KR101044421B1 - Gasification and slagging combustion system and method - Google Patents
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Abstract
기화 및 슬래깅 연소 시스템은 폐기물(A)을 기화시키는 유동층 기화로(11) 및 유동층 기화로(11)에 의해 생성된 부산물을 연소 및 용융시키는 슬래깅 연소로(31)를 가진다. 기화 및 슬래깅 연소 시스템은 기화로(11)로부터의 폐기물(A)에 포함된 불연성 물질을 전달하는 불연성 물질 배출 장치(21) 및 누출된 가연성 가스와 공기의 혼합 가스를 형성하기 위하여 상기 불연성 물질 배출 장치(21)를 통해 기화로(11)로부터 누출되는 가연성 가스 및 공기를 인출하는 송풍기(1a)를 포함한다. 기화 및 슬래깅 연소 시스템은 또한, 기화로(11) 및 슬래깅 연소로(31)에 혼합 가스 및 공기를 각각 공급하는 송풍기(41, 42) 및 송풍기(1a)로부터의 송풍기(41,42)로 혼합 가스를 공급하는 혼합 가스 전달 통로(65)를 포함한다.
The gasification and slagging combustion system has a fluidized-bed gasification furnace 11 for vaporizing waste A and a slagging combustion furnace 31 for burning and melting by-products produced by the fluidized-bed gasification furnace 11. The gasification and slagging combustion system comprises the incombustibles discharging device 21 for delivering the incombustibles contained in the waste A from the gasification furnace 11 and the incombustibles to form a mixture gas of leaked combustible gas and air. The blower 1a which draws in combustible gas and air which leaks from the vaporization furnace 11 through the discharge apparatus 21 is included. The vaporization and slagging combustion system also includes blowers 41 and 42 that supply mixed gas and air to the vaporization furnace 11 and the slagging combustion furnace 31, respectively, and blowers 41 and 42 from the blower 1a. And a mixed gas delivery passage 65 for supplying the mixed gas to the furnace.
Description
본 발명은 지방 자치 폐기물, 폐기물 가공 연료(RDF), 폐 플라스틱, 폐 유리 섬유 강화 플라스틱(폐 FRP), 바이오매스 폐기물, 자동차 폐기물 및 폐기름과 같은 폐기물을 처리하기 위한 기화 및 슬래깅 연소 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 기화 및 슬래깅 연소 시스템의 제1단계로서 유동층 기화로의 노 바닥부에 제공된 불연성 배출 라인을 통해 누설되는 가연성 가스를 처리하는 가스 처리 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention provides a vaporization and slagging combustion system for treating waste such as municipal waste, waste processing fuel (RDF), waste plastic, waste glass fiber reinforced plastic (waste FRP), biomass waste, automobile waste and waste oil. It is about. More specifically, the present invention relates to a gas treatment apparatus and method for treating flammable gas leaking through a non-combustible discharge line provided at the bottom of a furnace of a fluidized-bed gasification furnace as a first stage of a vaporization and slagging combustion system.
도 1은 종래의 유동층 기화로(11)를 나타낸다. 도 1에 도시된 바와 같이, 유동층 기화로(11)는 노 바닥부(11a)에 배치된 공기 디퓨저 플레이트(diffuser plate)를 가진다. 부분 연소를 위한 연소 공기(B)는 공기 디퓨저 플레이트 위에 유동 매체(P)의 유동층을 형성하기 위하여 노 바닥부(11a)로부터 공급된다. 폐기물(A)은 유동층 기화로(11)로 공급되고 유동층으로 흘러든다. 폐기물(A)은 450 내지 750℃로 가열된 유동 매체(P) 및 연소 공기(B)와 접촉하게 되고, (가연성 성분을 포함하는) 가연성 가스, 타르 및 숯을 생성하도록 즉시 열분해된다.1 shows a conventional fluidized-
