KR101180699B1 - 연소 시스템의 분진 집적 방지용 스크린장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연소 시스템의 분진 집적 방지용 스크린장치를 개시한다. 상기 스크린장치는 보일러(또는 소각로)와, 상기 보일러와 덕트(9)를 매개로 하여 연결되고 상기 보일러에 의한 연소과정에서 발생되는 배기가스 속의 질소산화물(NOx)을 제거하는 SCR(5)(Selective Catalytic Reduction)과, 상기 SCR(5)을 통과하여 연돌로 배출되는 배기가스와 동반되는 분진을 포집시키는 분진제거기를 포함하는 연소 시스템에 있어서, 상기 보일러로부터 상기 SCR(5)로 배출되는 배기가스와 동반되는 분진 덩어리를 걸러낼 수 있도록 상기 보일러와 상기 SCR(5)을 연결하는 상기 덕트(9)의 구간 중 상대적으로 다른 부분에 비해 배기가스의 유속이 느린 상기 SCR(5)의 입구측 덕트(9)의 일부분에 스크린부재(11)가 설치된 것을 특징으로 한다. 본 발명은 연소시 발생되는 배기가스와 동반되는 아주 가벼우나 비정상적인 큰 입자들을 차단하여 SCR의 촉매층이 위와 같은 타입의 분진들과 미세 입자들에 의해 막히는 것을 미연에 방지하여 배기가스의 원활한 배출을 가능하게 한다.

Description

연소 시스템의 분진 집적 방지용 스크린장치{Screen apparatus of a combustion system for preventing particle ashes from being accumulated}
본 발명은 연소 시스템의 분진 집적 방지용 스크린장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 산업용 보일러, 또는 소각로 등에 의한 연소과정에서 발생하는 배기가스 중의 비교적 큰 입자가 SCR(Selective Catalytic Reduction)의 촉매층을 통과하지 못하고 쌓여 이로 인해 통상 통과하던 미세 분진들까지 상기 촉매층에 쌓여 배기가스의 원활한 배출을 불가능하게 함으로써, 연소 시스템의 출력저하나 가동 불능의 상황을 초래하는 것을 미연에 방지할 수 있게 하는 연소 시스템의 분진 집적 방지용 스크린장치에 관한 것이다.
일반적으로, 산업용 보일러, 또는 소각로 등에서 발생되는 연료(또는 가연물)를 연소시킬 때 배기가스가 발생되며, 이러한 배기가스에는 대기를 오염시키고 인체에 유해하며, 산성비, 광스모그 현상 등의 원인이 되는 질소산화물(NOx), 황산화물 등이 동반된다.
질소산화물은 SCR(선택적 촉매 환원 처리기)을 거치면서 제거되는데, SCR은 다른 방식의 질소산화물 처리기에 비해 가동이 편리할 뿐만 아니라 설치 및 취급이 용이하다. 상기 SCR은 배기가스 속의 질소산화물(NOx)을 무해한 물(H2O)과 질소(N2)로 전환시킨다.
도 1은 종래 기술에 따른 산업용 보일러 시스템을 보여주는 개략 블록도이다.
종래 기술에 따른 산업용 보일러 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 압입송풍기(1), 증기식 공기예열기(2), 보일러(3), 탈기장치(4), SCR(5), 이코노마이저(6), 분진제거기(7) 및 연돌(8)을 포함한다.
여기서, 상기 탈기장치(4)는 연소과정에서 발생한 열을 흡수하여 전달하기 위한 열매체(예컨대, 물 등) 속의 용존산소를 제거하는 기능을 하고, 상기 SCR(5)은 상술한 바와 같이 탈질 기능을 수행한다. 상기 이코노마이저(6)는 배기가스의 폐열을 흡수하여 상기 탈기장치(4)로부터 상기 보일러(3)로 공급되는 물을 가열시키는 역할을 하고, 상기 분진제거기(7)는 배기가스 속의 분진을 포집시키는 역할을 한다.
