KR100234154B1 - Coal gassification system - Google Patents

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Abstract

본 발명은 석탄가스화기 시스템에 관한 것으로서, 메탄버너의 설치 위치를 슬랙탭의 하부측에 설치하여 예열버너의 위치와 같은 위치에서 동작되도록 함으로서, 메탄버너로 미분탄이 유입되지 않도록 하고, 또한 고온의 열로 인한 메탄버너의 손상을 방지하기 위한 석탄가스화기 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention relates to a coal gasifier system, by installing the installation position of the methane burner on the lower side of the slack tap to operate at the same position as the position of the preheat burner, so that the coal dust does not flow into the methane burner, and It is an object of the present invention to provide a coal gasifier system for preventing damage to the methane burner due to heat.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해서 내부에 슬랙 탭이 설치되는 가스화기와 이 가스화기의 일측에 설치되는 예열버너 및 메탄버너로 구성되는 석탄가스화장치에 있어서, 가스화기의 슬랙 탭 하부측으로 가스화기의 외측에서 내측으로 내통되어 메탄버너화구가 형성되고, 메탄버너화구에 메탄버너가 설치되는 특징이 있다.The present invention is a coal gasifier comprising a gasifier having a slack tab installed therein and a preheat burner and a methane burner provided at one side of the gasifier, in order to achieve the above object, the gasifier is provided at the lower side of the slack tab of the gasifier. It is characterized in that the methane burner crater is formed from the outside to the inside of the methane burner, and the methane burner is installed in the methane burner crater.

Description

석탄가스화기 시스템Coal gasifier system

본 발명은 석탄가스화기 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가스화기, 예열버너 그리고 메탄버너로 구성되어 추가로 설치된 메탄버너는 가스화기 내부 온도를 고온의 상태로 유지하면서 가스화기 내부 압력을 운전 압력인 30기압까지 승압시키는 석탄가스화기 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a coal gasifier system, and more particularly, a methane burner further comprised of a gasifier, a preheat burner, and a methane burner maintains the internal temperature of the gasifier at a high temperature, thereby operating pressure inside the gasifier. The present invention relates to a coal gasifier system for boosting up to 30 atmospheres of phosphorus.

일반적으로 석탄가스는 석탄을 고온 건류(1000℃ 이상)하여 얻어낸 조제가스를 정제한 것으로 공업용 또는 화학공정용 연료로 사용된다. 이처럼 석탄으로부터 공업용 및 화학공정용 연료를 얻기 위해서 석탄은 미분탄 상태로 화기에 투입되어 불완전 연소를 거치게 되면 휘발성 물질이 생성된다. 이때 생성된 불완전 연소 물질인 휘발성 물질은 정제과정을 거쳐 필요한 공업용 연료나 발전소의 연료 및 화학공정용 연료 등으로 사용하게 된다.In general, coal gas is a refined gas produced by coal drying at high temperature (1000 ° C. or higher), and is used as a fuel for industrial or chemical process. As such, in order to obtain industrial and chemical process fuels from coal, coal is injected into firearms in pulverized coal and undergoes incomplete combustion to generate volatile substances. At this time, the volatile material, which is an incomplete combustion material, is used as an industrial fuel, a fuel of a power plant, and a fuel for chemical process through a refining process.

다음은 석탄을 산화제 및 증기와 반응시켜 얻은 고온, 고압의 가스를 이용하는 석탄가스화 복합발전(IGCC, Integrated Gasification Combined Cycle) 시스템에 관한 전체적인 구성을 나타낸 것이다.The following shows the overall configuration of the Integrated Gasification Combined Cycle (IGCC) system using high-temperature, high-pressure gas obtained by reacting coal with oxidant and steam.

도 1 은 일반적인 석탄가스화기를 이용한 복합발전 시스템을 도시한 구성도이고, 도 2 는 종래의 석탄가스화기 가압버너 시스템을 도시한 개략도이다.1 is a block diagram showing a combined power generation system using a general coal gasifier, Figure 2 is a schematic diagram showing a conventional coal gasifier pressure burner system.

