KR100252783B1 - 미분탄 막힘방지 장치가 부착된미분탄 공급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 미분탄 공급장치에 관한 것으로, 특히 미분탄 공급장치의 배관중 단면적이 급격히 감소되는 부분에 내부의 입자가 회전운동을 하는 사이크론 형태의 미분탄 막힘방지장치를 부착하여 미분탄 공급장치를 제조함으로써, 공급배관의 급속한 단면적 축소로 발생할 수 있는 미분탄의 막힘현상을 방지하고, 가스화기에 공급되는 미분탄의 양을 일정하게 공급할 수 있는 장치를 제공한다.

Description

미분탄 막힘방지장치가 부착된 미분탄 공급장치

제1도는 종래의 미분탄 공급장치를 나타낸 단면도.

제2a도는 본 발명에 사용되는 미분탄 막힘방지장치를 나타낸 도면.

제2b도는 본 발명에 따라 제2a도의 미분탄 막힘장치가 부착된 미분탄 공급장치을 나타낸 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1,11 : 미분탄 수송용 질소공급관 2 : 산화제 공급관

3 : 미분탄과 산화제 가스화기 공급관 4 : 셧-오프 밸브

5 : 피이드 스크루 구동용 모터 6 : 미분탄

7 : 미분탄 저장고 8 : 스크루 피이드

9 : 미분탄 막힘 방지장치 10 : 볼밸브

12 : 사이크론 공급용 질소관 13 : 미분탄 입구

14 : 미분탄 출구

본 발명은 피이드 스쿠루를 이용한 미분탄 공급장치에 관한 것으로, 특히 미분탄이 스크루를 통하여 셧-오프(shut-off) 밸브로 이동할때 단면적이 급격히 축소되는 부분에서 발생하는 미분탄의 막힘현상을 방지하기 위해 사이크론 형태의 미분탄 막힘방지장치를 부착한 미분탄 공급장치에 관한 것이다.

일반적으로 미분탄 공급장치는 석탄가스화기 및 미분탄 연소기에 사용된다. 상기 석탄가스화기 및 미분탄 연소기는 미분탄과 산화제를 고온고압상태에서 반응시켜 석탄가스를 생성하거나 발생열을 이용하여 증기를 만드는 장치이다. 이때 사용되는 미분탄이란 석탄을 200메쉬(Mesh)로 초분말화한 것을 말한다.

제1도는 상기 미분탄 공급장치를 나타낸 것으로써, 미분탄을 저장하는 미분탄 저장고(7) 하부에는 미분탄을 수송하기 위한 스크루 피이더 모터(5)에 의해 구동되는 스크루 피이더(8, screw feeder)가 설치되어 있으며, 상기 미분탄 저장고(7) 상단에는 미분탄을 스크루 피이더(8)로 이동시키기 의해 질소를 공급하는 질소공급관(11)이 설치되어 있다. 또한 스크루 퍼이더(8)의 끝단에는 이동된 미분탄을 석탄 가스화기나 미분탄 연소기로 공급하는 것을 개폐할 수 있는 셧-오프 밸브(4) 또는 전동밸브가 설치되어 있으며, 상기 셧-오프 밸브의 하부에는 미분탄에 혼합되는 산화제를 공급하기 위한 산화제 공급관(2)과, 혼합된 미분탄과 산화제를 석탄가스화기나 연소기로 공급하는 미분탄과 산화제의 혼합물 공급관(3)이 설치되어 있는 구조를 갖는다.

상기 미분탄 공급장치의 작동방법은 미분탄 저장고(7) 하부에 설치된 스크루 피이더 모터(5)를 구동시켜 스쿠루 피이더(8)를 회전시켜 석탄을 공급하는데, 이때 원활하게 미분탄을 공급하기 위하여 상기 저장고(7) 상단의 수송용 질소공급관(11)으로 질소를 공급한다. 상기 스크루 피이더(8)에 의해 이동된 미분탄은 미분탄 공급을 개폐할 수 있는 셧-오프 밸브를 통과한 후, 산화제 공급관(2)으로 공급되는 산화제와 혼합되어 미분탄과 산화제의 혼합제 공급관(3)을 거쳐 석탄가스화기나 미분탄 연소기로 공급된다.

