KR100694492B1 - Device for preventing white plume phenomenon with self heating - Google Patents

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KR100694492B1
KR100694492B1 KR1020060090210A KR20060090210A KR100694492B1 KR 100694492 B1 KR100694492 B1 KR 100694492B1 KR 1020060090210 A KR1020060090210 A KR 1020060090210A KR 20060090210 A KR20060090210 A KR 20060090210A KR 100694492 B1 KR100694492 B1 KR 100694492B1
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Abstract

A system for preventing a white plume phenomenon using self-waste heat is provided to reduce fuel cost and minimize installation cost by heating exhaust gas using waste heat of the exhaust gas itself, eliminating the white plume phenomenon at a minimum cost by increasing temperature of condensed exhaust gas using steam or heater, and prevent the white plume phenomenon efficiently without modification of the structure or location of an existing stack. A system(100) for eliminating a white plume phenomenon using self-waste heat of exhaust gas comprises: an exhaust gas heater(110) comprising a hot line(112) for passing high temperature exhaust gas in a superheated vapor state emitted from combustion gas emitting facilities, and a cold line(114) for passing exhaust gas of which internal moisture is eliminated to a predetermined extent, wherein heat is transferred from the high temperature hot line to the low temperature cold line; and a condenser(130) comprising a plurality of cooling tubes(134) having cooling water passing through an inner or outer part thereof to exhaust the moisture-removed exhaust gas to the cold line again after condensing high temperature exhaust gas flown in from the hot line, thereby eliminating moisture from the high temperature exhaust gas, wherein condensation water extracted from the exhaust gas is stored in a lower part of the condenser and then discharged to the outside through a condensation water induction pipe(136) with a valve(138), and the exhaust gas heater and the inner or outer parts of the tubes of the condenser are coated with Saekaphen.

Description

자체 폐열을 이용한 백연방지장치{DEVICE FOR PREVENTING WHITE PLUME PHENOMENON WITH SELF HEATING}Smoke prevention device using self waste heat {DEVICE FOR PREVENTING WHITE PLUME PHENOMENON WITH SELF HEATING}

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 백연방지장치의 구성을 나타낸 구성도.1 is a block diagram showing the configuration of a smoke prevention apparatus according to a first embodiment of the present invention.

도 2는 배출가스가 과열증기인 경우의 온습도 곡선.2 is a temperature and humidity curve when the exhaust gas is superheated steam.

도 3은 응축기의 구조를 나타낸 구조도.3 is a structural diagram showing a structure of a condenser;

도 4는 배출가스 가열기의 구조를 나타낸 구조도.4 is a structural diagram showing the structure of the exhaust gas heater.

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 백연방지장치의 구성을 나타낸 구성도.Figure 5 is a block diagram showing the configuration of a smoke prevention device according to a second embodiment of the present invention.

도 6은 배출가스가 포화증기에 가까운 경우의 온습도 곡선.6 is a temperature and humidity curve when the exhaust gas is close to saturated steam.

도 7은 공기 예열기의 구조를 나타낸 구조도.7 is a structural diagram showing the structure of an air preheater.

도 8은 배출가스 재가열기의 구조를 나타낸 구조도.8 is a structural diagram showing the structure of the exhaust gas reheater.

**도면의 주요부분에 대한 부호설명**** Description of Signs for Main Parts of Drawings **

10 : 배출가스 발생시설 12 : 배출가스 유입관 20 : 연돌10: emission gas generating facility 12: exhaust gas inlet pipe 20: stack

100, 100' : 백연방지장치 110 : 배출가스 가열기 112 : 핫 라인100, 100 ': smoke prevention device 110: exhaust gas heater 112: hot line

114 : 콜드 라인 120 : 가스 이동관 130 : 응축기114: cold line 120: gas moving tube 130: condenser

132 : 배출가스 응축관 134 : 냉각튜브 136 : 응축수 유도관132: exhaust gas condensation tube 134: cooling tube 136: condensate induction pipe

138 : 밸브 140 : 냉각탑 142 : 냉각핀138: valve 140: cooling tower 142: cooling fin

150 : 배출가스 방출관 160 : 유인송풍기 170 : 급기팬150: exhaust gas discharge tube 160: manned blower 170: air supply fan

180 : 공기예열기 190 : 배출가스 재가열기180: air preheater 190: exhaust gas reheater

본 발명은 자체 폐열을 이용한 백연방지장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배출가스 자체의 열을 이용하여 응축된 배출가스를 가열함으로써 별도의 열원 없이도 효과적으로 배출가스의 온도를 상승시켜 백연현상을 방지할 수 있도록 하는 자체 폐열을 이용한 백연방지장치에 관한 것이다.The present invention relates to a smoke prevention apparatus using its own waste heat, and more particularly, by heating the condensed exhaust gas using the heat of the exhaust gas itself to effectively increase the temperature of the exhaust gas without a separate heat source to prevent white smoke phenomenon. The present invention relates to a smoke prevention apparatus using its own waste heat.

