KR100236557B1

KR100236557B1 - Device for reducing fly ash of pulverised coal

Info

Publication number: KR100236557B1
Application number: KR1019980005102A
Authority: KR
Inventors: 김성완; 손응권; 현주수; 최상일; 이시훈; 박주식; 임영준
Original assignee: 최수현; 한국에너지기술연구소
Priority date: 1998-02-19
Filing date: 1998-02-19
Publication date: 2000-03-02
Also published as: KR19990070325A

Abstract

본 발명은 비산회 미연탄소분 저감장치에 관한 것으로, 특히 화력발전소의 연소로에서 연료가 연소되면서 생성 배출되는 비산회 즉, 타고남은 재를 미연 탄소분의 함량이 감소될 수 있도록 한 구조이다. 이는 3중 선회 연소방식을 채택하여 로 내로 유입되는 비산회를 내벽을 따라 냉각 공기와 함께 유입시킴으로서 로 벽의 융착을 방지하고, 3중 선회 흐름에 의하여 잔류연소 시간을 늘려 연소장치를 소형화하고 연소효율을 극대화시킨 것이다. 한편, 1차, 2차 포집기에 의하여 미연탄소 함량 별 분급포집이 가능토록 하여 1차 포집에 의한 미연탄소분은 재차 연소가 반복적으로 이루어 질 수 있도록 하여 미연탄소분의 함량을 낮춤으로서 단순 폐기 매립되어지는 비산회를 시멘트 혼화재등의 산업용 재료로 제조 공급할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to an apparatus for reducing fly ash unburned carbon powder, and in particular, a fly ash that is produced and discharged as fuel is burned in a combustion furnace of a thermal power plant, that is, a structure that allows the content of unburned carbon powder to be reduced. By adopting triple swing combustion method, the fly ash flowing into the furnace is introduced along with the cooling air along the inner wall to prevent fusion of the furnace wall, and by increasing the residual combustion time by the triple swing flow, the combustion device is miniaturized and the combustion efficiency is increased. Is to maximize. On the other hand, the primary and secondary collectors allow the classification and collection of unburned carbon content, so that the unburned carbon powder from the first collection can be repeatedly burned, thereby reducing the content of unburned carbon powder. Fly ash can be manufactured and supplied with industrial materials such as cement admixtures.

Description

Fly ash unburned carbon powder reduction device

본 발명은 비산회 미연탄소분 저감장치에 관한 것으로, 특히 화력발전소의 연소로에서 연료가 연소되면서 생성 배출되는 비산회 즉, 타고남은 재를 미연 탄소분의 함량이 감소 될 수 있도록 3중 선회연소 방식을 채택하고, 여기에서 배출된 비산회를 시멘트 혼화제등의 산업용 자재로 재생산하기에 적합토록 한 연소장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for reducing fly ash unburned carbon powder, and in particular, a triple swing combustion method is adopted to reduce the content of unburned ash in fly ash that is generated and discharged as fuel is burned in a combustion furnace of a thermal power plant. The present invention relates to a combustion apparatus suitable for the reproduction of fly ash discharged here from industrial materials such as cement admixtures.

본 발명은 LPG등의 보조연료를 사용 비산회를 직접 가열하여 비용융 상태의 비산회를 제조하는 기술로서, 비산회를 재활용하기 위하여는 미연 탄소분의 제거가 필수적인바, 종래의 미연 탄소분 제거 방법으로는 매개체를 이용한 부유 침강법과 본 발명의 채택 방식인 산화제거 방식 중에는 스크류공급 방식의 간접산화 기술이 있으나, 이들 종래 기술은 단위 시간당 처리할 수 있는 용량이 적고 열 공급원으로 전기를 사용하기 때문에 비경제적인 결점이 있었다.The present invention is a technique for manufacturing fly ash in a non-melted state by directly heating fly ash using an auxiliary fuel such as LPG, in order to recycle fly ash, it is necessary to remove unburned carbon powder. Among the suspended sedimentation methods and the deoxidation method adopted by the present invention, there is a screw feed method of indirect oxidation. However, these conventional technologies have an uneconomical disadvantage because they have a small capacity to process per unit time and use electricity as a heat source. .

