일러 보급수에 적합한 수질로 처리하는 장치
● 복수기 : 소각장의 고압 또는 잉여증기를 외기에 방열하고, 증기를 응축수로 회수하도록 하는 장치
● 1차, 2차 압입송풍기 : 폐기물 완전 소각에 필요한 연소 공기를 여유롭게 공급해주는 설비
● 유인송풍기 : 소각로내의 압력을 부압으로 유지시켜 설비들내의 배가스 흐름을 평형하게 하기 위한 설비
● VVVF 제어 : 인버터(Inverter)를 사용하여 전동기의 회전수를 송풍량에 비례하게 제어하는 방식
● 굴뚝 : 배출되는 가스의 통풍력과 확산을 목적으로 설치하는 설비
● TMS : 배가스가 대기로 배출되는 굴뚝에서 배출되는 가스에 대기배출 관리 가스의 배출농도를 실시간으로 감시할 수 있는 설비
● 반건식 반응탑 : 배출되는 배가스중에 염화수소, 황산화물을 제거하기 위해 소석회와 반응시켜 제거하는 설비
● 활성탄 분무장치 : 배출되는 배가스중에 다이옥신을 흡착 제거하기 위해 활성탄을 분무하는 설비
● 여과집진기 : 배출되는 배가스중에 필터포를 통해 먼지를 분리하는 설비
● 전기집진기 : 배출되는 배가스중에 미세먼지를 코로나 방전에 의해 먼지를 이온화하여 집진하는 설비
● SCR(촉매반응탑) : 배출되는 가스중 질소산화물을 촉매환원법으로 암모니아와 반응하여 제거시키는 반응탑
● SNCR(무촉매반응기) : 고온의 소각로 내에 직접 암모니아 또는 요소수등을 분사하여 질서산화물을 환원시키는 장치
● 연소가스 냉각장치 : 연소후 다이옥신 재합성을 막기 위해 재생성 온도구간을 급냉시키는 장치
● 블로우다운수 : 보일러 내부의 수질을 유지하기 위하여 일정량을 물을 빼주는 보일러수
● 증기가열온수기 : 증기를 공급하여 온수를 생성하는 일종의 열교환기
● 흡수식 냉동기 : 흡수제의 화학적 상변화와 증기열을 이용하여 냉난방을 하는 냉동기
● 바닥재 : 폐기물 소각시 발생되는 소각재로로써 소각로 하부에서 배출되는 재
● 비산재 : 폐기물 소각시 발생되는 소각재로 폐열보일러 및 연소가스 처리설비등에 포집되는 비중이 가벼운 재
● 재컨베이어 : 소각재를 설비내에서 배출시키기 위한 이송설비
● 재 반출차량 : 소각하여 일시 저장된 소각재를 외부로 반출시키기 위한 반출차량
● 왕복동식 압축기 : 피스톤의 왕복동운동으로 공기를 압축하는 설비
● 스크류 압축기 : 서로 맞물리는 자웅 2개의 비틀어진 로터를 일정방향으로 회전시키므로써 2개의 로터사이 및 케이싱과의 사이의 공간에 흡입된 공기를 연속적으로 압축, 토출하는 형식의 압축기
● 스크롤 압축기 : 2개의 와권상의 고정스크롤과 가동스크롤의 상대적인 운동에 의해 압축하는 것을 스크롤 압축기라고 한다.
● 공기저장탱크 : 공기의 일시적 사용량 변동에 맞게 공기를 공급하기 위한 완충 시설
● 공기제습기 : 계장용 공기로 공기하기 위해 고압의 공기중 수분을 제거하는 설비
● 청관제 : 보일러 급수중의 경도성분을 불용성 화합물로 바꾸는 목적으로 사용하는 약품
● 탈산제 : 보일러수중의 산소를 제거하는 목적으로 사용되는 약품
(1) KDS 33 10 10에 기호의 정의의 도서 작성기준을 따른다.
(1) 생활폐기물 소각시설은 반입 및 공급 설비, 소각설비, 폐열회수 설비, 연소용 공기 공급 설비, 연소가스처리 설비, 폐수처리 설비, 여열이용 설비(터빈설치), 소각재 반출 설비, 급배수 설비 및 보조 설비 등으로 구성된다.
(2) 해당 설비별 기준은 4.설계의 시스템별 설계기준에 따른다.
(1) KDS 33 10 10의 해석과 설계원칙에 대한 기준을 적용한다.
(2) 질소산화물 제거를 위한 무촉매반응시 소각로내에 균등한 요소수 분사를 위한 유동해석을 검토해야 한다.
(3) 소각로내 연소시 연소가스의 균일한 유동을 검토하여야 한다.
(4) 소각로 외벽의 균일한 온도를 유지하도록 내화, 단열벽체 두께에 대해 전열해석에 대하여 검토하여야 한다.
(5) 배가스 대기 배출시 대기확산 해석을 검토하여야 한다.
(6) 외기온도에 의한 백연발생 여부 및 백연저감에 대한 해석을 검토하여야 한다.
(1) 인구밀도, 폐기물 발생량 원단위, 장래 인구 증감량 예측 등을 고려하여 생활폐기물 총발생량을 고려해야 한다.
(2) 반입되는 폐기물의 밀도를 검토하여 폐기물 저장조의 크기를 검토해야 한다.
(3) 지역에 발생되는 폐기물의 성상분석을 통해 삼성분(수분, 가연분, 회분)과 원소조성 분석을 통해 소각되는 폐기물의 발열량을 예측하여 소각로의 크기를 검토해야 한다.
(4) 원소조성 및 폐기물 발열량에 의한 배가스 온도별 체적을 검토하여 방지시설의 용량을 결정하여야 한다.
(5) 배가스 대기 확산에 대한 굴뚝 높이에 대해 검토하여야 한다.
(6) 민원등에 대한 백연발생 및 백연저감 방안에 대해 검토하여야 한다.
KDS 33 10 10의 기준에 따른다.
2.1. 조사 및 계획 일반
생활폐기물 소각에 대한 제반 특성을 감안하여 구조적으로 안전하고, 경제적이며, 운영에 적합한 소각시설이 계획될 수 있도록 필요장치의 부하와 조건을 조사하고 설계 계획을 수립한다.
설치지역의 지역적 여건, 인구밀도, 폐기물 발생량, 장래 인구변화 추이, 발생폐기물 성상분석 및 대기배출기준 등의 필요조건들을 조사하여, 구조적으로 안전하고, 경제적이며, 시공 및 운영에 적합한 시설물을 계획하고 설계할 수 있도록 한다.
(1) 조사된 설치지역의 지역적 여건, 인구밀도, 폐기물 발생량, 장래 인구변화 추이, 발생폐기물 성상분석 및 대기배출기준 등을 검토하여 시설 용량에 대한 계획을 수립한다.
(2) 각 분야별로 이 기준에 명시된 계획업무를 바탕으로 해당 과업의 특성에 따라 필요한 항목 및 내용들을 명시한다.
(3) 산출된 추정사업비는 설계 시 산출되는 소요 사업비와 비교하여 가능한 한 오차가 적도록 한다.
(4) 수급인은 사업추진에 유리한 공사발주형태(일반 공사, 설계시공 일괄공사, 현상설계 등)의 장·단점을 분석하여 검토하여야 한다.
