KR100883952B1 - Gas generating system - Google Patents

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KR100883952B1
KR100883952B1 KR1020080067636A KR20080067636A KR100883952B1 KR 100883952 B1 KR100883952 B1 KR 100883952B1 KR 1020080067636 A KR1020080067636 A KR 1020080067636A KR 20080067636 A KR20080067636 A KR 20080067636A KR 100883952 B1 KR100883952 B1 KR 100883952B1
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더블유비엠과학기술 주식회사
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Abstract

A gas generating system is provided to generate uniformly reacted gas and improve heat calorie of gas by 20~35%. A gas generating system comprises a combustion chamber having an inner wall consisting of fire-retardant layers(12,13); a raw material supply unit supplying biomass material on the top of the combustion chamber; a raw material dispersing unit dispersing biomass material uniformly; a gas vent(17) expelling gas generated normally from the biomass material and smoke generated when the biomass material begins to burn; a funnel(55) forcing smoke out based on the activation of a first electronic valve(56); a gas transfer pipe(51) carrying gas based on the activation of a second electronic valve(52); an ash reservoir(39) storing burnt ash; a raw material support(40) equipped with a hole supplying air to a combustion chamber and layering biomass material; an ash treatment unit, and an air inlet(14) supplying oxygen to the combustion chamber through the ash reservoir.

Description

가스 제너레이팅 시스템{Gas generating system}Gas generating system {Gas generating system}

본 발명은 폐나무 조각, 톱밥, 농작물 대(짚), 곡식껍질, 낙엽 등의 폐기물인 목질계 원료 즉, 바이오매스(biomass) 원료를 사용하여 가연성 가스를 제조하기 위한 가스 제너레이팅 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 바이오매스 원료를 연속적이고 자동적으로 바이오에너지(bioenergy)로 제조할 수 있는 가스 제너레이팅 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a gas generating system for producing combustible gas using wood-based raw materials, that is, biomass raw materials such as waste wood chips, sawdust, crop straw, grain bark, and fallen leaves. More particularly, the present invention relates to a gas generating system capable of continuously and automatically producing biomass raw materials as bioenergy.

다양한 산업분야와 일상 생활에서 많이 사용되는 목재 가구, 건축 목재, 톱밥, 농작물 등은 그 사용이나 경작 후에 극히 일부분만이 재활용되고, 대부분은 폐기물로 분류되어 매립하거나 소각 처리되고 있다. 2005년 기준으로 임목 부산물을 포함해 5511만 톤이 발생하고 이중 183만 톤만 수거되거나 재활용되는 실정이어서 3.3%만이 재활용되고 있는 실정이다.Wood furniture, construction timber, sawdust, crops, etc., which are widely used in various industrial fields and daily life, are recycled only after the use or tillage, and most of them are classified as waste and landfilled or incinerated. As of 2005, 55.11 million tons, including by-products of trees, were generated and only 1.83 million tons were collected or recycled, and only 3.3% of them were recycled.

재활용되지 못하는 폐목재 등을 매립하는 경우에는 매립지의 확보가 문제로 되고, 소각 처리하는 경우에는 최근 유가상승에 대처하지도 못하는 결과가 되고 있다.In the case of reclaiming waste wood that cannot be recycled, securing a landfill site becomes a problem, and incineration has resulted in failing to cope with the recent rise in oil prices.

이와 유사하게 타이어, 비닐, 플라스틱 등 합성수지로 만든 제품도 사용 후에 극히 일부분만이 재활용되고, 대부분은 폐기물로 분류되어 매립되거나 소각 처리되고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 합성수지 폐기물을 연료로 사용하여, 연소실에서 연소시키고 그 고온의 연소열을 에너지로 회수하여 사용하여 에너지 절약에 기여하는 기술이 개발되고 있다.Similarly, products made of synthetic resins such as tires, vinyl and plastics are recycled only after use, and most of them are classified as waste and landfilled or incinerated. In order to solve this problem, a technology has been developed that uses synthetic resin waste as fuel, burns in a combustion chamber, and recovers and uses the high temperature combustion heat as energy.

이러한 합성수지를 소각처리하는 기술이 대한민국 등록특허공보 10-0656093호에 개시되어 있다.The technique of incineration of such a synthetic resin is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-0656093.