도 1 에 도시된 바와 같이 석탄가스화기를 이용한 복합발전 시스템은 석탄을

Figure kpo00001
,
Figure kpo00002
등의 가연성 가스연료로 전환하는 석탄가스화장치(100), 석탄가스 내의 황성분 및 고형입자(분진)를 제거하는 가스정화장치(200) 그리고 석탄가스를 연소시켜 터빈을 돌려 전기를 생산하는 가스터빈 시스템(300) 및 가스터빈 배기가스 폐열을 이용하여 전기를 추가 생산하는 증기터빈 시스템(400)으로 구성된다.As shown in FIG. 1, the combined cycle system using coal gasifiers uses coal.
Figure kpo00001
,
Figure kpo00002
Coal gasifier 100 for converting to flammable gas fuel, gas purifier 200 for removing sulfur and solid particles (dust) in coal gas, and gas turbine system for producing electricity by burning coal gas and turning turbines 300 and a steam turbine system 400 that further generates electricity using gas turbine exhaust heat.

석탄가스화장치(100)의 가스화기(110)로 이송된 미분탄이 불완전 연소되어 가스가 생성되고, 생성된 가스는 가스정화장치(200)의 냉각기(210)를 통해 저온·저압 상태로 사이클론 집진기(220)를 거쳐 분진이 제거되고, 또한 유황성분이 제거되는 정제과정을 통해 발전용 연료로서의 석탄가스가 얻어진다.The pulverized coal transported to the gasifier 110 of the coal gasifier 100 is incompletely burned to generate gas, and the generated gas is stored at a low temperature and low pressure through the cooler 210 of the gas purifier 200. Coal gas as a fuel for power generation is obtained through the purification process in which dust is removed and sulfur content is removed.

한편 정제과정을 통해 얻어진 석탄가스는 가스터빈 시스템(300)의 연소기(310)를 통해 연소되어 터빈을 가동시킴으로써 전기를 생산한다. 이때 증기터빈 시스템(400)은 폐열회수 보일러(410)를 통해서 가스터빈을 가동시키고 난 후의 배기가스 폐열을 회수하고, 또한 석탄가스화장치(100)의 가스화기(110)로부터 발생되는 폐열을 회수하여 증기터빈을 가동시켜 전기를 추가 생산하게 된다.Meanwhile, coal gas obtained through the refining process is combusted through the combustor 310 of the gas turbine system 300 to generate electricity by operating a turbine. In this case, the steam turbine system 400 recovers waste heat after exhausting the gas turbine through the waste heat recovery boiler 410, and also recovers waste heat generated from the gasifier 110 of the coal gasifier 100. The steam turbine is operated to produce additional electricity.

도 2 는 석탄가스화 복합발전 시스템의 석탄가스화기(110)를 도시한 것으로서, 이 석탄가스화기(110)는 일종의 연소로이다. 석탄가스화기(110)의 내부에는 내화벽(111)이 설치되고, 내화벽(111) 하부측에는 유동 슬랙(Slag, 광재. 용광로 큐폴러 등에서 광석이나 금속을 녹일 때 용제(溶劑)나 비금속 물질, 금속 산화물 등이 쇳물 위에 뜨거나 찌꺼기로 남는 것의 총칭)이 유출 처리되도록 만들어진 슬랙 탭(Slag-tap, 유동 슬랙을 연속적으로 유출 처리되도록 만들어진 부재를 말함. 112)이 설치된다.2 shows a coal gasifier 110 of a coal gasification combined cycle system, which is a kind of combustion furnace. The fire wall 111 is installed inside the coal gasifier 110, and when the ore or the non-metallic material is dissolved in the slag (slag, slag, furnace cupola, etc.) in the lower side of the fire wall 111, A slag-tap, which is a generic term for a metal oxide or the like that floats on waste or remains as waste, is a member made to continuously flow out a flowing slag.