KDS 33 10 10의 재료 일반 기준에 따른다.
KDS 33 10 10의 재료 특성 기준에 따른다.
품질 및 성능시험은 KDS 33 10 10 의 품질 및 성능시험의 기준을 따른다.
4.1 반입 및 공급 설비
4.1.1 계량기
(1) 설치 목적 : 시설에 반입되는 폐기물과 배출하는 소각잔사 또는 회수된 유가물의 양 및 종류 외에 반입차량의 수량 등을 정확히 파악하는 시설
(2) 설비의 구성 : 계량대, 계량장치, 전달장치, 연산장치 등으로 구성되며, 기계식 계량장치와 전자식 계량장치로 구분된다.
(3) 설계 기준
① 계량치 설치위치는 ⓐ운전자쪽으로 향하게 하는 경우, ⓑ계량원쪽으로 향하는 경우, ⓒ쌍방에서 볼 수 있게 하는 방법이 있으며 필요에 따라 정한다.
② 컴퓨터에 차량번호, 차량중량, 폐기물 종류, 시간, 출입시간등을 기록하며, 적재중량, 적재누계치 등의 인자조작을 가능하게 하여 관리기능을 간편하게 하며, 데이터를 중앙 데이터 처리장치로 전송할 수 있어야 한다.
③ 기계식 계량장치의 경우 상용 측정량이 최대 측정량의 70~80%를 초과하지 않도록 하여야 한다.
④ 적재대의 치수는 최대 반입차량의 차량길이, 차폭에 의해 정해지고, 차량길이에 1,500mm 정도를 더한 길이와 차폭 800mm 정도를 더한 폭 이상을 적용한다.
⑤ 설치댓수는 시설규모 기준으로 대략 300톤/일에 대하여 1대가 필요하며, 소각시설의 설치장소에 따라 반입차량에 의한 교통체증을 초래할 수 있기 때문에 대용량인 소각시설의 경우에는 2~3대를 설치할 수도 있다.
⑥ 계량기의 설치는 차량동선, 시설의 배치 등을 고려하여 합리적으로 배치하여야 한다.
⑦ 우수가 계량대 안으로 들어오는 것을 방지하기 위해서 도로면보다 50~100 mm정도로 높게 계량대를 설치하여야 하며, 개량대 하부 바닥에는 배수펌프설치 및 우수배관과의 연결 등 내부의 배수문제를 처리하여야 한다.
4.1.2 반입배출로
(1) 설치목적 : 폐기물 반입차량, 재배출 차량, 관리 및 견학차량 등 출입하는 차량의 안전을 위해 계획한다.
(2) 설계 기준
① 일방통행로의 경우 3.5m이상, 왕복통행로의 경우 6m이상으로 경사부의 기울기는 1/10이하로 한다.
② 일반차량과 폐기물 반입차량의 출입동선을 가능한 분리한다.
③ 폐기물 반입시 차량정체를 방지하기 위해 도로 진출입이 용이하게 하고, 정체가 일어나지 않도록 입구측에 대기차량 공간을 확보해야 한다.
④ 가능한 일방통행을 원칙을 하고, 차량이 교차하지 않도록 흐름을 유도해야 한다.
⑤ 차량 진입은 부지내에 최단거리가 될수 있도록 한다.
⑥ 차량제원과 시설규모에 맞는 주차장 계획을 수립해야 한다.
⑦ 소각시설 유지보수가 용이한 동선이 될 수 있도록 계획해야 한다.
⑧ 차량제원 및 부지조건을 고려한 적절한 회전반경을 갖도록 해야 하며, 반사경등을 설치하여 차량 회전시 안전을 확보하여야 한다.
4.1.3 반입장
(1) 설치목적 : 폐기물 반입차가 저장조에 폐기물 반입시 다른차량과 간섭 방지와 악취 및 오수의 외부 누출을 최소화한다.
① 폐기물 반입차 및 그 밖의 차량이 폐기물 저장조에 폐기물 투입시 차량간섭이 없는 넓이 이어야 한다.
② 반입하는 폐기물 최대제원의 크기를 기준으로 반입장의 크기를 산정하여야 하고, 차량 출입의 입출구는 가능한 90도 방향으로 배치하여 강풍에 의한 악취 방출을 최소화 한다.
③ 차량 진출입시 입출구 소손을 방지하기 위해 차량 안전지지대를 고려해야 한다.
④ 반입장 청소수의 배수를 위해 적정한 경사를 두고, 배수피트와 배수펌프등을 설치하여야 한다.
⑤ 반입차량 위해 반입장 입구, 저장조 투입문에 투입지시기를 설치하고 폐기물 크레인 운전실 또는 투입문 조작실(기)에서 조작할 수 있도록 하여야 한다.
⑥ 폐기물 반입차가 저장조에 폐기물 투입시 차량 보호를 위해 추락방지턱 또는 추락방지 지지대를 설치하여야 한다.
⑦ 폐기물 반입량·반입시간 및 폐기물 수집 차량의 제원에 따라 투입문의 수와 크기를 결정하여야 한다.
⑧ 폐기물 투입문은 저장조에서 발생되는 먼지와 악취의 비산을 방지하기 위해 기밀성과 개폐동작이 원활하게 내구성과 강도를 요구한다.
⑨ 악취방지를 위해 반입장 악취를 저장조로 흡입될 수 있도록 하여야 한다.
⑩ 반입장은 출입하는 차량의 최대제원을 고려하여 반입장의 높이를 적용해야 한다.
⑪ 폐기물 투입문은 크레인 버켓과 접촉하지 않도록 저장조 안쪽으로 돌출되지 않는 형식을 적용해야 한다.
4.1.4 폐기물 저장조
(1) 설치목적 : 휴일 및 공휴일, 대보수 기간등으로 폐기물의 적채현상을 완충하기 위해 일정량 이상을 저장하는 시설
① 폐기물 저장조 용량은 계획 1일 최대 처리량의 5배 이상 (500톤 이상은 3일이상)의 용량(중량기준)으로 계획한다.
② 저장조 용량산정을 위한 폐기물 비중량은 실측자료가 없는 경우 평균 비중량인 0.22ton/㎥을 적용하며, 유기성 폐기물의 분리수거로 인하여 비중량을 낮게 적용하는 것이 적정하다.
③ 반입폐기물의 침출수를 배출할 수 있는 배수대책을 세워야하며, 침출수 집수정으로 통하는 배수구는 스테인레스등 부식에 강한 재질을 사용하고, 배수망을 설치하여 이물질이 넘어가지 않도록 하여야 한다.
④ 집수정은 침출수 악취로부터 작업자 또는 근무자를 보호할 수 있도록 강제환기시설을 설치하여야한다.
⑤ 저장조에서 발생되는 악취와 비산먼지가 외부로 배출되지 않도록 밀폐구조로 하여야 한다.
⑥ 폐기물 저장조를 부압으로 유지하고, 악취를 처리하기 위해 연소용 공기팬을 이용하여 소각로 운영시 연소 처리할 수 있도록 계획하여야 하고 , 정지시는 별도의 악취처리시설을 설치하여야 한다.
⑦ 저장조에서 자연발화 등에 의한 화재를 방지하기 위해 소화기등 화재대비 소방시설을 설치하여야 한다.
