KR100812743B1 - An apparatus to improve mixture efficiency of desulfurization dsi style - Google Patents
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Abstract
Description
도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 덕트의 일부 절개 사시도1 is a partially cutaway perspective view of a duct showing a preferred embodiment of the present invention
도 2 는 본 발명의 혼합판에 대한 설치상태를 나타낸 측면도Figure 2 is a side view showing the installation state for the mixing plate of the present invention
도 3 은 본 발명의 설치상태를 나타낸 정면 단면도Figure 3 is a front sectional view showing an installation state of the present invention
도 4 는 본 발명의 혼합판에 대한 사시도4 is a perspective view of the mixing plate of the present invention;
도 5 는 본 발명의 혼합판에 대한 측면도5 is a side view of the mixing plate of the present invention;
도 6 은 종래 혼합판을 설치하기 전의 흡착제 이동궤적을 나타낸 그래프Figure 6 is a graph showing the trajectory of the adsorbent before installing the conventional mixing plate
도 7 은 본 발명의 혼합판을 설치한 이후의 흡착제 이동궤적을 나타낸 그래프Figure 7 is a graph showing the movement track of the adsorbent after installing the mixing plate of the present invention
[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명][Description of Symbols for Main Parts of Drawing]
10 : 배기가스 유입구 11 : 흡착제 유입라인10 exhaust gas inlet 11 adsorbent inlet line
12 : 흡착제 유입구 13 : 덕트12 adsorbent inlet 13 duct
14 : 선회류에 의한 혼합영역 15 : 혼합가스 유출구14: mixing zone by swirl flow 15: mixed gas outlet
20 : 혼합판 21 : 상부정점20: mixing plate 21: upper peak
22 : 하부정점 23 : 상승부22: lower peak 23: rising part
24 : 하강부 25 : 상승 경사면24: lower portion 25: the rising slope
26 : 하강 경사면26: descending slope
본 발명은 발전소 및 고속, 대유량 배기가스 배출용 덕트 내에서 DSI(Duct Sorbent Injection) 방식 탈황의 혼합효율 향상을 위한 장치에 관한 것으로,The present invention relates to an apparatus for improving the mixing efficiency of the desulfurization of the DSI (Duct Sorbent Injection) method in a power plant and a duct for discharging high speed and high flow rate.
더욱 상세하게는 화력 발전소 및 고속, 대용량 배기가스 배출장치를 운용하는 설비로부터 발생하는 배기가스에 입자상의 흡착제를 효율적으로 분산시키기 위해 접촉시간 및 반응영역을 증대시키도록 하는 DSI 방식 탈황의 혼합효율 향상을 위한 장치에 관한 것이다.More specifically, the mixing efficiency of the DSI type desulfurization to increase the contact time and the reaction area in order to efficiently disperse the particulate adsorbents in the exhaust gas generated from the thermal power plant and the equipment operating the high-speed, large-capacity exhaust gas discharge device. It relates to a device for.
종래 화력 발전소 및 고속, 대유량 배기가스를 발생하는 배출용 덕트는 운전중 발생하는 배기가스를 배출하기 위해서 보일러에 송풍횐을 설치하고 후단에 다수의 덕트(Duct)를 통하여 전기 집진기로 보내어 분진을 제거하고 다시 탈황설비 등을 거쳐서 연도를 통하여 대기중으로 배출하게 된다.Conventional thermal power plants and exhaust ducts for generating high speed and high flow rate exhaust gas are installed in a boiler to blow exhaust gas generated during operation, and dust is sent to the electric dust collector through a plurality of ducts in the rear stage. It is removed and discharged to the atmosphere through the year again through desulfurization facilities.
