KR100742271B1 - Quenching apparatus of a high-temperature reactor system - Google Patents

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KR100742271B1
KR100742271B1 KR1020060028862A KR20060028862A KR100742271B1 KR 100742271 B1 KR100742271 B1 KR 100742271B1 KR 1020060028862 A KR1020060028862 A KR 1020060028862A KR 20060028862 A KR20060028862 A KR 20060028862A KR 100742271 B1 KR100742271 B1 KR 100742271B1
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cooling water
housing
inner tube
high temperature
reactor system
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KR1020060028862A
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Inventor
정석우
강경훈
유영돈
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고등기술연구원연구조합
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/46—Gasification of granular or pulverulent flues in suspension

Abstract

A quenching apparatus of a high-temperature reactor system is provided to improve the cooling efficiency and dust removing efficiency by controlling a water level of cooling water and a pressure of a reactor, and spray cooling water directly from spray nozzles. An inner pipe(100) is partially inserted into a quenching apparatus through a top side of a housing(110) in a vertical direction. An open end of the inner pipe is slantingly formed to get wider as it goes to an upper part. A cooling water discharge valve(116) is installed at a cooling water discharge port formed at a lower end of the housing to discharge cooling water stored at a lower part of the housing. The cooling water discharge valve is opened and shut, interworking with a pressure change signal in a reactor.

Description

고온 반응기 시스템의 급속냉각장치{QUENCHING APPARATUS OF A HIGH-TEMPERATURE REACTOR SYSTEM}QUENCHING APPARATUS OF A HIGH-TEMPERATURE REACTOR SYSTEM}

도 1은 종래의 고온 반응기 시스템의 급속냉각장치를 보여주는 개략도, 1 is a schematic view showing a rapid cooling apparatus of a conventional high temperature reactor system,

도 2는 본 발명에 따른 고온 반응기 시스템의 급속냉각장치를 보여주는 개략도, 2 is a schematic view showing a rapid cooling apparatus of a high temperature reactor system according to the present invention;

도 3은 도 2의 "A" 부분에 대한 상세도, 3 is a detailed view of the portion "A" of FIG.

도 4는 도 2의 "B" 부분에 대한 상세 설명도이다. 4 is a detailed explanatory view of a portion “B” of FIG. 2.

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

5 : 냉각수 10, 100 : 내측관5: cooling water 10, 100: inner tube

11, 101 : 공급펌프 12, 102 : 분사노즐11, 101: supply pump 12, 102: injection nozzle

20, 110 : 하우징 22, 112 : 분사노즐20, 110: housing 22, 112: injection nozzle

24, 114 : 냉각수배출구 26, 116 : 냉각수배출밸브24, 114: cooling water discharge port 26, 116: cooling water discharge valve

28-1 : 로우 레벨게이지 28-2 : 하이 레벨게이지28-1: Low Level Gauge 28-2: High Level Gauge

28-3, 118 : 하이-하이 레벨게이지 30, 120 : 냉각가스배출구28-3, 118: high-high level gauge 30, 120: cooling gas outlet

32 : 압력조절밸브 100a : 가스배출공32: pressure control valve 100a: gas discharge hole

102a : 차단판102a: blocking plate

본 발명은 고온 조건으로 운전되는 반응기에서 반응에 따라 발생되어 배출되는 고온의 배기가스를 냉각수 분사를 통해 급속히 냉각시키면서 또한 함유되어 있는 분진 입자를 제거시키게 되는 고온 반응기 시스템의 급속냉각장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 별도의 반응기를 위한 압력조절수단의 이용없이 급속냉각장치 내부의 냉각수 수위 제어를 통하여 반응기내의 압력 조절까지 실시되도록 하게 되는 고온 반응기 시스템의 급속냉각장치에 관한 것이다. The present invention relates to a rapid cooling apparatus of a high temperature reactor system that removes dust particles contained while rapidly cooling a high temperature exhaust gas generated and discharged according to a reaction in a reactor operated at a high temperature condition by cooling water injection. More specifically, the present invention relates to a rapid cooling system of a high temperature reactor system, which allows the control of the pressure in the reactor through the control of the cooling water level inside the rapid cooling apparatus without using a pressure regulating means for a separate reactor.

일반적으로, 고온 반응기 시스템은 용융로, 소각로, 혼합로와 같은 각종 반응기를 이용하여 고온 조건의 반응이 이루어지도록 하게 되는 것으로, 그 일종인 가스화 용융로 시스템에서는 다양한 물성과 성상을 갖는 가연성 폐기물 등을 가스화 용융로에서 용융하여 고온상태의 합성가스인 배기가스가 발생되어 배출되도록 하며, 이어서 해당 배기가스를 급속하게 냉각시키고, 또한 함유되어 있는 분진 입자를 제거하여 냉각 및 정제한 후, 해당 배기가스를 후속공정으로 공급하여 화학연료로서 이용되도록 하게 된다. In general, the high temperature reactor system is to allow the reaction of high temperature conditions using various reactors such as melting furnace, incinerator, and mixing furnace, and in the gasification melting furnace system, which is a kind of gasification melting furnace, combustible waste having various physical properties and properties, etc. Melted at to generate exhaust gas, which is a synthesis gas of high temperature, is discharged, and then the exhaust gas is rapidly cooled, and the dust particles contained therein are cooled and purified, and then the exhaust gas is subjected to a subsequent process. To be used as chemical fuel.