⑧ 폐기물 저장조 용량은 폐기물 투입문 하부면의 수평선이하에서 저장조 바닥까지의 용적을 적용한다.
⑨ 크레인 조종실에서 폐기물의 저장상태, 질 등의 상황을 용이하게 파악하여 폐기물의 혼합, 균질화, 원활한 폐기물의 투입을 할 수 있도록 조종실 밑부분의 조도를 150~200Lux를 유지하여야 한다.
⑨ 크레인 조종실은 폐기물 저장조의 형태, 소각로 계열수 등을 고려하여 폐기물 저장조와 폐기물 투입구가 잘 보이는 위치에 설치하여야 하며, 조정실의 창은 전면유리로 하여 악취를 방지할 수 있도록 하여야 한다.
⑩ 크레인 버켓 고장시 반출을 할 수 있는 반출입구를 계획하여야 한다.
4.1.5 폐기물 크레인
(1) 설치목적 : 반입되는 폐기물을 혼합, 균질화 및 원할한 소각로 폐기물 투입을 위해 설치하는 설비
(2) 설비의 구성 : 버킷, 권상·권하장치, 주행·횡행장치, 전기공급장치, 조작장치, 투입량 계량장치, 크레인거더, 브레이크, 감속기, 드럼, 안전장치 등
(3) 설계기준
① 저장조내의 폐기물을 소각로의 가동상태에 맞춰 신속하게 소각로에 투입할 수 있는 용량과 구조로 설계해야 한다.
② 폐기물 크레인의 형식, 용량, 설치 댓수는 폐기물의 혼합, 적환, 투입에 필요한 시간을 고려하여 산정하고, 크레인 고장시 신속하게 소각로의 정상 운전이 가능하도록 필요시 예비용을 확보하여야 한다.
③ 혼합, 적환, 균질화, 폐기물투입 등과 같은 시간이 필요한 것으로 전체 작업에 대하여 크레인 가동율 2/3를 표준으로 한다.
④ 크레인 버켓의 용량은 폐기물 저장조내의 폐기물 겉보기비중을 고려하여 결정한다.
⑤ 폐기물 크레인 버켓의 형식, 작동방식은 폐기물의 종류를 고려하여 적정한 형식을 선정해야 한다.
⑥ 크레인은 1회 폐기물을 포집할수 있는 버킷용량, 권상·권하, 주행·횡행장치, 전기공급장치, 조작장치, 투입량 계량장치등을 구성해야 한다.
⑦ 크레인거더는 부착되는 버킷, 권상장치 및 전동기, 브레이크, 감속기, 드럼, 안전장치등의 하중·충격에 견딜수 있는 강도가 필요하다.
⑧ 브레이크는 전자식 또는 유압식을 적용하며, 드럼의 직경은 로프 직경의 20배 이상으로 하여야 한다.
⑨ 운전조작용 제어기에는 수동식, 반자동식, 전자동식의 형식이 있지만 통상 반자동식, 전자동식 사용한다.
⑩ 전기공급방식에는 트롤리선방식, 케이블방식의 두 가지 방식이 있다. 트롤리선방식은 트롤리가선(架線)에 집전장치를 접촉시켜 집전하는 것으로, 먼지발생 등 여건이 좋지 않은 폐기물저장조 내부에서는 트롤리선과 집전부가 오염되고 접촉불량에 의한 아크가 발생하며 마모에 의한 고장이 발생하기 때문에 거의 사용하지 않고 있고, 최근에는 케이블방식이 흔히 채용된다. 케이블방식은 캡타이어케이블에 의해 급전하는 방식으로 트롤리의 횡행, 크레인거더의 주행이 자유롭도록 커튼 케이블식 등의 방식으로 전기를 공급한다.
⑪ 투입량계량장치는 신뢰성 향상을 위해 전압, 전류의 두가지 요소에 의해 계측하는 방식과 로드셀에 의해 하부하중을 전기적으로 검출하는 계량장치도 많이 쓰고 있으며, 현재 가동중인 소각시설의 경우 대부분 로드셀에 의한 계량을 적용한다.
⑫ 폐기물 조종실 설치위치는 폐기물 소각시설의 부지조건, 소각로 계열수등에 따라 결정하여야 한다.
⑬ 크레인 용량은 저장조내에 평균 주행구간에 대한 권상·권하, 주행·횡행 속도, 버켓 개폐동작에 필요한 시간등 1회 폐기물 공급에 필요한 운전시간등을 상정하여 작업선도를 작성한다. (권상, 권하 30～50m/min, 주행 30～60m/min, 횡행 20～40m/min이 기준)
⑭ 크레인의 공급능력은 소각로 공급시간 1시간동안 20분으로 하고, 남은시간 40분을 저장조내 폐기물 균질화, 혼합, 대형폐기물 파쇄(필요시) 및 정지시간 20분(여유인자)로 하여 크레인의 공급능력을 산출한다.
⑮ 단위용적중량 계산시에 고려해야할 인자는 버켓용량, 폐기물 겉보기 비중, 압축율 등을 적용한다.
⑯ 크레인 조정실은 투입문의 개폐상황, 폐기물 투입구로의 투입작업을 쉽게 감시할 수 있어야 하며, 소각로 내 연소상태 및 온도를 확인 할 수 있도록 CCTV와 온도등을 감시하여 적정 폐기물 투입 및 혼합을 조종할 수 있도록 폐쇄회로 모니터를 설치하여야 한다.
⑰ 폐기물 연소상태에 따라 적정 폐기물 투입 및 혼합을 하도록 한다.
4.1.6 폐기물 파쇄기(필요시)
(1) 설치목적 : 반입되는 대형폐기물을 일정한 크기이하로 파쇄하여 소각로 내에 투입을 원할하게 하는데 있다.
(2) 설비의 구성 : 파쇄기 본체, 전단축(1축 또는 2축), 유압공급설비 등
① 파쇄기의 전단축은 내마모성이 좋은 특수내마모강등의 강을 사용하여야 한다.
② 종량제 봉투 반입하는 파쇄기인 경우 파봉하여 수분을 분리할 수 있는 장치를 갖추고, 폐기물을 일정한 크기 이하로 파쇄할 수 있는 구조여야 한다.
③ 파쇄기는 폐기물 계획처리량, 시설의 가동시간, 기존시설의 처리능력 등을 감안하여야 한다.
④ 처리시설에서 발생되는 먼지를 배풍, 집진할 수 있도록 방지시설을 갖추어야 한다.
⑤ 소음 및 진동은 주변조건을 고려하여 관련법규에 적합하도록 저감대책을 수립하여야 한다.
⑥ 처리능력은 지정된 조대폐기물 및 폐기물질의 범위내에서 지정된 폐기물의 파쇄 최대치수를 준수하도록 하여야 한다. (대형 폐기물은 200cm 이하)
⑦ 대형폐기물 파쇄기 설치 위치는 저장조에 인접하게 설치하여 폐기물 크레인으로 폐기물을 파쇄기 투입구에 공급하고, 파쇄된 폐기물이 폐기물저장조로 다시 이송·저장할수 있도록 설치하여야 한다.