일반적으로, 습식집진시설과 산업용 건조시설 등에서 배출되는 백연은 가시적 공해뿐만 아니라 배출구 주변에 오염물질을 함유한 응축수분이 낙하되어 많은 민원을 야기한다.In general, white smoke emitted from wet dust collection facilities and industrial drying facilities, as well as visible pollution, condensed water containing pollutants around the outlet drop off causing a lot of complaints.

백연현상(white plume phenomenon)이란 수분을 함유하고 있는 배출가스가 연돌에서 배출되어 대기와 혼합, 확산될 때 온도가 내려가 배출가스 중의 수증기가 노점 이하로 되면서 결로하여 미세한 액적 상태로 되어 흰 연기와 같이 보이는 현상을 말한다.White plume phenomenon means that when the exhaust gas containing water is discharged from the stack and mixed with the atmosphere, the temperature decreases and water vapor in the exhaust gas becomes below the dew point, resulting in condensation. Refers to a visible phenomenon.

습식 백연탈황설비나 배출가스 처리설비로 웨트 스크러버(wet scrubber), 워터 켄처(water quencher) 등을 사용하는 쓰레기 소각설비, 발전설비 등에서는 배출가스 중에 수분이 다량으로 포함되어 있기 때문에, 상기와 같은 백연 현상이 빈번 하게 나타나게 되며, 일반 보일러의 경우는 습도가 낮아 그 심각도는 적으나, 백연현상은 동일하다.Waste incineration plants and power generation facilities that use wet scrubbers, water quenchers, etc. as wet flue gas desulfurization plants or exhaust gas treatment facilities contain a large amount of moisture in the exhaust gas. White smoke occurs frequently, and in general boilers, the humidity is low, so the severity is low, but the white smoke is the same.

백연현상에 대해서 법적 규제는 없으나, 일반적으로 이 백연현상을 제거하려고 하는 이유는 배출가스 내의 수분과 산화물이 반응하여 굴뚝 내부를 부식시키는 것을 방지하고, 배출가스 온도를 높여 배출가스의 통풍력을 향상시켜 배출가스의 대기 확산을 용이하게 하기 위한 것이다. 또, 비행장 근처에서 항공기 이착륙시 시계를 확보하고, 도시, 관광지에서의 미관을 해치는 것을 방지하기 위해서도 백연현상을 제거할 필요가 있다.There are no legal restrictions on white smoke, but in general, the reason for eliminating white smoke is to prevent the reaction of moisture and oxides in the exhaust gas to corrode inside the chimney, and increase the exhaust gas temperature to improve the ventilation of the exhaust gas. To facilitate the diffusion of the exhaust gas into the atmosphere. In addition, it is necessary to eliminate white smoke in order to secure a watch when the aircraft takes off and land near the airfield and to prevent spoiling the aesthetic appearance in cities and tourist attractions.

웨트 스크러버에서 배출되는 백연의 경우 완전히 기화되지 못한 산성물질과 중화반응 부산물인 액적 상태의 수증기가 확산되지 못하고 굴뚝 아래로 낙하하여 주위의 차량, 건물, 인체 등에 접촉하여 약영향을 미칠 수 있는데, 이를 방지하기 위해서도 백연 제거장치가 필요하다.In the case of white smoke from wet scrubbers, acidic substances that are not completely vaporized and water vapor in the form of droplets, which are neutralization reaction products, do not diffuse and fall below the chimney, which can affect the surrounding vehicles, buildings, and the human body. To prevent this, a white smoke removal device is required.

이러한 백연을 제거하기 위한 기술로서 다수의 출원이 개시되어 있는데, 크게 분류하면 별도의 연소실을 구비하여 배기가스를 가열하는 가열식, 공냉식 응축기와 냉각공기 송풍기를 이용한 응축희석식, 수냉응축기와 배기가스 재가열기를 구비한 재가열식 등이 있다.A number of applications have been disclosed as a technique for removing such white smoke, which can be broadly classified into a condensation dilution method using a heated, air-cooled condenser and a cooling air blower having a separate combustion chamber to heat exhaust gas, and a water-cooled condenser and exhaust gas reheater. And reheating with.

이러한 종래기술을 사용하는 경우에는 별도의 연소시설이나 냉각시설이 설치되어야 하므로, 초기 투자비용이 과다해지는 단점이 있으며, 기존의 연돌이나 굴뚝을 개조하여야 하므로 설치시간과 비용이 커지는 단점이 있다.In the case of using such a prior art, a separate combustion facility or cooling facility must be installed, and thus, an initial investment cost is excessively increased, and an existing stack or chimney needs to be modified.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 과열증기 상태의 배출가스가 공급되는 경우, 별도의 가열장치나 연소시설의 부가 없이 배출가스 자체의 폐열을 이용하여 가열작용을 함으로써 연료비를 절감하고 설치비용을 최소화할 수 있도록 하는 자체 폐열을 이용한 백연방지장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, when the exhaust gas is supplied with superheated steam, the fuel cost is reduced by heating using the waste heat of the exhaust gas itself without the addition of a separate heating device or combustion facility It is an object of the present invention to provide a smoke prevention device using its own waste heat to minimize installation costs.