상기 공보에 개시된 기술은 내벽이 내열물질층(102)으로 된 제1 연소실(100)과, 상기 제1 연소실(100)의 하단부에는 일정한 방향으로 분사구(113)가 형성되어 있는 반원통 형상의 분사노즐(112)이 회전판(111)에 다수개 설치되며, 회전판(111)의 하단부에는 원주면을 따라 다수의 비계(114)가 부착되고, 회전판(111)의 중앙하부로 는 연소공기를 공급하는 중공축(116)이 설치되며, 회전판(111)의 전체적인 형상이 원추형인 연소장치(110)와, 상기 연소장치 회전판(111) 상부의 상기 제1 연소실(100) 벽에 설치되는 예열버너(120)와, 상기 제1 연소실(100) 내부에 대하여 비스듬한 방향으로 일정하게 형성된 다수의 노즐(131)을 갖고 상기 예열버너(120) 상부에 설치된 제1 산소공급관(130)과, 상기 제1 산소공급관(130) 상부에 설치되어 상기 제1 연소실(100)에 가연성 폐기물을 연료로 공급하는 연료공급장치(140)와, 상기 연료공급장치(140) 상부의 상기 제1 연소실(100) 중앙에 수직방향으로 설치되는 제2 산소공급관(150) 및 상기 제2 산소공급관(150) 상부의 상기 제1 연소실(100) 벽에 설치된 배출구(160)를 포함하여 구성된다.The technique disclosed in the publication is a semi-cylindrical injection in which the first combustion chamber 100 having an inner wall of the heat resistant material layer 102 and the injection holes 113 are formed at a lower end of the first combustion chamber 100 in a predetermined direction. A plurality of nozzles 112 are installed on the rotating plate 111, and a plurality of scaffolds 114 are attached to the lower end of the rotating plate 111 along a circumferential surface, and supplies combustion air to the lower center of the rotating plate 111. The hollow shaft 116 is installed, the preheat burner 120 is installed on the combustion device 110, the overall shape of the rotating plate 111 is conical, and the first combustion chamber 100 on the upper portion of the combustion device rotating plate 111. ), A first oxygen supply pipe 130 having a plurality of nozzles 131 uniformly formed in an oblique direction with respect to the inside of the first combustion chamber 100, and installed above the preheat burner 120, and the first oxygen supply pipe. 130 is installed on the upper side to supply the combustible waste as fuel in the first combustion chamber (100). The fuel supply device 140 and the second oxygen supply pipe 150 and the upper portion of the second oxygen supply pipe 150 are installed in the vertical direction in the center of the first combustion chamber 100 above the fuel supply device 140 It is configured to include an outlet 160 installed in the wall of the first combustion chamber (100).

상기 공보에 개시된 기술은 합성수지를 소각하여 발생되는 열을 회수하기 위한 것으로서 바이오매스 원료로부터 가연성 가스를 제조하는 본 발명의 기술적 사상과는 전혀 상이한 것이다.The technique disclosed in the above publication is for recovering heat generated by incineration of synthetic resin, which is completely different from the technical idea of the present invention for producing combustible gas from biomass raw materials.

현재까지 비교적 대규모의 바이오매스 원료를 사용하여 가연성 가스를 제조하는 가스 발생 장치는 상부 또는 하부에서 가스를 배출하는 방식으로 분류된다.To date, gas generators that produce combustible gases using relatively large amounts of biomass feedstock have been classified as venting gases from the top or bottom.

상부에서 가스를 배출하는 방식은 원재료 투입이 어려워 연속작업이 이루어 질 수가 없다.The method of discharging gas from the upper part is difficult to input the raw materials and continuous operation cannot be performed.

하부에서 가스를 배출하는 방식은 비록 연속적으로 가스를 발생할 수 있지만 가스가 고온 구역에서 직접 배출하기 때문에 가스의 온도가 매우 높다. 일반적으로 가스 온도가 500℃이상이고, 먼지가 많이 발생되며, CO2 량이 많고 가스의 열칼로리가 대부분 1,500 kcal/㎥이하이며 탄재 청소가 어려운 문제들이 있다.Although the gas is discharged from the bottom, although the gas can be continuously generated, the temperature of the gas is very high because the gas is directly discharged from the hot zone. In general, the gas temperature is more than 500 ℃, a lot of dust is generated, a large amount of CO 2 and the thermal calories of the gas is 1,500 kcal / ㎥ or less, there is a problem that is difficult to clean coal ash.

따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 바이오 에너지인 가연성 가스를 연속적이고 자동적으로 발생하는 가스 제너레이팅 시스템을 제공하기 위한 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a gas generating system for continuously and automatically generating a flammable gas which is bioenergy, in order to solve the conventional problems as described above.

또한, 본 발명의 다른 목적은 발생되는 가스의 열칼로리가 향상된 가스 제너레이팅 시스템을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a gas generating system in which the thermal calories of the generated gas are improved.

또한, 본 발명의 다른 목적은 건류층 상단에 설치된 스크류에 의해 균일하게 반응이 이루어진 가스를 발생하는 가스 제너레이팅 시스템을 제공하기 위한 것이 다.In addition, another object of the present invention is to provide a gas generating system for generating a gas uniformly reacted by a screw installed on the top of the distillation layer.

또한, 본 발명의 다른 목적은 가스의 구성 성분을 개선할 수 있는 가스 제너레이팅 시스템을 제공하기 위한 것이다.It is a further object of the present invention to provide a gas generating system which can improve the constituents of the gas.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 가스 제너레이팅 시스템은 일정 크기로 분쇄된 바이오매스 원료를 사용하여 가연성 가스를 제조하기 위한 가스 제너레이팅 시스템에 있어서, 내벽이 내화층으로 형성된 연소실과, 상기 연소실의 상부에 상기 바이오매스 원료를 공급하는 원료공급수단과, 상기 연소실에는 상기 원료공급수단으로부터 공급되는 바이오매스 원료를 골고루 분산시키는 원료분산수단과, 상기 연소실의 상부에 상기 연소실에서 발생된 가스를 배출하는 가스 배출구와, 상기 연소실의 하부에는 상기 연소실에서 연소된 재가 저장되는 재 저장실과, 상기 연소실과 상기 재 저장실사이에서 상기 원료분산수단으로부터 분산되어 공급되는 바이오매스 원료를 퇴적시킬 수 있고, 상기 연소실에서 연소된 재를 필요시 재 저장실로 배출하며 상기 연소실로 산소를 공급하는 구멍을 구비한 원료 받침부와, 상기 재 저장실에 저장된 재를 처리하기 위한 재 처리수단 및 상기 재 저장실을 통하여 산소를 상기 연소실로 공급하는 산소공급수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.The gas generating system according to the present invention for achieving the above object is a gas generating system for producing a combustible gas using a biomass raw material pulverized to a predetermined size, the combustion chamber formed with an inner wall of the fireproof layer, and the combustion chamber A raw material supply means for supplying the biomass raw material to the upper portion of the raw material, a raw material dispersing means for evenly dispersing the biomass raw material supplied from the raw material supply means in the combustion chamber, and a gas generated in the combustion chamber on the upper part of the combustion chamber; A gas discharge port, a ash storage chamber in which ash combusted in the combustion chamber is stored, and a biomass raw material distributed from the raw material dispersing means between the combustion chamber and the ash storage chamber can be deposited in the combustion chamber, Discharge the combusted ash from the And a raw material receiving part having a hole for supplying oxygen to the combustion chamber, reprocessing means for processing ash stored in the ash storage chamber, and oxygen supply means for supplying oxygen to the combustion chamber through the ash storage chamber. It features.