이때, 반응기에서 배출되는 배기가스를 급속히 냉각시키면서 또한 함유되어 있는 분진 입자를 제거하기 위하여 급속냉각장치가 이용되게 되며, 이 급속냉각장치로는 냉각수 분사를 이용하는 습식방식의 것이 주로 이용되고 있고, 이를 도 1에 나타낸다. In this case, a rapid cooling device is used to rapidly cool the exhaust gas discharged from the reactor and to remove dust particles, and a wet method using a cooling water injection is mainly used as the rapid cooling device. 1 is shown.

급속냉각장치는 반응기(미도시)측으로부터 내부 연통되도록 연장되어 반응기 로부터 배출되는 고온상태의 배기가스를 이송하여 공급되도록 하게 되는 내측관(10)을 구비하며, 이 내측관(10)의 종단부는 몸체인 하우징(20)의 상면을 통해 상부로부터 수직방향으로 일부 삽입되어 구비되게 되고, 이러한 내측관(10) 및 하우징(20)의 측벽상에는 다수개의 분사노즐(12, 22)이 구비되어 있어, 공급펌프(11)를 통해 공급되게 되는 냉각수(5)를 분사하게 됨으로써, 분사된 냉각수(5)가 공급되는 배기가스에 접촉되어 배기가스를 냉각시킴과 아울러 해당 배기가스중에 함유되어 있는 분진 입자를 제거하도록 하게 된다. The rapid cooling device has an inner tube 10 which extends to communicate internally from a reactor (not shown) side so as to transfer and supply the exhaust gas of a high temperature state discharged from the reactor, and the terminal portion of the inner tube 10 is terminated. Part of the body is inserted into the vertical direction from the top through the upper surface of the housing 20, a plurality of injection nozzles (12, 22) are provided on the side wall of the inner tube 10 and the housing 20, By spraying the cooling water 5 to be supplied through the supply pump 11, the injected cooling water 5 is in contact with the supplied exhaust gas to cool the exhaust gas and dust particles contained in the exhaust gas. Will be removed.

즉, 내측관(10)의 측벽상에 구비되어 있는 분사노즐들(12)은 내측관(10) 내부로 냉각수(5)를 분사하여 해당 내측관(10)을 통해 공급되는 배기가스에 냉각수가 직접 접촉되도록 하여 배기가스에 냉각효과 및 제진효과를 제공하게 되며, 한편 하우징(20)의 측벽상에 구비되어 있는 분사노즐들(22)은 내측관(10)의 외측면측을 향하여 냉각수(5)를 분사하게 됨으로써, 주로 냉각효과가 제공되도록 하게 된다. That is, the injection nozzles 12 provided on the side wall of the inner tube 10 inject the coolant 5 into the inner tube 10 and the coolant to the exhaust gas supplied through the inner tube 10. Direct contact with the exhaust gas provides a cooling effect and a vibration damping effect, while the injection nozzles 22 provided on the side wall of the housing 20 are directed toward the outer surface side of the inner tube 10. By spraying), the cooling effect is mainly provided.

나아가, 하우징(20) 내부의 하부측에는 분사노즐들(12, 22)로부터 분사되어 냉각 및 제진에 사용된 후 낙하되게 되는 냉각수(5)가 모여져 저장되게 되며, 해당 하우징(20)의 하단부측에는 저장된 해당 냉각수(5)를 외부로 배출시키기 위한 냉각수배출구(24)가 형성되어 있고, 해당 냉각수배출구(24)상에는 그 개폐에 따라 배출되는 냉각수(5)의 양을 조절하여 저장된 냉각수(5)의 수위를 조절하게 되는 냉각수배출밸브(26)가 구비되어 있다. Furthermore, the coolant 5 which is sprayed from the spray nozzles 12 and 22 and used for cooling and dust removal is dropped on the lower side of the housing 20, and then stored and collected at the lower end of the housing 20. A cooling water discharge port 24 for discharging the cooling water 5 to the outside is formed, and on the cooling water discharge port 24, the water level of the stored cooling water 5 is controlled by adjusting the amount of the cooling water 5 discharged according to the opening and closing of the cooling water 5. Cooling water discharge valve 26 to adjust the is provided.

또한, 하우징(20)의 상부측 일측에는 내측관(10) 및 하우징(20) 내부에서 냉각된 냉각가스가 배출되게 되는 냉각가스배출구(30)가 형성되어 있으며, 해당 냉각 가스배출구(30)상에는 배출되는 냉각가스의 양을 조절하여 반응기내의 압력을 조절하게 되는 압력조절밸브(32)가 구비되게 되고, 해당 압력조절밸브(32)는 반응기내의 압력변화 신호에 연동하여 작동 제어되게 된다. In addition, a cooling gas discharge port 30 through which the cooling gas cooled in the inner tube 10 and the housing 20 is discharged is formed at one side of the upper side of the housing 20, and on the cooling gas discharge port 30. A pressure control valve 32 is provided to control the pressure in the reactor by adjusting the amount of cooling gas discharged, and the pressure control valve 32 is operated and controlled in response to a pressure change signal in the reactor.