또한 본 발명은 포화증기 상태의 배출가스가 공급되는 경우에도 보조열원 없이 백연방지가 가능하며, 설비투자의 경제성을 따져 스팀이나 히터에 의한 가열기를 이용하여 응축된 상태의 배출가스의 온도를 상승시킴으로써 최소한의 비용으로 백연현상을 제거할 수 있도록 하는 자체 폐열을 이용한 백연방지장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention can prevent the smoke without the auxiliary heat source even when the exhaust gas is supplied in saturated steam state, by increasing the temperature of the exhaust gas in the condensed state by using a heater by steam or a heater in consideration of the economics of equipment investment It is an object of the present invention to provide a smoke prevention apparatus using its own waste heat, which can remove the white smoke phenomenon at a minimum cost.

또한 본 발명은 기존의 연돌의 구조나 위치를 변경하지 않고도 효율적으로 백연현상을 방지할 수 있도록 하는 자체 폐열을 이용한 백연방지장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a smoke prevention device using its own waste heat to efficiently prevent white smoke without changing the structure or position of the existing stack.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 백연방지장치를 제공하는데 상기 백연방지장치는 In order to achieve the above object, the present invention provides a smoke prevention device, the smoke prevention device is

연소가스 배출시설로부터 방출되는 과열증기 상태의 고온의 배출가스가 통과하는 핫 라인과, 내부의 습기가 일정 정도 제거된 배출가스가 통과하는 콜드 라인으로 구성되며, 고온의 핫 라인으로부터 저온의 콜드 라인으로 열전달이 이루어지는 배출가스 가열기와;It consists of a hot line through which the hot exhaust gas of superheated steam discharged from the combustion gas discharge facility passes and a cold line through which the exhaust gas from which the internal moisture is removed to a certain extent passes. An exhaust gas heater, through which heat is transferred;

냉각수가 흐르는 다수의 냉각튜브로 이루어지며, 상기 핫 라인으로부터 유입된 고온의 배출가스를 응축시켜 습기를 제거한 후, 상기 콜드 라인으로 다시 배출하는 응축기;를 포함하며,Comprising a plurality of cooling tubes flowing in the cooling water, the condenser to remove the moisture by condensing the high-temperature exhaust gas introduced from the hot line, and discharged back to the cold line;

상기 배출가스는The exhaust gas is

상기 핫 라인을 통과하면서 포화상태까지 냉각되고, 상기 콜드 라인을 통과하면서 백연한계접선보다 아래 영역으로 온도가 상승하게 되며,As it passes through the hot line, it is cooled to a saturation state, and as it passes through the cold line, the temperature rises to a region below the white limit junction.

상기 콜드 라인을 통과한 배출가스는 연돌을 통해 대기중으로 방출되는 것일 수 있다. Exhaust gas passing through the cold line may be emitted to the atmosphere through the stack.

또한, 배출가스 자체의 폐열을 이용하여 백연을 제거하는 장치에 있어서,In addition, in the apparatus for removing white smoke using the waste heat of the exhaust gas itself,

연소가스 배출시설로부터 방출되는 포화증기 상태의 고온의 배출가스가 통과하는 핫 라인과, 내부의 습기가 일정 정도 제거된 배출가스가 통과하는 콜드 라인으로 구성되며, 고온의 핫 라인으로부터 저온의 콜드 라인으로 열전달이 이루어지는 배출가스 가열기와;It consists of a hot line through which the hot exhaust gas of saturated steam discharged from the combustion gas discharge facility passes, and a cold line through which the exhaust gas from which the internal moisture is removed to some extent passes. An exhaust gas heater, through which heat is transferred;

냉각수가 흐르는 다수의 냉각튜브로 이루어지며, 상기 핫 라인으로부터 유입된 고온의 배출가스를 응축시켜 습기를 제거한 후, 상기 콜드 라인으로 다시 배출하는 응축기와;A condenser composed of a plurality of cooling tubes flowing with cooling water, condensing high-temperature exhaust gas introduced from the hot line to remove moisture, and then discharging it back to the cold line;

외부 공기를 일정 온도로 가열하여 상기 콜드 라인을 통해 배출되는 배출가스와 혼합하는 공기 예열기;를 포함하며,And an air preheater configured to mix external air with a discharge gas discharged through the cold line by heating external air to a predetermined temperature.

상기 배출가스는The exhaust gas is

상기 핫 라인을 통과하면서 포화상태까지 냉각되고, 상기 콜드 라인을 통과하면서 온도가 상승하며, 상기 가열된 외부 공기와 혼합되면서 상기 백연한계접선보다 아래 영역으로 온도가 상승하게 되며,Cooled to the saturation state while passing through the hot line, the temperature rises while passing through the cold line, and mixed with the heated outside air to increase the temperature below the white limit tangent line,

상기 콜드 라인을 통과한 후 가열된 외부 공기와 혼합된 배출가스는 연돌을 통해 대기중으로 방출되는 것일 수 있다. After passing through the cold line, the exhaust gas mixed with the heated outside air may be released into the atmosphere through the stack.