⑧ 파쇄기의 형식은 생활폐기물, 목재류의 대형폐기물, 건축 폐자재 목재 등 폐기물의 형태와 양에 따라 회전식 파쇄기, 왕복동 파쇄기로 구분하여 결정할 수 있으며, 효율에 따라 회전식 파쇄기는 충격전단형, 충격압축형, 전단형으로 구분되고 왕복동식 파쇄기는 전단형파쇄기와 압축전단형 파쇄기로 구분된다.
⑨ 폐기물 크레인 버켓으로 폐기물을 공급하는 파쇄기는 버켓에서 공급할 수 있는 1회 이상의 버켓용량의 공급호퍼를 갖추어야 한다.
4.2 소각설비
4.2.1 폐기물 투입구
(1) 설치목적 : 폐기물을 소각로내로 일정하고 연속적으로 공급하기 위한 설비
(2) 설비의 구성 : 상부 슈트, 하부 슈트, 가교해제장치, 수냉식 또는 공랭식 냉각설비, 투입량 탐지기, 익스펜션 조인트 등
① 소각로 내에 원할히 공급될 수 있는 형상과 크기를 가져야 한다.
② 국부적인 막힘현상이나 가교현상을 방지하기 위해 슈트부 하부구조가 상부구조보다 넓은 형상으로 하여 자중에 의해 막힘이 없는 구조로 하거나, 국부적인 막힘현상인 아칭(Arching) 또는 브릿지(Bridge) 현상을 대처할수 있는 가교해제장치를 부설하여야 한다.
③ 하부 슈트는 연소실내의 복사열로부터 보호될 수 있도록 내화물로 시공하거나 수냉식 또는 공랭식 등의 냉각설비를 적용하여야 한다.
④ 폐기물 투입량 탐지기는 크레인 작업시 버켓등으로부터 보호될 수 있도록 하여야 한다.
⑤ 폐기물 투입구는 폐기물을 공급하는 버켓이 열렸을 때의 최대 치수보다 크기가 커야한다.
⑥ 저장된 폐기물 공급시 소각로 내부의 기밀을 유지하여 공기의 침투, 연소가스의 누출등을 방지할 수 있어야 한다.
⑦ 투입구의 상단은 바닥으로부터 순회점검원 등이 도보 중 발을 헛디뎌 추락하지 않을 높이로 해야 하며 700-900 mm로 설치하는 사례가 있다.
⑧ 폐기물 투입구, 슈트는 통상 강판제이고 오랜 사용과 폐기물의 마모 및 침출수 부식등을 고려하여 강판의 두께를 결정해야 한다.
⑨ 슈트와 폐기물 투입구 사이에는 소각열에 의한 열팽창에 따른 응력이 콘크리트 구조물에 전달되는 것을 방지하도록 익스펜션 조인트를 설치하여야 한다.
4.2.2 공급장치
(1) 설치목적 : 폐기물 투입구에서 떨어지는 폐기물을 소각로 연소단에 안정적으로 공급할 수 있는 하는 설비
(2) 설비의 구성 : 공급장치식(유압피더), 화격자 병용식, 스크류 공급장치(Screw Feeder), 회전식 공급장치(Rotary Feeder), 공급제어장치, 유압구동부, 전동식 구동부, 등
① 페기물을 소각로내에 안정적으로 공급할 수 있는 형상과 크기 및 공급량을 조절할 수 있는 기능을 가져야 한다.
② 소각로 본체와 슈트와의 접속부는 외부와의 기밀이 유지될 수 있는 구조이어야 한다.
③ 튜입슈트와 폐기물 투입구 사이에는 초기 가동시 및 비상시 개폐할 수 있는 체절문과 고온에 견딜 수 있는 구조이어야 한다.
④ 소각로 내의 연소상황에 따라 연속적이고, 안정적으로 폐기물 공급할 수 있어야 한다.
⑤ 폐기물 질의 변화 및 소각로 내의 연소상황에 따라 공급량을 적절한 범위로 제어 가능해야 한다.
⑥ 공급 장치 가동시 폐기물층이 가능한 한 행정에 따른 일정한 두께로 화상에 형성되어 건조 및 연소가 균일하게 이루어지고 소각로 하부에서의 연소공기 공급이 원활히 될 수 있도록 해야 한다.
⑦ 공급 장치의 고장은 소각로의 가동중지를 의미하므로 간단하고 견고한 구조로 되어서 고장이 없도록 해야 한다.
4.2.3 연소장치
(1) 설치목적 : 생활폐기물 주요 연소장치는 화격자식과 유동상식으로 폐기물의 이송과 함께 연소공기의 공급을 통한 연소를 이루게 하는 주요 장치
(2) 설비의 구성
화격자식 : 화격자, 건조단, 연소단, 후연소단, 유압구동장치 등
유동상식 : 유동화, 다공 분사판, 유동사 등
회전로식 : 회전로, 후연소 화격자, 2차 연소실, 수관, 저장조, 회전 구동장치 등
① 화격자식 설계기준
가. 화격자는 이송과 혼합을 위한 운동을 하며 화격자 상에서 연소되는 폐기물은 건조, 연소 및 후연소공정을 거치게 된다.
나. 폐기물 건조, 연소 및 후연소공정 구간별 연소 특성에 따라 이송속도를 제어할 수 있어야 한다.
다. 화격자는 고온의 연소중 폐기물과 직접 접촉하게 되어 있으므로 내열, 내식성 및 내마모성이 우수하고 고온강도가 높은 재질을 적용해야 하며, 냉각효과가 높은 형상을 가져야 한다.
라. 폐기물 건조, 연소 및 후연소 공정 구간별 특성에 따라 1차 공기가 화격자를 통하여 공급될 수 있도록 되어야 한다.
마. 주연소부의 측벽은 로의 형식에 따라 내화물에 냉각공기의 유입 또는 수냉벽 설치등으로 비산재등이 로벽 내화물에 용융 고착되지 않도록 설계되어야 한다.
바. 건조단은 폐기물 층이 상당히 두꺼워 복사전열, 접촉전열등은 폐기물층 내부까지 미치지 않으므로 건조효과를 높이기 위하여 폐기물층의 교반, 반전에 의해 내부층 건조가 가능하도록 하여야 한다.
사. 연소단은 건조된 폐기물은 보통 200℃ 전후에서 열분해가 시작되어 가연성의 휘발분이 기체상태로 빠져나와 고온 분위기에서 착화되고, 잡다한 폐기물 연소단계로 연소속도를 조정할 수 있어야 한다.
아. 후연소단은 타고남은 미연잔류물을 완전 연소시키기 위한 적절한 내부 온도를 유지해야 한다.
자. 후연소단은 클링커 발생이 없고 재 배출을 원활하게 해야 한다.
차. 후연소단은 열발생량이 적은 구간으로 소량의 공기가 공급되어 불필요한 과잉공기에 의해 냉각되지 않도록 조절하여야 한다.
카. 소각재, 대형 불연물이 늘기 때문에 낙진이 적고 내마모성을 고려한 구조이어야 한다.
타. 화격자 상의 폐기물층 두께차나 상이한 폐기물 질에 의해서 생기는 통기성 차이에 의한 영향을 감쇄시키고 각 구역별 화격자 상면에서 거의 균등한 공기공급을 가능케 하도록 1차공기 공급의 통로 및 배분을 적용하여야 한다.