열분해에 의해 생성되는 가스 및 기체 타르는 미세한 입자의 숯을 수반하고, 유동층 기화로(11)의 상부에 제공된 배출 덕트(11b)로부터 배출된다. 열분해에 의해 생성되는, 직경이 큰 입자를 가지는 숯은, 유동층내의 유동 매체의 활발한 난류 이동(active turbulent movement) 및 부분 연소에 의해 분쇄되고(pulverized), 가스 및 타르와 함께 배출 덕트(11b)로부터 배출된다. 철, 알루미늄, 구리 및 파편(debris)과 같이 폐기물에 포함된 불연성 물질은 활송장치(chute,12)를 통하여 노 바닥부(11a)로부터 유동 매체(P)와 함께 배출되고, 불연성 물질 처리 시설로 전달된다.The gas and gaseous tar produced by the pyrolysis are accompanied by fine particles of charcoal and discharged from the
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 불연성 물질 처리 시설은 불연성 배출 장치(21), 진동 스크린(23), 모래 승강기(24) 및 모래 공급 밸브(25)를 가진다. 유동층 기화로(11)의 바닥부(11a)로부터 배출된 불연성 물질 및 유동성 매체의 혼합물은 활송장치(12)를 통하여 불연성 물질 배출 장치(21)로 전달되고, 불연성 물질 배출 장치(21)에 의해 진동 스크린(23)으로 전달된다. 진동 스크린(23)은 혼합물을 직경이 큰 입자를 가지는 불연성 물질과 직경이 작은 입자를 가지는 유동 매체로 분리한다. 분리된 유동 매체는 모래 승강기(24)에 의해 수직 방향으로 전달되고, 모래 공급 밸브(25)를 통하여 유동층 기화로(11)로 복귀된다. 철, 알루미늄, 구리 및 파편과 같은 입자가 큰 분리된 불연성 물질은 진동 스크린(23)으로부터 배출된다. 금속과 같은 값진 재료들은 배출된 불연성 물질로부터 회수되고, 나머지 불연성 물질들은 폐기물로 매립된다.As shown in FIG. 1, a conventional non-combustible material treatment facility has a
일반적으로, 유동층 기화로(11)의 프리보드(11c)는 대략 수십 mm H2O의 부압 (negative pressure)하에서 유지된다. 유동 매체(P)가 유동층내에서 유체화되고, 유동층의 수직 방향으로 압력 손실이 발생되어, 노 바닥부(11a)의 압력이 정압(positive pressure)이 된다. 따라서, 시스템의 외부로 가연성 가스가 누출되는 것을 방지하기 위하여, 재료 밀봉 효과를 제공하도록 활송장치(12) 및 불연성 물질 배출 장치(21)를 유동 매체와 불연성 물질의 혼합물로 채우는 것이 일반적이다. 또한, 이중 댐퍼와 같은 기계적 밀봉 장치가 부가적으로 불연성 물질 배출 장치(21)와 진동 스크린(23) 사이에 제공되어 가연성 가스의 누출을 보다 신뢰성 있게 방지할 수 있다. In general, the
그러나, 활송장치(11) 및 불연성 물질 배출 장치(21)가 유동 매체와 불연성 물질의 혼합물로 채워지는 재료 밀봉에 의해 완벽한 밀봉 효과를 얻기는 실질적으로 어려운 일이다. 특히, 재료 밀봉부내의 압력차로 인해 기류가 발생하여, 그로 인해 가연성 가스를 누출시킨다. 기계적 밀봉 장치로서 이중 댐퍼가 제공되더라도, 이중 댐퍼의 스위칭 작동시에 이중 댐퍼의 상류와 하류 사이에 생성된 압력차에 의해 가연성 가스의 누출이 발생된다. 또한, 고온 입자의 작동 조건 하에서는, 이중 댐퍼의 완전한 밀봉 효과를 획득하는 것이 기술적으로 어렵다. 이중 댐퍼의 밀봉 효과는 맞물림 등에 의해 불완전해지거나 가연성 가스의 누설을 일으킬 수 있다. 이러한 누출된 가연성 가스는 미량의 유독성 성분을 포함할 수 있다. 그러나, 이전에는 이러한 누출된 가연성 가스가 어떠한 처리도 거치지 않거나 먼지 제거 처리만 거쳐서 대기로 배출되어 왔다. 따라서, 불연성 처리 시설 주위에 남아 있는 누출된 가연성 가스가 작업 환경을 상당히 저하시킬 수 있다.However, it is substantially difficult for the
본 발명은 상기 단점들을 고려하여 만들어졌다. 따라서, 본 발명의 목적은 불연성 물질 배출 장치를 통하여 유동층 기화로의 노 바닥부로부터 배출된 가연성 가스가 대기로 배출되는 것을 방지하거나 가연성 가스를 적절히 처리할 수 있는 기화 및 슬래깅 연소 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.The present invention has been made in view of the above disadvantages. Accordingly, an object of the present invention is to provide a vaporization and slagging combustion system and method capable of preventing the combustible gas discharged from the furnace bottom of a fluidized-bed gasification furnace through the incombustibles discharging device to be discharged to the atmosphere or to properly treat the combustible gas. To provide.
