KR101231923B1 - 반건식 탈황장치 및 이를 구비한 순환유동층보일러용 하이브리드 집진설비 - Google Patents

반건식 탈황장치 및 이를 구비한 순환유동층보일러용 하이브리드 집진설비 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반건식 탈황장치 및 이를 구비한 순환유동층보일러용 하이브리드 집진설비에 관한 것으로, 연소가스유입구와 탈황반응물배출구와 처리가스배출구를 형성하는 케이싱, 및 이 케이싱 일측에 형성되어 기체로부터 탈황 유도하는 솔벤트액을 분사하는 솔벤트분사노즐을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 종래 기술과 달리 순환유동층보일러의 노 내에서 일차 탈황과 이산화황 제거 후 발생하는 연소가스를 전기집진기와 반건식 탈황장치 및 백하우스에 연이어 거치도록 함으로써 복수의 탈황 과정을 거쳐 노내 탈황 규제치를 충족할 수 있다.

Description

반건식 탈황장치 및 이를 구비한 순환유동층보일러용 하이브리드 집진설비{SEMI-DRY FLUE GAS DE-SULFURIZATION APPARATUS AND CIRCULATING FLUIDIZED BED COMBUSTION DEVICE}
본 발명은 반건식 탈황장치 및 이를 구비한 순환유동층보일러용 하이브리드 집진설비에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 순환유동층보일러의 노 내에서 일차 탈황에 의한 이산화황 제거 후의 연소가스를 전기집진기와 반건식 탈황장치 및 백하우스에 연이어 거치도록 함으로써 복수의 탈황 과정 및 미세분진, 수은 제거 과정을 거쳐 대기 환경 규제치를 충족할 수 있도록 하는 반건식 탈황장치 및 이를 구비한 순환유동층보일러용 하이브리드 집진설비에 관한 것이다.
통상적으로, 유동층(fluidized bed) 연소 기술은 석탄을 적당한 크기로 분쇄하여 만든 석탄 입자들과 석회석 및 모래와 같은 유동 매체에 적정속도의 공기를 불어넣어 부유 유동층(suspended fluidzed bed)상태로 만들어 연소시키는 방법이다.
순환 유동층 연소는 고체 입자에 의한 직접 열전달로 열전달 효율이 매우 높고 노 내의 연소온도는 미분탄 연소방식의 노내 온도보다 훨씬 적어 수관 및 과열기관 등의 고온부식, 스케일 등의 설비 파손이 적은 장점이 있다.
이 기술은 그 독특한 연소 특성 때문에 기존의 미분탄 연소 기술이 가지는 문제점들을 극복할 수 있는데, 예를 들면 유동매체를 완전 연소 시까지 순환시키는 방식이기 때문에 미분탄 연소식과는 달리 낮은 발열량과 다량의 수분을 함유한 저질탄 연소가 가능하고, 비교적 낮은 온도(900℃ 이하)에서 연소가 일어나기 때문에 질소산화물의 발생이 현저하게 낮기 때문에 질소산화물 배출 규제치 준수를 위한 별도의 탈질설비(SCR or SNCR)를 필요로 하지 않는 이점이 있다.
또한, 유동매체로 석회석을 사용함으로써 연소가스 내 황과의 반응을 유도하여 노내 탈황이 가능하기 때문에 사용탄의 황 함량 조건에 따라 별도의 탈황설비 설치를 생략할 수 있다.
현재의 대기환경 배출규제기준 상 기존의 미분탄 연소방식의 경우 보일러 설계의 한계로 인해 필수적으로 촉매식 탈질설비(SCR-De NOx System) 및 탈황설비를 설치해야 하는 반면, 유동층 연소방식의 경우 탈질설비 및 탈황설비의 설치를 생략하거나 선택적으로 채용이 가능하게 된다.
석탄 연소보일러는 비회(Fly Ash)등의 분진이 다량 발생하기 때문에 보일러 후단에 집진설비를 설치하게 되는데 대용량 발전용 석탄보일러는 대부분 전기 집진기를 집진설비 형식으로 채용하고 있다. 전기집진기의 포집 성능을 결정하는 주요 요인 중 하나인 비회의 전기저항치는 연소가스의 온도, 습도 및 황산 함량에 따라 결정된다. 황산 함량이 증가할 수록 비회의 전기저항치는 감소하게 되어 전기집진기의 포집성능은 상대적으로 향상된다. 순환유동층 보일러의 경우에는 탈황작용에 의한 연소가스 내 황산화물 감소로 분진의 전기저항치 상승 작용을 가져오게 되어 전기집진기의 집진효율을 저하시키는 결과를 초래하게 된다.