그러나, 분류층 석탄 가스화기의 미분탄과 산화제의 혼합물을 분사하는 노즐의 직경은 스크루 피이더(8)의 출구 직경에 비해 매우 작으므로 미분탄 공급배관중에 단면적의 감소가 불가피하다. 따라서, 단면적이 축소된 부분에서 미분탄의 막힘현상이 자주발생하게 되고, 상기 막힘현상의 발생으로 인하여 미분탄의 공급이 차단되면 막힌 부분을 뚫어주기 위하여 석탄 가스화기 또는 미분탄 연소기의 운전을 정지시켜야 하는 문제점이 있다.

또한, 스크루 피이더의 회전수가 낮을때는 미분탄의 공급양이 불규칙적이 되는 경우도 발생할 수 있어 석탄 가스화기에서의 생성가스 질의 저하를 초래한다는 문제점이 있다.

상기 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 미분탄 공급장치의 미분탄 수송배관중 스크루 피이더를 통과하여 단면적이 축소되는 부분에 사이크론 형태의 입자유동영역을 설치하여 막힘 방치장치로 사용함으로써, 급격한 단면적의 변화로 인하여 미분탄의 막힘현상이 발생하는 것을 방지하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 미분탄을 저장하는 미분탄 저장고와, 상기 미분탄 저장고의 상단 일측면에 설치되어 있는 미분탄을 하부로 원활히 이동시키기 의한 미분탄 수송용 질소공급관과, 상기 미분탄 저장고 하부에 설치되어 있는 일측면에는 모터가 장착되고 다른 한쪽에는 미분탄 출구가 형성되어 있는 스쿠루 피이더와, 상기 스쿠루 피이더의 미분탄 출구 하부에 설치되는 미분탄 막힘방지장치와, 상기 미분탄 막힘 방지장치의 일측면에 설치되어 있는 막힘방지장치 내부의 미분탄에 입자 유동을 주기위한 힘을 제공하는 막힘방지장치 공급용 질소공급관과, 상기 미분탄 막힘방지장치 하부에 실치되어 가스화기로 공급되는 미분탄을 개폐하는 셧-오프 밸브와, 상기 셧-오프 밸브 하부에 설치되어 미분탄과 혼합되는 산화제를 공급하기 위한 산화제 공급관과, 상기 셧-오프 밸브에서 공급되는 미분탄과 산화제 공급관으로부터 공급되는 산화제의 혼합제를 가스화기로 공급하는 혼합제 공급관을 포함하는 미분탄 막힘방지장치가 장착된 미분탄 공급장치를 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

제2a도는 본 발명에 사용되는 미분탄 막힘방지장치를 나타낸 것으로써, 미분탄 막힘방지장치(9)는 미분탄이 공급되는 입구(13)와 미분탄을 배출하는 출구(14) 사이에 미분탄(6)이 유동할 수 있는 공간을 갖는 몸체로 구성되며, 상기 몸체의 측면에는 4개의 질소공급관(12)이 설치되어 있는데, 상기 질소공급관(12)은 몸체의 중심으로부터 일정한 각도(θ)를 갖도록 설치되어 있어, 몸체 내부로 공급된 질소가 상기 기울어진 각도에 의해 몸체 내부에서 회전운동을 하게되는 사이크론 형태를 갖는다. 따라서 입구(13)로부터 공급된 미분탄(6)은 질소공급관(12)으로부터 몸체내부로 공급되는 질소의 운동에 의해 회전운동을 하면서 출구(14)로 배출되게 된다.