그리고, 하우징(20)의 중간 정도의 높이 부분에는 상하방향으로 서로 이격되어 3개의 레벨게이지(28-1, 28-2, 28-3)가 구비되게 되는데, 하부측의 것으로부터 로우(low) 레벨게이지(28-1), 하이(high) 레벨게이지(28-2), 하이-하이(high-high) 레벨게이지(28-3)가 구비되게 되고, 이 중 로우와 하이 레벨게이지(28-1, 28-2)로부터 송출되는 검출 신호에 의해 전술한 냉각수배출밸브(26)가 작동 제어되게 된다. In addition, the intermediate portion of the housing 20 is provided with three level gauges 28-1, 28-2, and 28-3 spaced apart from each other in the up and down direction, which is low from the lower side. A level gauge 28-1, a high level gauge 28-2, and a high-high level gauge 28-3 are provided, among which a low and a high level gauge 28- The cooling water discharge valve 26 described above is operated and controlled by the detection signal transmitted from 1 and 28-2.

따라서, 이상과 같은 구성으로, 그 작용은, 반응기로부터 배출되어 유입되는 배기가스는 내측관(10)내를 통과하여 결국 내측관(10)의 개방된 종단부에서 유출되게 됨으로써 하우징(20) 내부로 유입되게 되며, 그 후 배기가스는 하우징(20) 내부에서 상승류를 형성하여 상승한 다음, 해당 하우징(20)의 개방된 상부측의 냉각가스배출구(30)를 통해 배출되어 후속공정으로 공급되게 된다. Therefore, with the above configuration, the action is that the exhaust gas discharged from the reactor flows into the inner tube 10 and eventually flows out of the open end of the inner tube 10 so that the inside of the housing 20 After that, the exhaust gas rises by forming an upward flow in the housing 20, and then discharged through the cooling gas outlet 30 of the open upper side of the housing 20 to be supplied to a subsequent process. do.

이때, 내측관(10)과 하우징(20) 내부를 통과하는 배기가스는 구비되어 있는 다수개의 분사노즐들(12, 22)로부터 분사되는 냉각수(5)에 의해 급속히 냉각되게 됨과 아울러, 함유되어 있는 분진 입자들이 제거되게 된다. At this time, the exhaust gas passing through the inner tube 10 and the inside of the housing 20 is rapidly cooled by the coolant 5 injected from the plurality of injection nozzles 12 and 22 provided therein, Dust particles will be removed.

이러한 과정의 진행에 따라, 분사노즐들(12, 22)로부터 분사되어 냉각에 사용된 냉각수(5)와 해당 냉각수(5)에 접촉되어 배기가스로부터 제거된 분진 입자들은 낙하되어 하우징(20) 내부의 하부측에 모여져 저장되게 되며, 그 저장되는 양이 계속적으로 증가하여 점차 수위가 높아지게 됨으로써, 해당 높아진 수위를 하이 레벨게이지(28-2)에서 검출하게 되면, 해당 검출에 따른 하이 레벨게이지(28-2)로부터의 검출 신호가 냉각수배출밸브(26)측으로 송출되어, 이에 따라 냉각수배출밸브(26)가 개방 작동되어 하우징(20)의 내부에 저장되어 있는 냉각수(5)가 배출되도록 하게 되며, 그 배출에 따라 냉각수(5)의 수위가 줄어 들어, 줄어든 해당 수위를 로우 레벨게이지(28-1)에서 검출하는 시점에서 냉각수배출밸브(26)는 폐쇄되도록 작동되게 되는 것으로, 이와 같은 수위 조절 과정의 반복을 통해 결국 냉각수(5)의 수위가 적정하게 유지되도록 하게 된다. As the process proceeds, dust particles sprayed from the injection nozzles 12 and 22 and contacted with the cooling water 5 used for cooling and the cooling water 5 and removed from the exhaust gas are dropped to form the inside of the housing 20. It is gathered and stored at the lower side of the, and the amount of the storage is continuously increased to gradually increase the water level, when the high level is detected by the high level gauge 28-2, the high level gauge according to the detection (28) The detection signal from -2) is sent to the coolant discharge valve 26 side, whereby the coolant discharge valve 26 is opened to allow the coolant 5 stored in the housing 20 to be discharged. As the water level of the cooling water 5 decreases with the discharge, the cooling water discharge valve 26 is operated to be closed at the time when the reduced level is detected by the low level gauge 28-1. Through repetition of the above control process is such that the water level is maintained properly, the end of the cooling water (5).

한편, 이러한 작동 과정중에 오류가 발생되어, 냉각수(5)의 수위가 하이 레벨게이지(28-2) 높이를 넘어 과다하게 상승하여 내측관(10)의 끝단부가 잠길 정도가 되게 되면, 해당 수위를 하이-하이 레벨게이지(28-3)에서 검출하여 즉시 위험 상황을 알리는 알람(alarm)이 발생되도록 하게 됨으로써, 하우징(20)에 연통되도록 연결되어 있는 반응기내의 압력이 그 영향에 따라 급격하게 상승되게 되는 것이 방지되도록 하게 된다. On the other hand, if an error occurs during this operation process, the water level of the coolant (5) excessively rises beyond the high level gauge (28-2) height to the end of the inner tube 10 is to be locked, the level The high-level level gauge 28-3 detects an alarm indicating an immediate danger situation, so that the pressure in the reactor connected to the housing 20 is rapidly increased according to the influence. To be prevented.