그러나 배기가스에 탈황을 목적으로 흡착제를 분사하는 경우, 분사압력, 분사각도, 분사노즐의 수 등을 조절하여 혼합을 촉진하거나, 덕트 벽면에 유동을 교 란시키기 위한 구조물을 설치하는 것이 일반적이나, 발전소와 같은 대규모 시설에서처럼 고속으로 유동하는 대유량의 배기가스를 처리하기 위해서는 짧은 시간 안에 효율적으로 혼합이 이루어지지 않으면 목표 탈황효율을 얻을 수 없다.However, when injecting the adsorbent to the exhaust gas for the purpose of desulfurization, it is common to adjust the injection pressure, the injection angle, the number of injection nozzles, etc. to promote mixing or to install a structure for disturbing the flow on the duct wall. As with large-scale installations such as power plants, the target desulfurization efficiency cannot be achieved unless efficient mixing takes place in a short time to handle high flow rates of exhaust gases.
흡착제를 고속의 공기에 동반시켜 노즐을 통해 분사시키는 경우, 저속, 소유량의 덕트 내에서는 노즐로부터 분사되는 흡착제가 배기가스와 이루는 분사각도, 노즐 팁의 형상을 적절히 개량하여 노즐로부터 분사되는 흡착제의 환산각도 등을 조절하여 일정 정도 이상의 혼합 효율을 달성할 수 있으나, 고속, 대유량의 시설에는 혼합효율이 극단적으로 감소하는 단점이 있었다.When the adsorbent is entrained with high-speed air and sprayed through the nozzle, the injection angle of the adsorbent injected from the nozzle with the exhaust gas and the shape of the nozzle tip are appropriately improved in the low-speed, low-flow duct to convert the adsorbent injected from the nozzle. By adjusting the angle and the like to achieve more than a certain degree of mixing efficiency, there was a disadvantage that the mixing efficiency is extremely reduced in high-speed, large flow rate facilities.
즉, 도 6에 도시한 바와 같이 흡착제 유입구(12)를 통하여 분사노즐에 의해서만 흡착제를 덕트(13) 내에 투입시켰을 경우 덕트(13) 내 강한 고속기류의 영향으로 흡착제의 분산은 거의 일어나지 않음을 알 수 있다.That is, when the adsorbent is introduced into the
또한, 덕트 벽면에 구조물을 설치하는 경우, 구조물 설치에 의해 유동장을 교란하려면 구조물의 형상이 유선형이 아니어야 하므로 필연적으로 압력 손실이 발생하고, 더불어 고속의 기류가 흐르게 되면 구조물의 후단부(하류방향) 기류의 정체가 발생하는 부분에 흡착제가 점착될 가능성이 더 커지고 이로 인해 청소를 해야 하나, 발전소와 같이 대형시설인 경우 많은 어려움이 따른다.In addition, in the case of installing the structure on the wall of the duct, in order to disturb the flow field by installing the structure, the shape of the structure must not be streamlined, so a pressure loss inevitably occurs. ) It is more likely that the adsorbent will stick to the part of the airflow congestion, which will require cleaning, but it will be difficult for large facilities such as power plants.
본 발명은 이러한 종래의 결점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 덕트 내를 고속으로 유동하는 대유량 배기가스와 흡착제의 혼합을 촉진시켜 배기가스와 흡착 제의 접촉시간 및 반응영역을 증대시키도록 함을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above-mentioned drawbacks, and promotes the mixing of the high flow rate exhaust gas and the adsorbent flowing in the duct at high speed to increase the contact time and the reaction region of the exhaust gas and the adsorbent. The purpose.
본 발명은 DSI공법 적용시, 배기가스 유동장 내부에 설치하여 항력 즉, 압력손실의 발생과 흡착제의 침착을 최소화함을 목적으로 한다.An object of the present invention is to minimize the occurrence of drag, that is, pressure loss and adsorbent deposition, by installing inside the exhaust gas flow field when the DSI method is applied.
이러한 목적으로 이루어진 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부시킨 도면에 따라서 상세하게 설명하기로 한다.According to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention made for this purpose will be described in detail.