상기한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래기술을 의미하는 것은 아니다.
기존 순환유동층 보일러(CFBC; Circulating Fluidized Bed Combustion)는 노내에 석회석을 투입하여 노내 탈황 처리하게 되는데 이에 따라 비회의 전기저항치가 증가하게 되어 전기집진기의 집진성능을 저하시키게 된다.
또한, 기존의 전기집진기 방식만으로는 PM10(10㎛ 미만 입자) 이상의 분진에 대해서는 우수한 포집성능과 운전신뢰성이 확보되어 발전설비에 주로 이용되어 왔으나, 최근의 지자체 대기환경 영향평가 협의 시 배출 분진 입자 기준을 PM2.5(2.5㎛ 미만 입자)로 강화하는 추세에 있어 미세분진 포집성능 확보가 집진설비 선정에 중요한 판단기준이 되고 있다.
그리고, 수은에 대한 대기 배출 기준도 현재 각종 산업분야에서 관심을 기울이고 있는 부분으로 발전설비에 있어서도 효과적인 수은 제거 설비 도입 방안이 검토되어야 한다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 순환유동층보일러의 노 내에서 일차 탈황과 이산화황 제거 후 발생하는 연소가스를 전기집진기와 반건식 탈황장치 및 백하우스로 구성되는 복합 집진설비를 통해 탈황 배출 규제치를 충족할 수 있고, 미세 분진을 모두 제거할 수 있도록 하는 반건식 탈황장치 및 이를 구비한 순환유동층보일러용 하이브리드 집진설비를 제공하는데 그 목적이 있다.
그리고, 본 발명은 반건식 탈황장치에 솔벤트액을 투입하여 황 성분을 충분히 필터링하여 배출하도록 하고, 연소가스에 와류를 형성하며 솔벤트액을 주입하는 노즐측으로 유동하도록 함에 따라 연소가스와 솔벤트액의 혼합력을 향상시키고자 하는 반건식 탈황장치 및 이를 구비한 순환유동층보일러용 하이브리드 집진설비를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 반건식 탈황장치는: 연소가스유입구와 탈황반응물배출구와 처리가스배출구를 형성하는 케이싱, 및 상기 케이싱 일측에 형성되어 연소가스에 탈황을 위해 솔벤트를 분사하는 솔벤트분사노즐을 포함한다.
상기 연소가스유입구는, 상기 케이싱의 둘레면에 형성되는 유입포트, 상기 유입포트에서 상기 케이싱 내부로 연장되는 유입연장포트, 및 상기 솔벤트분사노즐 방향으로 기체를 분출 유도하기 위해 상기 유입연장포트에서 상기 솔벤트분사노즐측으로 절곡되는 유입절곡포트를 포함한다.
상기 유입절곡포트는 분출되는 기체에 와류를 형성하기 위해 와류날개를 형성함이 바람직하다.
상기 처리가스배출구는, 연소가스의 유입측에 반대되는 상기 케이싱의 둘레면에 형성되는 배출포트, 및 상기 배출포트에서 상기 케이싱의 내측으로 연장 형성되는 배출연장포트를 포함한다.
상기 케이싱은 별도로 기체를 유입하기 위해 상측에 보조유입부를 형성함이 바람직하다.
상기 보조유입부는, 상기 케이싱의 상부에서 내측으로 돌출되게 삽입되고 상하측으로 개방되는 아웃서포터, 상기 아웃서포터의 가장자리를 따라 연속되게 상기 케이싱의 상측에 지지되고 양측으로 연통되는 연통홀을 형성하여 연소가스의 통과를 유도하는 배플, 상기 아웃서포터와 유격되게 구비되고 상기 배플의 상측에 접하게 형성되어 상기 아웃서포터와의 사이를 통해 기체를 상기 케이싱 내부로 유입 안내하며 상기 솔벤트분사노즐을 내측에 지지하는 인서포터를 포함한다.
상기 케이싱은 기체의 흐름에 와류를 형성한 상태로 상기 배플을 통과 유도하기 위해 상측에 챔버를 형성함이 바람직하다.