상기 보일러(3)에는 석탄, 경유, 또는 폐기물 등과 같은 가연물이 공급됨과 함께 상기 압입송풍기(1)에 의해 상기 증기식 공기예열기(2)를 거쳐 연소용 공기가 공급된다. 또한 상기 보일러(3)에는 상기 탈기장치(4)를 거치면서 열매체 속의 용존산소가 제거되고 상기 이코너마이저(6)를 거치면서 배기가스의 폐열을 흡수하는 열매체, 예컨대 물이 공급된다.
이후, 상기 보일러(3)를 통해 가열된 열매체는 난방, 또는 발전 등을 위해 외부설비, 또는 발전기 등으로 공급되며, 상기 보일러(3)에 의한 연소과정에서 발생하는 배기가스는 SCR(5)로 보내진다. 배기가스 속의 질소산화물은 상기 SCR(5)을 거치면서 촉매 환원 반응을 통해 제거되고 상기 배기가스의 폐열은 전술한 바와 같이 이코노마이저(6)를 거치면서 열매체, 예컨대 물을 가열시킨다.
이후, 상기 이코노마이저(6)를 통과한 배기가스 속의 분진은 분진제거기(7)를 거치면서 포집되어 제거되고, 이와 같이 정화된 배기가스는 연돌(8)을 통해 대기로 방출된다.
그러나, 종래 기술에 따른 산업용 보일러 시스템은 연소과정에서 발생하는 배기가스에 미세 분진이 항상 동반되나 연료의 성상이 적정범위를 벗어나거나 연소과정이 불안정할 경우 간혹 아주 가벼우나 비정상적인 큰 입자, 예컨대 팝콘 애쉬(popcorn ash)나 LPA(large particle ash)가 SCR(5)의 촉매층(촉매층의 각 셀은 예컨대 약 6~9mm pitch로 형성됨)을 통과하지 못하고 상기 SCR(5)의 촉매층을 막는 문제가 있었다.
위와 같이 상기 SCR(5)의 촉매층이 팝콘 애쉬나 LPA와 같은 아주 가벼우나 비정상적인 큰 입자에 의해 막히게 되면 이들로 인해 촉매층을 통상 통과하던 미세 분진들까지도 상기 촉매층을 통과하지 못하고 쌓이게 되며, 이로 인해 통풍 저항을 유발하여 배기가스의 원활한 배출을 불가능하게 하고 심한 경우 연소 시스템의 출력 저하나 가동 불능의 상황을 초래하게 된다.
이에, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 연소시 발생되는 배기가스와 동반되는 아주 가벼우나 비정상적인 큰 입자들과 이들과 함께 동반되는 미세 분진에 의해 SCR(Selective Catalytic Reduction)의 촉매층이 막히는 것을 방지하여 배기가스의 원활한 배출을 가능하게 하는 연소 시스템의 분진 집적 방지용 스크린장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 배기용 송풍팬에 걸리는 통풍저항이 SCR의 촉매층의 막힘으로 인해 기 설정범위 내에서 배기가스를 강제로 배출하도록 설계된 상기 송풍팬의 통풍저항치 보다 지나치게 크게 되는 경우 송풍팬의 실속(stall), 트립(trip), 또는 과전류를 발생시켜 연소 시스템의 출력 저하 또는 운전을 불가능하게 하는 것을 미연에 방지할 수 있게 하는 연소 시스템의 분진 집적 방지용 스크린장치를 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 보일러(또는 소각로)와, 상기 보일러와 덕트를 매개로 하여 연결되고 상기 보일러에 의한 연소과정에서 발생되는 배기가스 속의 질소산화물(NOx)을 제거하는 SCR(Selective Catalytic Reduction)과, 상기 SCR을 통과하여 연돌로 배출되는 배기가스와 동반되는 분진을 포집시키는 분진제거기를 포함하는 연소 시스템에 있어서,