배기가스가 유입되는 배기가스 유입구(10)와 연결하는 덕트(13)를 설치하되, 덕트(13)에는 입자상의 흡착제를 공급하는 흡착제 유입라인(11)을 통하여 상측 3곳, 하측 3곳 등 6곳에 설치한 흡착제 유입구(12)와 연결하여 분사한다.The
상기 덕트(13)의 왼쪽에는 압력손실을 최소화하며 흐름 방향과 수직인 속도성분을 만들어 회전의 중심축이 흐름 방향과 동일한 선회류를 발생시키는 혼합판(20)을 설치한다.On the left side of the
상기 혼합판(20)은 시작점에서 직선으로 된 일정 두께의 평판으로 형성하며, 배기가스의 흐름 방향으로 진행할수록 일정한 주기곡선과 연결되어진 기하학적 형상으로 덕트(13)내 기류변화를 이용하여 흡착제의 분산을 유도하고, 압력손실을 최소화하는 것이다.The
상기 혼합판(20)은 중앙부분이 상측으로 돌출되는 형상의 상승 경사면(25)을 형성하되 측면에서는 상측을 향하여 반원형으로 돌출하는 상승부(23)를 갖고 중앙에 상부정점(21)을 형성하고, 상승부(23)의 양쪽 선단에서 하측으로 돌출되는 형상 의 하강 경사면(26)을 형성하되 측면에서는 하측을 향하여 반원형으로 돌출하는 하강부(24)를 갖고 중앙에 하부정점(22)을 형성하는 것이다.The
흡착제의 투입위치는 배기가스의 흐름 방향으로 덕트(13)의 정면도인 도 3에서 보면 혼합판(20)의 시작점이 흡착제의 투입위치와 동일하며, 혼합판(20)의 끝점이 주기곡선의 정점인 상부정점(21)과 하부정점(22)이 위치한 수직방향의 단면과 일치하는 것이다.As shown in FIG. 3, which is a front view of the
혼합판(20)의 시작점을 단면으로 자르면 정점이 보이지 않으며, 혼합판(20)의 시작점은 상승부(23)와 하강부(24)와 직선방향에서 일치함을 알 수 있다.When the starting point of the
흡착제 유입구(12)는 상부정점(21)과 하부정점(22)이 일치하는 위치인 덕트(13)의 상측과 하측에 각각 3개씩 위치하고 있다.Three
혼합판(20)에 의해 생성된 선회류(선회류의 중심축은 흐름 방향과 동일)에 의해 밀도차가 큰 배기가스와 흡착제를 혼합하는 등면적의 유로인 선회류에 의한 혼합영역(14)을 갖는다.The mixing area |
상기 선회류에 의한 혼합영역(14)의 우측에는 혼합가스 유출구(15)를 두어 대유량의 배기가스에 입자상의 흡착제를 효율적으로 분산시키기 위해 혼합을 촉진하는 것이다.A mixed
이러한 구성으로 이루어진 본 발명은, 덕트(13)의 왼쪽에 있는 배기가스 유입구(10)를 통하여 고속, 대유량의 배기가스가 유입된다.According to the present invention having such a configuration, the high speed and large flow rate of exhaust gas flows in through the exhaust
고속, 대유량의 배기가스가 유입되어 덕트(13) 내를 통과할 때 흡착제 유입 라인(11)을 통하여 공급하는 입자상의 흡착제가 상, 하측에 각각 일정한 간격을 두고 설치한 6개의 흡착제 유입구(12)에서 분사한다.Six adsorbent inlets (12) provided at regular intervals on the upper and lower sides of particulate adsorbents supplied through the adsorbent inlet line (11) when high-speed, large-flow exhaust gas flows into the duct (13). Spray on).