② 유동상식 설계기준
가. 투입된 폐기물은 유동매체인 유동사와 유동함으로 소각재가 원할히 배출되도록 하는 것이 중요하다.
나. 적절히 파쇄된 투입폐기물이 정량 공급되도록 하여야 한다.
다. 다공 분사판의 노즐은 폐기물의 융착에 의한 막힘 또는 고온에 의한 노즐경 확대등이 발생되지 않는 구조와 재질을 사용하여야 한다.
라. 유동사는 입도, 경도, SiO2 함유량, 불순물 함량등 유동사 구비조건에 맞는 유동사를 적용하여야 한다.
마. 유동사에 불연물 함량 증가에 따른 경도, 열보유능력등이 현저히 저하되므로 연2회 정도 유동사 전량교체를 반영하여야 한다.
③ 회전로식 설계기준
가. 회전로식 연소장치는 원통형의 회전로를 완만하게 회전시킬 수 있는 구동장치를 구비하여야 한다.
나. 폐기물의 교반 및 이송이 적절하게 이루어지도록 설계하며 이를 위해 완만한 경사를 유지하여야 한다.
다. 회전로의 내외벽은 내열, 내마모성 및 기계적 강도 등을 충분히 고려하여야 하며, 내부가스가 외부에 누출되지 않도록 설계되어야 한다.
다. 회전로의 본체 내부는 내화물 라이닝(Lining)을 적용하고, 폐기물 이송방향으로 축심을 약간 경사지게 설치하여야 한다.
라. 구동부는 전동기, 감속기를 써서 기어 또는 롤러의 마찰력으로 구동되도록 하여야 한다.
마. 회전로 하부에 설치된 분할된 저장조로부터 주위 벽체를 통하여 연소용 공기를 회전로내에 공급하도록 하여야 한다.
4.2.4 소각로 본체의 구조
(1) 설치목적 : 각 연소방식 및 특성에 따른 용적과 구조를 갖고 그 내부에서 연소가스가 충분히 혼합되어 계획한 폐기물을 일정한 시간내에 연소할 수 있도록 하는 설비
(2) 설비의 구성 : 물분사식 노즐, 조작기 등
① 화염이 직접 닿는 부분은 내화물로 피복하여 염소(Cl)성분 등에 의한 고온부식 및 수증기에 의한 부식을 방지할 수 있는 구조이어야 한다.
② 내화재는 소각로내부의 운전온도, 연소가스의 특성등을 고려하여 내부식성, 내열성 재료를 사용해야 하고 급냉 및 온도의 급상승에 충분히 견딜 수 있는 구조로 제작되어야 한다.
③ 폐기물 및 재와 직접 접촉하는 부분의 내화재는 내마모성이 강한 재료를 사용해야 한다.
④ 소각로 본체는 연소에 의해 발생하는 열에너지를 폐기물의 건조, 연소 및 후연소의 각 단계에 직접 또는 간접적으로 이용 가능한 형상과 크기로 유의하여 설계하여야 한다.
⑤ 소각로 본체는 폐기물이 화격자 위에서 화염을 형성하여 연소가스로 전환되는 1차 연소실과 연소가스내의 미연소분의 완전연소가 이루어지는 2차 연소실로 구분하여 설계하여야 한다.
⑥ 2차 연소실은 850℃ 이상의 온도에서 체류시간 2초 이상을 만족하도록 연소실 용적을 설계하여야 한다.
⑦ 연소실은 통상 내화물로 구성되어 있으나 배출가스 냉각에 보일러 방식을 채용한 경우는 2차 연소실에 수냉벽을 배치하여 연소가스의 냉각을 도모하고, 고발열량의 폐기물을 소각할 때에는 보일러 수관을 1차 연소실의 일부까지로 연장하여 노내 온도를 적절한 범위로 제한 유지하면서 완전연소를 하도록 설계해야 한다.
⑧ 연소실 형식은 연소 특성에 따라 향류식, 병류식, 중간류식, 2회류식등의 특성을 고려하여 선정하여야 한다.
⑨ 소각로 본체는 화격자 및 내화보온재 등을 지지하며, 내진강도와 열응력, 열팽창등을 고려하여 강도와 구조를 고려해야 한다.
⑩ 철골과 철판은 전용접구조로 밀폐구조를 형성하고, 내화 단열재를 고정함과 함께 연소가스의 누설을 방지하는 구조로 한다.
⑪ 강판의 강도상 비틀림 방지를 위해 최소 3.2mm이상의 두께로 하며, 케이싱 표면온도는 80℃ 이하가 되도록 내화벽돌 및 케스타블을 구성한다.
⑫ 내화물은 소각로 본체의 온도 분포관계, 소각재와의 화학반응, 로벽에 부착하는 클링커 현상 및 가스 반응에 의한 내화물 조직 파괴등의 우려를 검토하여야 한다.
⑬ 폐기물과 직접 접촉하여 마찰에 의해 마모작용이 예상되는 구간은 내마모성 내화물을 적용하여야 한다.
⑭ 소각로 정지 및 소각로내 온도변화에 강한 내화물로 선정하여야 한다.
⑮ 노내의 청소, 점검, 보수를 위한 맨홀, 청소구, 감시창을 설치하여야하며, 맨홀은 사람의 출입뿐만 아니라 보수기재의 출입도 고려한 크기로 설계되어야 한다.
⑯ 맨홀, 청소구, 감시창은 공기의 침입과 연소가스의 누출이 없는 밀폐구조로 하여야 한다.
⑰ 감시창은 노내의 연소상황을 감시할수 있도록 필요한 시야를 갖는 크기로 하여야하며, 감시창은 내열유리를 하고 유리면 오염을 방지하도록 냉각공기 주입방식을 적용하여야 한다.
4.2.5 보조연소장치
(1) 설치목적 : 폐기물 발열량 변동과 미연소에 의한 가스 배출을 방지하기 위한 2차 연소로 출구 가스온도를 850℃ 이상을 유지하기 위해 적정한 가열능력을 갖춘 보조연료 연소장치를 적절한 위치에 설치함
(2) 설비의 구성 : 저장탱크, 스트레이너, 기어펌프, 서비스탱크, 계량펌프, 보조연소 버너, 정압기, 혼합기, 연소공기 공급장치, 예열기등
① 연소보조장치는 로의 기동, 정지시에 노내 온도의 제어, 승온 또는 로냉각 조작을 할수 있어야 한다.
② 저질폐기물 연소시 노내온도 저하를 대처하기 하기 위해 소정의 온도 보정 역할을 할 수 있어야 한다.
③ 축로공사 완료 후 또는 내화벽돌 보수 후 건조를 승온 제어를 할 수 있어야 한다.
④ 연소보조장치 설치위치 및 설치 댓수는 로의 형식, 조작성 등을 고려하여 결정하나 버너 용량은 로의 기동 또는 정지시에서의 승온이나 로냉각(급냉방지)에 필요한 양과 폐기물 열량이 노내온도를 유지하기 위한 최소한계 이하인 경우 조연용으로서 필요한 양과 비교하여 큰 쪽을 선택하여 선정한다.