상기 보일러로부터 상기 SCR로 배출되는 배기가스와 동반되는 분진 덩어리를 걸러낼 수 있도록 상기 보일러와 상기 SCR을 연결하는 상기 덕트의 구간 중 상대적으로 다른 부분에 비해 배기가스의 유속이 느린 상기 SCR의 입구측 덕트의 일부분에 스크린부재가 설치된 것을 특징으로 하는 연소 시스템의 분진 집적 방지용 스크린장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 위의 본 발명의 일실시예에 대하여 다음의 구체적인 실시예들을 더 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 스크린부재는 적어도 하나의 메쉬부재(Mesh member)와, 상기 메쉬부재를 고정시키는 프레임부재로 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 스크린부재가 설치된 상기 덕트 부분은 상기 보일러와 상기 SCR을 수평방향으로 연결하고, 상기 스크린부재는 상부부분이 상기 덕트의 배기가스 유동 단면에 대해 상류측으로 경사지게 배치된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 덕트 내의 스크린부재에 적층되는 분진을 털어내는 추타유닛(Rapper unit)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 추타유닛은 상기 덕트에 지지되게 설치되는 작동부와, 상기 작동부의 출력단과 결합되고 상기 스크린부재를 추타하는 적어도 하나의 추타봉을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 스크린부재는 적어도 하나의 메쉬부재와, 상기 메쉬부재를 고정시키는 프레임부재로 구성되며, 상기 스크린부재의 하측 상기 덕트의 대응부분에는 상기 스크린부재에 의해 차단되어 떨어진 분진을 수용할 수 있도록 오목부가 더 형성되고 상기 스크린부재의 하단측 프레임부재는 상기 오목부 안에 수용된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 덕트의 오목부에는 상기 오목부의 길이를 따라 배향되는 분진이송기가 더 설치되고 상기 분진이송기는 상기 오목부 안에 쌓이는 분진을 외부로 배출시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 분진이송기는 중간지점을 중심으로 양 외측으로 상호 대칭되는 형태의 나선부를 갖는 이송 스크류(Conveying screw)인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 덕트의 오목부 내의 분진이송기를 통해 떨어지는 분진을 포집하는 이코노마이저 호퍼와 상기 덕트의 오목부의 하측부 사이에는 상기 분진이송기를 통해 배출되는 분진을 포집하는 제1 서브호퍼와, 기 설정된 일정시간 마다 상기 제1 서브호퍼의 하단부를 개방 또는 폐쇄하는 게이트밸브를 갖는 제1 게이트 제어유닛이 제공된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 덕트의 오목부 내의 분진이송기를 통해 떨어지는 분진을 포집하는 이코노마이저 호퍼와 상기 제1 게이트 제어유닛의 게이트밸브 사이에는 상기 제1 서브호퍼를 통해 배출되는 분진을 포집하는 제2 서브호퍼와, 기 설정된 일정시간 마다 상기 제2 서브호퍼의 하단부를 개방 또는 폐쇄하는 게이트밸브를 갖는 제2 게이트 제어유닛이 더 제공된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 제1 서브호퍼와 상기 제2 서브호퍼는 바이패스 파이프를 매개로 하여 상호 연결되며, 상기 바이패스 파이프에는 상기 두 서브호퍼 간의 압력차이를 해소할 수 있게 하고 제어부에 의해 제어되는 이퀄라이징밸브가 설치된 것을 특징으로 한다.
본 발명은 SCR의 입구측과 연결된 덕트의 일부분에 스크린부재를 설치하여, 연소시 발생되는 배기가스와 동반되는 아주 가벼우나 비정상적인 큰 입자들을 차단하여 SCR(Selective Catalytic Reduction)의 촉매층이 위와 같은 타입의 분진들과 미세 입자들에 의해 막히는 것을 미연에 방지하여 배기가스의 원활한 배출을 가능하게 한다.
또한 본 발명은 SCR의 입구측과 연결된 덕트의 일부분에 스크린부재를 설치하여, 연소시 발생되는 배기가스와 동반되는 아주 가벼우나 비정상적인 큰 입자들을 차단하여 SCR의 촉매층의 막힘으로 인해 연소 시스템의 출력 저하 또는 운전을 불가능하게 하는 것을 미연에 방지할 수 있게 한다.