또, 본 발명에 따른 가스 제너레이팅 시스템에 있어서, 상기 원료분산수단은 상기 연소실의 상부와 중앙부분에 2개의 스크류가 설치되어 회전함으로써, 바이오매스 원료를 분산시키는 것을 특징으로 한다.In addition, in the gas generating system according to the present invention, the raw material dispersing means is characterized by dispersing the biomass raw material by rotating two screws are installed in the upper portion and the central portion of the combustion chamber.

또, 본 발명에 따른 가스 제너레이팅 시스템에 있어서, 상기 스크류는 2∼3회/분의 속도로 회전되는 것을 특징으로 한다.In the gas generating system according to the present invention, the screw is rotated at a speed of 2 to 3 times / minute.

또, 본 발명에 따른 가스 제너레이팅 시스템에 있어서, 상기 원료공급수단은 상기 분쇄된 바이오매스 원료를 받아들이는 호퍼와 상기 호퍼로부터 상기 연소실로 공급하는 원료의 양을 제어하는 로터리 밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the gas generating system according to the present invention, the raw material supply means includes a hopper for receiving the pulverized biomass raw material and a rotary valve for controlling the amount of raw material supplied from the hopper to the combustion chamber. It is done.

또, 본 발명에 따른 가스 제너레이팅 시스템에 있어서, 상기 원료 받침부는 다수의 T자형 조각으로 이루어져 상기 T자의 상면이 상기 연소실을 향하여 바이오매스 원료를 받쳐주고, 상기 T자의 크로스되는 부분에는 회전 중심축을 가지며, 상기 T자의 하부에서 가해지는 구동력에 의해 상기 T자의 상면이 기울어지는 것을 특징으로 한다.In addition, in the gas generating system according to the present invention, the raw material support portion is composed of a plurality of T-shaped pieces of the upper surface of the T-shaped to support the biomass raw material toward the combustion chamber, the portion of the T-shaped crosses the rotation center axis It characterized in that the upper surface of the T-shaped by the driving force applied from the lower portion of the T-shaped.

또, 본 발명에 따른 가스 제너레이팅 시스템에 있어서, 상기 재 처리수단은 상기 재 저장실의 하부에서 이송하는 콘베이어 벨트인 것을 특징으로 한다.In the gas generating system according to the present invention, the reprocessing means is a conveyor belt for transporting from the lower part of the reclaiming chamber.

또, 본 발명에 따른 가스 제너레이팅 시스템에 있어서, 상기 산소공급수단은 연소실에 공급되는 산소의 양을 조절할 수 있는 것을 특징으로 한다.In addition, in the gas generating system according to the present invention, the oxygen supply means may adjust the amount of oxygen supplied to the combustion chamber.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 가스 제너레이팅 시스템에 의하면, 바이오 에너지인 가연성 가스를 연속적이고 자동적으로 발생시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the gas generating system according to the present invention, there is an effect capable of continuously and automatically generating flammable gas which is bioenergy.

또한, 본 발명에 따른 가스 제너레이팅 시스템에 의하면, 발생되는 가스의 열칼로리를 20∼35%정도 향상시킬 수 있는 효과도 있다.Moreover, according to the gas generating system which concerns on this invention, there exists an effect which can improve about 20 to 35% of the thermal calories of gas which generate | occur | produces.

또한, 본 발명에 따른 가스 제너레이팅 시스템에 의하면, 균일하게 반응이 이루어진 가스를 발생시킬 수 있는 효과도 있다.In addition, according to the gas generating system according to the present invention, there is also an effect that can generate a gas reacted uniformly.

또한, 본 발명에 따른 가스 제너레이팅 시스템에 의하면, 가스의 구성 성분을 필요에 따라 바꿀 수 있는 효과도 있다.Moreover, according to the gas generating system which concerns on this invention, there exists an effect which can change the structural component of gas as needed.

이하에서는 본 발명에 따른 가스 제너레이팅 시스템의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 따라 상세히 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a gas generating system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 가스 제너레이팅 시스템의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a gas generating system according to the present invention.

도 1에 있어서, 도면부호 13은 원통형으로 이루어진 상부 내화층으로서, 내화 시멘트와 팽창 진주암을 1:5의 체적비로 구성된다.In Fig. 1, reference numeral 13 denotes a cylindrical upper fireproof layer, which is composed of a volume ratio of 1: 5 of refractory cement and expanded pearlite.