입자상의 흡착제가 분사되는 위치는 배기가스의 흐름 방향으로 덕트(13)의 측면에서 보면 좌측의 혼합판(20)의 시작점이며, 상승부(23)의 상부정점(21)과 하강부(24)의 하부정점(22)이 위치하는 곳과 일치하는 위치에서 분사가 이루어지도록 하는 것이다.The position where the particulate adsorbent is injected is the starting point of the
흡착제가 분사되면서 흡착제와 유입되는 배기가스는 상승 경사면(25)과 상승부(23) 및 하강 경사면(26)과 하강부(24)로 이루어진 혼합판(20)의 형상에 의해 압력손실을 최소화하며 흐름 방향과 수직인 속도성분을 만들어 회전의 중심축이 흐름 방향과 동일한 선회류를 발생시키는 것이다.As the adsorbent is injected, the adsorbent and the exhaust gas are minimized by the shape of the
상기 혼합판(20)이 시작은 직선으로 된 일정 두께의 평판이며 배기가스 유입구(10)로 유입하는 배기가스의 흐름 방향으로 진행할수록 일정한 주기의 상승부(23)와 하강부(24)를 갖는 곡선과 연결한 기하학적 형상으로 덕트(13) 내 기류변화를 이용하여 흡착제의 분산을 유도하는 것이다.The
상기 혼합판(20)의 기하학적 형상은 흡착제의 분산을 유도할 뿐만 아니라, 압력손실이 아주 적은 것이 특징이다.The geometry of the
혼합판(20)에 의해 생성된 선회류(선회류의 중심축은 흐름 방향과 동일)에 의해 혼합영역(14)에서는 밀도차가 큰 배기가스와 분사되는 흡착제가 충분하게 혼합하는 등면적의 유로를 제공하는 것이다.By the swirl flow generated by the mixing plate 20 (the central axis of the swirl flow is the same as the flow direction), the
혼합판(20)을 설치한 후에는 도 7에 도시한 바와 같이, 일정 분율 이상의 흡 착제 분산을 유도할 수 있어 탈황효율이 상승하는 것을 확인할 수 있으며, 이는 혼합판(20)으로 인한 배기가스 기류변화에 의한 결과임을 알 수 있다.After installing the
또한, 혼합판(20)의 설치시 도 3, 5에 도시한 바와 같이, 혼합판(20)의 시작점인 흡착제 유입구(12)를 이용하여 배기가스 유입구(10)의 상측과 하측에서 각각 흡착제를 분사하는 경우 가장 혼합효율이 우수하여 다른 곳에 설치한 경우보다 탈황효율이 상승하였다.In addition, as shown in FIGS. 3 and 5, when the
본 발명은 혼합판을 설치하여 덕트 내를 고속으로 유동하는 대유량 배기가스와 흡착제의 혼합을 촉진시켜 배기가스와 흡착제의 접촉시간 및 반응영역을 증대시키도록 하는 것이다.The present invention is to install a mixing plate to promote the mixing of the high flow rate of the exhaust gas and the adsorbent flowing in the duct at high speed to increase the contact time and reaction region of the exhaust gas and the adsorbent.
본 발명은 DSI공법 적용시, 배기가스 유동장 내부에 설치하여 항력 즉, 압력손실의 발생과 흡착제의 침착을 최소화하는 것이다.When the DSI method is applied, the present invention is installed inside the exhaust gas flow field to minimize drag, that is, pressure loss and adsorbent deposition.
본 발명은 혼합판의 시작은 직선으로 된 일정 두께의 평판이며 배기가스의 흐름 방향으로 진행할수록 상승부와 하강부 및 상승과 하강 경사면으로 이루어진 형상으로 덕트 내 기류 변화를 이용하여 흡착제의 혼합효율을 우수하게 하므로 탈황 효율을 향상시킬 수 있는 것이다.In the present invention, the start of the mixing plate is a flat plate having a certain thickness in a straight line, and the mixing efficiency of the adsorbent is improved by using the airflow change in the duct in the shape of the rising part and the falling part and the rising and falling slope as the flow direction of the exhaust gas flows. Since it is excellent, the desulfurization efficiency can be improved.
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Citations (3)
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JPH06210121A (en) * | 1993-01-13 | 1994-08-02 | Kansai Electric Power Co Inc:The | Gas-liquid contacting device |
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KR200295322Y1 (en) | 2002-07-27 | 2002-12-05 | 보람이엔티 (주) | Sanitation apparatus of odor and noxious gas using ball venturi |
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