⑤ 급속한 승온작업, 노내의 급격한 온도 변화에 의한 열적 및 기계적 스폴링에 의한 내화물 균열 발생을 방지하도록 온도조절 제어가 가능해야 한다.
⑥ 로 연소 보조버너는 공급가능한 연료원에 따라 경유, 등유등의 액화연료와 액화석유(LPG), 도시가스 등의 기체연료를 사용할 수 있는 기기를 선정하여야 한다.
⑦ 저장탱크는 시설용량에 따라 지상 또는 지하에 설치한다. 또한 탱크형식은 수평형, 수직형이 있고, 구조, 재질, 강도 및 부속품등에 관하여서는 소방법등의 관련 법규에 준한다.
⑧ 가스 연소장치의 경우 노내에 가스가 누입되지 않도록 가스 배출밸브가 차단밸브에 연동되어 안전이 유지되도록 안전장치를 구성하여야 한다.
4.2.6 2차 연소용공기 공급장치
(1) 설치목적 : 1차 공기에 의해 화격자 연소에서 완전연소가 되지 못한 가연성물질을 완전연소시키기 위한 목적으로 사용되는 공급설비
(2) 설비의 구성 : 2차 공급팬, 차단밸브 등
① 2차 연소실 입구측에 주입하여 상승하는 미연분과 반응하여 완전연소가 이루어지는 위치에 2차 연소용 공기를 주입하도록 하여야 한다.
② 난류 혼합과 잉여 산소의 공급을 통해 미연분의 산화반응을 종료시킬 수 있도록 2차 연소공기 유량, 고속, 고압을 공급할 수 있도록 설계하여야 한다.
③ 미분입자의 이월방지, 연소화염 높이 유지, 연소가스 농도 균질화, 온도 과다상승 방지를 위한 냉각효과를 유지할 수 있어야 한다.
4.3 폐열회수 설비
4.3.1 보일러
(1) 설치목적 : 고온의 폐기물 연소가스에서 열을 회수하여 온수 또는 증기를 만들고, 보일러 출구의 연소가스온도를 배출가스 처리설비의 적정 입구온도까지 냉각할 수 있도록 하는 설비
(2) 설비의 구성 : 폐열보일러, 증발기, 과열기, 절탕기, 급수장치, 자동제어장치, 안전밸브, 슈트블로어, 블로우다운 탱크, 증기식 공기예열기, 보일러 급수 펌프, 약품주입장치, 탈기기, 탈기기 급수펌프, 순수장치, 연수장치 등
① 배출가스 처리설비의 기기를 보호하기 위한 설비로 재질의 보호측면을 잘 고려하여 배출냉각 온도를 결정하여야 한다. (다이옥신 재형성을 제어: 배출 온도 200℃ 이하 유지)
② 보일러 본체는 연소실에서 발생한 열을 방사와 고온 연소가스와의 접촉에 의해 물을 가열 증발시키는 부분으로 온수 또는 증기의 압력에 견딜 수 있는 재질과 두께를 산정해야 한다.
③ 보일러의 접촉 전열면인 전열관 외부표면에 비산재가 부착하여 커지는 현상 방지 방법
가. 접촉 전열면에 들어갈 때 가스의 흐름을 반전시켜서 가스중의 비산재를 가능한 한 제거 해야 한다.
나. 접촉 전열면 입구에 도달할 때까지 방사전열 면적을 두어 일정한 온도까지 연소가스 온도를 강하시켜야 한다.
다. 접촉전열면의 전열관 피치(Pitch)를 가능한 한 크게 해야 한다.
라. 재가 부착되지 않게 슈트블로어(Sootblower)나 해머링(Hammering)등의 방법으로 주기적으로 보일러 튜브를 청소해야 한다.
(가) 슈트블로어 조작회수는 1일 3회, 8시간 간녁으로 재의 성질, 양등 시설마다 다르기 때문에 실제 운전하여 경험에 의해 조절, 결정할수 있도록 해야 한다.
(나) 슈트블로어는 공기식과 증기식이 있으며, 설비비, 유지비 그리고 성능등을 고려하면 발생증기를 이용한 증기 분무식 슈트블로어를 계획하는 것이 유리함.
(다) 슈트블로어는 500℃ 이상의 범위에서는 삽입식 단일노즐 형식을 적용하며, 500℃ 미만의 지역에서는 복수노즐의 고정형 회전식 블로어를 적용한다.
(라) 슈트블로어의 재질은 내열성 및 설치지역의 부식 환경을 고려하여 적절한 재질을 선정해야 한다.
④ 증기 터빈 전기생산에 필요한 고압 및 과열도의 증기를 만들기 위해 과열기를 설치하여야 한다.
⑤ 과열기는 보일러 본체의 포화증기를 고온으로 가열하여 과열증기로 만드는 장치로 여러개의 고압 튜브로 구성되어 외부에서 연소가스와의 접촉, 방사가 되도록 해야 한다.
⑥ 보일러 본체에 보내는 물을 예열하기 위해 보일러 배출가스에 절탄기를 설치하여야 한다.
⑦ 과열기 및 절탄기는 고온가스에 의해 고온부식, 저온부식이 발생할 수 있으므로 내부식성 재질을 선정하여야 하며, 유지 보수 및 교체가 용이한 구조로 구성되어야 한다.
가. 고온부식 대책
(가) 내열 및 내식성이 뛰어난 재료를 선정한다.
(나) 고온부식이 발생할 수 있는 금속표면에 피복을 한다.
(다) 고온부식이 발생할 수 있는 금속표면의 온도를 내린다.
(라) 퇴적 혹은 침적된 먼지를 제거한다.
(마) 부식성 유해가스 농도를 낮춘다.
(바) 먼지의 퇴적이 어려운 구조로 한다.
나. 저온부식 대책
(가) 내산성이 있는 금속재료를 선정한다.
(나) 저온부식이 발생할 수 있는 금속표면에 피복을 한다.
(다) 연소가스온도를 산노점온도 이상으로 유지하도록 한다.
(라) 예열공기를 사용하여 에어퍼지를 한다.
(마) 보온시공을 한다.
⑧ 보일러는 시설의 규모등에 따라 노통식, 노통연관식보일러, 수관식 보일러를 선정해야 한다.
⑨ 수순환 방식은 온수 또는 증기 생산에 따라 자연순환식 보일러와 강제순환식 보일러 형식을 선정해야 한다.
⑩ 일반적으로 2톤/시간 이상의 폐기물 처리시설에서는 연소실과 폐열보일러가 일체형인 보일러를 설치하여야 한다.
⑪ 폐기물의 배출가스중 다량 포함된 비산재가 가스흐름에 섞여 보일러 전열관에 충돌하여 가스유속이 어느 한도를 초월하면 보일러 강재를 현저하게 마모시키므로 가스유속을 6m/sec 이하로 하는 것이 적당하다.
⑫ 보일러 드럼수위 제어방식은 압력제어 방식으로는 배압조절기에 의해 보일러 출구 증기압력을 제어하며, 드럼수위는 드럼수위, 증기유량 및 급수유량의 3가지 요소를 루프방식으로 제어할 수 있도록 해야 한다.
⑬ 안전밸브 용량은 최대 증발량 용량 이상으로 한다.
⑭ 탱크류에는 탈기기 및 복수탱크가 있다.