상부 내화층(13)의 하부에는 산화층인 내화벽돌로 되는 하부 내화층(12)이 있고, 상·하부 내화층의 외벽은 6∼8㎜ 두께의 강철판(11)으로 싸여 있다.Below the upper fireproof layer 13 is the lower fireproof layer 12 which becomes the fireproof brick which is an oxide layer, and the outer wall of the upper and lower fireproof layers is wrapped by the steel plate 11 of 6-8 mm thickness.

상부 내화층(13)의 상부에는 외부가 강철판으로 덮인 뚜껑부(15)를 가진다.The upper part of the upper fireproof layer 13 has the lid part 15 covered with the steel plate outside.

뚜껑부(15)에는 별도의 장치에 의해 분쇄된 바이오매스 원료를 공급받는 호퍼(23)와 호퍼(23)를 통하여 연소실(8)로 필요한 양만큼 공급하도록 제어하는 로터리 밸브(25)가 마련되어 있다.The lid 15 is provided with a hopper 23 that receives the biomass raw material pulverized by a separate device and a rotary valve 25 that controls the supply of the required amount to the combustion chamber 8 through the hopper 23. .

또한, 뚜껑부(15)에는 연소실(8)에서 바이오매스 원료가 연소되는 상태를 검사할 수 있는 검사구(18)가 마련되어 있으며, 연소실(8) 상부의 공간에 회전축(35)에 서로 직교하도록 배치되어 설치되는 스크류(31)(33)를 1∼5회/분, 바람직하게는 2∼3회/분 회전시키는 감속 모터(37)가 설치되어 있다.In addition, the lid portion 15 is provided with an inspection port 18 for inspecting the state in which the biomass raw material is burned in the combustion chamber 8, so as to be orthogonal to each other on the rotary shaft 35 in the space above the combustion chamber 8. The speed reduction motor 37 which rotates the screws 31 and 33 arrange | positioned and installed 1 to 5 times / minute, Preferably 2-3 times / minute is provided.

그리고, 뚜껑부(15)와 인접한 상부 내화층(13)에는 가스배출구(10)(17)가 설치되어 있으며, 가스배출구(10)(17)에는 연소실(8)에서 바이오매스 원료가 최초로 연소되기 시작하는 경우에 발생되는 연기를 배출하기 위한 연통(55)과 연소실(8)에서 정상적으로 발생되는 가스를 수송하기 위한 가스 수송관(51)이 연결되어 있다. 물론, 연통(55)과 가스 수송관(51)에는 이들의 통로를 개폐하는 제1의 전자밸브(56)와 제2의 전자밸브(52)가 각각 설치되어 있다. 여기서 도 1의 가스배출구(10)에는 연통(55)과 가스 수송관(51)의 연결이 생략되어 있지만, 이 곳에도 연결할 수 있고, 가스배출구(10)를 가스배출구(17)와 병렬로 연결할 수도 있다.In addition, gas outlets 10 and 17 are installed in the upper fireproof layer 13 adjacent to the lid 15, and biomass raw materials are first burned in the combustion chamber 8 in the gas outlets 10 and 17. Communication 55 for discharging the smoke generated at the start and the gas transport pipe 51 for transporting the gas normally generated in the combustion chamber 8 are connected. Of course, the first solenoid valve 56 and the second solenoid valve 52 which open and close these passages are provided in the communication 55 and the gas transportation pipe 51, respectively. Here, although the connection of the communication 55 and the gas transport pipe 51 is omitted in the gas outlet 10 of FIG. 1, it can also be connected here, and the gas outlet 10 is connected in parallel with the gas outlet 17. It may be.

이와 같은 본 발명에 따른 가스 제너레이팅 시스템은 직경과 높이의 비가 1:1.5∼2.5의 크기로 제조된다. 그리고 가스 제너레이팅 시스템의 재 저장실(39) 하부는 내화 시멘트와 팽창 진주암으로 구성되어 다져진 보온성 내화 콘크리트로 되어 있다.Such a gas generating system according to the present invention is manufactured in a ratio of diameter and height of 1: 1.5 to 2.5. And the lower part of the reservoir 39 of the gas generating system is made of heat-resistant refractory concrete, which is composed of refractory cement and expanded pearl rock.

연소실(8)에서 바이오매스 원료가 최초로 연소되기 시작하면 정상적인 가스가 발생되지 않고 연기가 발생되는데 이 연기를 연통(55)으로 배출시키기 위해 연통(55)에 접속된 전자밸브(56)를 열고, 가스 수송관(51)에 접속된 전자밸브(52)를 닫음으로써, 연기를 연통(55)으로 배출시킬 수 있게 된다. 연소실(8)에서 바이오매스 원료가 정상적으로 연소되어 정상적인 가스가 발생되면, 연통(55)에 접속된 전자밸브(56)는 닫고, 가스 수송관(51)에 접속된 전자밸브(52)는 열어 줌으로써, 연소실(8)에서 발생되는 가스를 가스 수송관(51)을 통하여 도시하지 않은 가스의 수요처나 저장탱크로 공급하게 된다.When the biomass raw material is first combusted in the combustion chamber 8, normal gas is not generated and smoke is generated. In order to discharge the smoke into the communication 55, the solenoid valve 56 connected to the communication 55 is opened. By closing the solenoid valve 52 connected to the gas transportation pipe 51, smoke can be discharged | emitted to the communication 55. When the biomass raw material is normally burned in the combustion chamber 8 and normal gas is generated, the solenoid valve 56 connected to the communication 55 is closed and the solenoid valve 52 connected to the gas transport pipe 51 is opened. The gas generated in the combustion chamber 8 is supplied to the demand destination or storage tank of gas (not shown) through the gas transport pipe 51.