덧붙여, 이상과 같이 급냉 및 분진 제거 과정을 통해 냉각 및 정제된 냉각가스는 냉각가스배출구(30)를 통해 배출되게 되는데, 냉각가스배출구(30)상에는 압력조절밸브(32)가 구비되어 있어, 연결된 반응기내의 압력변화 신호에 따라 연동하여 그 개폐 작동이 제어되게 됨으로써, 연결된 반응기 내부의 압력상태가 항시 적정하게 유지되도록 하게 된다. In addition, the cooling gas cooled and purified through the quenching and dust removal process as described above is discharged through the cooling gas discharge port 30, the pressure control valve 32 is provided on the cooling gas discharge port 30, The opening and closing operation is controlled in accordance with the pressure change signal in the reactor, so that the pressure state inside the connected reactor is always maintained properly.

즉, 반응기내의 압력이 과다하게 상승하는 경우에는 압력조절밸브(32)가 개 방되어 하우징(20)내의 냉각가스를 보다 많은 양 배출되도록 함으로써 연통되어 있는 반응기내의 압력이 저하되도록 하게 되고, 한편 반응기내의 압력이 과다하게 저하되는 경우에는 압력조절밸브(32)가 폐쇄되어 하우징(20)내의 냉각가스의 배출량이 줄어 들도록 하여 연통되어 있는 반응기내의 압력이 상승되도록 하게 된다. That is, when the pressure in the reactor is excessively increased, the pressure regulating valve 32 is opened to allow a greater amount of cooling gas in the housing 20 to be discharged so that the pressure in the reactor in communication is lowered. When the internal pressure is excessively lowered, the pressure control valve 32 is closed to reduce the discharge of the cooling gas in the housing 20 so that the pressure in the reactor in communication is increased.

그러나, 이상과 같은 종래의 고온 반응기 시스템의 급속냉각장치에서는 다음과 같은 문제점이 있었다. However, the conventional rapid cooling apparatus of the high temperature reactor system as described above has the following problems.

첫째, 냉각수(5)의 수위 조절과 반응기내의 압력 조절이 각기 별개의 냉각수배출밸브(26)와 압력조절밸브(32)를 통해 제어되게 되므로, 제어 방법이 복잡해지는 문제점이 있었다. First, since the level control of the coolant 5 and the pressure control in the reactor are controlled through separate coolant discharge valves 26 and pressure control valves 32, there is a problem in that the control method is complicated.

둘째, 냉각수배출밸브(26), 압력조절밸브(32) 및 3개의 레벨게이지(28-1, 28-2, 28-3)와 같은 다수의 수단을 이용하게 됨으로써, 장치 구성이 복잡해지는 문제점이 있었다. Second, by using a plurality of means such as the cooling water discharge valve 26, the pressure regulating valve 32 and three level gauges (28-1, 28-2, 28-3), there is a problem that the device configuration is complicated there was.

셋째, 전술한 분사노즐들(12, 22)중 내측관(10) 측벽상에 구비되어 내측관(10)의 내부에 대해 냉각수를 분사하게 되는 분사노즐들(12)은 냉각수(5)를 역원추 형 형태를 이루도록 분사하게 됨에 따라, 서로 다른 분사노즐들(12)에서 분사되는 냉각수(5)의 영역이 일부 서로 간섭되어 냉각수들(5)이 중간 정도에서 서로 부딪힌 후 바로 하부로 낙하되게 되므로, 상대적으로 많은 양의 배기가스에 대하여 냉각효과 및 제진효과를 제공할 수 없게 되어, 냉각효율 및 제진효율이 저하되는 문제점도 있었다. Third, the injection nozzles 12, which are provided on the inner tube 10 sidewall among the above-described injection nozzles 12 and 22 and inject coolant to the inside of the inner tube 10, reverse the cooling water 5. As it is sprayed to form a conical shape, the areas of the coolant 5 sprayed from the different spray nozzles 12 are partially interfered with each other, so that the coolant 5 falls to the bottom immediately after hitting each other in the middle. In addition, the cooling effect and the vibration damping effect cannot be provided for a relatively large amount of exhaust gas, and thus there is a problem that the cooling efficiency and the vibration damping efficiency are deteriorated.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 냉각수 수위 조절을 통해 반응기내의 압력까지 제어되도록 함으로써 장치 구성 및 제어 방법이 단순화되도록 함과 아울러, 내측관측의 분사노즐을 통한 냉각효율 및 제진효율이 향상되도록 할 수 있는 고온 반응기 시스템의 급속냉각장치를 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention was devised to solve the above-mentioned problems, by simplifying the configuration and control method of the device by controlling the pressure in the reactor through the cooling water level control, and the cooling efficiency through the injection nozzle of the inner side and It is an object of the present invention to provide a rapid cooling device of a high temperature reactor system capable of improving dust removal efficiency.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 고온 반응기 시스템의 급속냉각장치는, 반응기로부터 배출되어 유입되는 고온상태의 배기가스를 냉각수 분사를 통해 냉각시킴과 아울러 함유된 분진 입자를 제거시키게 되는 고온 반응기 시스템의 급속냉각장치에 있어서, 하우징의 상면을 통해 상부로부터 수직방향으로 일부 삽입되어 구비되며 그 개방된 종단부가 상부측으로 갈수록 점차 너비가 넓어지도록 경사지게 형성되게 되는 내측관과, 상기 하우징 내부의 하부측에 저장되게 되는 냉각수를 배출하기 위해 상기 하우징의 하단부측에 구비되는 냉각수배출구상에 구비되어 상기 반응기내의 압력변화 신호에 연동하여 개폐되도록 작동 제어되게 되는 냉각수배출밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.The high temperature reactor system of the high temperature reactor system of the present invention for achieving the above object, the high temperature reactor system to cool the exhaust gas of the high temperature state discharged from the reactor through the cooling water injection and to remove the contained dust particles In the rapid cooling apparatus of the inner part of the housing through the upper part of the vertical direction is provided is inserted into the inner tube which is formed to be inclined so that the width gradually widens toward the upper side, and the lower side inside the housing It is characterized in that it comprises a cooling water discharge valve which is provided on the cooling water discharge port provided on the lower end side of the housing to discharge the cooling water to be stored to be operated and controlled to open and close in response to the pressure change signal in the reactor.