상기 연소가스유입구와 상기 처리가스배출구의 상기 케이싱 내측에 위치한 부위는 낙하하는 폐탈황 성분의 적층을 방지하기 위해 적층방지플레이트를 형성함이 바람직하다.
본 발명에 따른 순환유동층보일러용 하이브리드 집진설비는: 유동층 보일러에서 생성된 연소가스 내에 함유되어 있는 분진을 일차 제거하는 전기집진기, 상기 전기집진기에서 처리된 연소 가스를 수용하고 솔벤트를 분사하여 탈황 처리하는 반건식 탈황장치, 및 상기 반건식 탈활장치에서 처리된 연소가스를 수용하여 미세분진을 추가적으로 포집하며, 필터 멤브레인의 솔벤트 부착에 의한 추가 탈황 기능과 활성탄 주입에 의한 수은 제거 후 청정 연소가스 배출을 유도하는 백하우스를 포함한다.
상기 반건식 탈황장치는, 연소가스유입구와 탈황반응물배출구와 처리가스배출구를 형성하는 케이싱, 및 상기 케이싱 일측에 형성되어 연소가스에 탈황을 위해 솔벤트를 분사하는 솔벤트분사노즐을 포함한다.
상기 케이싱은 별도로 연소가스를 유입하기 위해 상측에 보조유입부를 형성함이 바람직하다.
상기 보조유입부는, 상기 케이싱의 상부에서 내측으로 돌출되게 삽입되고 상하측으로 개방되는 아웃서포터, 상기 서포터의 가장자리를 따라 연속되게 상기 케이싱의 상측에 지지되고 양측으로 연통되는 연통홀을 형성하여 연소가스의 통과를 유도하는 배플, 상기 아웃서포터와 유격되게 구비되고 상기 배플의 상측에 접하게 형성되어 상기 아웃서포터와의 사이를 통해 연소가스를 상기 케이싱 내부로 유입 안내하며 상기 솔벤트분사노즐을 내측에 지지하는 인서포터, 및 상기 케이싱의 상측에 형성되어 연소가스의 흐름에 와류를 형성한 상태로 상기 배플을 통과 유도하는 챔버를 포함한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 반건식 탈황장치 및 이를 구비한 순환유동층보일러용 하이브리드 집진설비는 종래 기술과 달리 순환유동층보일러의 노 내에서 생성된 연소가스를 전기집진기와 반건식 탈황장치 및 백필터로 이어지는 복수의 설비를 통해 추가 탈황, 미세입경의 분진 및 수은을 모두 제거할 수 있다.
그리고, 본 발명은 반건식 탈황장치에 솔벤트액을 투입하여 황 성분을 충분히 필터링하여 배출하도록 하고, 연소가스에 와류를 형성하며 솔벤트액을 주입하는 노즐측으로 유동하도록 함에 따라 연소가스와 솔벤트액의 혼합력을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반건식 탈황장치를 구비한 순환유동층보일러용 하이브리드 집진설비의 개략적 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반건식 탈황장치의 내부를 보인 단면 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반건식 탈황장치의 요부 분해 사시도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 반건식 탈황장치 및 이를 구비한 순환유동층보일러용 하이브리드 집진설비의 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반건식 탈황장치를 구비한 순환유동층보일러용 하이브리드 집진설비의 개략적 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반건식 탈황장치의 내부를 보인 단면 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반건식 탈황장치의 요부 분해 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 순환유동층보일러용 하이브리드 집진설비는 전기집진기(EP; Electrostatic Precipitator,200), 반건식 탈황장치(300) 및 백하우스(bag house,400)를 포함한다.
순환유동층보일러의 유동층 노(도시하지 않음)는 외부로부터 공급되는 분쇄탄과 석회석을 수용하여 연소시키는 역할을 한다.
이때, 석회석은 공급된 석탄의 연소 과정 중에서 발생하는 이산화황(SO2)을 제거하기 위해 유동층 노에 공급된다.
그리고, 도시하지는 않았지만, 유동층 노는 미분탄과 석회석을 공급받는 포트(port)를 구비함이 바람직하고, 이 포트는 개폐 단속됨이 바람직하다.
또한, 유동층 노에서 미분탄과 석회석이 혼합되어 연소되기 때문에 유동층 노는 내부에서 연소가스를 배출하게 된다.
이때, 유동층 노에서 배출되는 연소가스에는 분진과 수은 및 황산화물 등 공기오염물질이 포함되어 있다.