또한, 연소가스 배출시설로부터 방출되는 포화증기 상태의 고온의 배출가스가 통과하는 핫 라인과, 내부의 습기가 일정 정도 제거된 배출가스가 통과하는 콜드 라인으로 구성되며, 고온의 핫 라인으로부터 저온의 콜드 라인으로 열전달이 이루어지는 배출가스 가열기와;In addition, it consists of a hot line through which the hot exhaust gas of the saturated steam state discharged from the combustion gas discharge facility passes, and a cold line through which the exhaust gas from which the internal moisture is removed to some extent passes. An exhaust gas heater for heat transfer to a cold line;

냉각수가 흐르는 다수의 냉각튜브로 이루어지며, 상기 핫 라인으로부터 유입된 고온의 배출가스를 응축시켜 습기를 제거한 후, 상기 콜드 라인으로 다시 배출하는 응축기와;A condenser composed of a plurality of cooling tubes flowing with cooling water, condensing high-temperature exhaust gas introduced from the hot line to remove moisture, and then discharging it back to the cold line;

상기 콜드 라인을 통해 배출된 배출가스를 일정 온도로 가열하여 배출하는 배출가스 재가열기;를 포함하며,And exhaust gas reheater for discharging the exhaust gas discharged through the cold line to a predetermined temperature.

상기 배출가스는The exhaust gas is

상기 핫 라인을 통과하면서 포화상태까지 냉각되고, 상기 콜드 라인을 통과하면서 온도가 상승하며, 상기 배출가스 재가열기를 통과하면서 상기 백연한계접선보다 아래 영역으로 온도가 상승하게 되며,While passing through the hot line is cooled to the saturation state, the temperature rises while passing through the cold line, the temperature rises to the region below the white limit tangent while passing through the exhaust gas reheater,

상기 재가열기를 통해 배출된 배출가스는 연돌을 통해 대기중으로 방출되는 것일 수 있다. Exhaust gas discharged through the reheater may be discharged into the atmosphere through the stack.

상기 응축기의 저부에는 상기 배출가스의 응축에 의하여 발생한 응축수가 저장되며, 밸브가 구비된 응축수 유도관을 통해 외부로 방출되는 것일 수 있다. Condensate generated by the condensation of the exhaust gas is stored at the bottom of the condenser, and may be discharged to the outside through a condensate induction pipe having a valve.

상기 공기 예열기는 별도의 스팀 또는 히터를 열원으로 사용하는 것일 수 있다. The air preheater may use a separate steam or heater as a heat source.

상기 배출가스 재가열기는 별도의 스팀 또는 히터를 열원으로 사용하는 것일 수 있다. The exhaust gas reheater may be to use a separate steam or heater as a heat source.

배가스 가열기와 응축기의 TUBE 내부 혹은 외부에 사카펜 코팅(SAEKAPHEN COATING) 을 한것일 수 있다.SAEKAPHEN COATING may be applied inside or outside the tube of the flue gas heater and condenser.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 자체 폐열을 이용한 백연방지장치(이하, '백연방지장치'라 함)를 설명한다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described a smoke prevention device (hereinafter referred to as "smoke prevention device") using its own waste heat in accordance with an embodiment of the present invention.

제1실시예First embodiment

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 백연방지장치의 구성을 나타낸 구성도이며, 도 2는 배출가스가 과열증기인 경우의 온습도 곡선, 도 3은 응축기의 구조를 나타낸 구조도, 도 4는 배출가스 가열기의 구조를 나타낸 구조도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a smoke prevention device according to a first embodiment of the present invention, Figure 2 is a temperature and humidity curve when the exhaust gas is superheated steam, Figure 3 is a structural diagram showing the structure of the condenser, Figure 4 Is a structural diagram showing the structure of the exhaust gas heater.

제1실시예에 따른 백연방지장치(100)는 배출가스 발생시설(10)로부터 방출된 배출가스의 절대습도를 낮추고, 온도를 백연한계접선보다 아래 영역으로 상승시켜 습기의 결로를 방지함으로써 연돌(20)을 통해 대기중으로 방출시켰을 때 백연현상이 발생하지 않도록 하는 장치이다.The smoke prevention apparatus 100 according to the first embodiment lowers the absolute humidity of the exhaust gas discharged from the exhaust gas generating facility 10 and raises the temperature to a region below the white lead limit to prevent condensation of moisture. It is a device to prevent white smoke from occurring when released into the atmosphere through 20).

제1실시예에 따른 백연방지장치(100)는 배출가스 발생시설로부터 방출된 배출가스가 과열증기 상태(배출가스가 100℃ 내지 200℃ 정도)일 때 적용되는 시스템이다.The smoke prevention apparatus 100 according to the first embodiment is a system applied when the exhaust gas discharged from the exhaust gas generating facility is in a superheated steam state (the exhaust gas is about 100 ° C. to 200 ° C.).

과열증기 상태의 배출가스는 도 2의 온습도 곡선에서 A0 점에 위치한다. 이러한 과열증기 상태의 배출가스가 유입될 때에는 배출가스 자체의 열원만으로도 완벽한 백연방지효과가 발생한다.The exhaust gas in the superheated steam state is located at A 0 point in the temperature and humidity curve of FIG. 2. When the exhaust gas in the superheated steam state is introduced, only a heat source of the exhaust gas itself generates a perfect smoke prevention effect.