본 발명의 제1형태에 따르면, 폐기물을 기화시키는 유동층 기화로 및 유동층 기화로에서 생성된 부산물을 연소 및 용융시키는 슬래깅 연소로를 구비한 기화 및 슬래깅 연소 시스템이 제공된다. 기화 및 슬래깅 연소 시스템은 공기 및 가연성 가스와의 혼합 가스를 형성하기 위하여, 유동 매체와 함께 유동층 기화로로부터의 폐기물에 포함된 불연성 물질을 전달하는 불연성 물질 배출 장치 및 대기로부터의 공기 및 불연성 물질 배출 장치를 통해 유동층 기화로에서 누출되는 가연성 가스를 인출하기 위한 혼합 가스 인출 장치를 포함한다. 기화 및 슬래깅 연소 시스템은 또한, 유동층 기화로 및 슬래깅 연소로에 폐기물의 연소 공기를 공급하는 연소 공기 공급 장치 및 혼합 가스 인출 장치로부터의 혼합 가스를 연소 공기 공급 장치를 통해 유동층 기화로 및 슬래깅 연소로 중의 적어도 하나에 공급하는 혼합 가스 전달 통로를 포함한다.According to a first aspect of the present invention, there is provided a vaporization and slagging combustion system having a fluidized-bed gasification furnace for vaporizing waste and a slagging combustion furnace for burning and melting by-products generated in the fluidized-bed gasification furnace. The gasification and slagging combustion system is an incombustibles discharge device that delivers incombustibles contained in waste from a fluidized-bed gasification furnace together with a fluidized medium to form a mixed gas with air and combustible gases and air and incombustibles from the atmosphere. And a mixed gas drawing device for drawing flammable gas leaking out of the fluidized-bed gasification furnace through the discharge device. The gasification and slagging combustion system also provides a fluidized-bed gasification furnace and slag for the mixed air from a combustion air supply and a mixed gas extraction device to supply combustion air of waste to a fluidized-bed gasification furnace and a slagging combustion furnace. And a mixed gas delivery passage for supplying at least one of the ging furnaces.
따라서, 기화 및 슬래깅 연소 시스템은, 가연성 가스를 포함하는 혼합 가스를 유동층 기화로 및 슬래깅 연소로 중의 적어도 하나에 공급하는 연소 공기 공급 장치 및 혼합 가스를 연소 공기 공급 장치에 공급하는 혼합 가스 전달 통로를 가진다. 따라서, 대기중으로 배출될 가연성 가스의 양이 최소화될 수 있어, 가연성 가스가 적절히 처리될 수 있다.Accordingly, the gasification and slagging combustion system includes a combustion air supply device for supplying a mixed gas including combustible gas to at least one of a fluidized-bed gasification furnace and a slagging combustion furnace, and a mixed gas delivery for supplying the mixed gas to the combustion air supply device. Have a passage Therefore, the amount of combustible gas to be discharged to the atmosphere can be minimized, so that the combustible gas can be properly disposed.
본 발명의 제2형태에 따르면, 폐기물을 기화시키는 유동층 기화로 및 유동층 기화로에 의해 생성된 부산물을 연소 및 용융시키는 슬래깅 연소로를 가지는 기화 및 슬래깅 연소 시스템이 제공된다. 기화 및 슬래깅 연소 시스템은, 공기 및 가연성 가스와의 혼합 가스를 형성하기 위하여, 유동 매체와 함께 유동층 기화로로부터의 폐기물에 포함된 불연성 물질을 전달하는 불연성 물질 배출 장치 및 대기로부터의 공기 및 불연성 물질 배출 장치를 통해 유동층 기화로에서 누출되는 가연성 가스를 인출하기 위한 혼합 가스 인출 장치를 포함한다. 기화 및 슬래깅 연소 시스템은 또한, 혼합 가스 인출 장치로부터의 혼합 가스를 유동층 기화로 및 슬래깅 연소로 중의 적어도 하나에 공급하는 혼합 가스 공급 통로를 포함한다.According to a second aspect of the present invention, there is provided a vaporization and slagging combustion system having a fluidized-bed gasification furnace for vaporizing waste and a slagging combustion furnace for burning and melting by-products produced by the fluidized-bed gasification furnace. The vaporization and slagging combustion system is a non-combustible discharge device that delivers a non-combustible material contained in waste from a fluidized-bed gasification furnace together with a fluidized medium to form a mixed gas with air and flammable gas, and air and non-combustibles from the atmosphere. And a mixed gas withdrawal device for withdrawing flammable gas leaking out of a fluidized-bed gasification furnace through a mass discharge device. The vaporization and slagging combustion system also includes a mixed gas supply passage for supplying the mixed gas from the mixed gas drawing device to at least one of the fluidized-bed gasification furnace and the slagging combustion furnace.
상기 배열에 따르면, 가연성 가스를 포함하는 혼합 가스가 유동층 기화로 및 슬래깅 연소로 중의 적어도 하나에 도입될 수 있다. 따라서, 대기중으로 배출될 가연성 가스의 양이 최소화될 수 있어, 가연성 가스가 적절히 처리될 수 있다.According to this arrangement, a mixed gas comprising combustible gas can be introduced into at least one of a fluidized-bed gasification furnace and a slagging combustion furnace. Therefore, the amount of combustible gas to be discharged to the atmosphere can be minimized, so that the combustible gas can be properly disposed.
기화 및 슬래깅 연소 시스템은 혼합 가스에서 먼지를 제거하기 위한 먼지 집진 장치를 가질 수 있다. 이러한 경우에, 먼지가 혼합 가스로부터 제거될 수 있기 때문에, 기화 및 슬래깅 연소 시스템이 장기간 동안 안정적으로 작동할 수 있다. 먼지 집진 장치는 혼합 가스 인출 장치의 상류측에 위치되는 것이 바람직하다. 이러한 경우에, 송풍기와 같은 혼합 가스 인출 장치 내에서 먼지로 인한 고장을 방지할 수 있다.The vaporization and slagging combustion system may have a dust collector for removing dust from the mixed gas. In this case, since dust can be removed from the mixed gas, the vaporization and slagging combustion system can operate stably for a long time. The dust collector is preferably located upstream of the mixed gas extraction device. In such a case, it is possible to prevent malfunction due to dust in the mixed gas drawing device such as the blower.