가. 공급수중 산소, 탄산가스등의 비응축성 가스를 제거하여 부식을 방지하고, 보일러 급수를 가열할 수 있도록 하기 위해 설치한다.
나. 탈기기 저수조 용량은 폐열보일러의 최대 증발량을 고려하여 결정한다. (시간당 최대 급수량의 40% 정도)
다. 복수탱크는 증기복수기에서의 복수, 각 설비에서의 배출수, 순수장치에서의 보급수 등을 받아 급수를 일시 저장하기 위해 설치한다.
라. 탱크용량은 각 부분에서의 최대 유량을 고려하여 결정하고, 해머링(Hammering)현상 방지의 목적으로 대기 개방형으로 한다.
⑮ 펌프류
가. 펌프류는 보일러 급수펌프, 탈기기 급수펌프 등이 있으며 양정, 토출량, 급수의 온도등에 따라 펌프 형식, 용량이 결정된다.
나. 연속운전을 하는 펌프에서도 공동화현상(Cavitation)이나 타버리는 현상이 발생할 수 있으므로 과열방지 대책을 수립해야 한다.
다. 각 펌프 및 그와 관련되는 기기는 조작, 보수하기에 쉽도록 배치하여야 하며, 유지관리를 위하여 필요시 호이스트 또는 천장 크레인(대용량시)을 설치하여 장비 철거 및 반출에 편리하도록 하여야 한다.
라. 펌프 및 그 부품의 취급을 쉽게 하기 위하여 리프팅 러그, 아이 볼트 및 기타 특수한 도구 등이 있어야 한다.
마. 모든 펌프는 그 펌프의 테스트 압력에 견딜 수 있도록 설계되어야 한다. 테스트 압력은 흡입 압력이 최대인 상태에서 최대 토출압의 1.5배의 압력으로 한다. 토출부의 주철제 케이싱은 체절 압력의 1.5배로 설계되어야 한다. 만약, 대기압 이하의 흡입 압력 상태에서 운전될 때는 진공압력에 견딜 수 있는 것으로 한다.
바. 모든 펌프의 축은 원동기의 최대 출력을 충분히 전달할 수 있는 크기로 한다. 펌프의 축 및 커플링은 커플링에 걸리는 최대 전달 토크보다 축의 허용토크가 크도록 설계되어야 한다.
사. 모든 펌프의 습동 부위는 그 유체의 물성치 및 특성에 맞는 재질을 선택하여야 하며 내마모성 및 내부식성이 있어야 한다.
아. 그랜드 패킹(Gland Packing) 또는 미케니컬 실(Mechanical Seal)은 신속한 교체 작업이 가능하도록 설계되어야 한다.
자. 펌프의 케이싱은 보수유지를 쉽게 하기 위하여 분할방식(가급적이면 수평방향)으로 하여, 임펠러 및 펌프 축을 케이싱으로부터 제거 시에 주 배관 및 밸브 등에 의하여 방해를 받지 않도록 하여야 한다. 일반적으로 회전축을 분리하여야 하는 펌프는 커플링으로 전동기와 연결되어야 한다.
차. 어떠한 운전 조건 하에서도 유효흡입수두(NPSH Available)가 보증될 수 있는 펌프형식을 선택하여야 한다.
카. 펌프의 재질은 KS규격을 참조하며, 폐수처리설비에 적용되는 펌프 샤프트 및 임펠라는 STS 304 또는 동등 이상의 내부식성 재질을 사용 하여야 한다.
⑯ 약품주입장치
가. 보일러수의 수질을 최적의 상태로 유지하기 위해 왕복구동 플러저 펌프식이나 다이아프램식등을 적용해야 한다.
나. 다수의 보일러 설치시 각각의 드럼에 주입펌프를 설치해야 한다.
⑰ 블로우다운장치
가. 급수중의 불연물과 순환계 내에 주입된 약품이 보일러수에서 농축되어 규정치를 넘는 것을 방지하기 위해 설치한다.
나. 블로우다운량은 샘플링 수의 수질분석 결과에 따라 결정하면 좋으나 폐기물 소각로의 폐열보일러의 경우 일반적으로 복수회수율이 높아 농축되기가 쉽지 않기 때문에 블루우다운 밸브에 의해 간헐적으로 불로운다운하는 것으로 충분하다.
다. 연속 블로우다운 장치를 설치하는 경우에는 최대 증발량의 2~3% 정도의 장치능력을 갖는 것으로 충분하다.
라. 관수 측정 장치는 냉각기(Cooler)가 장치된 샘플링 장치를 설치하여 정기적으로 보일러 수질을 분석하여 수질관리를 하는 것이 필요하다.
⑱ 순수장치 및 연수장치
가. 순수 및 연수장치는 보일러 용수의 원수중 각종 불순물을 제거하여 보일러 보급수에 적합한 수질로 처리하는 장치이다.
나. 순수장치의 용량은 설계보다 실제가동시 항시부족하므로 보일러 용량에 3~4%로 설계하여야 한다.
다. 원수처리 방법
(가) 약품처리법
(나) 증류법
(다) 이온교환수지법
㉮ 단순연화
㉯ 탈 알칼리(Alkali) 연화
㉰ 혼상식 전염 탈염
㉱ 복상식 전염 탈염
(라) 역삼투압
4.3.2 증기복수설비
(1) 설치목적 : 폐열 보일러에서 만들어진 증기를 물을 매체로 하는 수냉식 냉각방법과 공기에 의해 냉각하는 방법으로 외기조건, 잉여증발량 및 증기터빈의 통과증기량 등의 부하변동 등 소각시설의 현장여건에 맞추어 설치하는 설비
(2) 설비의 구성 : 고압증기 헤더, 복수기, 복수탱크, 냉각수 순환펌프, 루버, 송풍기, 구동장치 등
① 겨울철 운전시 또는 소각로 정지시 동파가 되지 않도록 대책을 세워야 한다.
② 공랭식으로 건물내부에 설치시 냉각공기의 재순환으로 냉각효율이 저하될 우려가 있으므로 적절한 배치계획을 세워야 한다.
③ 보일러의 잉여증기에 따라 고압증기 복수기와 저압증기 복수기로 구별하여 선정한다.
④ 복수기의 냉각제어 방식은 팬의 각도조절(Pitch Control)에 의한 제어방식과 팬의 회전수를 조절하는 제어(VVVF Control) 및 루버에 의한 제어 방식등을 적용해야 한다.
4.3.3 물분사식 가스냉각설비
(1) 설치목적 : 페열 보일러에서 만들어진 증기를 물분사 방식을 적용하여 분사된 물이 완전히 증발하면서 연소가스를 냉각하는 방식
(2) 설비의 구성 : 버켓, 권상·권하장치, 주행·횡행장치, 전기공급장치, 조작장치, 투입량 계량장치, 크레인거더, 브레이크, 감속기, 드럼, 안전장치 등
① 유량이 큰 폭으로 변화하는 경우에는 노즐의 수를 검토해야 하며, 다수의 노즐을 배치시에는 분무된 미세물방울의 상호간섭이 발생하지 않도록 배치하여야 한다.
② 분사정지시에 노즐의 고온 부식을 방지할 수 있는 구조 및 노즐의 교환등 유지관리가 용이하도록 해야 한다.