먼저 배출가스 유입관(12)을 통해 유입된 배출가스 A0 점에서의 온도를 Tg1 이라고 하면, 응축기(130)를 통해 감온, 응축된 배출가스 A1 점에서의 온도 Tg3 을 결정한다. 즉, 배출가스 가열기(110)의 핫 라인(112)을 통과하면서 일정 온도만큼 냉각되고, 가스 이동관(120a)을 통해 응축기(130) 내부의 배출가스 응축관(132)으로 유입된 배출가스가 냉각튜브(134)에 의하여 냉각 및 응축되면서 습기가 제거된다.First, when the temperature at the exhaust gas A 0 point introduced through the exhaust gas inlet pipe 12 is Tg 1 , the temperature Tg 3 at the temperature reduction and condensed exhaust gas A 1 point is determined through the condenser 130. That is, while passing through the hot line 112 of the exhaust gas heater 110 is cooled by a predetermined temperature, the exhaust gas introduced into the exhaust gas condensation tube 132 inside the condenser 130 through the gas moving pipe 120a is cooled. Moisture is removed while cooling and condensing by the tube 134.

이때 배출가스로부터 추출된 응축수는 응축기(130)의 저부에 저장되었다가 밸브(138)가 구비된 응축수 유도관(136)을 통해 외부로 나와서 폐기처리된다.At this time, the condensed water extracted from the exhaust gas is stored in the bottom of the condenser 130, and is discharged to the outside through the condensate induction pipe 136 having the valve 138 is disposed.

한편, 배출가스는 배출가스 응축관(132)을 통과하면서 온도와 절대습도가 낮아지는데, 포화곡선을 따라 A1 점으로 이동하게 된다. Tg3 의 온도를 알면 그 온도에서의 포화습도가 배출가스의 습도가 된다. On the other hand, the exhaust gas is lowered in temperature and absolute humidity while passing through the exhaust gas condensation tube 132, it is moved to the A 1 point along the saturation curve. Knowing the temperature of Tg 3 , the saturated humidity at that temperature becomes the humidity of the exhaust gas.

A1 점은 백연한계접선보다 위쪽 영역에 위치하고 있으므로, 이 상태로 대기중으로 방출될 경우 백연현상이 일어나게 된다. 이를 방지하기 위하여 백연한계접선보다 아래쪽 영역으로 이동할 때까지 응축된 배출가스를 가열하게 된다. 따라서 백연한계접선보다 아래쪽 영역에 있는 A2 점의 위치와 온도 Tg4 를 결정하게 된다.The point A 1 is located above the white limit tangent, so if it is released into the atmosphere in this state, white lead will occur. In order to prevent this, the condensed exhaust gas is heated until it moves to a region below the white limit tangent. Therefore, the position of the point A 2 and the temperature Tg 4 in the region below the white limit tangent line are determined.

백연이 보이지 않게 하는 주요 인자는 습도와 온도이다. 즉 감습하는 과정과 가온하는 과정이 A0 과 A2 과정에서 이루어지는데, 감습은 A0 와 A1 과정에서 이루어지며, 이 기능을 하는 설비는 배출가스 가열기(110)에서 일부 감온이 이루어지고, 응축기(130)에서의 응축과정에서도 온도가 조금 떨어진다.The main factors that make white smoke invisible are humidity and temperature. That is, the process of dehumidification and the process of warming are made in A 0 and A 2 process, the dehumidification is made in A 0 and A 1 process, the facility for this function is a partial temperature reduction in the exhaust gas heater 110, Even in the condensation process in the condenser 130, the temperature slightly drops.

그래프에서처럼 A0 에서 A1 으로 바로 이동하는 것이 아니라, A0 점에서 A01 점으로 감온이 이루어진 다음, A01 점에서 A1 점으로 포화증기곡선을 따라 감습이 이루어진다. 이때는 온도 저하는 거의 없으나 감습과정에서 많은 수분이 응축된다.Instead of moving directly from A 0 to A 1 as shown in the graph, the temperature is reduced from A 0 to A 01 and then dehumidified along the saturation steam curve from A 01 to A 1 . At this time, there is almost no temperature drop, but a lot of moisture is condensed during the humidification process.

배출가스의 가열은 배출가스 가열기(110)에서 일어나게 되는데, 배출가스 가열기(110) 내부의 핫 라인(112)과 콜드 라인(114)은 대류 또는 전도에 의한 열전달이 가능한 구조로 구성된다. 따라서 핫 라인(112)을 통과하는 고온의 배출가스에 의해 콜드 라인(114) 내부의 저온의 배출가스(절대습도가 낮아진 상태)의 온도가 A2 점의 온도(Tg4)까지 올라가게 된다.Heating of the exhaust gas occurs in the exhaust gas heater 110, the hot line 112 and the cold line 114 inside the exhaust gas heater 110 is configured in a structure capable of heat transfer by convection or conduction. Therefore, the temperature of the low temperature exhaust gas (the state in which the absolute humidity is lowered) inside the cold line 114 is raised to the temperature Tg 4 at the point A 2 by the high temperature exhaust gas passing through the hot line 112.