또한, 상부 내화층(13)으로 이루어지는 공간의 하부는 상술한 바와 같이 분 쇄된 바이오매스 원료가 연소되는 연소실(8)을 이루고, 연소실(8)의 바닥에는 원료공급수단인 로터리 밸브(25)의 작동에 의해 연소실(8)로 공급되는 바이오매스 원료를 골고루 분산시켜주는 스크류(31)(33)를 통과하여 원료가 쌓이는 원료 받침부(40)가 설치되어 있다.In addition, the lower part of the space formed by the upper fireproof layer 13 forms a combustion chamber 8 in which the pulverized biomass raw material is burned as described above, and at the bottom of the combustion chamber 8 of the rotary valve 25 which is a raw material supply means. A raw material support portion 40 is installed in which raw materials are accumulated through screws 31 and 33 for evenly dispersing the biomass raw materials supplied to the combustion chamber 8 by the operation.

원료 받침부(40)의 하부에는 연소실(8)에서 연소된 재가 일시 저장되는 재 저장실(39)의 측부에는 재를 처리할 수 있는 재 처리수단인 재 청소구(19)가 설치되어 있으며, 다른 측부에는 연소실(8)에서 바이오매스 원료를 연소시키기 위해 필요로 하는 산소를 공급하는 공기 흡입구(14)가 설치되어 있다. 여기서 공기 흡입구(14)에 공급되는 공기 즉, 산소의 양을 제어하는 도시되지 않은 산소공급수단이 연결되어 연소실(8)에서 필요로 하는 산소의 양을 제어하여 공급할 수 있다. 재 처리수단은 재 저장실(39)의 하부에 콘베이어 벨트(61)를 설치함으로써, 재 저장실(39)에 쌓이는 재의 양에 따라 자동으로 처리할 수도 있다.In the lower part of the raw material support portion 40, a ash cleaning device 19, which is a reprocessing means capable of processing ash, is installed at the side of the ash storage chamber 39 in which ash combusted in the combustion chamber 8 is temporarily stored. In the side part, the air suction port 14 which supplies oxygen required for burning a biomass raw material in the combustion chamber 8 is provided. Here, an oxygen supply means (not shown) for controlling the amount of air supplied to the air inlet 14, that is, oxygen, may be connected to control and supply the amount of oxygen required by the combustion chamber 8. The reprocessing means may be automatically processed in accordance with the amount of ash accumulated in the reclaimer 39 by providing the conveyor belt 61 at the lower portion of the reclaimer 39.

연소실(8)에서 일정 온도의 조건에서 바이오매스 원료는 연소되어 CO와 CO2를 발생시키면서 열을 발생시키게 되고, 연소열에 의해 CO2는 CO로 즉시 환원되어 가연성 기체로 된다. 이때 바이오매스 원료는 H2, CH4, C2H6, C3H8, C4H10, …, CnH2n+2(n : 자연수) 등의 가연성 기체로 열분해되는데 공기 흡입구(14)로 공급되는 산소의 양을 조절함으로써, 필요로 하는 가스를 제조할 수 있다.In the combustion chamber 8, the biomass raw material is burned to generate heat while generating CO and CO 2 , and the heat of combustion causes CO 2 to be immediately reduced to CO to be combustible gas. At this time, the biomass raw material is H 2 , CH 4 , C 2 H 6, C 3 H 8, C 4 H 10,. The required gas can be produced by controlling the amount of oxygen supplied to the air intake port 14 when it is thermally decomposed into a combustible gas such as C n H 2n + 2 (n: natural water).

이하에서는 상기의 원료 받침부(40)의 구조에 대하여 설명한다.Hereinafter, the structure of the raw material support portion 40 will be described.

도 2는 본 발명에 따른 원료 받침부(40)의 평면도이고, 도 3은 원료 받침부(40)의 단면도이다.2 is a plan view of the raw material support portion 40 according to the present invention, Figure 3 is a cross-sectional view of the raw material support portion 40.

도 2에 있어서, 도면부호 41은 내열 강철판으로 제작된 원료 받침부(40)의 각 구성요소들을 고정하는 원형의 프레임이고, 프레임(41)은 도 1에서 보는 바와 같이 하부 내화층(12)에 고정되어 있다.In FIG. 2, reference numeral 41 denotes a circular frame for fixing each component of the raw material support part 40 made of a heat resistant steel sheet, and the frame 41 is attached to the lower fireproof layer 12 as shown in FIG. It is fixed.

도 2 및 도 3에 있어서, 도면부호 43은 원형 프레임(41)의 공간을 열고 닫아 주는 T형 받침판으로서 상부 면을 가지고 있으며, 이 상부면에는 80∼100㎜사이 마다 10∼12㎜ 크기의 공기구멍(44)이 다수 뚫려 있고, T형 받침판(43)의 양 단부는 도 3c에서 보여주는 바와 같이 원형 프레임(41)의 양쪽에서 회전축(45)에 의해 회동할 수 있도록 고정되어 있으며, 중앙부는 회전축(47)에 의해 회동할 수 있도록 이동바(46)에 고정되어 있다.2 and 3, reference numeral 43 denotes a T-shaped support plate which opens and closes the space of the circular frame 41, and has an upper surface, which has air of 10 to 12 mm size every 80 to 100 mm. A plurality of holes 44 are drilled, and both ends of the T-shaped support plate 43 are fixed to be rotated by the rotation shaft 45 on both sides of the circular frame 41 as shown in FIG. It is fixed to the movement bar 46 so that it may rotate by 47.