슬랙 탭(112)의 하부측으로는 가스화기(110)를 상압에서만 일정온도 이상으로 예열시키며, 액화석유가스(LPG, Liquefied Petroleum Gas)를 연료로 하는 예열버너(115)가 설치되는데, 이 예열버너(115)는 슬랙 탭(112) 하부측의 가스화기(110) 외측에서 내측으로 내통되어 형성된 예열버너화구(113)를 통해서 설치된다. 또한 예열버너화구(113) 일측에는 개폐밸브(114)가 설치되어 예열버너화구(113)를 개폐하게 된다.On the lower side of the slack tab 112, the preheat burner 115 for preheating the gasifier 110 above a certain temperature only at atmospheric pressure and using liquefied petroleum gas (LPG) is installed. The 115 is installed through the preheat burner 113 formed inwardly from the outside of the gasifier 110 on the lower side of the slack tab 112. In addition, an on-off valve 114 is installed at one side of the preheat burner crater 113 to open and close the preheat burner crater 113.

한편 슬랙 탭(112)의 상부측으로는 가스화기(110)의 외측으로부터 내측으로 내통되어 미분탄과 산소 및 질소가 공급되는 미분탄 공급구(116)가 형성되고, 또한 미분탄 공급구(116)에 근접하여 메탄가스를 연료로 가스화기(110)를 예열 및 가압시키는 메탄버너(118)가 설치되는데, 이 메탄버너(118)는 슬랙 탭(112)의 상부측으로 가스화기(110)의 외측에서 내측으로 내통되어 형성되는 메탄버너화구(117)를 통해서 설치된다.On the other hand, in the upper side of the slack tab 112, the pulverized coal supply port 116 is formed through the inner side from the outside of the gasifier 110 to supply the pulverized coal, oxygen and nitrogen, and is also close to the pulverized coal supply port 116. A methane burner 118 is installed to preheat and pressurize the gasifier 110 by using methane gas as a fuel. The methane burner 118 is inwardly flowed from the outside of the gasifier 110 to the upper side of the slack tab 112. It is installed through the methane burner crater 117 is formed.

이와 같이 구성된 석탄가스화기 장치(100)의 운전은 다음과 같다. 가스화기(110) 내부의 압력이 상압 상태에서 통상적인 액화석유가스와 공기를 사용하는 예열버너(115)를 이용하여 가스화기(110) 내부의 내화벽(111) 온도를 1200℃ 정도로 예열한다. 내화벽(111)의 온도가 1200℃ 정도로 예열되면 액화석유가스와 공기를 사용하는 예열버너(115)의 점화율(Firing Rate)을 감소시키고, 감소된 점화율 만큼 메탄과 산소 및 질소를 사용하는 메탄버너(118)를 공급한다.The operation of the coal gasifier 100 configured as described above is as follows. The pressure inside the gasifier 110 is preheated to about 1200 ° C. using the preheat burner 115 that uses conventional liquefied petroleum gas and air at atmospheric pressure. When the temperature of the fire resistant wall 111 is preheated to about 1200 ° C., the firing rate of the preheat burner 115 using liquefied petroleum gas and air is reduced, and the methane, oxygen, and nitrogen are used as much as the reduced ignition rate. Methane burner 118 is supplied.

그러나 전술한 바와 같이 석탄가스화장치를 운전하는데 있어 메탄버너의 예열위치가 미분탄이 공급되는 위치와 인접해 있어 미분탄 및 비산재가 메탄버너로 유입되는 문제점이 있다.However, as described above, in the operation of the coal gasifier, the preheating position of the methane burner is adjacent to the position where the pulverized coal is supplied, so that the pulverized coal and fly ash are introduced into the methane burner.

다른 문제점으로는 석탄가스화 반응시 고온의 열로 인해 메탄버너노즐이 손상되는 문제가 있다.Another problem is that the methane burner nozzle is damaged by the high temperature heat during the coal gasification reaction.

또 다른 문제점으로 메탄버너의 위치가 슬랙 탭 상부에 있어 가스화기의 운전 정지시 슬랙 탭 주위에 응고되는 슬랙의 제거가 용이하지 못한 단점이 있다.In another problem, since the position of the methane burner is located above the slack tab, it is not easy to remove the slack solidified around the slack tab when the gasifier is stopped.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명은 메탄버너의 설치 위치를 슬랙 탭의 하부측에 설치하여 예열버너의 위치와 같은 위치에서 동작되도록 함으로서, 메탄버너로 미분탄이 유입되지 않도록 하고, 또한 메탄버너의 손상을 방지하기 위한 석탄가스화기 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-described problems, the present invention is installed in the lower side of the slack tab of the installation position of the methane burner to operate at the same position as the position of the preheat burner, so that the pulverized coal is not introduced into the methane burner It is also an object of the present invention to provide a coal gasifier system to prevent damage to the methane burner.