A2 점은 백연한계접선보다 아래쪽 영역에 위치하므로 공기 중으로 방출되었을 때 결로현상이 나타나지 않아서 백연이 발생하지 않게 된다.The A 2 point is located below the white limit tangent so condensation does not occur when released into the air so that white smoke does not occur.

배출가스 가열기(110)의 온도 효율 및 크기, 가격 등을 종합적으로 고려하여 가장 경제적인 온도를 결정함으로써 효율을 최대화할 수 있다.The efficiency may be maximized by determining the most economical temperature in consideration of the temperature efficiency, the size, the price, and the like of the exhaust gas heater 110.

제2실시예Second embodiment

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 백연방지장치의 구성을 나타낸 구성도이며, 도 6은 배출가스가 포화증기에 가까운 경우의 온습도 곡선, 도 7은 공기 예열기의 구조를 나타낸 구조도, 도 8은 배출가스 재가열기의 구조를 나타낸 구조도이다.Figure 5 is a block diagram showing the configuration of the smoke prevention device according to a second embodiment of the present invention, Figure 6 is a temperature and humidity curve when the exhaust gas is close to saturated steam, Figure 7 is a structural diagram showing the structure of the air preheater, 8 is a structural diagram showing the structure of the exhaust gas reheater.

제2실시예에 따른 백연방지장치(100')는 배출가스 발생시설로부터 방출된 배출가스가 포화증기 상태(배출가스가 100℃ 이하)일 때 적용되는 시스템이다.The smoke prevention apparatus 100 ′ according to the second embodiment is a system applied when the exhaust gas emitted from the exhaust gas generating facility is in a saturated steam state (the exhaust gas is 100 ° C. or less).

이 경우에도 응축후 배출가스 재가열시 자체 열원만으로도 가능하나 배출가스 발생시설(10)에서 배출되는 배출가스의 온도 Tg1 이 100℃ 보다 낮아서, 응축 냉각후 재가열 가능한 경제적인 온도(Tg4)는 75℃ 내지 85℃가 된다. In this case, when the reheating of the exhaust gas after condensation is possible with only its own heat source, the temperature Tg 1 of the exhaust gas discharged from the exhaust gas generating facility 10 is lower than 100 ° C., so that the economical temperature (Tg 4 ) that can be reheated after condensation cooling is 75. It becomes C-85 degreeC.

75℃ 내지 85℃에서의 백연발생한계습도를 찾아보면, Tg2 를 30℃ 초반까지 냉각 응축을 시켜야 하므로, 응축기(130)의 온도 효율이 매우 높아야 한다. 따라서 응축기(130)의 크기 및 가격이 매우 커지므로 비경제적일 수 있다.Looking at the white smoke generation limit humidity at 75 ℃ to 85 ℃, because the cooling condensation Tg 2 to the early 30 ℃, the temperature efficiency of the condenser 130 should be very high. Therefore, the size and price of the condenser 130 is very large, which can be uneconomical.

따라서 경제적인 응축 및 가열점을 찾고, 외부 열원 및 외부 기기를 사용할 것인지를 결정하여야 하는데, 다음과 세 가지로 나누어 검토해볼 수 있다.Therefore, it is necessary to find economical condensation and heating points, and to decide whether to use external heat sources and external equipment.

1) 보조열원없이 감습 및 가열하는 방법1) How to heat and heat without auxiliary heat source

배출가스가 과열증기일 경우와 같이, A0 - A1 - A4 의 과정으로 감온 감습 후 배출가스의 열원(Tg1)으로 Tg3 의 온도에서 Tg4 의 온도로 승온시켜 백연발생 한계범위를 넘어서는 방법이 있다. 이 경우에는 응축기(130)와 배출가스 재가열기(190)의 온도 효율이 매우 높아야 하고, 열교환기의 전열면적이 너무 커지게 되므로 비경제적일 수 있다.As in the case where the exhaust gas is superheated steam, after desuperheating and dehumidifying by the process of A 0 -A 1 -A 4 , the heat source (Tg 1 ) of the exhaust gas is heated up from the temperature of Tg 3 to the temperature of Tg 4 to limit the range of white smoke generation. There is a way to go. In this case, the temperature efficiency of the condenser 130 and the exhaust gas reheater 190 should be very high, and the heat transfer area of the heat exchanger becomes too large, which may be uneconomical.

2) 응축 및 자체 폐열로 가열 후 응축수 배출로 감소한 가스량만큼 외부 공기를 유입시키는 방법2) Method of introducing external air by the amount of gas reduced by condensate discharge after heating with condensation and its own waste heat

이 방법은 A0 에서 A1 과정까지의 감온 감습과정은 동일하지만, A4 점까지 가열하지 않고 열교환기의 경제적인 크기를 고려하여 배출가스 가열기(110)로 A2 점까지만 가열한다.This method is a thermal process in a humidity-sensitive A 0 to A 1 the process is the same, but, A 4 not heated to a point A heating up to two points in consideration of the economical size of a heat exchanger in the exhaust gas heater (110).