그래서, 유동층 노에서 배출되는 연소가스는 전기집진기(200), 반건식 탈황장치(300) 및 백하우스(400)를 거치면서 공기오염물질을 제거한 후 정화된 상태로 배출된다.
먼저, 전기집진기(200)는 유동층 노에서 생산된 큰 유량의 연소가스에서 발생되는 비교적 큰 입경(2.5㎛ 이상)의 분진을 다량으로 1차 제거하는 역할을 한다.
이 전기집진기(200)는 방전극(도시하지 않음)의 하전에 의한 전계 형성으로 연소가스에 포함된 분진을 정전기력을 이용해 집진판에 부착시킨 후 이를 배출하는 역할을 한다.
특히, 전기집진기(200)에서의 분진 포집성능은 분진의 전기저항치에 의해 결정되는데 전기저항치가 높은 분진일수록 포집성능은 저하하게 된다. 이때, 연소가스 내 이산화황(SO2) 농도와 분진의 전기저항치는 반비례 관계에 있다.
순환유동층 보일러의 경우 연소가스 내 이산화황 성분은 유동층 노에서 1차 탈황작용에 의해 충분히 감소되었기 때문에 분진의 전기저항치는 증가하게 되고, 전기집진기(200)에서의 분진 포집성능, 특히 2.5㎛ 미만의 미세분진 포집율은 저하하게 된다.
상기의 전기집진기를 통과한 처리가스는 1차의 탈황과정과 분진 포집과정을 거치게 된 후이기 때문에 황산화물과 미세먼지 함량은 상당 수준 낮아졌으나 최근의 강화되고 있는 대기환경 오염배출기준에 안정적으로 부합되는 청정 연소가스 배기를 위해 하기의 추가 탈황설비(300)와 집진설비(400)를 구비함이 바람직하다.
추가 탈황설비는 1차 탈황 후의 소량의 잉여 황산화물만을 제거하는데 목적이 있으므로 소형, 경량의 설비구성이 가능한 반건식 탈황장치(300)로 적용한다.
특히, 반건식 탈황장치(300)는 전기집진기(200)에서 처리된 연소가스를 수용하고, 솔벤트를 분사하여 이차적으로 탈황 처리하는 역할을 한다.
물론, 솔벤트는 액상 형태이고, 탈황 기능을 갖는 다른 물질로 대체 가능하다.
또한, 반건식 탈황장치(300)를 통과한 처리가스에는 탈황 반응을 모두 하지 못한 잉여 솔벤트를 포함하고 있으며, 이외에도 2.5㎛ 미만의 미세분진과 미량의 수은 및 황 성분을 함유하게 된다.
상기의 잉여 대기오염 물질 제거를 위해 반건식 탈황장치(300)에 연결되는 백하우스(400)는 잉여 탈황작용, 미세분진 포집, 수은 등을 제거하는 역할을 한다.
백하우스(400)로 유입되는 연소가스에 함유된 탈황 반응제는 백하우스(400) 내부의 백필터에 분진과 함께 부착하게 되는데, 이때 부착, 성장하는 분진, 솔벤트 혼합층에 의해 백 필터로 지속적으로 유입되는 연소가스 내 미소 황산화물 제거가 가능하게 된다.
아울러, 백하우스(400)의 멤브레인은 미세 분진도 함께 부착하여 제거하는 역할을 한다.
또한, 백하우스(400)의 멤브레인은 추가적으로 연소가스에 잔류하고 있는 황 성분을 제거하는 역할을 한다.
여기서, 백하우스(400)의 멤브레인은 다양한 재질 및 다양한 형상으로 적용 가능하다.
한편, 백하우스(400)는 수용된 연소가스로부터 수은을 제거하기 위해 연소가스유입덕트 내부에 활성카본을 주입함이 바람직하다.
즉, 백하우스(400)에 주입된 활성카본은 연소가스 내 수은과 흡착 작용을 일으키게 된다.
그래서, 연소가스는 카본과 반응을 일으킴에 따라 수은 성분을 제거하게 된다.
활성카본과 연소가스의 화학 반응에 따른 수은이 제거됨은 일반적이다.
백하우스(400)를 거친 처리가스는 최종적으로 정화된 상태로 공기 중으로 배출된다.
한편, 도 2 및 도 3을 참조하면, 반건식 탈황장치(300)는 연소가스에 포함된 황 성분을 최대한 걸러내는 역할을 하는 것으로서, 케이싱(310) 및 솔벤트분사노즐(320)을 포함한다.