혼합 가스 인출 장치는 송풍기를 포함할 수 있다. 이러한 경우에, 가연성 가스를 포함하는 혼합 가스가 기화 및 슬래깅 연소 시스템에서 안정적으로 처리될 수 있다. 이러한 배열은, 처리될 가연성 가스가 미량의 유독성 성분을 포함하는 경우에도 적절하다.The mixed gas drawing device may include a blower. In such a case, a mixed gas comprising combustible gas can be stably treated in a vaporization and slagging combustion system. This arrangement is also appropriate when the combustible gas to be treated contains trace amounts of toxic components.
본 발명의 제3형태에 따르면, 기화 및 슬래깅 연소 방법이 제공된다. 폐기물은 유동층 기화로에서 기화된다. 유동층 기화로에서 생성되는 부산물은 슬래깅 연소로에서 연소 및 용융된다. 폐기물에 포함된 불연성 물질은 유동 매체와 함께 유동층 기화로로부터 배출된다. 유동층 기화로에서 누출되는 가연성 가스는 가연성 가스와 공기와의 혼합 가스를 형성하도록 대기로부터 공기와 함께 인출된다. 혼합 가스는 유동층 기화로 및 슬래깅 연소로 중의 적어도 하나에 폐기물의 연소 공기와 함께 공급된다.According to a third aspect of the present invention, a vaporization and slagging combustion method is provided. Waste is vaporized in a fluidized-bed gasification furnace. By-products produced in fluidized-bed gasification furnaces are burned and melted in slagging furnaces. Incombustibles contained in the waste are discharged from the fluidized-bed gasification furnace together with the fluidized medium. Combustible gas leaking out of a fluidized-bed gasification furnace is withdrawn from the atmosphere together with air to form a mixed gas of combustible gas and air. The mixed gas is supplied with the combustion air of the waste to at least one of the fluidized-bed gasification furnace and the slagging combustion furnace.
따라서, 처리된 가연성 가스를 포함하는 혼합 가스가 유동층 기화로 및 슬래깅 연소로 중의 적어도 하나에 공급된다. 따라서, 대기중으로 배출될 가연성 가스의 양이 최소화될 수 있어, 가연성 가스가 적절히 처리될 수 있다. 이러한 방법은, 처리될 가연성 가스가 미량의 유독성 성분을 포함하는 경우에도 적절하다.Thus, the mixed gas containing the treated combustible gas is supplied to at least one of the fluidized-bed gasification furnace and the slagging combustion furnace. Therefore, the amount of combustible gas to be discharged to the atmosphere can be minimized, so that the combustible gas can be properly disposed. This method is also suitable when the combustible gas to be treated contains trace amounts of toxic components.
본 발명의 제4형태에 따르면, 기화 및 슬래깅 연소 방법이 제공된다. 폐기물은 유동층 기화로에서 기화된다. 유동층 기화로에서 생성되는 부산물은 슬래깅 연소로에서 연소 및 용융된다. 폐기물에 포함된 불연성 물질은 유동 매체와 함께 유동층 기화로로부터 배출된다. 유동층 기화로에서 누출되는 가연성 가스는 가연성 가스와 공기와의 혼합 가스를 형성하도록 대기로부터의 공기와 함께 인출된다. 혼합 가스는 유동층 기화로 및 슬래깅 연소로 중의 적어도 하나에 공급된다.According to a fourth aspect of the present invention, a vaporization and slagging combustion method is provided. Waste is vaporized in a fluidized-bed gasification furnace. By-products produced in fluidized-bed gasification furnaces are burned and melted in slagging furnaces. Incombustibles contained in the waste are discharged from the fluidized-bed gasification furnace together with the fluidized medium. Combustible gases leaking from the fluidized-bed gasification furnace are withdrawn from the atmosphere to form a mixed gas of combustible gas and air. The mixed gas is supplied to at least one of the fluidized-bed gasification furnace and the slagging combustion furnace.
따라서, 처리된 가연성 가스를 포함하는 혼합 가스가 유동층 기화로 및 슬래깅 연소로 중의 적어도 하나에 공급된다. 따라서, 대기중으로 배출될 가연성 가스의 양이 최소화될 수 있어, 가연성 가스가 적절히 처리될 수 있다. 이러한 방법은, 처리될 가연성 가스가 미량의 유독성 성분을 포함하는 경우에도 적절하다.Thus, the mixed gas containing the treated combustible gas is supplied to at least one of the fluidized-bed gasification furnace and the slagging combustion furnace. Therefore, the amount of combustible gas to be discharged to the atmosphere can be minimized, so that the combustible gas can be properly disposed. This method is also suitable when the combustible gas to be treated contains trace amounts of toxic components.