본 발명의 상기 목적과 여러가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 아래에 기술되는 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.The above objects and various advantages of the present invention will become more apparent from the preferred embodiments of the invention described below with reference to the accompanying drawings by those skilled in the art.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 고온 반응기 시스템의 급속냉각장치를 보여주는 개략도이다. 2 is a schematic view showing a rapid cooling apparatus of a high temperature reactor system according to the present invention.

설명에 앞서, 종래와 동일한 구성요소에 대해서는 그 상세한 설명을 일부 생략함을 밝힌다. Prior to the description, it will be omitted that the detailed description of the same components as in the prior art.

우선, 본 발명에 따르면, 하우징(110)의 상면을 통해 상부로부터 수직방향으로 일부 삽입되도록 구비되는 내측관(100)의 하단부인 종단부는 사선으로 절단되어 경사지게 형성되게 되며, 해당 내측관(100)의 종단부는 하우징(110) 내부의 하부측에 저장되는 냉각수(5)에 일부 잠겨져 있는 상태로 되게 된다. First, according to the present invention, the end portion of the lower end of the inner tube 100 which is provided to be partially inserted from the top through the upper surface of the housing 110 in a vertical direction is formed to be inclined to be inclined, the inner tube 100 The end portion of the housing 110 is to be partially locked to the cooling water 5 stored in the lower side inside.

그리고, 하우징(110)의 하단부측에 구비되는 냉각수배출구(114)상의 냉각수배출밸브(116)는 기존에 로우 레벨게이지(28-1)와 하이 레벨게이지(28-2)로부터의 검출 신호에 따라 작동 제어되던 것에서, 반응기내의 압력변화 신호에 따라 연동되어 작동 제어되도록 변경되게 된다. Then, the coolant discharge valve 116 on the coolant outlet 114 provided at the lower end side of the housing 110 is conventionally in accordance with the detection signals from the low level gauge 28-1 and the high level gauge 28-2. In operation controlled, it is changed to operate in conjunction with the pressure change signal in the reactor.

또한, 기존에 냉각수(5)의 수위를 검출하기 위하여 구비되던 로우 레벨게이지(28-1)와 하이 레벨게이지(28-2)는 생략되게 되며, 기존에 냉각가스배출구(120)상에 구비되던 압력조절밸브(32)도 생략되게 된다. In addition, the low level gauge 28-1 and the high level gauge 28-2, which were previously provided to detect the level of the coolant 5, are omitted. The pressure regulating valve 32 is also omitted.

나아가, 내측관(100) 측벽상에 구비되는 분사노즐들(102)은 기존에 냉각수(5)를 역원추형 형태로 삼차원되게 분사하던 것에서, 얇은 슬릿(slit)을 통해 직진되도록 2차원 형태로 분사하게 되되, 전체적으로는 부채꼴 형상으로 분사되도록 하게 되며, 이로써 기존에 역원추형 형태로 분사함에 따라 서로 다른 분사노즐들(102)에서 분사되는 냉각수(5)가 서로 간섭되어 해당 냉각수들(5)의 진행이 중간 에서 차단되게 됨으로써, 충분히 많은 양의 배기가스와 접촉되지 못하게 되어 냉각효율과 제진효율이 저하되던 문제점을 해결하게 된다. Furthermore, the injection nozzles 102 provided on the side wall of the inner tube 100 are sprayed in a two-dimensional form so as to go straight through a thin slit in the conventionally sprayed coolant 5 in the form of a reverse cone. However, as a whole, it is to be sprayed in a fan shape, thereby the conventional cooling water (5) sprayed from the different injection nozzles (102) by injecting in the reverse cone shape interfere with each other progress of the corresponding cooling water (5) By being blocked in the middle, it is not possible to come in contact with a large amount of exhaust gas to solve the problem that the cooling efficiency and vibration damping efficiency is lowered.