도 3(a)는 T형 받침판(43)이 닫혀 있는 상태이고, 도 3(b)는 T형 받침판(43)이 열려 있는 상태이다.3 (a) is a state in which the T-shaped support plate 43 is closed, and FIG. 3 (b) is a state in which the T-shaped support plate 43 is open.

도 3(a)에 있어서, 이동바(46)를 양쪽의 화살표 방향으로 이동시키면, 도 3(b)에서 보여주는 바와 같이 T형 받침판(43)은 열려진 상태로 된다. 열려진 후에 이동바(46)를 화살표 반대방향으로 이동시키면 도 3(a)에서 보여주는 바와 같이 T형 받침판(43)은 닫혀진 상태로 된다.In FIG. 3 (a), when the moving bar 46 is moved in both arrow directions, the T-shaped support plate 43 is opened as shown in FIG. 3 (b). When the moving bar 46 is moved in the opposite direction to the arrow after being opened, the T-shaped support plate 43 is closed as shown in FIG.

원료 받침부(40)의 이와 같은 동작에 의해 연소실(8)에서 연소된 재는 재 저장실(39)로 배출된다.The ash combusted in the combustion chamber 8 by this operation of the raw material support part 40 is discharged to the ash storage chamber 39.

이하에서는 본 발명에 따른 가스 제너레이팅 시스템의 동작에 대해 설명한다.Hereinafter, the operation of the gas generating system according to the present invention will be described.

목재 가구나 건축 목재의 폐나무 조각, 톱밥, 농작물 대(짚), 곡식껍질, 낙엽 등의 폐기물인 바이오매스 원료를 60㎜이하의 크기로 분쇄하여 호퍼(23)에 넣고 로터리 밸브(25)를 열어 필요한 양만큼 연소실(8)에 공급한다. 이때, 연소실(8) 상부의 공간에 설치된 스크류(31)(33)의 회전에 의해 분쇄된 바이오매스 원료는 분산되어 연소실(8) 하부에 설치된 원료 받침부(40)에 쌓이게 된다. 공급되는 바이오매스 원료는 수분이나 바이오매스 원료 자체 성분의 함유 정도가 상이하므로 스크류(31)에 의해 잘 섞어 분산시켜 연소실(8)에 공급하면 연소 가스 발생시에 필요로 하는 가스 발생을 제어하기가 용이해진다.Waste materials such as waste wood chips, sawdust, crop straw, grain bark, and fallen leaves of wood furniture or construction wood are crushed to a size of 60 mm or less, placed in a hopper 23, and a rotary valve 25 is opened. The combustion chamber 8 is supplied in the required amount. At this time, the biomass raw material pulverized by the rotation of the screws 31 and 33 installed in the space above the combustion chamber 8 is dispersed and accumulated in the raw material support part 40 installed under the combustion chamber 8. Since the supplied biomass raw materials have different contents of moisture or biomass raw materials themselves, it is easy to control the generation of the gas required when the combustion gas is generated by mixing them well by dispersing them with the screw 31 and supplying them to the combustion chamber 8. Become.

바이오매스 원료가 연소실(8)에 필요한 양이 쌓이면 재 청소구(19)를 통하여 도시되지 않은 점화기로 T형 받침판(43)의 공기구멍(44)을 통하여 또는 T형 받침판(43)을 약간 연 상태에서 원료 받침부(40)에 쌓인 바이오매스 원료에 점화시킨후, 재 청소구(19)를 닫는다.When the amount of biomass raw material is accumulated in the combustion chamber 8, the ash cleaning device 19 is used to open the T-shaped support plate 43 or through the air hole 44 of the T-shaped support plate 43 with an igniter not shown. After igniting the biomass raw material accumulated in the raw material support part 40 in the state, the ash cleaning opening 19 is closed.

바이오매스 원료가 점화되면 연소실(8)내의 바이오매스 원료 전체가 정상적인 가스 발생 온도까지는 연기가 발생되고, 연통(55) 쪽에 설치된 밸브(56)를 열면 이 연기는 가스배출구(10)(17)를 통하여 연통(55)으로 배출되게 된다.When the biomass raw material is ignited, the whole biomass raw material in the combustion chamber 8 generates smoke until the normal gas generation temperature, and when the valve 56 installed at the communication 55 side is opened, the smoke discharges the gas outlets 10 and 17. Through the communication 55 is discharged.

이후, 연소실(8)내의 바이오매스 원료 전체가 정상적인 가스 발생 온도에 이르면 연통(55) 쪽에 설치된 전자밸브(56)를 닫고 가스 수송관(51) 쪽에 설치된 전자밸브(52)를 연 후에 공기 흡입구(14)에 설치된 도시되지 않은 산소공급수단으로 부터 산소의 양을 제어하여 필요로 하는 가스(즉, CH4, C2H6, C3H8, C4H10 등에서 필요로 하는 가스)를 발생하도록 유지시킨다.Subsequently, when the entire biomass raw material in the combustion chamber 8 reaches the normal gas generation temperature, the solenoid valve 56 provided on the communication 55 side is closed, and the solenoid valve 52 provided on the gas transport pipe 51 side is opened, and then the air inlet ( From the oxygen supply means not shown installed in 14) to control the amount of oxygen to generate the required gas (ie, gas required in CH 4 , C 2 H 6, C 3 H 8, C 4 H 10, etc.) Keep it.