본 발명의 다른 목적은 가스화기의 운전 정지시 슬랙 탭 주위에 응고되는 슬랙의 제거가 용이하도록 함에 있다.Another object of the present invention is to facilitate the removal of the slag solidified around the slack tab when the gasifier is stopped.

도 1 은 종래의 석탄가스화기를 이용한 복합발전 시스템을 도시한 구성도.1 is a block diagram showing a combined cycle power generation system using a conventional coal gasifier.

도 2 는 종래의 석탄가스화기 가압 버너 시스템을 도시한 개략도.2 is a schematic view showing a conventional coal gasifier pressurized burner system.

도 3 은 본 발명의 석탄가스화기 예열 및 가압버너 시스템을 도시한 개략도.Figure 3 is a schematic diagram showing a coal gasifier preheating and pressure burner system of the present invention.

도 4 는 본 발명의 석탄가스화기 메탄버너 시스템을 도시한 평면 개략도.4 is a schematic top view of the coal gasifier methane burner system of the present invention.

도 5 는 본 발명의 석탄가스화기 메탄버너 시스템을 도시한 측면 개략도.Figure 5 is a side schematic view showing a coal gasifier methane burner system of the present invention.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

100. 석탄가스화장치 110. 가스화기100. Coal gasifier 110. Gasifier

111. 내화벽 112. 슬랙 탭111. Fireproof Walls 112. Slack Tabs

113. 예열버너화구 114. 개폐밸브113. Preheat burner crater 114. Valve

115. 예열버너 116. 미분탄 공급구115. Preheat burner 116. Pulverized coal supply port

117. 메탄버너화구 118. 메탄버너117. Methane burner crater 118. Methane burner

118a. 메탄가스 공급노즐 118b. 점화기118a. Methane gas supply nozzle 118b. Igniter

118c. 산소 공급구 120. 화염감지기118c. Oxygen Supply 120. Flame Detector

200. 가스정화장치 300. 가스터빈 시스템200. Gas Purifier 300. Gas Turbine System

400. 증기터빈 시스템400. Steam Turbine Systems

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해서 다음과 같이 구성된다. 즉 내부에 슬랙 탭이 설치되는 가스화기와 이 가스화기의 일측에 설치되는 예열버너 및 메탄버너로 구성되는 석탄가스화장치에 있어서, 가스화기의 슬랙 탭 하부측으로 가스화기의 외측에서 내측으로 내통되어 메탄버너화구가 형성되고, 메탄버너화구에 메탄버너가 설치되는 특징이 있다.The present invention is configured as follows in order to achieve the above object. That is, in a coal gasifier comprising a gasifier in which a slack tab is provided inside, and a preheat burner and a methane burner installed at one side of the gasifier, the inner side of the gasifier is passed from the outside to the inside of the gasifier to the methane burner. The crater is formed, the methane burner is characterized in that the methane burner is installed.

전술한 구성의 메탄버너는 공급원으로부터 공급된 메탄가스가 가스화기의 내측으로 공급되도록 하는 메탄가스 공급노즐과 이 메탄가스 공급노즐을 통해서 공급된 메탄가스에 점화를 하는 점화기 및 가스화기의 내측으로 산소와 질소가 공급되도록 메탄버너화구 외측의 일측으로부터 내측으로 관통되어 형성되는 산소 공급구가 구비될 수 있다.The methane burner of the above-described configuration has a methane gas supply nozzle for allowing the methane gas supplied from the source to be supplied to the inside of the gasifier, and an igniter for igniting the methane gas supplied through the methane gas supply nozzle and the oxygen inside the gasifier. And an oxygen supply port formed to penetrate inward from one side of the outer side of the methane burner so that nitrogen is supplied.