먼지가 혼합 가스로부터 제거될 수 있다. 이러한 경우에, 먼지가 먼지 집진 장치 등에 의해 혼합 가스로부터 제거될 수 있기 때문에, 송풍기와 같은 혼합 가스 인출 장치 내에서 먼지로 인한 고장을 방지하고, 기화 및 슬래깅 연소를 장기간 동안 안정적으로 수행할 수 있다.Dust can be removed from the mixed gas. In this case, since dust can be removed from the mixed gas by a dust collector or the like, it is possible to prevent failure due to dust in the mixed gas extractor such as a blower, and to stably perform vaporization and slagging combustion for a long time. have.
본 발명의 상기 및 기타 목적, 특징 및 이점들은 첨부된 도면을 참조하여 예시적으로 기술된 본 발명의 바람직한 실시예들로부터 더 명확히 알 수 있다.The above and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the preferred embodiments of the present invention described by way of example with reference to the accompanying drawings.
도 1은 불연성 물질 처리 시설을 가지는 종래의 유동층 기화로를 나타내는 블럭 다이어그램;1 is a block diagram showing a conventional fluidized-bed gasification furnace having a incombustibles treatment facility;
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 기화 및 슬래깅 연소 시스템을 나타내는 블럭 다이어그램;2 is a block diagram showing a vaporization and slagging combustion system according to a first embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 기화 및 슬래깅 연소 시스템을 나타내는 블럭 다이어그램.3 is a block diagram illustrating a vaporization and slagging combustion system according to a second embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예들에 따른 기화 및 슬래깅 연소 시스템이 도 2 및 도 3을 참조하여 후술된다. 도면에서 동일하거나 대응하는 부분들은 동일한 참조 부호로 표시되고, 반복적으로 설명하지 않는다.A vaporization and slagging combustion system according to embodiments of the present invention is described below with reference to FIGS. 2 and 3. The same or corresponding parts in the drawings are denoted by the same reference numerals and will not be described repeatedly.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 기화 및 슬래깅 연소 시스템을 나타내는 블럭 다이어그램이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 기화 및 슬래깅 연소 시스템은 가연성 가스, 타르 및 숯을 생성하도록 폐기물(A)을 기화시키는 유동층 기화로(11) 및 유동층 기화로(11)에 의해 생성된 가연성 가스 및 타르를 연소 및 용융시키는 회전식 슬래깅 연소로(31)를 가진다. 유동층 기화로(11)는 그 상부에 배출 덕트(11b)가 제공되고, 배출 덕트는 슬래깅 연소로(31)에 연결된다. 본 실시예에서, 슬래깅 연소로(31)는 제1 연소 챔버(31a), 제2 연소 챔버(31b) 및 제3 연소 챔버(31c)를 가진다. 기화 및 슬래깅 연소 시스템은 또한, 불연성 물질 배출 장치(21), 진동 스크린(23), 모래 승강기(24), 모래 공급 밸브(25) 및 대기로부터 공기를 인출하는 공기 공급 통로(26)를 가진다. 2 is a block diagram illustrating a vaporization and slagging combustion system according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the gasification and slagging combustion system is a combustible gas produced by a fluidized-
처리될 폐기물(A)은 유동층 기화로(11)로 공급되고, 450 내지 750℃로 유지된 유동층에서 가연성 가스, 타르 및 숯으로 열분해된다. 열분해에 의해 생성된 가연성 가스 및 타르의 대부분은 미세 입자의 형태로 숯과 함께 배출 덕트(11b)로부터 배출되고, 회전식 슬래깅 연소로(31)로 도입된다. 철, 알루미늄, 구리 및 파편과 같이 부피가 큰 불연성 물질은 유동 매체와 함께 유동층 기화로(11)의 바닥부(11a)에서 인출되고, 활송장치(12)를 통하여 불연성 물질 배출 장치(21)로 전달된다. 불연성 물질 배출 장치(21)에 의해 진동 스크린(23)으로 전달되는 불연성 물질 및 유동 매체의 혼합물은 직경이 큰 입자를 가지는 불연성 물질 및 직경이 작은 입자를 가지는 유동 매체로 분리된다. 철 및 알루미늄과 같이 고가의 재료들은 회 수 장치에 의해 직경이 큰 입자를 가지는 불연성 물질로부터 분리 및 회수된다. 나머지 불연성 물질들은 폐기물로 매립된다. 직경이 작은 입자를 가지는 유동 매체는 모래 승강기(24)에 의해 수직 방향으로 위쪽으로 전달되고, 모래 공급 밸브(25)를 통하여 유동층 기화로(11)로 복귀된다. 따라서, 분리된 유동 매체가 유동 매체로 재사용된다.Waste A to be treated is fed to the fluidized-
본 실시예에 따른 기화 및 슬래깅 연소 시스템에서, 유동층 기화로(11)의 프리 보드(11c)는 일반적으로 대략 수십 mm H2O의 부압 하에서 유지된다. 유동 매체가 유동층 기화로(11)에서 유체화되면, 유동층의 수직 방향으로 압력 손실이 생성된다. 따라서, 유동층 기화로(11)가 노 바닥부(11a)에서 1500 mm H2O 의 정압을 가지도록 작동된다. 기화로(11)내의 가연성 가스가 시스템의 외부로 누출되는 것을 방지하기 위하여, 활송장치(12) 및/또는 불연성 물질 배출 장치(21)가 유동 매체 및 불연성 물질의 혼합물로 채워져서, 재료 밀봉 효과를 제공할 수 있다. 그러나, 이러한 재료 밀봉에 의해서 완전한 밀봉 효과가 얻어질 수 없으므로, 소량의 가연성 가스가 부득이하게 대기로 누출될 수 있다.In the vaporization and slagging combustion system according to the present embodiment, the