여기서, 케이싱(310)은 연소가스유입구(311)와 처리가스배출구(317)와 탈황반응물배출구(317)를 형성한다.
연소가스유입구(311)는 전기집진기(200)를 통과한 연소가스를 케이싱(310) 내부로 유입 안내하는 역할을 하고, 탈황반응물배출구(316)는 솔벤트와 화학 반응을 일으키며 생성된 석고 성분의 반응물질을 케이싱(310) 밖으로 배출 유도하는 역할을 하며, 처리가스배출구(317)는 탈황 처리된 석탄가스를 백필터(400)로 유동 안내하기 위해 케이싱(310) 외측으로 배출하는 역할을 한다.
이때, 연소가스유입구(311)와 처리가스배출구(317)는 기체 상태인 연소가스의 이동을 안내하기 때문에 케이싱(310)의 적당한 둘레면에 형성됨이 바람직하고, 탈황반응물배출구(316)는 뭉쳐진 황성분의 이물질이 고체 상태로 낙하하기 때문에 케이싱(310)의 하측에 형성됨이 바람직하다.
또한, 솔벤트분사노즐(320)은 케이싱(310) 일측에 형성되어 기체로부터 탈황 유도하는 솔벤트액을 분사하는 역할을 한다.
이 솔벤트분사노즐(320)은 솔벤트액의 분사를 단속하기 위해 자동 또는 수동 제어됨이 바람직하다.
아울러, 솔벤트분사노즐(320)은 케이싱(310) 내부에서 연소가스와 솔벤트액의 충분한 작용을 위해 케이싱(310)의 상측 중앙에 형성됨이 바람직하다.
한편, 연소가스유입구(311)는 다양한 형상으로 적용한데, 일례로, 유입포트(312), 유입연장포트(313) 및 유입절곡포트(314)를 포함함이 바람직하다.
유입포트(312)는 케이싱(310)의 둘레면에 형성되어 전기집진기(200)를 거친 연소가스를 직접적으로 공급받는 역할을 한다.
이 유입포트(312)는 케이싱(310)의 둘레면에 일체로 형성될 수도 있고, 케이싱(310)의 둘레면으로부터 분리 가능하게 형성될 수도 있다.
아울러, 유입포트(312)는 연소가스의 흐름을 단속할 수 있는 밸브를 구비할 수도 있다.
물론, 유입포트(312)는 다양한 형상 및 다양한 재질로 변형 가능하다.
그리고, 유입연장포트(313)는 유입포트(312)에서 케이싱(310) 내부로 연장 형성되는 것으로, 유입포트(312)나 케이싱(310)에 일체로 형성됨이 바람직하다.
특히, 유입연장포트(313)는 유입포트(312)를 통해 유입되는 연소가스가 솔벤트분사노즐(320)의 축에서 연장된 임의의 선상 위치까지 흐름 안내하는 역할을 한다.
이는, 연소가스를 케이싱(310) 내부 중앙으로 안내함으로써 솔벤트액과의 화학 반응력을 향상시키기 위함이다.
물론, 유입연장포트(313)는 다양한 형상으로 변형 가능하다.
한편, 유입절곡포트(314)는 솔벤트분사노즐(320) 방향으로 기체 상태인 연소가스를 분출 유도하기 위해 유입연장포트(313)에서 솔벤트분사노즐(320)측으로 절곡 형성된다.
즉, 유입절곡포트(314)는 연소가스가 솔벤트분사노즐(320)측으로 분사되도록 안내함으로써 솔벤트액과의 화학 반응력을 극대화하기 위함이다.
이 유입절곡포트(314)는 다양한 형상으로 변형 가능하다.
이때, 유입연장포트(313) 자체가 솔벤트분사노즐(320)측으로 절곡되게 형성될 수도 있다.
아울러, 유입포트(312)와 유입연장포트(313) 및 유입절곡포트(314)는 일체로 형성됨이 바람직하다.
한편, 유입절곡포트(314)를 통해 케이싱(310) 내부로 분출되는 연소가스는 와류를 형성하며 작은 입자 상태로 부서짐이 바람직하다. 이는, 연소가스와 솔벤트액의 상호 화학 반응력을 좋게 하기 위함이다.
그래서, 유입절곡포트(314)는 분출되는 기체에 와류를 형성하기 위해 와류날개(315)을 형성함이 바람직하다.