또한 가스화기의 슬랙 탭 하부측으로 가스화기의 외측에서 내측으로 내통되어 예열버너화구가 형성되고, 이 예열버너화구에 예열버너가 설치될 수 있다.In addition, the preheat burner crater is formed by passing from the outside to the inside of the gasifier to the lower side of the slab tab of the gasifier, and the preheat burner may be installed in the preheat burner crater.

한편 전술한 예열버너와 메탄버너의 일측에는 화염감지기가 더 설치될 수 있다.Meanwhile, a flame detector may be further installed at one side of the preheat burner and the methane burner.

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of the present invention;

도 3 은 본 발명의 석탄가스화기 예열 및 가압버너 시스템을 도시한 개략도이다.Figure 3 is a schematic diagram showing a coal gasifier preheating and pressure burner system of the present invention.

도 3 에 도시된 바와 같이 본 발명의 석탄가스화기 시스템의 석탄가스화장치(100)는 가스화기(110), 예열버너(115) 및 메탄버너(118)로 크게 구성된다. 이와 같이 구성된 본 발명의 석탄가스화장치(100)는 가스화기(110) 내부의 슬랙 탭(112) 하부측으로 가스화기(110)의 외측에서 내측으로 내통되어 메탄버너화구(117)가 형성되고, 이 메탄버너화구(117)에 메탄버너(118)가 설치된다.As shown in FIG. 3, the coal gasifier 100 of the coal gasifier system of the present invention includes a gasifier 110, a preheat burner 115, and a methane burner 118. The coal gasifier 100 of the present invention configured as described above is introduced into the lower side of the slack tab 112 in the gasifier 110 from the outside of the gasifier 110 to the inside to form a methane burner crater 117. The methane burner 118 is installed in the methane burner crater 117.

즉 슬랙 탭(112) 하부로 가스화기(110)의 외측에서 내측 상부로 내통되어 형성되는 예열버너화구(113)와 메탄버너화구(117) 각각의 내측에 예열버너(115)와 메탄버너(118)가 설치된다. 다시 언급하면 슬랙 탭(112) 하부측에서 메탄버너(118)를 예열버너(115)의 위치와 같은 위치에서 동작되도록 한 것이다.That is, the preheat burner 115 and the methane burner 118 inside the preheat burner crater 113 and the methane burner crater 117, which are formed by being introduced into the upper portion from the outside of the gasifier 110 to the lower portion of the slack tab 112. ) Is installed. In other words, the methane burner 118 at the lower side of the slack tab 112 is operated at the same position as that of the preheat burner 115.

도 4 는 본 발명의 석탄가스화기 메탄버너 시스템을 도시한 평면 개략도이고, 도 5 는 본 발명의 석탄가스화기 메탄버너 시스템을 도시한 측면 개략도이다.4 is a schematic top view of the coal gasifier methane burner system of the present invention, and FIG. 5 is a side schematic view of the coal gasifier methane burner system of the present invention.

도 4 및 도 5 에 도시된 바와 같이 전술한 메탄버너(118)는 가스 공급원으로부터 공급된 메탄가스가 가스화기(110)의 내측으로 공급되도록 메탄가스 공급노즐(118a)이 구비되고, 이 메탄가스 공급노즐(118a)을 통해서 공급된 메탄가스에 점화를 하는 점화기(118b) 및 가스화기(110)의 내측으로 산소와 질소가 공급되도록 메탄버너화구(117) 외측의 일측으로부터 내측으로 관통되어 형성되는 산소 공급구(118c)가 구비되어 이루어진다.As illustrated in FIGS. 4 and 5, the methane burner 118 described above is provided with a methane gas supply nozzle 118a such that methane gas supplied from a gas source is supplied into the gasifier 110. It is formed penetrating inward from one side of the methane burner crater 117 so that oxygen and nitrogen are supplied into the igniter 118b and the gasifier 110 for igniting the methane gas supplied through the supply nozzle 118a. An oxygen supply port 118c is provided.

이때 메탄가스 공급노즐(118a)은 메탄버너화구(117)의 내측면을 따라 가스화기(110)의 내경 선단에 이르도록 설치되며, 점화기(118b)는 메탄버너화구(117)의 중심을 지나 메탄가스 공급노즐(118a)의 끝단에 이르러 설치된다.At this time, the methane gas supply nozzle 118a is installed to reach the inner diameter tip of the gasifier 110 along the inner surface of the methane burner crater 117, and the igniter 118b passes through the center of the methane burner crater 117. It is installed reaching the end of the gas supply nozzle 118a.