즉, 본 발명에 따른 분사노즐(102)을 이용하게 되면, 서로 다른 분사노즐들(102)에서 분사되는 냉각수(5)가 서로 전혀 간섭됨 없이 그대로 끝까지 진행할 수 있게 되므로, 상대적으로 보다 많은 양의 배기가스에 접촉하여 향상된 냉각효율과 제진효율이 제공되도록 할 수 있게 되는 것이다. That is, when using the injection nozzle 102 according to the present invention, since the cooling water 5 injected from the different injection nozzles 102 can proceed to the end without any interference with each other, a relatively larger amount of In contact with the exhaust gas it is possible to provide improved cooling efficiency and dust removal efficiency.

그리고, 전술한 바와 같이, 냉각수(5)가 부채꼴 형상으로 분사되게 됨에 따라 냉각수(5)가 도달하지 않게 되는 부채꼴 외측의 부분에는 배기가스가 유입되지 않도록 하기 위하여, 도 4의 단면도를 통해 나타낸 바와 같이, 해당하는 부채꼴 외측 부분으로의 배기가스의 유입을 차단할 수 있도록 차단판(102a)이 적절히 구비되게 되며, 이로써 내측관(100)내로 공급되는 대부분의 배기가스가 냉각수(5)에 접촉되어 더욱더 냉각 및 제진효율이 향상되도록 하게 된다. As described above, in order to prevent the exhaust gas from flowing into the fan-shaped outer portion where the cooling water 5 does not reach as the cooling water 5 is sprayed in a fan shape, as shown through the cross-sectional view of FIG. 4. Similarly, the blocking plate 102a is appropriately provided to block the inflow of the exhaust gas to the corresponding fan-shaped outer portion, whereby most of the exhaust gas supplied into the inner tube 100 comes into contact with the cooling water 5 and further. Cooling and dust removal efficiency will be improved.

또한, 본 발명에 따르면, 도 3에 나타낸 바와 같이, 내측관(100)의 경사진 종단부 근방의 측벽상에는 전반적으로 균일하게 가스배출공(100a)이 다수개 일체화되게 형성되게 되며, 이 가스배출공들(100a)은 내측관(100) 내부의 일부 가스가 개방된 종단부를 통하지 않고서도 직접 하우징(110) 내부로 배출될 수 있도록 하게 된다. In addition, according to the present invention, as shown in Fig. 3, on the side wall near the inclined end portion of the inner tube 100, a plurality of gas discharge holes 100a are formed to be uniformly integrated as a whole. The balls 100a may allow some gas inside the inner tube 100 to be discharged directly into the housing 110 without passing through the open end portion.

따라서, 이상과 같은 구성으로, 그 작용은, 반응기로부터 배출되어 유입되는 배기가스는 내측관(100)을 통과하여 내측관(100)의 개방된 종단부 및 내측관(100) 종단부 근방의 측벽상에 형성되어 있는 가스배출공들(100a)을 통해 유출되어 하우 징(110) 내부로 유입되게 된 다음, 하우징(110)의 내부에서 상승류를 형성하여 상승된 후, 상부측의 개방된 냉각가스배출구(120)를 통해 배출되어 후속공정으로 공급되게 된다. Therefore, with the above configuration, the action is that the exhaust gas discharged from the reactor flows through the inner tube 100 and the open end of the inner tube 100 and the side wall near the end of the inner tube 100. After flowing out through the gas discharge holes (100a) formed on the inside to be introduced into the housing 110, and then ascending by forming an upward flow in the interior of the housing 110, the open cooling of the upper side It is discharged through the gas outlet 120 is supplied to the subsequent process.

이 과정에서, 내측관(100)과 하우징(110) 내부를 통과하는 배기가스는 구비되어 있는 다수개의 분사노즐들(102, 112)로부터 분사되는 냉각수(5)에 의해 급속하게 냉각되게 됨과 아울러 함유되어 있는 분진 입자들이 제거되게 된다. In this process, the exhaust gas passing through the inner tube 100 and the inside of the housing 110 is rapidly cooled by the cooling water 5 injected from the plurality of injection nozzles 102 and 112 provided therein, and is also contained. Dust particles are removed.

그리고, 이러한 과정의 진행에 따라, 분사노즐들(102, 112)로부터 분사되어 냉각에 사용된 냉각수(5)와 해당 냉각수(5)에 접촉되어 배기가스로부터 제거된 분진 입자들은 낙하되어 하우징(110) 내부의 하부측에 모여져 저장되게 된다. Then, as the process proceeds, dust particles removed from the exhaust gas by contacting the coolant 5 sprayed from the injection nozzles 102 and 112 and used for cooling and the corresponding coolant 5 are dropped to the housing 110. ) Gathered and stored at the lower side of the inside.

