사업화 유망기술

순산소 순환유동층 연소기반 폐기물 에너지화 기술

폐기물 에너지화 기술

본 기술은 순산소 순환유동층 연소기반 폐기물 에너지화 기술이다.

보유기관 : 한국에너지기술연구원       거래조건 : 협의후 결정

기술개요

본 기술은 순산소 순환유동층 연소기술은 순환유동층 보일러와 이산화탄소(CO2) 원천분리가 가능한 순산소 연소기술이 결합된 기술

특허정보

특허명 특허번호 특허명세서
배기가스 재순환을 포함하는 안정적 물질투입을 위한 순환유동층 반응기 10-2051667
열회수와 배가스 수분제거를 통한 안정적인 순산소 연소 운전방법 10-2019-0059845
순산소 순환유동층 보일러 및 신재생에너지를 이용한 에너지순환 시스템 10-2020-0042709

기술완성도

TRL01

기초 이론/
실험

  • 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계
TRL02

실용 목적의 아이디어/
특허 등 개념 정립

  • 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
TRL03

연구실 규모의
성능 검증

  • 연구실/실험실 규모의 환경에서 기본 성능이 검증될 수 있는 단계
  • 개발하려는 시스템/부품의 기본 설계도면을 확보하는 단계
  • 모델링/설계기술 확보
TRL04

연구실 규모의
부품/시스템 성능평가

  • 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
  • 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
TRL05

시제품 제작/
성능평가

  • 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
  • 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
TRL06

Pilot 단계 시작품
성능 평가

  • 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
  • 시작품 성능평가
TRL07

Pilot 단계 시작품
신뢰성 평가

  • 시작품의 신뢰성 평가
  • 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
TRL08

시작품 인증/
표준화

  • 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
    - 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
TRL09

사업화

  • 본격적인 양산 및 사업화 단계

기술개요

- 순산소 순환유동층 연소기술은 순환유동층 보일러와 이산화탄소(CO2) 원천분리가 가능한 순산소 연소기술이 결합된 기술

- 연소 배가스를 보일러로 재순환하는 동시에 산화제로 공기 대신 순산소와 배가스 일부를 혼합 사용하여 연소 중 이산화탄소를 원천 분리하고 포집 및 재활용함으로써, 굴뚝이 필요없는 폐기물 에너지화(Waste to Energy, WtE) 플랜트 구현이 가능하여 배출가스 원천 Zero화와 함께 폐기물 처리용량을 크게 증대 시킨 폐기물 에너지화 기술임

대표도면

[굴뚝없는 WtE 열병합 발전]

기술의 우수성

- 산화제로 공기 대신 순산소와 배가스 일부를 순환 및 혼합 사용하여 CO2 원천 분리

- 산화제 농도 제어기술(O2 함량: 21~60%)로 폐기물 처리용량 3배 증가

- 배기가스 재순환 연소 및 로 내 탈황/탈질 기술로 후단 환경설비 부담 경감, 하이브리드 배기가스 제어기술로 대기오염 물질 무배출 가능

- 처리량 변동에 따른 유동층 외부 열교환 기술로 변동성 열회수 회수이용 가능

기술의 차별성

- CO2 분리 효율 최고 수준 및 안정성 : 운전 중 고농도 CO2 원천분리 (90 vol.% 이상)

- 대기오염물질, 미세먼지 감축 : 실제 배출되는 배기가스량 80% 이상 감소

- 기술 적용성이 간단하여 기존의 노후 설비 개조(Retrofit)에 용이

- 운전 용량 범위 유연성 최대 300%(동일 설비에서 연료 처리 용량 3배 이상 증가)

활용분야

- 발전사, 폐기물 소각 등 유동층 기반 발전 플랜트

- 유동층 반응기 공정 설계 및 분석(CO2 원료 산업-소화 약제, 광물화 등)

- 유동층 보일러 및 플랜트 사용자 운전 교육
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