본 발명은 이와 같은 제 결점을 해결하기 위하여 안 출한 것으로서, 단위 시간당 비산회 처리용량을 증가시키고 장치를 소형화함으로서 사용되는 보조연료량을 최소화하여 경제적인 연소장치를 제공하기 위한 것으로 장치를 소형화 하기 위하여 선회연소 방식을 택하였으며, LPG보조연료를 사용하여 직접연소 방식으로 연소될 수 있도록 하였다. 본 발명은 선회식 연소기를 최적의 유동구조로 설계하여 강한 선회류를 형성시키고 선회류를 따라 비산회 입자가 로벽을 따라 선회, 동 용적당 최대 체류 시간을 확보할 수 있도록 하였으며, 또한 연소 조건을 최적화 함으로서 연소로 내에서 3중 선회 흐름이 형성되도록 하였다. 또한, 직접연소 방식에 따른 비산회의 융착을 방지하기 위하여 1,000℃이하에서 운전 가능하도록 설계하였으며 특히, 로 내벽에서의 융착을 억제하기 위하여 로 벽을 냉각시키는 효과를 얻도록 비산회와 보조 공기를 분리시킨 2중 유입구를 설계하여 비교적 차가운 냉각공기가 로 내벽의 최 외각을 따라 선회하도록 하므로 써 비산회의 로 내벽 융착이 방지될 수 있도록 하였다.The present invention has been made to solve the above-mentioned drawbacks, and to provide an economical combustion apparatus by minimizing the amount of auxiliary fuel used by increasing the fly ash processing capacity per unit time and miniaturizing the apparatus, and turning combustion to miniaturize the apparatus. The method was selected, and LPG auxiliary fuel was used to burn by direct combustion. The present invention designed the swing combustor with the optimum flow structure to form a strong swirl flow and to ensure that the fly ash particles turn along the wall of the furnace and ensure the maximum residence time per volume, along with the swirl flow, and also optimize the combustion conditions. This allowed the formation of a triple swirl flow in the furnace. In addition, in order to prevent the fusion of fly ash by the direct combustion method, it is designed to be operated under 1,000 ℃, and in particular, the fly ash and the auxiliary air are separated to obtain the effect of cooling the furnace wall in order to suppress fusion on the inner wall of the furnace. By designing a double inlet, the relatively cold cooling air turns along the outermost of the furnace wall to prevent fusion of the furnace wall.

도 1 - 본 발명의 계통을 블록도로 표시한 개요도Figure 1-Schematic diagram showing the system of the present invention in a block diagram

도 2 - 본 발명에 따른 연소로의 정단면도와 측단면도2-front and side cross-sectional views of a combustion furnace according to the present invention;

도 3 - 본 발명에 따른 연소로의 정단면도와 측단면도로서, 3중 선회 흐름이 형성되어 연소되는 원리를 보인 개념도3 is a front cross-sectional view and side cross-sectional view of a combustion furnace according to the present invention, a conceptual diagram showing the principle that the triple swirl flow is formed and combusted

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

1 - 주 연소로 5 - 1차 포집기 6 - 2차 포집기1-Main furnace 5-Primary collector 6-Secondary collector

11 - 2중 유입관 12 - 보조공기 유입관11-double inlet 12-auxiliary air inlet

13 - 회류 가이드 드럼 14 - 연료 분사관13-flow guide drum 14-fuel injection tube

15 - 1차 배출구 16 - 2차 배출구15-Primary Outlet 16-Secondary Outlet

도 1은 본 발명의 계통을 블록으로 표시한 개요도 로서, 본 장치는 비산회를 저장하는 비산회 저장고와 스크류형 공급기(2), 압축공기 발생장치(3), 보조 연료 버너(4), 주 연소로(1), 그리고 연소후 비산회를 분급 포집할 수 있는 1차 포집기(5)와 사이클론형 2차 포집기(6) 등으로 구성되어 있다.1 is a schematic diagram of a block diagram of the system of the present invention, wherein the apparatus includes a fly ash reservoir for storing fly ash, a screw-type feeder (2), a compressed air generator (3), an auxiliary fuel burner (4), and main combustion The furnace 1 is composed of a primary collector 5 and a cyclone secondary collector 6 capable of classifying and collecting fly ash after combustion.

도 2는 본 발명에 따른 연소로의 정단면도와 측단면도로서, 상기 주 연소로(1)의 선단에는 비산회와 보조 공기를 분리하여 유입시키는 2중 유입관(11) 및 다단의 보조공기 유입관(12)을 연소로의 내벽에 접선 방향으로 장입 설치 하므로서 연소로 내부로 압축공기와 함께 분사되는 비산회가 로 벽을 따라 원심력으로 회류할 수 있도록 하였다. 한편, 이와 같은 원심력 회류를 초기상태에서 유도할 수 있도록 하기 위하여 로 내부 일측벽 중심 센터에는 회류 가이드 드럼(13)이 돌출 설치되어 있으며 상기, 2중 유입관(11)의 반대편에는 마주보고 대향하는 위치에 보조연료 버너와 연결된 연료 분사관(14)이 설치되고, 주 연소로의 후단에는 각각 1차,2차 포집기(5),(6)와 연결되는 1차,2차 배출구(15),(16)가 설치되어 구성된 것이다.Figure 2 is a front sectional view and side cross-sectional view of the combustion furnace according to the present invention, a double inlet pipe 11 and a multi-stage auxiliary air inlet pipe to separate the fly ash and auxiliary air to the front end of the main combustion furnace (1). By installing (12) tangentially on the inner wall of the furnace, the fly ash injected with compressed air into the furnace was allowed to flow centrifugally along the furnace wall. On the other hand, in order to be able to induce such centrifugal force flow in the initial state, the circulating guide drum 13 is protrudingly installed at the center of one side wall center of the furnace, and the opposite side of the double inlet pipe 11 faces and faces the opposite side. The fuel injection pipe 14 connected to the auxiliary fuel burner is installed at the position, and the primary and secondary discharge ports 15 connected to the primary and secondary collectors 5 and 6 are respectively provided at the rear end of the main combustion furnace. (16) is installed and configured.