이와 같은 구성의 본 발명은 메탄가스 공급노즐(118a)을 통해서 메탄가스를 공급하고, 또한 산소 공급구(118c)를 통해서 산소와 질소를 공급하여 예열버너(115)와 메탄버너(118)를 동시에 사용할 수 있도록 한 것이다.According to the present invention, the methane gas is supplied through the methane gas supply nozzle 118a, and oxygen and nitrogen are supplied through the oxygen supply port 118c to simultaneously supply the preheat burner 115 and the methane burner 118. It is intended to be used.

한편 예열버너(115)와 메탄버너(118)에는 가스화기(110) 내부의 화염을 감지하는 화염감지기(120)가 설치되어 가스화기(11) 내의 화염이 감지되지 않는 경우 액화석유가스 및 메탄가스의 공급이 자동으로 차단되어 가스화기 내부로 연료가 유입되는 것을 막아 가스의 잔존으로 인한 가스화기(110) 내부의 폭발 현상을 예방하고 있다.On the other hand, in the preheat burner 115 and the methane burner 118, a flame detector 120 for detecting a flame inside the gasifier 110 is installed so that when the flame in the gasifier 11 is not detected, liquefied petroleum gas and methane gas The supply of is automatically blocked to prevent fuel from flowing into the gasifier, thereby preventing an explosion in the gasifier 110 due to the remaining gas.

이와 같이 구성된 본 발명의 석탄가스화장치는 메탄버너(118)가 가스화기(110) 내부의 온도를 고온의 상태로 유지하면서 가스화기(110) 내부 압력을 운전 압력인 30 기압까지 승압시키는 역할을 하게 된다.The coal gasifier of the present invention configured as described above allows the methane burner 118 to pressurize the pressure inside the gasifier 110 to 30 atm, which is an operating pressure while maintaining the temperature inside the gasifier 110 at a high temperature. do.

한편 메탄을 연료로 사용한 이유는 가스화기(110)의 운전 압력인 30 기압에서도 연료가 기체 상태로 유지되기 때문이다.The reason why methane is used as a fuel is that the fuel is maintained in a gaseous state even at 30 atm, which is an operating pressure of the gasifier 110.

이처럼 슬랙 탭(112) 하부측에 예열버너(115)와 메탄버너(118)를 설치하여 같은 위치에서 동작되도록 함으로써 메탄버너(118)로의 미분탄 및 산화제의 유입을 방지할 수 있다. 또한 슬랙 탭(112) 상단에 응고되는 슬랙의 제거가 용이하게 된다.As such, by installing the preheat burner 115 and the methane burner 118 at the lower side of the slack tab 112 to operate at the same position, it is possible to prevent inflow of pulverized coal and oxidant to the methane burner 118. In addition, it is easy to remove the slack solidified on the top of the slack tab 112.

이하 석탄가스화기 시스템의 운전을 기술한다.The operation of the coal gasifier system is described below.

가스화기(110) 내부의 압력이 상압 상태에서 통상적인 액화석유가스(LPG, Liquefied Petroleum Gas)와 공기를 사용하는 예열버너(115)를 이용하여 가스화기(110) 내부의 내화벽(111) 온도를 1200℃ 정도로 예열한다. 내화벽(111)의 온도가 1200℃ 정도로 예열되면 예열버너(115)의 점화율(Firing Rate)을 감소시키고, 감소된 점화율 만큼 메탄과 산소 및 질소를 사용하는 메탄버너(118)를 공급한다.The temperature of the fireproof wall 111 inside the gasifier 110 using a preheat burner 115 using a conventional liquefied petroleum gas (LPG) and air at a pressure inside the gasifier 110 at atmospheric pressure. Preheat to about 1200 ℃. When the temperature of the fireproof wall 111 is preheated to about 1200 ° C., the firing rate of the preheat burner 115 is reduced, and the methane burner 118 using methane, oxygen, and nitrogen is supplied by the reduced ignition rate. .