그러나 A2 점에서는 백연이 발생할 수 있으므로, 공기예열기(180)를 이용하여 외기를 Ta2 온도까지 상승시킨 후, 배출가스와 혼합한다.(Ta2 〉Tg4)However, white smoke may occur at the A 2 point, so that the outside air is raised to the Ta 2 temperature by using the air preheater 180, and then mixed with the exhaust gas. (Ta 2 > Tg 4 )

외기의 온도Ta2 는 배출가스와 혼합했을 때 백연방지한계접선 아래쪽 영역에 위치할 수 있을 정도의 온도로 결정한다.The temperature Ta 2 of the outside air is determined so that, when mixed with the exhaust gas, it can be located in the region below the smoke-free limit line.

이때 공기예열기(180)를 통과한 공기의 양은 응축기(130)에서 배출되는 응축수의 양과 같도록 하여 기존 연돌(20)의 변경이나 신규설치 없이도 백연방지가 가능하게 한다.At this time, the amount of air passing through the air preheater 180 is equal to the amount of condensate water discharged from the condenser 130, so that it is possible to prevent white smoke without changing or newly installing the existing stack 20.

그러나 공기예열기(180)를 통한 외부 공기의 가열은 스팀이나 히터에 의한 별도의 열원이 필요하게 된다.However, the heating of the outside air through the air preheater 180 requires a separate heat source by steam or heater.

3) 응축 및 자체 폐열로 가열 후 배출가스를 가열하는 방법3) Method of heating exhaust gas after heating with condensation and its own waste heat

또 하나의 방법은 배출가스 재가열기(190)를 이용하여 배출가스의 온도를 A2 점에서 A4 점으로 승온시킴으로써 백연방지한계접선 아래쪽 영역으로 이동시키는 방법이다.Another method is to move the temperature of the exhaust gas from the A 2 point to the A 4 point by using the exhaust gas reheater 190 to move to the area below the smoke-free limit line.

이때에도 역시 배출가스 재가열기(190)에는 스팀 또는 히터 등의 외부 열원으로 배출가스를 승온시켜 주어야 한다.In this case, too, the exhaust gas reheater 190 must raise the exhaust gas to an external heat source such as steam or a heater.

이와 같이 2)와 3)은 배출가스 자체의 폐열을 이용할 뿐만 아니라, 배출가스 배출시설 내부에 여유 열원이 있어서 배출가스 가열기(110)와 응축기(130)를 작은 크기로 설치할 수 있는 경우에 사용된다.As described above, 2) and 3) are used not only by using waste heat of the exhaust gas itself, but also by using an extra heat source inside the exhaust gas discharge facility so that the exhaust gas heater 110 and the condenser 130 can be installed in a small size. .

배가스 가열기와 응축기의 TUBE 내부 혹은 외부에 사카펜 코팅(SAEKAPHEN COATING) 을 한것 일 수 있는데 사카펜 코팅은 부식방지를 위하여 관의 내외면에 열처리코팅, 저온처리코팅 적용을 하는 것으로서 본 발명에 이러한 코팅을 사용하게되면 배출가스 자체의 폐열을 사용하기 때문에 더욱 효과적이다. SAEKAPHEN COATING may be applied inside or outside the tube of the exhaust gas heater and the condenser, and the sacchafen coating is applied to the inside and outside surfaces of the tube to prevent corrosion, and thus, the present invention is applied to the present invention. The coating is more effective because it uses waste heat from the exhaust itself.

이상에서 본 발명의 실시예에 따른 백연방지장치를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이러한 실시예에 제한되지 않으며, 당업자가 용이하게 변형할 수 있는 범위에도 권리가 미친다.While the above description has been made of a smoke prevention apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention, the scope of the present invention is not limited to the exemplary embodiment, and a right can be easily modified by those skilled in the art.

본 발명에 따르면 별도의 열원이나 연돌 구조 변경이 없이도 효율적으로 배출가스의 백연현상을 제거할 수 있으며, 배출가스와 냉각수가 직접 접촉하지 않음으로써 냉각수측 설비의 재질을 통상적인 재질로 사용할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the white smoke phenomenon of the exhaust gas can be efficiently removed without a separate heat source or the change in the stack structure, and the material of the cooling water side equipment can be used as a conventional material by not directly contacting the exhaust gas and the cooling water. There is.

또한 본 발명에 따르면 외부 열원을 최소한으로 사용하면서 배출가스 자체의 폐열을 최대한 이용할 수 있어서 에너지 효율을 극대화시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention it is possible to maximize the energy efficiency by using the waste heat of the exhaust gas itself while using the minimum external heat source.