여기서 발생되는 가스는 가스배출구(10)(17)를 통하여 가스의 수요처나 저장탱크로 공급하게 된다. 이때 가스배출구(10)(17)를 통하여 나가는 가스의 온도는 발생되는 가스의 종류에 따라, 공급되는 바이오매스 원료에 따라, 기타 다른 조건에 따라 50∼250℃로 운전될 수 있으나, 200℃이하에서 운전될 수 있도록 하며, 연소실(8)에서의 압력은 0.65MPa 이하가 되고, 발생되는 가스의 열량은 1,800∼2,000kcal/㎥가 된다. The gas generated here is supplied to the demand destination of the gas or the storage tank through the gas outlets 10 and 17. In this case, the temperature of the gas exiting through the gas outlets 10 and 17 may be operated at 50 to 250 ° C. depending on the type of gas generated, depending on the biomass raw material supplied, and other conditions, but not more than 200 ° C. The pressure in the combustion chamber 8 is 0.65 MPa or less, and the amount of heat generated in the gas is 1,800 to 2,000 kcal / m 3.

만약, 연소실(8)에서 이상이 발생한 경우에는 연통(55) 쪽의 전자밸브(56)가 자동으로 열리고, 가스 수송관(51) 쪽의 전자밸브(52)는 자동으로 잠겨 연소실(8)에서 발생되는 가스는 연통(55)으로 배출하게 된다.If an abnormality occurs in the combustion chamber 8, the solenoid valve 56 on the communication 55 side is automatically opened, and the solenoid valve 52 on the gas transport tube 51 side is automatically locked and is removed from the combustion chamber 8. The generated gas is discharged to the communication 55.

연소된 재는 원료 받침부(40)에 마련된 T형 받침판(43)을 열고 재 저장실(39)로 배출하고, 재 저장실(39)에 쌓인 재는 재 청소구(19)를 통하여 처리하게 된다. 재를 청소하는 동안 재 청소구(19)를 열어도 가스의 생산에는 큰 지장이 없지만, 청소 완료후에는 재 청소구(19)를 닫음으로써, 양질의 가스생산에 도움이 되도록 한다.The combusted ash is opened and discharged to the re-storage chamber 39 by opening the T-shaped support plate 43 provided in the raw material support part 40, and the ash accumulated in the re-reservoir chamber 39 is processed through the re-cleaning hole 19. Even if the ash cleaning opening 19 is opened while the ash is being cleaned, there is no major problem in the production of gas, but after the completion of cleaning, the ash cleaning opening 19 is closed to help the production of high quality gas.

재 저장실(39)의 하부에 콘베이어 벨트(61)가 설치된 경우에는 콘베이어 벨트(61)에 의해 자동으로 재 처리가 가능해진다. 물론, 원료 받침부(40)의 T형 받침판(43)에 쌓인 재의 양에 따라 T형 받침판(43)은 자동으로 열리게 되고, 이때에 콘베이어 벨트(61)에 떨어지는 재는 자동으로 구동되는 콘베이어 벨트(61)에 의해 재 저장실(39)에서 배출된다.When the conveyor belt 61 is provided in the lower part of the storage chamber 39, the conveyor belt 61 enables automatic reprocessing. Of course, according to the amount of ash accumulated on the T-shaped support plate 43 of the raw material support portion 40, the T-shaped support plate 43 is automatically opened, and the ash falling on the conveyor belt 61 is automatically driven by a conveyor belt ( 61 is discharged from the storage compartment (39).

상기 실시예에 있어서는 본 발명에 따른 가스 제너레이팅 시스템의 가동에 필요한 자동화 설비를 생략하였지만, 컴퓨터 등을 이용한 자동화 회로를 부가함으로써, 바이오매스 원료의 공급으로부터 가스 발생, 재 처리까지의 과정 및 안전에 관한 모든 것을 자동으로 제어할 수 있음은 물론이다.In the above embodiment, the automation equipment required for the operation of the gas generating system according to the present invention is omitted. However, by adding an automation circuit using a computer or the like, the process from the supply of biomass raw material to gas generation and reprocessing and safety are eliminated. Of course, you can control everything automatically.

본 발명에 따른 가스 제너레이팅 시스템은 바이오매스 원료를 사용하여 가스를 발생함으로써, 폐기물인 바이오매스 원료를 재사용할 수 있는 것이다.Gas generating system according to the present invention is to generate a gas by using the biomass raw material, it is possible to reuse the biomass raw material as waste.

도 1은 본 발명에 따른 가스 제너레이팅 시스템의 단면도1 is a cross-sectional view of a gas generating system according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 원료 받침부의 평면도2 is a plan view of the raw material support according to the present invention

도 3은 본 발명에 따른 원료 받침부의 단면도Figure 3 is a cross-sectional view of the raw material support according to the present invention

도 4는 종래 연소장치의 단면도4 is a cross-sectional view of a conventional combustion device

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

11 : 강철판 12, 13 : 내화층11: steel sheet 12, 13: fireproof layer

14 : 공기 흡입구 15 : 뚜껑부14 air inlet 15 lid

16 : 암면층 17 : 가스 배출구16: rock wool layer 17: gas outlet

18 : 검사구 19 : 청소구18: inspection port 19: cleaning tool

21 : 원료 투입구 23 : 호퍼21: raw material inlet 23: hopper

25 : 로터리 밸브 31, 33 : 스크류25: rotary valve 31, 33: screw

35 : 회동축 37 : 감속 모터35: rotating shaft 37: reduction motor

40 : 받침부 41 : 프레임40: base 41: frame

43 : T형 받침판 44 : 공기구멍43: T-shaped support plate 44: air hole

45, 47 : 회전축 46 : 이동바45, 47: rotation axis 46: moving bar

61 : 콘베이어 벨트61: conveyor belt

Claims (7)