이를 고려하여, 기화 및 슬래깅 연소 시스템은, 대기로부터 인출한 다량의 공기와 혼합된 미량의 유독성 성분을 가지는 누출된 가연성 가스의 처리를 위한 가스 처리 장치(1)를 가진다. 구체적으로, 가스 처리 장치(1)는 유동층 기화로(11)의 바닥부(11a)로부터 활송장치(12) 및 불연성 물질 배출 장치(21)를 통해 배출된 가연성 가스와 다량의 공기의 혼합 가스를 처리한다. 기화 및 슬래깅 연소 시스템은 또한, 가스 처리 장치(1)에 의해 처리된 가연성 가스를 포함하는 혼합 가스를 도입하기 위한 혼합 가스 전달 통로(65)를 가진다.In view of this, the gasification and slagging combustion system has a gas treatment apparatus 1 for the treatment of leaked flammable gas having a trace amount of toxic components mixed with a large amount of air withdrawn from the atmosphere. Specifically, the gas treatment device 1 is a gas mixture of the combustible gas and a large amount of air discharged from the bottom 11a of the fluidized-
가스 처리 장치(1)는 혼합 가스로부터 먼지를 제거하는 먼지 집진 장치로서 백 필터(1b; bag filter) 및 불연성 물질 배출 장치(21)로부터의 가연성 가스 및 대기로부터의 공기를 인출하는 혼합 가스 인출 장치로서 송풍기(1a)를 가진다. 백 필터(1b)는 송풍기(1a)의 상류측에 제공된다. 유동층 기화로(11)로부터 배출된 가연성 가스가 시스템의 외부로 누출되는 것을 방지하기 위하여, 도 2에 도시된 바와 같이, 라인(61)이 불연성 물질 배출 장치(21)의 상부에 연결되고, 라인(62)이 진동 스크린(23)의 활송장치 상류측에 연결된다. 모래 승강기(24)는 그 상부에 제공된 흡입 포트(24a)를 가지고, 흡입 포트(24a)는 라인(63)에 연결된다. 라인(61, 62, 63)은 가스 처리 장치(1)의 백 필터(1b)에 연결되는 라인(64)에 연결된다. 이러한 라인들을 구비함에 따라, 유동층 기화로(11)에서 배출된 가연성 가스 및 공기의 혼합 가스가 가스 처리 장치(1)로 도입된다.The gas treating device 1 is a dust collecting device for removing dust from a mixed gas, and a mixed gas extracting device which draws combustible gas from the bag filter 1 and the incombustible discharging
상기 배열에 따르면, 가연성 가스를 시스템의 외부로 누출시키지 않고 집중시킬 수 있다. 가연성 가스가 인출되는 지점들은 상기 예로 제한되지 않고, 가연성 가스가 시스템의 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있는 한 시스템의 어떤 지점에서도 가연성 가스가 인출될 수 있다. 불연성 물질 배출 장치(21)의 근방에서는 가연성 가스의 농도가 높기 때문에, 불연성 물질 배출 장치(21) 근처의 가연성 가스를 인출하는 것이 효과적이며 바람직하다. According to this arrangement, the combustible gas can be concentrated without leaking out of the system. The points where the flammable gas is withdrawn are not limited to the above examples, and the flammable gas may be withdrawn at any point in the system as long as it can prevent the flammable gas from leaking out of the system. Since the concentration of flammable gas is high in the vicinity of the non-combustible
공기가 대기로부터 공기 공급 통로(26) 및 진동 스크린(23)을 통하여 라인 (62)으로 도입되어, 인출된 가연성 가스를 희석시킨다. 따라서, 인출된 가연성 가스가 다량의 공기에 의해 희석되어, 혼합 가스가 폭발 한계내로 유지된다. 희석된 가연성 가스 및 공기의 혼합 가스는 백 필터(1b)로 공급된다. 백 필터(1b)에 의해 먼지를 제거한 후에, 혼합 가스가 송풍기(1a)로 도입된다.Air is introduced from the atmosphere into the line 62 through the
라인(62)으로 공급될 공기의 양은 누출된 가연성 가스의 양의 2배 이상인 것이 바람직하며, 5배 이상인 것이 더 바람직하다. 공급될 공기의 양이 누출된 가연성 가스의 2배 이상의 양인 경우에는, 가연성 가스가 시스템의 외부로 누출되는 것을 신뢰성 있게 방지할 수 있다. 공급될 공기의 양이 과도하게 작은 경우에, 혼합 가스의 온도가 상승한다. 따라서, 가연성 가스의 온도가, 폭발 한계를 넘어서 점화원에 의해 가연성 가스가 폭발할 정도로 상승할 수 있다. 따라서, 저온의 충분한 양의 공기가 공급되어 가연성 가스를 충분히 희석시킬 필요가 있다. 공급될 공기의 양이 누출된 가연성 가스의 양의 5배 이상인 경우에, 가연성 가스의 누출이 보다 신뢰성 있게 방지될 수 있다.The amount of air to be supplied to line 62 is preferably at least two times the amount of leaked flammable gas, and more preferably at least five times. If the amount of air to be supplied is twice the amount of leaked flammable gas, it is possible to reliably prevent the flammable gas from leaking out of the system. If the amount of air to be supplied is excessively small, the temperature of the mixed gas rises. Thus, the temperature of the combustible gas can rise to the extent that the combustible gas explodes by the ignition source beyond the explosion limit. Therefore, a sufficient amount of low temperature air must be supplied to sufficiently dilute the combustible gas. If the amount of air to be supplied is at least five times the amount of leaked flammable gas, leakage of the flammable gas can be prevented more reliably.