또한 본 발명은 팝콘 애쉬(popcorn ash)나 LPA(large particle ash)의 거동을 시물레이션(Simulation)하기 위해 종래에 필수적으로 거쳐야 했던 복잡하면서도 정확성이 낮은 배기가스 유동해석 절차를 생략할 수 있게 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 산업용 보일러 시스템을 보여주는 개략 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 연소 시스템의 분진 집적 방지용 스크린장치를 보여주는 전체 개략 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 연소 시스템의 분진 집적 방지용 스크린장치에 적용되는 스크린부재, 덕트 및 서브호퍼들의 구성관계를 보여주는 전체 개략도.
이하, 본 발명에 따른 연소 시스템의 분진 집적 방지용 스크린장치의 실시예를 도 2와 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 연소 시스템의 분진 집적 방지용 스크린장치를 보여주는 전체 개략 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 연소 시스템의 분진 집적 방지용 스크린장치에 적용되는 스크린부재, 덕트 및 서브호퍼들의 구성관계를 보여주는 전체 개략도이다.
본 발명의 분진 집적 방지용 스크린장치가 적용되는 연소 시스템은 도 2에 도시된 바와 같이, 보일러(또는 소각로)와, 상기 보일러와 덕트(9)를 매개로 하여 연결되고 상기 보일러에 의한 연소과정에서 발생되는 배기가스 속의 질소산화물(NOx)을 제거하는 SCR(5)(Selective Catalytic Reduction)과, 상기 SCR(5)을 통과하여 연돌로 배출되는 배기가스와 동반되는 분진을 포집시키는 분진제거기(미도시)를 포함한다.
또한 상기 분진 집적 방지용 스크린장치(10)는 상기 보일러로부터 상기 SCR(5)로 배출되는 배기가스와 동반되는 분진 덩어리, 예컨대 팝콘 애쉬(popcorn ash)나 LPA(large particle ash)를 걸러낼 수 있도록 상기 보일러와 상기 SCR(5)을 연결하는 상기 덕트(9)의 구간 중 상대적으로 다른 부분(예컨대, 배기가스의 유속이 빠른 덕트나 이코노마이저 호퍼)에 비해 배기가스의 유속이 느린 상기 SCR(5)의 입구측 덕트(9)의 일부분에 설치되는 스크린부재(11)를 포함한다.
따라서, 위와 같이 구성된 본 발명의 분진 집적 방지용 스크린장치(10)는 상기 보일러(미도시)로부터 상기 SCR(5)의 입구측 덕트(9)에 설치된 스크린부재(11)를 통해 상기 SCR(5)로 배출되는 배기가스와 동반되는 위와 같은 타입의 분진 덩어리들을 걸러낼 수 있어 상기 SCR(5)의 촉매층의 분진 집적을 방지하고, 배기가스의 원활한 배출을 가능하게 한다.
또한, 본 발명에 따른 연소 시스템의 분진 집적 방지용 스크린장치는 전술한 바와 같은 기본구성에 다음의 구체적인 실시예들로 더 한정되는 형태로 이루어질 수 있다.
일실시예로, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 스크린부재(11)는 적어도 하나의 메쉬부재(11a)와, 상기 메쉬부재(11a)를 고정시키는 프레임부재(11b)로 구성될 수 있다. 상기 메쉬부재(11a)의 각 채널셀은 상기 SCR(5)의 채널셀 보다 작은 분진들이 쉽게 통과될 수 있도록 상기 SCR(5)의 채널셀과 동일한 크기로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 메쉬부재(11a)가 도 3에 도시된 바와 같이 복수로 이루어진 경우 상기 복수의 메쉬부재(11a)는 일체화부재(11c)를 매개로 하여 단일체로 고정될 수 있다.