다음으로 제2b도는 제2a도의 미분탄 막힘방지장치가 설치된 미분탄 공급장치를 나타낸 것으로, 미분탄 막힘방지장치(9)의 구조는 제1도에서 설명한 바와 같으므로 더이상의 설명은 생략하기로 한다. 다만 제1도의 스크루 피이더(8) 출구와 셧-오프 밸브(4) 사이에 제2a도에 도시된 막힘방지장치(9)를 설치하고, 미분탄 저장고(7)로 질소를 공급하는 질소공급관(1)을 연장하여 막힘방지장치(9)의 4개의 질소공급관(12)에 질소를 공급하기 위한 질소공급관을 추가적으로 연결하기만 하면된다. 이때 공급되는 질소는 각각의 질소공급관(11,12)상에 설치되어 있는 볼밸브(10)에 의해 조절된다.

상술한 미분탄 막힘방지장치(9)를 부착한 미분탄 공급장치의 작동방법은 먼저 셧-오프 밸브(4)를 개방하고, 미분탄 저장고(7)에 수송용 질소를 공급한다. 다음으로 피이드 스크루 모터(5)를 작동시키고 원하는 양의 미분탄(6)이 공급되도록 스크루 피이더(8)의 회전수를 조절하고, 수송용 질소의 일부를 미분탄 막힘방지장치(9)에 공급하여 상기 스크루 피이더(8)에서 막힘방지 장치(9)에 공급되는 미분탄에 선회를 주어 막힘방지장치(9) 내에서 미분탄(6)의 체류시간을 길게하여 한꺼번에 많은 미분탄(6)이 축소된 배관으로 공급되는 것을 방지하면서 배출시킨다. 상기 막힘방지장치(9)에서 배출되는 미분탄(6)을 산화제와 혼합하기 위하여 산화제 공급관(2)을 개방하여 산화제를 공급하고, 혼합된 미분탄과 산화제를 혼합제 공급관(3)을 통해 가스화기 내부로 공급한다.

상술한 바와같이 본 발명에 따른 미분탄 막힘방지장치가 부착된 미분탄 공급장치를 사용하게 되면 미분탄 공급장치의 배관중 단면적이 축소되는 부분이 있어서 그 부분에서 미분탄이 막히는 현상을 방지할 수 있으며, 불규칙하게 공급되는 미분탄을 막힘방지장치에서 체류시간을 길게하여 일정한 양을 공급할 수 있어 석탄가스의 질 향상을 도모할 수 있다.

Claims (3)

1. 미분탄을 저장하는 저장고와, 상기 미분탄 저장고의 상단 일측면에 설치되어 있는 미분탄을 하부로 원활히 이동시키기 위한 미분탄 수송용 질소공급관과, 상기 미분탄 저장고 하부에 설치되어 있는 일측면에는 모터가 장착되고 다른 한쪽에는 미분탄 출구가 형성되어 있는 스크루 피이더와, 상기 스크루 피이더의 미분탄 출구 하부에 설치되는 미분탄 막힘 방지장치와, 상기 미분탄 막힘 방지장치의 일측면에 설치되어 있는 미분탄 막힘 방지장치 내부의 미분탄에 입자 유동을 주기 위한 힘을 제공하는 막힘 방지장치 공급용 질소 공급관과, 상기 미분탄 막힘 방지장치 하부에 설치되어 가스화기로 공급되는 미분탄의 공급을 개폐하는 셧-오프 밸브와, 상기 셧-오프 밸브 하부에 설치되어 미분탄과 혼합되는 산화제를 공급하기 위한 산화제 공급관과, 상기 셧-오프 밸브에서 공급되는 미분탄과 산화제 공급관으로부터 공급되는 산화제의 혼합제를 가스화기로 공급하는 혼합제 공급관을 포함하는 미분탄 막힘 방지장치가 부착된 미분탄 공급장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 미분탄 막힘 방지장치는 외부에서 공급되는 기체의 압력에 의해 내부에 위치하는 입자가 회전운동을 할 수 있도록 하는 사이크론 형태인 것을 특징으로 하는 미분탄 막힘 방지장치가 부착된 미분탄 공급장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 미분탄 막힘 방지장치 내부로 질소를 공급하는 질소공급관은 4개인 것을 특징으로 하는 미분탄 막힘 방지장치가 부착된 미분탄 공급장치.