한편 메탄버너(118)의 점화율을 점점 증가시키고, 반면 예열버너(115)의 점화율을 점점 감소시킨다. 그리고 예열버너(115)를 완전히 끄고 대신 가스화기(110) 내의 모든 점화율을 메탄버너(118)를 이용하여 공급한다. 이때 메탄버너(118)의 발열량은 최소한 가스화기(110) 내의 온도를 1200℃ 정도로 유지시킬 수 있을 정도이어야 한다.Meanwhile, the ignition rate of the methane burner 118 is gradually increased, while the ignition rate of the preheat burner 115 is gradually decreased. Then, the preheat burner 115 is completely turned off and instead all the ignition rate in the gasifier 110 is supplied using the methane burner 118. At this time, the calorific value of the methane burner 118 should be at least enough to maintain the temperature in the gasifier 110 to about 1200 ℃.

예열버너(115)는 가스화기(110)로부터 완전히 분리시키고, 개폐밸브(114)를 이용하여 가스화기(110)로부터 완전히 고립시키고, 가스화기(110) 후단에 설치된 압력조절밸브(도시하지 않음)를 닫기 시작하여 가스화기(110) 내부 압력을 상승시킨다.The preheat burner 115 is completely separated from the gasifier 110, completely isolated from the gasifier 110 using the on / off valve 114, and a pressure control valve (not shown) installed at the rear of the gasifier 110. Start to close the gasifier 110 to increase the pressure inside.

가스화기(110)의 내부 압력이 운전 압력(30 기압)에 도달하면 메탄버너(118)를 끄고, 가스화기(110)의 내부를 고온, 고압의 상태로 유지한 채로 가스화기(110) 내부에 미분탄 공급구(116)을 통해서 미분탄과 산화제를 공급하여 가스화를 시킨다.When the internal pressure of the gasifier 110 reaches the operating pressure (30 atm), the methane burner 118 is turned off, and the gasifier 110 is maintained inside the gasifier 110 while maintaining the inside of the gasifier 110 at a high temperature and a high pressure. Pulverized coal and an oxidant are supplied through the pulverized coal supply port 116 to gasify.

가스화기(110)의 운전이 끝날 때 메탄버너(118)를 다시 켜 슬랙 탭(112) 부위를 고온의 상태로 계속 유지시켜 운전 정지시 슬랙 탭(112) 주위에서 슬랙(재가 녹아 유동되는 물질)이 응고되는 경우를 방지하여 슬랙 탭(112)이 막히지 않도록 한다.When the gasifier 110 is finished, the methane burner 118 is turned on again to keep the slack tab 112 at a high temperature so that the slack (material melted and flows) around the slack tab 112 when the operation is stopped. The slack tab 112 is prevented from clogging by preventing the solidification.

한편 가스화기(110) 후단에 설치된 압력조절밸브(도시하지 않음)를 서서히 열어 가스화기(110) 내부 압력을 감소시키고, 그리고 미분탄과 산화제의 공급량을 서서히 감소시킨다.Meanwhile, the pressure control valve (not shown) installed at the rear end of the gasifier 110 is gradually opened to reduce the pressure inside the gasifier 110, and the supply amount of pulverized coal and oxidant is gradually reduced.

가스화기(110) 내부의 압력이 상압으로 되면 미분탄과 산화제의 공급을 차단하고, 메탄과 산소를 사용하는 메탄버너(118)는 가스화기(110) 내부의 슬랙이 완전히 흘러내릴 때까지 메탄버너(118)의 점화율을 유지시킨다.When the pressure inside the gasifier 110 is at atmospheric pressure, the supply of pulverized coal and oxidant is cut off, and the methane burner 118 using methane and oxygen has a methane burner until the slag inside the gasifier 110 flows completely. Maintain the ignition rate of 118).

가스화기(110) 내부의 슬랙이 완전히 흘러내리면 메탄버너(118)를 끈다.When the slack inside the gasifier 110 flows down completely, the methane burner 118 is turned off.

이처럼 예열버너(115)와 메탄버너(118)를 이용하여 가스화기(110)를 가압시키므로 운전 및 제어가 용이하다. 또한 단시간 내에 가스화기를 운전 압력에 도달시킬 수 있다.As such, since the gasifier 110 is pressurized by using the preheat burner 115 and the methane burner 118, operation and control are easy. It is also possible to reach the operating pressure of the gasifier within a short time.