일실시예로, 상기 스크린부재(11)가 설치된 상기 덕트 부분은 상기 보일러와 상기 SCR(5)을 수평방향으로 연결하고, 상기 스크린부재(11)는 상부부분이 상기 덕트(9)의 배기가스 유동 단면에 대해 상류측으로 경사지게 배치될 수 있다.
위와 같이 상기 스크린부재(11)가 설치된 덕트부분의 수평배향구조는 상기 보일러로부터 상기 SCR(5)로 흘러가는 배기가스와 동반되는 팝콘 애쉬나 LPA의 유속과 충격을 완화시켜 상기 스크린부재(11)의 마모나 배기가스를 배출시키기 위한 송풍팬(미도시)의 통풍압력의 손실을 줄일 수 있게 한다. 또한 상기 스크린부재(11)의 경사배향구조는 상기 보일러(미도시)로부터 상기 SCR(5)로 흘러가는 배기가스와의 접촉영역을 넓여 분진 필터링 효과를 증대시키고, 배기가스와 동반되는 팝콘 애쉬나 LPA가 자체하중에 의해 상기 스크린부재(11)로부터 상기 덕트(9)의 하방으로 용이하게 떨어질 수 있게 한다.
일실시예로, 상기 분진 집적 방지용 스크린장치(10)는 상기 덕트(9) 내의 스크린부재(11)에 적층되는 분진을 털어내는 추타유닛(15)(Rapper unit)를 더 포함하는 형태로 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 추타유닛(15)은 상기 덕트(9)에 지지되게 설치되는 작동부(17)와, 상기 작동부(17)의 출력단과 결합되고 상기 스크린부재(11)를 추타하는 적어도 하나의 추타봉(18)을 포함한다. 상기 작동부(17)는 공압실린더 등과 같은 액추에이터를 포함하는 형태로 구성될 수 있다. 상기 추타유닛(15)는 상기 스크린부재(11)에 상기 스크린부재의 메쉬 크기 이상의 다량의 분진이 쌓이는 것을 방지할 수 있도록 일정시간 마다 작동되도록 제어된다.
일실시예로, 상기 스크린부재(11)는 적어도 하나의 메쉬부재(11a)와, 상기 메쉬부재(11a)를 고정시키는 프레임부재(11b)로 구성되고 상기 스크린부재(11)의 하측 상기 덕트(9)의 대응부분에는 상기 스크린부재(11)에 의해 차단되어 떨어진 분진을 수용할 수 있도록 오목부(9a)가 더 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 스크린부재(11)의 하단측 프레임부재(11b)는 상기 덕트(9)를 따라 상기 SCR(5)측으로 흐르는 배기가스의 흐름을 방해하지 않도록 상기 오목부(9a) 안에, 예컨대 그의 일측에 수용되는 것이 바람직하다.
일실시예로, 상기 덕트(9)의 오목부(9a)에는 상기 오목부의 길이를 따라 배향되는 분진이송기(21)가 더 설치되고 상기 분진이송기(21)는 상기 오목부(9a) 안에 쌓이는 분진을 외부로 배출시킨다. 상기 분진이송기(21)는 상기 오목부(9a) 안에 다량의 분진이 쌓이지 않도록 일정시간마다 작동되도록 제어된다. 여기서, 상기 분진이송기(21)는 상기 오목부(9a) 안에 쌓이는 분진을 두 방향으로 나누워 배출시킬 수 있도록 중간지점을 중심으로 양 외측으로 상호 대칭되는 형태의 나선부를 갖는 이송 스크류(Conveying screw)로 이루어지는 것이 바람직하다.
일실시예로, 상기 덕트(9)의 오목부(9a) 내의 분진이송기(21)를 통해 떨어지는 분진을 포집하는 이코노마이저 호퍼(미도시)와 상기 덕트(9)의 오목부(9a)의 하측부 사이에는 상기 분진이송기(21)를 통해 배출되는 분진을 포집하는 제1 서브호퍼(22)와, 기 설정된 일정시간 마다 상기 제1 서브호퍼(22)의 하단부를 개방 또는 폐쇄하는 게이트밸브(23a)를 갖는 제1 게이트 제어유닛(23)이 제공될 수 있다.