일정 크기로 분쇄된 바이오매스 원료를 사용하여 가연성 가스를 제조하기 위한 가스 제너레이팅 시스템에 있어서,A gas generating system for producing combustible gas using biomass raw materials ground to a predetermined size, 내벽이 내화층으로 형성된 연소실과, A combustion chamber whose inner wall is formed of a fireproof layer, 상기 연소실의 상부에 상기 바이오매스 원료를 공급하는 원료공급수단과,Raw material supply means for supplying the biomass raw material to the upper portion of the combustion chamber; 상기 연소실에는 상기 원료공급수단으로부터 공급되는 바이오매스 원료를 골고루 분산시키는 원료분산수단과, The combustion chamber has a raw material dispersing means for evenly dispersing the biomass raw material supplied from the raw material supply means; 상기 연소실의 상부에 설치되어 상기 연소실에서 상기 바이오매스 원료가 최초로 연소되기 시작하는 경우에 발생되는 연기와 상기 연소실에서 상기 바이오매스 원료로부터 정상적으로 발생되는 가스를 배출하는 가스 배출구와,A gas outlet provided at an upper portion of the combustion chamber to discharge smoke generated when the biomass raw material is first combusted in the combustion chamber and a gas normally generated from the biomass raw material in the combustion chamber; 상기 가스 배출구에 연결되어 제1의 전자밸브의 작동에 의해 상기 가스배출구에서 배출되는 상기 연기를 배출하는 연통 및 제2의 전자밸브의 작동에 의해 상기 가스 배출구에서 배출되는 상기 가스를 수송하는 가스 수송관과, A gas transportation unit connected to the gas outlet port for communicating the gas discharged from the gas outlet by the operation of the first solenoid valve and for transporting the gas discharged from the gas outlet by the operation of the second solenoid valve Tube, 상기 연소실의 하부에는 상기 연소실에서 연소된 재가 저장되는 재 저장실과,A lower storage chamber in which ash combusted in the combustion chamber is stored; 상기 연소실과 상기 재 저장실사이에서 상기 원료분산수단으로부터 분산되어 공급되는 바이오매스 원료를 퇴적시킬 수 있고, 상기 연소실에서 연소된 재를 필요시 재 저장실로 배출하며 상기 연소실로 산소를 공급하는 구멍을 구비한 원료 받침부와,Biomass raw materials distributed and supplied from the raw material dispersing means may be deposited between the combustion chamber and the ash storage chamber, and the ashes combusted in the combustion chamber may be discharged into the ash storage chamber if necessary and supplied with oxygen to the combustion chamber. One raw material coaster, 상기 재 저장실에 저장된 재를 처리하기 위한 재 처리수단 및Reprocessing means for processing the ashes stored in the re storage chamber and 상기 재 저장실을 통하여 산소를 상기 연소실로 공급하기 위한 공기흡입구를 포함하며,An air inlet for supplying oxygen to the combustion chamber through the re-storage chamber, 상기 가스배출구를 통하여 나가는 상기 가스의 온도는 50∼250℃의 범위에서 운전되는 것을 특징으로 하는 가스 제너레이팅 시스템.The gas generating system, characterized in that the temperature of the gas exiting through the gas outlet is operated in the range of 50 ~ 250 ℃. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 원료분산수단은 상기 연소실의 상부와 중앙부분에 2개의 스크류가 설치되어 회전함으로써, 바이오매스 원료를 분산시키는 것을 특징으로 하는 가스 제너레이팅 시스템.The raw material dispersing means is a gas generating system, characterized in that to disperse the biomass raw material by rotating the two screws are installed in the upper portion and the central portion of the combustion chamber. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 스크류는 2∼3회/분의 속도로 회전되는 것을 특징으로 하는 가스 제너레이팅 시스템.And said screw is rotated at a rate of two to three times / minute. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 원료공급수단은 상기 분쇄된 바이오매스 원료를 받아들이는 호퍼와 상기 호퍼로부터 상기 연소실로 공급하는 원료의 양을 제어하는 로터리 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 제너레이팅 시스템.The raw material supply means comprises a hopper for receiving the pulverized biomass raw material and a rotary valve for controlling the amount of raw material supplied from the hopper to the combustion chamber. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 원료 받침부는 다수의 T자형 조각으로 이루어져 상기 T자의 상면이 상기 연소실을 향하여 바이오매스 원료를 받쳐주고, 상기 T자의 크로스되는 부분에는 회전축(45)을 가지며, 상기 T자의 하부에서 가해지는 구동력에 의해 상기 T자의 상면이 기울어지는 것을 특징으로 하는 가스 제너레이팅 시스템.The raw material support portion is composed of a plurality of T-shaped pieces of the upper surface of the T-shaped to support the biomass raw material toward the combustion chamber, the cross portion of the T-shaped has a rotating shaft 45, the driving force applied from the lower portion of the T-shaped And the upper surface of the T is inclined. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 재 처리수단은 상기 재 저장실의 하부에서 이송하는 콘베이어 벨트인 것을 특징으로 하는 가스 제너레이팅 시스템.And said reprocessing means is a conveyor belt for transporting from the lower part of said reclaiming chamber. 삭제delete
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