이와 같이 가스화장치(100)의 일련의 운전과정을 통해 불완전 연소된 가스를 얻어 정제과정을 거쳐 공업용 연료로서의 석탄가스를 얻게 된다. 이처럼 얻어진 석탄가스를 연소시켜 가스터빈을 돌리고, 또한 연소되는 과정에서의 폐열을 이용하여 증기터빈을 돌림으로써 전기를 생산하게 된다.As described above, incompletely burned gas is obtained through a series of operating processes of the gasifier 100, and thus, coal gas as an industrial fuel is obtained. The coal gas thus obtained is burned to turn the gas turbine, and the steam turbine is turned by using the waste heat in the combustion process to generate electricity.

본 발명은 전술한 실시 예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made within the scope of the technical idea of the present invention.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면 슬랙 탭 하부측으로 예열버너와 메탄버너를 설치하여 운전함으로서, 메탄버너로의 미분탄과 산화제의 유입이 방지되는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the preheat burner and the methane burner are installed at the lower side of the slack tab, thereby preventing the inflow of pulverized coal and oxidant into the methane burner.

또한 슬랙 탭의 하부측에 설치됨으로서, 석탄가스화 반응시 고온의 열로부터 메탄버너의 손상을 막을 수 있는 효과가 있다.In addition, it is provided on the lower side of the slack tab, there is an effect that can prevent the damage of the methane burner from high temperature heat during the coal gasification reaction.

또 다른 효과는 운전 정지시 슬랙 탭 주위에서 응고되는 슬랙의 제거가 용이한 효과가 있다.Another effect is that the slag solidified around the slack tap is easily removed when the vehicle is stopped.

Claims (4)

내부에 슬랙 탭이 설치되는 가스화기와 상기 가스화기의 일측에 설치되는 예열버너 및 메탄버너로 구성되는 석탄가스화장치에 있어서,In the coal gasifier comprising a gasifier and a preheat burner and a methane burner installed on one side of the gasifier, the slack tab is provided therein, 상기 가스화기의 슬랙 탭 하부측으로 상기 가스화기의 외측에서 내측으로 내통되어 메탄버너화구가 형성되고, 상기 메탄버너화구에 상기 메탄버너가 설치되는 것을 특징으로 하는 석탄가스화기 시스템.And a methane burner crater is formed from the outside of the gasifier to the lower side of the slack tab of the gasifier, and the methane burner is installed in the methane burner crater. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 메탄버너는 공급원으로부터 공급된 메탄가스가 상기 가스화기의 내측으로 공급되도록 하는 메탄가스 공급노즐;The methane burner may include a methane gas supply nozzle for supplying methane gas supplied from a source to the inside of the gasifier; 상기 메탄가스 공급노즐을 통해서 공급된 메탄가스에 점화를 하는 점화기 및Igniter for igniting the methane gas supplied through the methane gas supply nozzle and 상기 가스화기의 내측으로 산소와 질소가 공급되도록 상기 메탄버너화구 외측의 일측으로부터 내측으로 관통되어 형성되는 산소 공급구가 구비된 것을 특징으로 하는 석탄가스화기 시스템.Coal gasifier system, characterized in that the oxygen supply port is formed to penetrate inward from one side of the outside of the methane burner so that oxygen and nitrogen is supplied to the inside of the gasifier. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 가스화기의 슬랙 탭 하부측으로 상기 가스화기의 외측에서 내측으로 내통되어 예열버너화구가 형성되고, 상기 예열버너화구에 상기 예열버너가 설치되는 것을 특징으로 하는 석탄가스화기 시스템.And a preheat burner crater is formed from the outside of the gasifier to the inside of the slack tab lower side of the gasifier, and the preheat burner is installed in the preheat burner crater. 제 3 항에 있어서, 상기 예열버너와 메탄버너의 일측에는 화염감지기가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 석탄가스화기 시스템.The coal gasifier system according to claim 3, wherein a flame detector is further installed at one side of the preheat burner and the methane burner.
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