다른 실시예로, 상기 덕트(9)의 오목부(9a) 내의 분진이송기(21)를 통해 떨어지는 분진을 포집하는 이코노마이저 호퍼(미도시)와 상기 제1 게이트 제어유닛(23)의 게이트밸브(23a) 사이에는 상기 제1 서브호퍼(22)를 통해 배출되는 분진을 포집하는 제2 서브호퍼(24)와, 기 설정된 일정시간 마다 상기 제2 서브호퍼(24)의 하단부를 개방 또는 폐쇄하는 게이트밸브(25a)를 갖는 제2 게이트 제어유닛(25)이 더 제공될 수 있다.
한편, 상기 제1 서브호퍼(22)의 용량이 해당 연소 시스템으로부터 배출되는 일정시간 당 분진의 배출량에 비해 비교적 작은 경우 상기 제1 게이트 제어유닛(23)의 게이트밸브(23a)를 열어 상기 제2 서브호퍼(24)를 이용할 수 있다.
또 다른 실시예로, 상기 제1 서브호퍼(22)와 상기 제2 서브호퍼(24)는 바이패스 파이프(26)를 매개로 하여 상호 연결되며, 상기 바이패스 파이프(26)에는 상기 두 서브호퍼 간의 압력차이를 해소할 수 있게 하고 제어부(미도시)에 의해 제어되는 이퀄라이징밸브(27)가 설치된다. 상기 이퀄라이징밸브(27)는 상기 두 서브호퍼 간에 발생되는 압력차이로 상기 제2 서브호퍼(24) 내의 분진이 상기 제1 서브호퍼(22)로 역류하는 것을 방지한다. 한편, 상기 제어부는 조작의 편의를 위해 상기 이퀄라이징밸브(27) 뿐만 아니라 상기 제1,2 게이트 제어유닛(23,25)을 총괄적으로 제어하는 형태로 이루어지는 것이 바람직하다.
도 2에서, 미설명 부호 30은 암모니아 분사그리드를 지칭한 것으로서, 상기 암모니아 분사그리드(30)는 상기 보일러(미도시)로부터 상기 SCR(5)로 배출되는 배기가스에 암모니아를 분사시켜 일차적으로 상기 배기가스 속의 질소산화물을 무해한 질소와 물로 전환시키는 역할을 한다. 미설명부호 31과 31a는 가스 디스트리뷰터를 지칭한 것으로서, 상기 각 가스 디스트리뷰터(31,31a)는 상기 덕트(9)의 내부를 따라 흐르는 배기가스의 고른 배출을 유도하는 기능을 한다.
전술한 바와 같이 구성된 연소 시스템의 분진 집적 방지용 스크린장치의 작동을 도 2와 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
보일러(미도시)를 통해 석탄, 경유, 또는 폐기물 등과 같은 가연물이 연소되면, 상기 보일러로부터 발생된 배기가스가 분진 집적 방지용 스크린장치(10)를 거쳐 SCR(5)로 안내된다.
이때, 상기 배기가스와 동반되는 비교적 큰 분진 덩어리는 상기 스크린장치(10)의 스크린부재(11)에 의해 차단되어 그 중의 일부가 상기 스크린부재(11)의 하측 덕트(9) 내의 바닥으로 떨어지거나 나머지가 상기 스크린부재(11)에 달라붙는다.
위와 같이, 상기 스크린부재(11)에 의해 분진 덩어리가 차단됨으로써, 상기 스크린부재(11)를 통과하는 배기가스는 미세한 분진만을 포함한 상태로 상기 SCR(5)로 안내된다. 따라서, 상기 SCR(5)의 촉매층은 비교적 큰 분진 덩어리에 의한 막힘현상을 겪지 않아 배기가스의 원활한 배출을 가능하게 한다.
상기 배기가스 속의 질소산화물은 상기 SCR(5)을 거치면서 촉매 환원 반응을 통해 무해한 물과 질소로 전환되고 상기 배기가스의 폐열은 이코노마이저(미도시)를 거치면서 열매체, 예컨대 물을 가열시킨다.