이 와류날개(315)는 다양한 형상으로 변형 가능하고, 유입절곡포트(314) 상측에 분리 가능하게 형성됨이 바람직하다.
그리고, 와류날개(315)는 공급되는 전원에 의해 강제 회전될 수도 있고, 유동하는 연소가스에 의해 자연적으로 회전될 수도 있다.
물론, 솔벤트분사노즐(320)은 분출되는 솔벤트액에 와류를 형성하도록 형성됨이 바람직하다.
또한, 처리가스배출구(317)는 배출포트(318) 및 배출연장포트(319)를 포함한다.
배출포트(318)는 케이싱(310)의 둘레면에 형성된다. 이때, 배출포트(318)는 케이싱(310)에 분리 가능하게 형성될 수 있으나, 케이싱(310)의 둘레면에 일체로 형성됨이 바람직하다.
아울러, 배출포트(318)는 기체의 유입측 즉, 연소가스를 유입하는 유입포트(312)에 반대되는 케이싱(310)의 둘레면에 형성됨이 바람직하다.
이는, 탈황 처리된 연소가스의 흐름을 원활히 하기 위함이다.
물론, 배출포트(318)는 다양한 형상으로 적용 가능하다.
그리고, 배출연장포트(319)는 배출포트(318)에서 케이싱(310)의 내측으로 연장 형성된다.
이는, 탈황 처리된 연소가스가 케이싱(310) 내부를 유동하며 탈황 처리 전(前) 상태의 연소가스와 혼합되는 것을 방지하거나 줄이기 위함이다.
이때, 연소가스유입구(311)의 유입절곡포트(314)는 탈황 처리 전, 후 상태인 연소가스의 혼합을 방지하기 위해 처리가스배출구(317)의 배출연장포트(319)보다 케이싱(310) 내부에서 상측에 위치함이 바람직하다.
한편, 케이싱(310)은 별도로 기체인 연소가스를 더 유입하기 위해 보조유입부(330)를 형성함이 바람직하다.
이때, 보조유입부(330)는 솔벤트분사노즐(320)이 위치한 케이싱(310)의 상측에 형성되어 연소가스와 솔벤트액의 상호 작용력을 최대화함이 바람직하다.
일례로, 보조유입부(330)는 아웃서포터(331), 배플(332), 인서포터(334) 및 챔버(336)를 포함한다.
여기서, 아웃서포터(331)는 케이싱(310)의 상부에서 내측으로 돌출되게 삽입되고, 상하측으로 개방되게 형성된다.
이 아웃서포터(331)는 케이싱(310)의 외측에서 내측으로 유입되는 연소가스를 안내하는 역할을 하는 것으로서, 다양한 형상으로 형성될 수 있으나, 깔때기 형상으로 형성됨이 바람직하다.
이는, 연소가스가 상광하협의 깔때기 형상인 아웃서포터(331)에 안내되면서 자연적으로 와류를 형성하기 때문이다.
이때, 아웃서포터(331)는 케이싱(310)의 상측에 삽입된 후 볼팅 등 다양한 방식에 의해 분리 가능하고, 견고하게 고정됨이 바람직하다.
특히, 케이싱(310)은 아웃서포터(331)를 삽입하기 위해 삽입홀(337)을 내외측으로 연통되게 형성한다.
여기서, 삽입홀(337)은 아웃서포터(331)의 외측면 둘레와 최대한 많이 접촉하도록 형성됨이 바람직하다.
또한, 배플(332)은 아웃서포터(331)의 가장자리를 따라 연속되게 케이싱(310)의 상측에 지지된다.
그래서, 배플(332)은 케이싱(310)의 상측에 형성된 채 아웃서포터(331)를 지지하는 역할을 한다.
이때, 배플(332)은 케이싱(310)과 아웃서포터(331)에 용접 등 다양한 방식에 의해 연결된다.
그리고, 배플(332)은 다양한 형상으로 형성될 수 있으나, 원형 링 형상으로 형성됨이 바람직하다.
아울러, 배플(332)은 양측으로 연통되는 연통홀(333)을 형성한다.
이 연통홀(333)은 기체인 연소가스를 통과시켜 아웃서포터(331)로 안내하는 역할을 한다.
이 연통홀(333)의 크기와 개수는 한정하지 않는다.
한편, 인서포터(334)는 아웃서포터(331)와 유격되도록 아웃서포터(331)의 내측에 형성된다.