또한, 이러한 작동 과정중에, 하우징(110) 내부에 저장되어 있는 냉각수(5)의 배출량을 조절하기 위하여 냉각수배출구(114)상에 구비되어 있는 냉각수배출밸브(116)는 반응기 내부의 압력변화 신호에 연동하여 작동 제어되게 되며, 즉 반응기내의 압력이 과다하게 상승되는 경우에는 냉각수배출밸브(116)가 좀 더 개방되어 냉각수(5) 배출량을 증가시키게 됨으로써, 내부에 저장되어 있는 냉각수(5)의 수위를 낮추어, 냉각수(5)에 잠겨져 있는 경사진 형상의 내측관(100)의 종단부가 잠기는 정도를 저하되도록 하는 것에 의해, 내측관(100)내의 가스가 내측관(100)의 개방된 종단부를 통해 보다 많은 양 배출되어, 해당 내측관(100)과 연통되어 있는 반응기내의 압력이 저하되도록 하게 된다. In addition, during this operation, the cooling water discharge valve 116 provided on the cooling water discharge port 114 in order to control the discharge of the cooling water 5 stored in the housing 110 is connected to the pressure change signal inside the reactor. When the pressure in the reactor is excessively increased, that is, the cooling water discharge valve 116 is more opened to increase the discharge amount of the cooling water 5, and thus the level of the cooling water 5 stored therein is controlled. By lowering the lowering of the degree of the end of the inclined end of the inclined inner tube 100 that is immersed in the coolant 5, the gas in the inner tube 100 through the open end of the inner tube 100 The greater the amount discharged, the lower the pressure in the reactor in communication with the inner tube (100).

그리고, 한편 반응기내의 압력이 과다하게 저하되는 경우에는 냉각수배출밸브(116)가 좀 더 폐쇄되어 냉각수(5) 배출량을 저하시키게 됨으로써, 내부에 저장 되어 있는 냉각수(5)의 수위를 상승시켜, 냉각수(5)에 대한 내측관(100)의 잠기는 정도가 증가되도록 하는 것에 의해, 내측관(100)내의 가스가 내측관(100)의 개방된 종단부를 통해 상대적으로 적은 양 배출되어, 연통되어 있는 반응기내의 압력이 상승되도록 하게 된다. On the other hand, when the pressure in the reactor is excessively lowered, the cooling water discharge valve 116 is further closed to lower the cooling water 5 discharge, thereby raising the level of the cooling water 5 stored therein, thereby cooling water. By increasing the degree of locking of the inner tube 100 with respect to (5), the gas in the inner tube 100 is discharged in a relatively small amount through the open end of the inner tube 100, thereby communicating with the reactor. The internal pressure is to be raised.

이와 같이, 본 발명에서는 종래과 같이 냉각수(5)의 수위 조절과 반응기내의 압력 조절을 각기 별개로 냉각수배출밸브(26)와 압력조절밸브(32)를 이용하여 개별 제어하는 것이 아니고, 하나의 냉각수배출밸브(116)를 통하여 냉각수(5)의 수위 조절은 물론, 반응기내의 압력 조절까지 이루어지도록 하게 되는 것으로, 기존에 구비되던 압력조절밸브(32), 로우 레벨게이지(28-1), 하이 레벨게이지(28-2) 등은 생략될 수 있어 그 만큼 장치 구성 및 제어 방법을 간소화할 수 있게 되는 것이다. As described above, in the present invention, the water level control of the coolant 5 and the pressure control in the reactor are not separately controlled by using the coolant discharge valve 26 and the pressure regulating valve 32, respectively. Through the valve 116 to control the level of the coolant (5), as well as to control the pressure in the reactor, the pressure control valve 32, the low level gauge (28-1), a high level gauge (28-2) and the like can be omitted so that the device configuration and control method can be simplified.

한편, 작동상 오류가 발생되어, 저장되는 냉각수(5)의 수위가 너무 과다하게 상승되어 내측관(100)의 경사진 종단부가 거의 잠길 정도까지 되는 경우에는 연통되어 있는 반응기내의 압력이 급격하게 상승될 수 있게 되므로, 이를 방지하기 위하여 내측관(100)의 종단부 근방의 측벽상에 다수개 형성되어 있는 가스배출공들(100a)을 통해 항시 내측관(100) 내부의 가스 일부가 계속적으로 배출되도록 하게 되는 것이며, 또한 냉각수(5)의 수위가 비정상적으로 상승되어 내측관(100)의 종단부가 거의 잠기게 되면 내측관(100) 내부의 가스가 종단부의 협소해진 개방부를 통해 급속히 빠져 나가게 됨으로써 저장되어 있는 냉각수(5)에 출렁임을 유발시킬 수 있기 때문에 이를 방지하기 위하여 가스배출공들(100a)을 통해 일부 가스를 계속 배출시키게 되는 것이다. On the other hand, when an operation error occurs and the level of the coolant 5 stored is excessively raised so that the inclined end portion of the inner tube 100 is almost locked, the pressure in the reactor in communication increases rapidly. In order to prevent this, part of the gas inside the inner tube 100 is continuously discharged through the gas discharge holes 100a formed on the side wall near the end of the inner tube 100. In addition, when the water level of the coolant 5 is abnormally raised so that the terminal portion of the inner tube 100 is almost locked, the gas inside the inner tube 100 quickly escapes through the narrow opening of the terminal portion, thereby storing the liquid. Since it may cause a rocking in the cooling water (5) is to continue to discharge some gas through the gas discharge holes (100a) to prevent this.