이후, 상기 이코노마이저를 통과한 배기가스 속의 분진은 분진제거기(미도시)를 거치면서 포집되어 제거되고, 이와 같이 정화된 배기가스는 연돌(미도시)을 통해 대기로 방출된다.
한편, 상기 스크린부재(11)는 일정시간마다 추타기(20)의 추타봉(18)을 통해 추타되어 상기 스크린부재(11)에 쌓인 분진들이 제거될 수 있게 되고, 상기 스크린부재(11)로부터 덕트(9) 내의 오목부(9a) 내로 떨어져 쌓인 분진들은 일정시간마다 분진이송기(21)를 통해 외부로 제거될 수 있게 된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 덕트(9)의 오목부(9a) 내의 분진이송기(21)를 통해 떨어지는 분진을 포집하는 이코노마이저 호퍼(미도시)와 상기 덕트(9)의 오목부(9a)의 하측부 사이에 제1 서브호퍼(22)를 포함하는 추가적인 실시예가 더 적용된 경우, 상기 분진이송기(21)를 통해 배출되는 분진들은 시간의 경과에 따라 제1 서브호퍼(22) 내에 계속적으로 쌓이게 되며, 이러한 분진들은 일정시간 마다 제1 게이트 제어유닛(23)에 의해 제어되는 게이트밸브(23a)의 개방을 통해 이코노마이저 호퍼로 배출될 수 있게 된다.
또한 상기 이코노마이저 호퍼(미도시)와 상기 제1 게이트 제어유닛(23)의 게이트밸브(23a) 사이에 제2 서브호퍼(24)를 포함하는 추가적인 실시예가 더 적용된 경우, 상기 제1 서브호퍼(22)로부터 배출되는 분진들이 상기 제2 서브호퍼(24)에 쌓일 수 있게 된다. 또한 이러한 분진들은 기 설정된 일정시간 마다 제2 게이트 제어유닛(25)에 의해 제어되는 게이트밸브(25a)의 개방을 통해 상기 이코노마이저 호퍼로 배출될 수 있게 된다.
이때, 상기 제1 서브호퍼(22)와 상기 제2 서브호퍼(24) 간에 발생되는 압력차이는 제어부(미도시)에 의해 제어되는 이퀄라이징밸브(27)의 개방을 통해 해소될 수 있게 되며, 따라서 상기 제2 서브호퍼(24) 내의 분진들이 상기 제1 서브호퍼(22)측으로 역류되지 않게 된다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서의 단순 치환, 변형 및 변경은 당 분야에서의 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이다.
5: SCR 9: 덕트
9a: 오목부 10: 스크린장치
11: 스크린부재 11a: 메쉬부재
11b: 프레임부재 11c: 일체화부재
15: 추타유닛 17: 작동부
18: 추타봉 21: 분진이송기
22: 제1 서브호퍼 23a,25a: 게이트밸브
23: 제1 게이트 제어유닛 24: 제2 서브호퍼
25: 제2 게이트 제어유닛 26: 바이패스 파이프
27: 이퀄라이징밸브 30: 암모니아 분사그리드
31,31a: 가스 디스트리뷰터

Claims (11)

  1. 보일러(또는 소각로)와, 상기 보일러와 덕트(9)를 매개로 하여 연결되고 상기 보일러에 의한 연소과정에서 발생되는 배기가스 속의 질소산화물(NOx)을 제거하는 SCR(5)(Selective Catalytic Reduction)과, 상기 SCR(5)을 통과하여 연돌로 배출되는 배기가스와 동반되는 분진을 포집시키는 분진제거기를 포함하는 연소 시스템에 있어서,
    상기 보일러로부터 상기 SCR(5)로 배출되는 배기가스와 동반되는 분진 덩어리를 걸러낼 수 있도록 상기 보일러와 상기 SCR(5)을 연결하는 상기 덕트(9)의 구간 중 상대적으로 다른 부분에 비해 배기가스의 유속이 느린 상기 SCR(5)의 입구측 덕트(9)의 일부분에 스크린부재(11)가 설치되고,
    상기 스크린부재(11)는 적어도 하나의 메쉬부재(11a)와, 상기 메쉬부재(11a)를 고정시키는 프레임부재(11b)로 구성되며,