이와 같이 구성된 본 발명은 도 3에서 도시한 바와 같이 2중 유입관(11)을 통하여 비산회와 보조공기를 유입시킴과 아울러 다단의 보조공기 유입관(12)들에도 공기를 동시 유입시키면서 반대편의 연료 분사관(14)을 통하여 연료를 분사시키게 되면 화염에 의하여 연소가 이루어지면서 로 내벽을 따라 회류하게 되는데 이때, 로 벽쪽에는 보조공기가 흘러 냉각효과가 발생됨으로 융착이 방지된다.In the present invention configured as described above, as shown in FIG. 3, the fly ash and auxiliary air are introduced through the double inlet pipe 11, and the fuel of the opposite side is simultaneously introduced into the auxiliary air inlet pipe 12 of the multi-stage. When the fuel is injected through the injection pipe 14, combustion occurs by the flame and flows along the inner wall of the furnace. At this time, auxiliary air flows through the furnace wall to prevent fusion.

이와 같은 연소회류는 3중 유동회류가 되어 연소가 이루어지게 됨으로 소형의 연소로 내에서 연소 체류시간을 최대로 늘려 연소효율을 극대화시킬 수 있게되어 미연 탄소분의 감소가 가능케 되는 것이다.This combustion flow is a triple flow flow, and the combustion is made to maximize the combustion efficiency by maximizing the combustion residence time in a small combustion furnace, thereby reducing the unburned carbon content.

한편, 연소로 내의 3중 유동 흐름 속에서 연소된 비산회는 비교적 작은 입자가 되어 연소로 중심에서 선회하다가 2차 배출구(16)를 통하여 2차 포집기(6)에 의하여 포집되고, 비교적 고탄소 비산회는 연소기의 최외각 내벽 쪽을 선회하다가 1차 배출구(15)를 통하여 1차 포집기(5)에 의하여 분급 포집되어 연소기에 재 공급연소 시키게 된다.On the other hand, the fly ash burned in the triple flow stream in the furnace becomes relatively small particles and is swiveled at the center of the furnace, and is collected by the secondary collector 6 through the secondary outlet 16, and the relatively high carbon fly ash is The outermost inner wall of the combustor is rotated and classified by the primary collector 5 through the primary outlet 15 to be re-supplied and combusted to the combustor.

이때, 로 중심부의 온도는 1,000℃ 이하가 되며 로의 내벽은 보조공기에 의하여 냉각되어 비산회가 융착되지 않는 600℃ 이하로 되는 것이다.At this time, the temperature of the center of the furnace is 1,000 ° C or less, and the inner wall of the furnace is cooled to 600 ° C or less where the fly ash is not fused by auxiliary air.

상기한 바와 같은 본 발명은 소형 선회식 연소로를 이용하여 대 용량의 비산회를 처리함으로서 종래의 미연 탄소분 제거 기술에 비하여 경제적일 뿐만 아니라 장치가 단순하여 효율적이고 비교적 좁은 공간에서도 운전이 가능하며 미연 탄소분 함량이 적은 상품성 있는 비산회의 제조공급이 가능하여 자원의 재활용 및 산업 발전에 이바지 할 수 있게되는 매우 유용한 효과를 지닌 것이다.As described above, the present invention is not only economical than conventional unburned carbon powder removing technology by treating a large amount of fly ash by using a small swinging combustion furnace, and the device is simple and efficient and can be operated in a relatively small space. It is possible to manufacture and supply low-quality commercial fly ash, which has a very useful effect that can contribute to the recycling of resources and industrial development.

Claims

Fly ash reservoir for storing fly ash, screw type feeder (2), compressed air generator (3), auxiliary fuel burner (4), primary combustion furnace (1), and primary collector for classifying and collecting post-burning fly ash ( 5) and a fly ash combustion apparatus composed of a cyclone type secondary collector (6), etc., wherein a double inlet pipe (11) and a multi-stage auxiliary pipe are provided at the front end of the main combustion furnace (1) to separate fly ash and auxiliary air. By installing the air inlet pipe 12 in the tangential direction on the inner wall of the furnace, the fusion preventive cooling air flows to the outside along the inner wall of the furnace, the inside of the fly ash is characterized in that it is configured to flow while the fly ash is burned. Carbon dust reduction device.

The apparatus for reducing fly ash unburned carbon powder according to claim 1, wherein the main combustion furnace (1) has an inner side wall center center so as to protrude a circulating guide drum (13) to induce initial circulating.

According to claim 1 or 2, the fly ash flows in the tangential direction of the inner wall to swing the flow, and by the primary, secondary outlets (15), (16) and the primary and secondary collectors (5), (6) Fly ash unburned carbon powder reducing device, characterized in that it is configured to be classified by combustion content.