송풍기(1a)에 의해 인출되는 가연성 가스 및 다량의 공기의 혼합 가스는 혼합 공기 전달 통로(파이프)를 통하여 제1흡입라인(51) 및 제2흡입라인(53)으로 각각 공급된다. 제1흡입라인(51)은 유동층 기화로(11)에 공기를 공급하기 위한 유동 송풍기(41; 연소 공기 공급 장치)에 연결된다. 제2흡입라인(53)은 슬래깅 연소로(31)에 공기를 공급하기 위한 제2팬(42; 연소 공기 공급 장치)에 연결된다. 유동 송풍기(41) 및 제2팬(42)은 폐기물 더미들(waste pits)로부터 공기를 인출한다. 따라서, 폐기물 더미들 내의 불쾌한 악취가 나는 공기가 시스템의 외부로 누출되는 것이 방지된다.The mixed gas of the combustible gas and the large amount of air drawn out by the
혼합 가스는 폐기물 더미들로부터의 공기와 혼합되고, 제1흡입라인(51) 및 제2흡입라인(53)을 통하여 유동층 기화로(11) 및 슬래깅 연소로(31)로 각각 도입된다. 따라서, 기화로(11)에서 누출되는 가연성 가스가 유동층 기화로(11) 및 슬래깅 연소로(31)에서 고온에서 연소된다. 따라서, 가연성 가스가 유기적 중독 성분을 포함하더라도, 유기적 중독 성분이 유동층 기화로(11) 및 슬래깅 연소로(31)내에서 완전히 산화 및 분해될 수 있다.The mixed gas is mixed with air from the waste piles and introduced into the fluidized-
도 2에서, 혼합 가스 전달 통로(65)는 유동 송풍기(41)를 위한 제1흡입라인(51) 및 제2팬(42)을 위한 제2흡입라인(53) 모두에 연결된다. 그러나, 혼합 가스 전달 통로(65)는 유동 송풍기(41)를 위한 제1흡입라인(51) 및 제2팬(42)을 위한 제2흡입라인(53) 중의 하나에 연결될 수도 있다. 대안적으로, 혼합 가스 전달 통로(65)는 유동층 기화로(11) 및/또는 슬래깅 연소로(31)로 혼합 가스를 직접 공급하기 위하여 송풍기(41) 및 팬(42)을 우회하여 유동층 기화로(11) 및/또는 슬래깅 연소로(31)에 직접 연결될 수도 있다. 혼합 가스가 슬래깅 연소로(31)에 공급되면, 혼합 가스가 공급되는 슬래깅 연소로(31) 내의 제1연소실(31a), 제2연소실(31b) 및 제3연소실(31c) 중의 어느 것이든 동등한 효과를 기대할 수 있다.In FIG. 2, the mixed gas delivery passage 65 is connected to both the first suction line 51 for the
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 기화 및 슬래깅 연소 시스템을 나타내는 블럭 다이어그램이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 기화 및 슬래깅 연소 시스템은 불연성 물질 배출 장치(21)와 진동 스크린(23) 사이에 위치하는 기계적 밀봉 장치로서 이중 댐퍼(22)를 가진다. 라인(62)은 이중 댐퍼(22)의 하류와 진동 스크린(23)의 상류 위치에 연결된다. 가연성 가스 및 공기는 라인(62)을 통해 백 필터(1b)로 인출된다. 이러한 경우에는, 불연성 물질 배출 장치(21)로부터 인출할 필요가 없다. 높은 밀봉 능력을 가지는 이중 댐퍼(22)를 구비하면, 도 2에 라인(61)으로 도시되는, 불연성 물질 배출 장치(21)로부터의 흡입라인이 역으로 유동층 기화로(11)로부터 가연성 가스를 강제로 인출하게 한다. 다른 구조는 도 2에 도시된 바와 동일하다. 3 is a block diagram illustrating a vaporization and slagging combustion system according to a second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the vaporization and slagging combustion system has a
이중 댐퍼와 같은 기계적 밀봉 장치가 제공되면, 누출된 가연성 가스의 양이 감소될 수 있다. 고열량을 가지는 폐기물이 처리될 때, 생성된 가연성 가스는 고 농도의 가연성 성분을 가진다. 따라서, 이러한 기계적 밀봉 장치는 고열량을 가지는 폐기물이 처리되는 경우에 적절하다. 이중 댐퍼 대신에, 삼중 댐퍼 또는 복수의 게이트 밸브를 가지는 밀봉 장치가 기계적 밀봉 장치로 채택될 수도 있다.If a mechanical sealing device such as a double damper is provided, the amount of leaked flammable gas can be reduced. When waste with high calorific value is treated, the combustible gas produced has a high concentration of flammable components. Therefore, such a mechanical sealing device is suitable when wastes having a high calorific value are processed. Instead of the double damper, a sealing device having a triple damper or a plurality of gate valves may be adopted as the mechanical sealing device.