    상기 스크린부재(11)가 설치된 상기 덕트(9) 부분은 상기 보일러와 상기 SCR(5)을 수평방향으로 연결하고, 상기 스크린부재(11)는 상부부분이 상기 덕트(9)의 배기가스 유동 단면에 대해 상류측으로 경사지게 배치되고,
    상기 스크린부재(11)의 하측 상기 덕트(9)의 대응부분에는 상기 스크린부재(11)에 의해 차단되어 떨어진 분진을 수용할 수 있도록 오목부(9a)가 더 형성되고 상기 스크린부재(11)의 하단측 프레임부재(11b)는 상기 오목부(9a) 안에 수용된 것을 특징으로 하는 연소 시스템의 분진 집적 방지용 스크린장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 덕트(9) 내의 스크린부재(11)에 적층되는 분진을 털어내는 추타유닛(15)(Rapper unit)를 더 포함하는 것인 연소 시스템의 분진 집적 방지용 스크린장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 추타유닛(15)은 상기 덕트(9)에 지지되게 설치되는 작동부(17)와, 상기 작동부(17)의 출력단과 결합되고 상기 스크린부재(11)를 추타하는 적어도 하나의 추타봉(18)을 포함하는 것인 연소 시스템의 분진 집적 방지용 스크린장치.
  6. 삭제
  7. 제1항, 제4항, 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 덕트(9)의 오목부(9a)에는 상기 오목부의 길이를 따라 배향되는 분진이송기(21)가 더 설치되고 상기 분진이송기(21)는 상기 오목부(9a) 안에 쌓이는 분진을 외부로 배출시키는 것인 연소 시스템의 분진 집적 방지용 스크린장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 분진이송기(21)는 중간지점을 중심으로 양 외측으로 상호 대칭되는 형태의 나선부를 갖는 이송 스크류(Conveying screw)인 것인 연소 시스템의 분진 집적 방지용 스크린장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 덕트(9)의 오목부(9a) 내의 분진이송기(21)를 통해 떨어지는 분진을 포집하는 이코노마이저 호퍼와 상기 덕트(9)의 오목부(9a)의 하측부 사이에는 상기 분진이송기(21)를 통해 배출되는 분진을 포집하는 제1 서브호퍼(22)와, 기 설정된 일정시간 마다 상기 제1 서브호퍼(22)의 하단부를 개방 또는 폐쇄하는 게이트밸브(23a)를 갖는 제1 게이트 제어유닛(23)이 제공된 것인 연소 시스템의 분진 집적 방지용 스크린장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 덕트(9)의 오목부(9a) 내의 분진이송기(21)를 통해 떨어지는 분진을 포집하는 이코노마이저 호퍼와 상기 제1 게이트 제어유닛(23)의 게이트밸브(23a) 사이에는 상기 제1 서브호퍼(22)를 통해 배출되는 분진을 포집하는 제2 서브호퍼(24)와, 기 설정된 일정시간 마다 상기 제2 서브호퍼(24)의 하단부를 개방 또는 폐쇄하는 게이트밸브(25a)를 갖는 제2 게이트 제어유닛(25)이 더 제공된 것인 연소 시스템의 분진 집적 방지용 스크린장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제1 서브호퍼(22)와 상기 제2 서브호퍼(24)는 바이패스 파이프(26)를 매개로 하여 상호 연결되며, 상기 바이패스 파이프(26)에는 상기 두 서브호퍼 간의 압력차이를 해소할 수 있게 하고 제어부에 의해 제어되는 이퀄라이징밸브(27)가 설치된 것인 연소 시스템의 분진 집적 방지용 스크린장치.
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