또한, 전술한 바와 같이 내측관(100) 측벽상에 구비되는 분사노즐들(102)에서는 직진되도록 냉각수(5)가 분사되게 되므로, 서로 다른 분사노즐들(102)에서 분사되는 냉각수(5)가 서로 전혀 간섭되지 않고 끝까지 계속 진행할 수 있게 되어, 보다 많은 양의 배기가스에 접촉하여, 상대적으로 높은 냉각효율과 제진효율을 제공할 수 있게 되는 것이며, 또한 해당 분사노즐(102)측에 구비되어 있는 차단판(102a)의 존재로 인해 냉각수(5)가 도달하지 않는 부채꼴 외측 부분으로 배기가스가 유입되어 냉각 및 제진이 실시되지 않게 되는 것을 방지하여 또한 더욱더 냉각효율 및 제진효율이 향상되도록 하게 되는 것이다. In addition, since the cooling water 5 is injected to the straight in the injection nozzles 102 provided on the side wall of the inner tube 100 as described above, the cooling water 5 is injected from the different injection nozzles 102 It is possible to continue to the end without any interference with each other, and to contact a larger amount of exhaust gas, thereby providing a relatively high cooling efficiency and vibration damping efficiency, and also provided on the injection nozzle 102 side. The presence of the blocking plate 102a prevents the exhaust gas from flowing into the fan-shaped outer portion where the coolant 5 does not reach, thereby preventing cooling and dust removal, and further improving the cooling efficiency and the vibration damping efficiency. .

이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정과 변경을 가할 수 있음을 인지해야 한다.In the foregoing description, it should be understood that those skilled in the art can make modifications and changes to the present invention without changing the gist of the present invention as merely illustrative of a preferred embodiment of the present invention.

본 발명에 따르면, 냉각수배출밸브만을 이용하여 냉각수의 수위 조절과 함께 반응기내의 압력 조절까지 실시하게 되므로, 종래에 구비되던 압력조절밸브, 로우 레벨게이지, 하이 레벨게이지를 생략 가능하여 장치 구성과 제어 방법을 간소화할 수 있게 되고, 분사노즐에서 냉각수가 직진되도록 분사되어 상대적으로 많은 배기가스에 접촉되게 되므로, 냉각효율과 제진효율도 향상되도록 할 수 있는 효과가 달성될 수 있다. According to the present invention, since only the cooling water discharge valve is used to control the cooling water level and the pressure in the reactor, the pressure control valve, the low level gauge, and the high level gauge, which are conventionally provided, can be omitted. Since it is possible to simplify, and the cooling water is injected to the straight line in the injection nozzle is in contact with a relatively large amount of exhaust gas, the effect that can be improved to improve the cooling efficiency and vibration damping efficiency can be achieved.

Claims (4)

반응기로부터 배출되어 유입되는 고온상태의 배기가스를 냉각수 분사를 통해 냉각시킴과 아울러 함유된 분진 입자를 제거시키게 되는 고온 반응기 시스템의 급속냉각장치에 있어서, In the rapid cooling apparatus of the high temperature reactor system to cool the exhaust gas of the high temperature state discharged from the reactor through the cooling water injection and to remove the dust particles contained therein, 하우징의 상면을 통해 상부로부터 수직방향으로 일부 삽입되어 구비되며 그 개방된 종단부가 상부측으로 갈수록 점차 너비가 넓어지도록 경사지게 형성되게 되는 내측관과, An inner tube which is partially inserted in the vertical direction from the top through the upper surface of the housing and is formed to be inclined such that its open end portion gradually widens toward the upper side; 상기 하우징 내부의 하부측에 저장되게 되는 냉각수를 배출하기 위해 상기 하우징의 하단부측에 구비되는 냉각수배출구상에 구비되어 상기 반응기내의 압력변화 신호에 연동하여 개폐되도록 작동 제어되게 되는 냉각수배출밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 고온 반응기 시스템의 급속냉각장치.It includes a cooling water discharge valve is provided on the cooling water discharge port provided on the lower end side of the housing for discharging the cooling water to be stored in the lower side of the housing to be operated and controlled to open and close in response to the pressure change signal in the reactor. Rapid cooling apparatus of a high temperature reactor system, characterized in that. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 내측관의 개방된 종단부 근방의 측벽상에는 다수개의 가스배출공이 형성되는 것을 특징으로 하는 고온 반응기 시스템의 급속냉각장치.Rapid cooling apparatus of a high temperature reactor system, characterized in that a plurality of gas discharge holes are formed on the side wall near the open end of the inner tube. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 내측관의 측벽상에 다수개 구비되어 냉각수를 직진되는 2차원 형태로 분사하게 되는 분사노즐을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고온 반응기 시스템의 급속냉각장치.A plurality of rapid cooling apparatus of the high temperature reactor system characterized in that it further comprises a spray nozzle which is provided on a plurality of side walls of the inner tube to inject the cooling water in a straight two-dimensional form. 제 3 항에 있어서, The method of claim 3, wherein 상기 분사노즐로부터 분사되는 냉각수가 도달하지 않는 외측 부분으로 배기가스가 유입되는 것을 차단하기 위해 구비되게 되는 차단판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고온 반응기 시스템의 급속냉각장치.Rapid cooling device of the high temperature reactor system, characterized in that it further comprises a blocking plate which is provided to block the exhaust gas flowing into the outer portion that does not reach the cooling water injected from the injection nozzle.
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