그래서, 인서포터(334)와 아웃서포터(331) 사이에는 리브(335)가 형성된다.
이 리브(335)는 인서포터(334)의 내측면에 일체로 형성될 수도 있고, 아웃서포터(331)의 외측면에 일체로 형성될 수도 있으며, 별도로 구비될 수도 있다.
그리고, 리브(335)는 다양한 형상 및 다양한 재질로 이루어질 수 있으며, 개수에 한정하지 않는다.
아울러, 인서포터(334)는 내측에 솔벤트분사노즐(320)을 구비함이 바람직하다.
즉, 솔벤트분사노즐(320)은 케이싱(310)의 내측으로 돌출되도록 인서포터(334)의 중심축 상에 삽입된다.
이때, 솔벤트분사노즐(320)은 인서포터(334)에 볼팅 등 다양한 방식에 의해 분리 가능하게 연결됨이 바람직하다.
따라서, 전기집진기(200)를 거친 연소가스는 배플(332)의 연통홀(333)을 통해 아웃서포터(331)와 인서포터(334)의 사이로 유동하면서 케이싱(310) 내부로 유입된다.
특히, 인서포터(334)는 다양한 형상으로 형성될 수 있으나, 아웃서포터(331)와 동일한 형상으로 형성됨이 바람직하다.
또한, 배플(332)의 연통홀(333)로 통과하는 연소가스는 와류를 발생한 상태로 인서포터(334)와 아웃서포터(331) 사이로 공급될 경우 더욱 미립화될 수 있다.
그래서, 케이싱(310)은 기체인 연소가스의 흐름에 와류를 형성한 상태로 배플(332)을 통과 유도하기 위해 상측에 챔버(336)를 형성함이 바람직하다.
이 챔버(336)는 원형 링 형상으로 형성됨이 바람직하나, 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
아울러, 챔버(336)는 일측을 개방하여 최초로 연소가스를 유입할 수 있도록 형성된다.
그리고, 챔버(336)는 내측을 배플(332)로 막도록 형성됨이 바람직하다.
그래서, 챔버(336)는 내측으로 개방되는 개방구(338)를 형성한다.
물론, 챔버(336)는 다양한 재질로 적용 가능하다.
또한, 케이싱(310) 내부에서는 연소가스와 솔벤트액의 화학적 반응에 의해 폐탈황성분이 가루나 고체 상태로 추출되어 낙하하게 된다.
이 폐탈황성분은 케이싱(310) 내측에 구비된 연소가스유입구(311)의 유입연장포트(313)와 처리가스배출구(317)의 배출연장포트(319)에 적층될 수 있다.
그래서, 유입연장포트(313)와 배출연장포트(319)는 낙하는 폐탈황 성분의 적층을 방지하기 위해 적층방지플레이트(340)를 형성함이 바람직하다. 즉, 연소가스유입구(311) 중 케이싱(310)의 내측에 위치한 부위의 일부인 유입연장포트(313) 상측에는 낙하하는 폐탈황 성분의 적층을 방지하기 위해 경사진 적층방지플레이트(340)가 구비되고, 처리가스배출구(317) 중 케이싱(310) 내측에 위치한 부위인 배출연장포트(319) 상측에는 낙하하는 폐탈황 성분의 적층을 방지하기 위해 경사진 적층방지플레이트(340)가 구비된다.
이 적층방지플레이트(340)는 경사지게 형성되어 폐탈황 성분이 낙하하도록 유도한다.
