| 요약 |
본 발명은 유기 랭킨 사이클을 이용한 고함수 물질 건조시스템 및 그 건조시스템을 이용한 건조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연소 배기가스를 이용하여 고함수 물질을 직접접촉 방식으로 건조하는 장치의 후단부에 유기 랭킨 사이클로 전력을 생산하는 터빈을 설치하고, 유기 랭킨 사이클의 기화기에서 응축된 수증기는 연소장치에 유입시켜 응축수로 재활용하는 한편, 온도가 떨어진 배기가스는 기존 희석용 공기 대신 사용되도록 함으로써 연소장치의 연료를 절감할 수 있도록 하여, 악취 및 유해가스 처리장치의 부하를 현저히 줄일 수 있는 유기 랭킨 사이클을 이용한 고함수 물질 건조시스템 및 그 건조시스템을 이용한 건조방법에 관한 것이다.이를 위하여, 본 발명인 유기 랭킨 사이클을 이용한 고함수 물질 건조시스템은, 고함수 물질 건조장치; 상기 고함수 물질 건조장치 후단부에 장착되는 1차 열교환기; 수증기의 잠열과 배기가스의 현열을 회수하는 상기 1차 열교환기에서 온도가 60~90℃로 배출되는 배기가스 일부를 건조용 연료 연소 배기가스 온도 조절용으로 고함수 물질 건조장치에 주입하는 희석 배기가스 주입장치; 배출되는 배기가스 중에 포함된 악취물질, 분진, 유해가스를 제거하는 악취 및 유해가스 처리장치; 상기 1차 열교환기의 하단부에 설치되되, 수증기가 응축되어 발생하는 응축수를 저장하는 응축수 탱크; 상기 응축수 탱크에 내장되어 연소장치로 유입되는 연소용공기와 1차 열교환기로부터 유입되는 응축수를 상호 열교환시키는 3차 열교환기; 터빈으로부터 유입되는 가스를 2차 액화(열교환)시키는 2차 열교환기; 상기 2차 열교환된 작동유체를 기화시키는 기화기; 기화된 상기 작동유체를 이용하여 전력을 생산하는 발전용 터빈; 상기 터빈에서 유입되어 2차 열교환된 작동유체를 응축시키는 응축기; 상기 응축기에서 응축된 작동유체를 기화시키기 위하여 기화기로 압송하는 펌프를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.한편, 유기 랭킨 사이클을 이용한 고함수 물질 건조 방법은, 고함수 물질 건조장치(10)에서 배출되는 수증기의 함량은 10~70 중량%, 기타 이산화탄소, 질소 등의 배기가스 함량은 30~90 중량%이며, 온도는 105~200℃ 인 것을 특징으로 한다.이때, 상기 고함수 물질 건조장치(10)에서 배출되어 1차 열교환기에서 방열되는 수증기는 응축되어 60~99℃의 응축수로 배출되어 3차열교환기에서 보일러 연소공기를 예열하는데 이용되며, 상기 고함수 물질 건조장치(10) 출구에서 배출되는 수증기와 배기가스에서 열을 회수하여 기화기(80)에서 사용하는 열매체는 물을 사용하는 것으로 하고, 고함수 물질 건조장치(10)에 이용되는 작동 유체는 수소불화탄소화합물(HFC-R245fa)인 것을 특징으로 한다.이와 같이 이루어지는 본 발명은, 종래 생활폐기물 등 고함수 물질과 고온의 연소배기가스가 직접 접촉하여 건조하는 시스템에서는 외부로 배출되는 막대한 양의 수증기가 보유한 잠열과 포화 또는 불포화 배기가스의 현열을 거의 이용하지 못하는 문제점을 해결하는 효과를 가지고 있다.또한, 본 발명은 에너지 소비가 큰 종래 건조 시스템에 비하여, 건조장치에서 120~150℃로 배출되는 수증기와 배기가스 혼합 기체에 유기 렌킨 사이클을 적용하여 여기서 발생되는 에너지(전기)를 얻는 효과도 있다.이외에도 본 발명은, 처리 공정에서 발생하는 수증기 응축수의 열을 회수하여 보일러용 공기를 예열하고 수증기가 응축된 후 약 60~90℃ 정도인 배기가스를 건조장치용 연소장치의 연소 배기가스 온도 조절용으로 재사용할 수 있으므로, 외기를 이용하여 온도를 조절하는 종래장치와 비교하면, 배기가스의 현열을 이용할 수 있는 장점과 함께 전체 시스템의 열효율을 증가시키는 효과를 예상할 수 있다.
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