Claims (7)

배출가스 자체의 폐열을 이용하여 백연을 제거하는 장치에 있어서,In the apparatus for removing white smoke using the waste heat of the exhaust gas itself, 연소가스 배출시설로부터 방출되는 과열증기 상태의 고온의 배출가스가 통과하는 핫 라인과, 내부의 습기가 일정 정도 제거된 배출가스가 통과하는 콜드 라인으로 구성되며, 고온의 핫 라인으로부터 저온의 콜드 라인으로 열전달이 이루어지는 배출가스 가열기와;It consists of a hot line through which the hot exhaust gas of superheated steam discharged from the combustion gas discharge facility passes and a cold line through which the exhaust gas from which the internal moisture is removed to a certain extent passes. An exhaust gas heater, through which heat is transferred; 냉각수가 TUBE의 내부혹은 외부로 흐르는 다수의 냉각튜브로 이루어지며, 상기 핫 라인으로부터 유입된 고온의 배출가스를 응축시켜 습기를 제거한 후, 상기 콜드 라인으로 다시 배출하는 응축기;를 포함하며,Condenser is composed of a plurality of cooling tubes flowing in the cooling water inside or outside the tube, condensation to remove the moisture by condensing the high-temperature exhaust gas flowing from the hot line, and then discharged back to the cold line; 상기 배출가스는The exhaust gas is 상기 핫 라인을 통과하면서 목표온도보다 높지만 포화상태를 이루고 있는 포화상태온도까지 냉각되고, 상기 콜드 라인을 통과하면서 백연한계접선보다 아래 영역으로 온도가 상승하게 되며,While passing through the hot line is cooled to a saturation temperature that is higher than the target temperature but saturation, and the temperature rises to the area below the white limit tangent while passing through the cold line, 상기 콜드 라인을 통과한 배출가스는 연돌을 통해 대기중으로 방출되며 The exhaust gas passing through the cold line is discharged into the atmosphere through the stack. 상기 응축기의 저부에는 상기 배출가스의 응축에 의하여 발생한 응축수가 저장되며, 밸브가 구비된 응축수 유도관을 통해 외부로 방출되며,Condensate generated by condensation of the exhaust gas is stored at the bottom of the condenser, and is discharged to the outside through a condensate induction pipe having a valve. 배출가스 가열기와 응축기의 TUBE 내부 혹은 외부에 사카펜 코팅(SAEKAPHEN COATING) 한것을 특징으로 하는, 백연방지 장치. Smoke suppression device characterized in that the SAEKAPHEN COATING coating inside or outside the tube of the exhaust gas condenser and the condenser. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200479610Y1 (en) 2011-10-10 2016-02-18 대우조선해양 주식회사 Plume Removal Equipment Using Exhaust Gas
CN108499307A (en) * 2018-06-14 2018-09-07 济钢集团有限公司 A kind of sintering device flue gas " de- white+purification " processing method and equipment
CN109675402A (en) * 2019-02-28 2019-04-26 中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司 A kind of atmosphere self-adapting type smoke dewatering device
CN109806704A (en) * 2019-03-19 2019-05-28 山东楚雨源环保科技有限公司 A kind of circulating high-temperature flue gas of stage type conduction oil takes off white processing system
CN110195143A (en) * 2019-07-18 2019-09-03 无锡红旗除尘设备有限公司 The coloured plume cancellation element of once dust collection of converter system
DE102022120292A1 (en) 2022-08-11 2024-02-22 Purem GmbH Exhaust system for a hydrogen combustion engine

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR930005292B1 (en) * 1990-09-29 1993-06-17 주식회사 임호엔지니어링 Treating method of nitrogen oxide exhausting gas
KR200210607Y1 (en) 2000-08-29 2001-01-15 이성규 System to removing a white smoke
KR200248097Y1 (en) 2001-06-15 2001-10-18 채우식 Apparatus for removing a white lead using a waste heat
KR200421548Y1 (en) * 2006-05-02 2006-07-13 오석인 Apparatus For Removing White Plume Using Ceramic Regenerator

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR930005292B1 (en) * 1990-09-29 1993-06-17 주식회사 임호엔지니어링 Treating method of nitrogen oxide exhausting gas
KR200210607Y1 (en) 2000-08-29 2001-01-15 이성규 System to removing a white smoke
KR200248097Y1 (en) 2001-06-15 2001-10-18 채우식 Apparatus for removing a white lead using a waste heat
KR200421548Y1 (en) * 2006-05-02 2006-07-13 오석인 Apparatus For Removing White Plume Using Ceramic Regenerator

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200479610Y1 (en) 2011-10-10 2016-02-18 대우조선해양 주식회사 Plume Removal Equipment Using Exhaust Gas
CN108499307A (en) * 2018-06-14 2018-09-07 济钢集团有限公司 A kind of sintering device flue gas " de- white+purification " processing method and equipment
CN109675402A (en) * 2019-02-28 2019-04-26 中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司 A kind of atmosphere self-adapting type smoke dewatering device
CN109675402B (en) * 2019-02-28 2024-02-06 中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司 Atmospheric self-adaptive flue gas dehydration device
CN109806704A (en) * 2019-03-19 2019-05-28 山东楚雨源环保科技有限公司 A kind of circulating high-temperature flue gas of stage type conduction oil takes off white processing system
CN109806704B (en) * 2019-03-19 2024-03-08 山东楚雨源环保科技有限公司 Double-stage type heat conduction oil circulation type high-temperature flue gas whitening treatment system
CN110195143A (en) * 2019-07-18 2019-09-03 无锡红旗除尘设备有限公司 The coloured plume cancellation element of once dust collection of converter system
DE102022120292A1 (en) 2022-08-11 2024-02-22 Purem GmbH Exhaust system for a hydrogen combustion engine

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