③ 정전시나 용수공급 중단시에도 수조로부터 용수가 30분 이상 비상 공급될 수 있도록 설계되어야 한다.
④ 냉각실 바닥이나 출구 덕트에 비산재가 고착되지 않도록 적정한 크기의 필요한 설비를 갖추어야 한다.
⑤ 가스의 흐름방향과 기액접촉방식에 따라 기액병류 하향류형, 기액향류 상향류형, 기액병류 상향류형식으로 배출가스의 특성에 따라 선정한다.
가. 가스 냉각실의 유효요소 높이에 가장 큰 영향을 미치는 것은 물방울의 입경으로 입경의 제곱에 비례한다.
나. 가스유속이 많은 영향을 미치며 소요높이는 거의 가스유속(Gm3/m2)에 비례한다.
다. 초기 입경의 크기는 분사압력의 제곱근에 비례하고 수량에 반비례한다.
⑥ 고온의 연소가스를 효율적으로 냉각하기 위한 구조조건
가. 분사수의 분무입자를 미립화한다.
나. 분사수량을 폭넓고 광범위하게 조절할 수 있다.
다. 조절폭을 넓게 하여도 입자경이 크게 되지 않아야 한다.
4.4 연소용 공기공급
4.4.1 1차 공기 압입송풍기
(1) 설치목적 : 폐기물 저장조에서 흡입공기를 흡입하여 저장조내에 부압을 유지하고, 악취를 소각로 연소단에서 연소처리하며, 폐기물 1차 연소 공기를 공급하는 설비
(2) 설비의 구성 : 흡입덕트, 흡입댐퍼, 열교환기, 1차 압입송풍기 등
① 폐기물 소각에 필요한 공기를 공급해주는 설비로 반입폐기물의 단위 중량당 원소성분 C, H, O, N, S 등의 완전연소에 공연비에 폐기물 소각량을 곱한 필요한 최대 송풍량에 10~20%의 여유를 갖도록 설계하여야 한다.
Q = L × A × (1+α) (4.4-1)
여기서 Q : 압입 송풍기의 풍량 (N㎥/hr)
L : 단위 폐기물에 대한 필요공기량 (이론공기량×공기비+노온제어에 필요한공기량), (N㎥/hr)
A : 시간당 폐기물 소각량, kg/hr
α : 송풍기 선정시의 풍량 여유율
② 압입송풍기는 연소용 공기를 노내로 압입하고 그 압력으로 배출가스를 대기로 방출하도록 설계하여야 한다. (필요한 풍압 P는 다음 식에서 구해진다.)
P = P1 + P2 + P3 + P4 - P5 (4.4-2)
여기서 P : 압입송풍기 설계풍압, mmH2O
P1 : 공기예열기의 압력손실, mmH2O
P2 : 송풍기에서 소각로까지의 덕트라인에서의 압력손실, mmH2O
P3 : 화격자의 압력손실, mmH2O
P4 : 폐기물 층의 압력손실, mmH2O
P5 : 송풍기 입구 풍압(통상 부압), mmH2O
③ 필요한 풍압 P는 시설의 규모와 용량(화격자의 종류, 덕트에 설치되는 기기, 덕트내 설계풍속, 덕트의 굴곡부 등)에 따라 달라지나 일반적인 화격자식의 경우 160～650 mmH2O 정도로 선정하는 경우가 많고, 유동층 소각로의 경우에는 유동사의 유동에 필요한 압력을 고려하여야 하므로 1,500～2,500 mmH2O를 적용한다.
④ 폐기물 저장조 내의 공기를 압입송풍기로 흡입하여 연소용 공기로 사용하여 저장조내를 부압상태로 유지시킴으로써 악취의 외부비산을 방지한다.
⑤ 연소용 공기 흡입구는 폐기물 저장조 상부에 설치하며 이물질 유입을 방지하기 위하여 흡입구에 스크린을 설치하여야 한다.
⑥ 1차 공기의 흡입은 연소효율을 향상시키기 위하여 소각로의 방열을 열교환하여 상승된 1차 공기를 화격자 공기 공급관에 공급하여 연소효율을 높인다.
⑦ 송풍기는 통상 예비송풍기 없이 단독으로 설치되므로 베어링 온도, 전동기 권선온도 상승으로부터 보호되어야 하며 중앙제어실, 현장에서 기동 및 정지가 가능하도록 구성하여야 한다.
⑧ 송풍기 및 부속장비는 운전하기에 용이하고, 유지관리 및 제거시 시설의 운전에 방해되지 않도록 배치하여야 한다.
⑨ 리프팅 러그, 아이 볼트 및 기타 특수한 도구 등은 송풍기 및 그 부품을 용이하게 취급하기 위하여 공급되어야 한다.
⑩ 송풍기, 구동기 및 보조기기는 지침서에 명시된 최저 및 최고 주위 온도 하에서 가동 및 운전이 적절하게 이루어져야 한다.
⑪ 송풍기는 구동기 및 기어와 함께 구성되며, 경우에 따라 커플링 및 보호판, 보조기기 등도 포함되어야 한다.
⑫ 송풍기, 구동기, 보조기기 등은 최소 7,200시간 이상의 연속운전을 기준으로 설계되어야 한다.
⑬ 송풍기 케이싱의 내부표면, 연소용 공기 연결 덕트 내·외부 등은 방식 페인트로 도장되어야 한다.
⑭ 모든 내부 볼트는 풀리지 않도록 설계되고 체결되어야 한다.
⑮ 소음에 관한 자료는 KS 규정을 따라야 하며 방진설비 및 방진대책을 세워야 한다.
⑯ 케이싱에는 임펠러 쪽에 적어도 1개소 이상의 점검구를 설치하여야 한다.
⑰ 케이싱 설계 시 케이싱 부품을 분해하지 않고도 베어링 및 샤프트 실을 보수, 유지할 수 있어야 한다.
4.4.2 2차 공기 압입송풍기
(1) 설치목적 : 소각로에서 발생하는 미완전연소가스를 완전연소하기 위하여 1차 연소실 출구에 공기를 주입시켜주는 설비
(2) 설비의 구성 : 흡입덕트, 흡입댐퍼, 열교환기, 2차 압입송풍기 등
① 공기의 흡입은 소각동, 폐기물 저장조 또는 재저장조에서 취하여 2차 연소실로 공기를 공급하여 악취를 산화분해하도록 설계한다.
② 2차 공기량은 전체 연소공기중 1차 공기와 일정비율로 분할하여 공급하며 이는 연소제어 계통에서 결정된 값을 2차 공기 압입송풍기 흡입측 댐퍼를 자동연속 제어함으로써 연소실의 온도를 조절하는데 연소공기량은 노내 온도감지에 의해 이루어진다.
③ 2차 공기는 소각로 측면에서 여러 개의 주입노즐에 의하여 공급하는 방식으로 1차공기와 같이 넓은 면적에 균일하게 공급하기 어려워 연소가스와 충분히 혼합할 수 있는 방안을 강구하여야 한다.
④ 2차 공기의 풍압을 높게 하여 노즐에서의 주입속도를 크게 함으로써 2차 공기 주입부위에서 난류(Turbulence)를 형성하여 미연가스와 2차 공기를 충분히 혼합하도록 해야 한다.