상술된 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 기화 및 슬래깅 연소 시스템은 유동층 기화로로부터 불연성 물질 배출 장치를 통해 누출되는 가연성 가스 및 대기에서 인출한 공기를 포함하는 혼합 가스를 처리하는 가스 처리 장치를 가진다. 가스 처리 장치의 송풍기에서 인출한 혼합 가스는 유동층 기화로에 공급될 연소 공기와 함께 또는 슬래깅 연소로에 공급될 연소 공기와 함께 혼합된다. 대안적으로, 혼합 가스는 유동층 기화로 및 슬래깅 연소로 중 덕어도 하나로 직접 도입된다. 따라서, 누출된 가연성 가스가 적절한 방식으로 효과적으로 처리될 수 있다. 또한, 혼합 가스는 슬래깅 연소로내의 고온 연소 지역을 통해 통과하도록 되어 있기 때문에, 미량의 유독성 성분이 산화 및 분해될 수 있다.As described above, according to embodiments of the present invention, a gasification and slagging combustion system is a gas for treating a mixed gas comprising a flammable gas leaking from a fluidized-bed gasification furnace through a non-combustible discharge device and air drawn from the atmosphere. Has a processing unit. The mixed gas withdrawn from the blower of the gas treatment apparatus is mixed with combustion air to be supplied to the fluidized-bed gasification furnace or with combustion air to be supplied to the slagging combustion furnace. Alternatively, the mixed gas is introduced directly into either the fluidized-bed gasification furnace or the slagging combustion furnace. Thus, the leaked flammable gas can be effectively treated in an appropriate manner. In addition, because the mixed gas is allowed to pass through the hot combustion zone in the slagging furnace, trace amounts of toxic components can be oxidized and decomposed.
따라서, 본 발명에 따르면, 기화 및 슬래깅 연소 시스템은, 유동층 기화로 및 슬래깅 연소로 중 적어도 하나에 가연성 가스를 포함하는 혼합 가스를 공급하는 연소 공기 공급 장치 및 연소 공기 공급 장치에 혼합 가스를 공급하는 혼합 가스 전달 통로를 가진다. 따라서, 대기중으로 배출될 가연성 가스의 양이 최소화될 수 있어, 가연성 가스가 적절히 처리될 수 있다.Accordingly, according to the present invention, the vaporization and slagging combustion system includes a mixed gas in a combustion air supply device and a combustion air supply device for supplying a mixed gas including a combustible gas to at least one of a fluidized-bed gasification furnace and a slagging combustion furnace. It has a mixed gas delivery passage which supplies. Therefore, the amount of combustible gas to be discharged to the atmosphere can be minimized, so that the combustible gas can be properly disposed.
본 발명의 바람직한 실시예들이 상세히 도시되고 기술되었지만, 당업자들은, 첨부된 청구항의 범위를 벗어나지 않으면서, 다양한 변경 및 수정이 이루어질 수 있음을 이해할 것이다.While the preferred embodiments of the invention have been shown and described in detail, those skilled in the art will understand that various changes and modifications can be made without departing from the scope of the appended claims.
본 발명은 지방 자치 폐기물, 폐기물 가공 연료(RDF), 폐 플라스틱, 폐 유리 섬유 강화 플라스틱(폐 FRP), 바이오매스 폐기물, 자동차 폐기물 및 폐기름을 처리하기 위한 기화 및 슬래깅 연소 시스템에 적절히 이용할 수 있다.The present invention can be suitably used in gasification and slagging combustion systems for treating municipal waste, waste processing fuel (RDF), waste plastics, waste glass fiber reinforced plastics (waste FRP), biomass wastes, automotive wastes and wastes. have.
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