이때, 적층방지플레이트(340)는 다양한 형상 및 다양한 재질로 변형 가능하고, 유입연장포트(313)와 배출연장포트(319)에 일체로 형성되거나 분리 가능하게 형성된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
200: 전기집진기 300: 반건식 탈황장치
310: 케이싱 311: 연소가스유입구
315: 와류날개 316: 탈황반응물배출구
317: 처리가스배출구 320: 솔벤트분사노즐
330: 보조유입부 331: 아웃서포터
332: 배플 334: 인서포터
336: 챔버 340: 적층방지플레이트
400: 백하우스

Claims (12)

  1. 연소가스유입구와 탈황반응물배출구와 처리가스배출구를 형성하는 케이싱; 및
    상기 케이싱 일측에 형성되어 연소가스에 탈황을 위해 솔벤트를 분사하는 솔벤트분사노즐을 포함하고,
    상기 케이싱은 별도로 기체를 유입하기 위해 상측에 보조유입부를 형성하며,
    상기 보조유입부는, 상기 케이싱의 상부에서 내측으로 돌출되게 삽입되고, 상하측으로 개방되는 아웃서포터;
    상기 아웃서포터의 가장자리를 따라 연속되게 상기 케이싱의 상측에 지지되고, 양측으로 연통되는 연통홀을 형성하여 연소가스의 통과를 유도하는 배플;
    상기 아웃서포터와 유격되게 구비되고, 상기 배플의 상측에 접하게 형성되어 상기 아웃서포터와의 사이를 통해 기체를 상기 케이싱 내부로 유입 안내하며, 상기 솔벤트분사노즐을 내측에 지지하는 인서포터를 포함하는 것을 특징으로 하는 반건식 탈황장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 연소가스유입구는,
    상기 케이싱의 둘레면에 형성되는 유입포트;
    상기 유입포트에서 상기 케이싱 내부로 연장되는 유입연장포트; 및
    상기 솔벤트분사노즐 방향으로 기체를 분출 유도하기 위해 상기 유입연장포트에서 상기 솔벤트분사노즐측으로 절곡되는 유입절곡포트를 포함하는 것을 특징으로 하는 반건식 탈황장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 유입절곡포트는 분출되는 기체에 와류를 형성하기 위해 와류날개를 형성하는 것을 특징으로 하는 반건식 탈황장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 처리가스배출구는,
    연소가스의 유입측에 반대되는 상기 케이싱의 둘레면에 형성되는 배출포트; 및
    상기 배출포트에서 상기 케이싱의 내측으로 연장 형성되는 배출연장포트를 포함하는 것을 특징으로 하는 반건식 탈황장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 케이싱은 기체의 흐름에 와류를 형성한 상태로 상기 배플을 통과 유도하기 위해 상측에 챔버를 형성하는 것을 특징으로 하는 반건식 탈황장치.
  8. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연소가스유입구 중 상기 케이싱의 내측에 위치한 부위 상측에는 낙하하는 폐탈황 성분의 적층을 방지하기 위해 경사진 적층방지플레이트가 구비되고,
    상기 처리가스배출구 중 상기 케이싱 내측에 위치한 부위 상측에는 낙하하는 폐탈황 성분의 적층을 방지하기 위해 경사진 적층방지플레이트가 구비되는 것을 특징으로 하는 반건식 탈황장치.
  9. 유동층 보일러에서 생성된 연소가스 내에 함유되어 있는 분진을 일차 제거하는 전기집진기;
    상기 전기집진기에서 처리된 연소 가스를 수용하고 솔벤트를 분사하여 탈황 처리하는 반건식 탈황장치; 및
    상기 반건식 탈활장치에서 처리된 연소가스를 수용하여 미세분진을 추가적으로 포집하며, 필터 멤브레인의 솔벤트 부착에 의한 추가 탈황 기능과 활성탄 주입에 의한 수은 제거 후 청정 연소가스 배출을 유도하는 백하우스를 포함하고,
    상기 반건식 탈황장치는, 연소가스유입구와 탈황반응물배출구와 처리가스배출구를 형성하는 케이싱; 및
    상기 케이싱 일측에 형성되어 연소가스에 탈황을 위해 솔벤트를 분사하는 솔벤트분사노즐을 포함하며,
    상기 케이싱은 별도로 연소가스를 유입하기 위해 상측에 보조유입부를 형성하고,
    상기 보조유입부는, 상기 케이싱의 상부에서 내측으로 돌출되게 삽입되고, 상하측으로 개방되는 아웃서포터;
    상기 아웃서포터의 가장자리를 따라 연속되게 상기 케이싱의 상측에 지지되고, 양측으로 연통되는 연통홀을 형성하여 연소가스의 통과를 유도하는 배플; 및
    상기 아웃서포터와 유격되게 구비되고, 상기 배플의 상측에 접하게 형성되어 상기 아웃서포터와의 사이를 통해 연소가스를 상기 케이싱 내부로 유입 안내하며, 상기 솔벤트분사노즐을 내측에 지지하는 인서포터를 포함하는 것을 특징으로 하는 순환유동층보일러용 하이브리드 집진설비.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 보조유입부는, 상기 케이싱의 상측에 형성되어 연소가스의 흐름에 와류를 형성한 상태로 상기 배플을 통과 유도하는 챔버를 포함하는 것을 특징으로 하는 순환유동층보일러용 하이브리드 집진설비.
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