KR101261713B1 - 바이오매스 연료 이송 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 목질계 바이오매스 연료로서 우드칩과 RDF를 이송하는 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 우드칩의 규격을 선별하고 선별된 우드칩의 이송량을 제어하여 바이오매스 연료 저장소로 이송하는 방법과, 그와 동일한 방법으로 RDF를 바이오매스 연료 저장소로 이송하는 방법에 관한 것이다.

Description

바이오매스 연료 이송 방법{the method of transferring biomass fuel}
본 발명은 목질계 바이오매스 연료로서 우드칩과 RDF를 이송하는 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 우드칩의 규격을 선별하고 선별된 우드칩의 이송량을 제어하여 바이오매스 연료 저장소로 이송하는 방법과, 그와 동일한 방법으로 RDF를 바이오매스 연료 저장소로 이송하는 방법에 관한 것이다.
바이오매스란 태양에너지를 받은 식물과 미생물의 광합성에 의하여 생성되는 식물체, 균체와 이를 먹고 살아가는 동물체를 포함하는 생물유기체를 일컫는다.
따라서, 바이오매스 자원은 곡물, 감자류를 포함하는 전분질계의 자원과 초본, 임목과 볏짚, 왕겨와 같은 농부산물을 포함하는 셀룰로스계의 자원과 사탕수수, 사탕무우와 같은 당질계의 자원은 물론이고 가축의 분뇨, 사체와 미생물의 균체를 포함하는 동물 단백질계의 자원까지를 포함하는 다양한 성상을 가지고 있다.
바이오 에너지는 인류가 불을 사용한 이래로 오늘날의 화석연료와 제3의 에너지라 불리는 원자력이 등장하기 전까지 그야말로 제1의 에너지원의 자리를 지켜온 재생가능하며 환경 친화적인 에너지이다. 현재도 바이오 에너지는 전세계 에너지원의 10% 정도를 공급하고 개발 도상국에서는 자국 에너지 소비의 90% 이상을 이에 의존하고 있는 경우도 있다.
최근에 이르러서는 화석연료의 과다한 사용이 범지구적 환경문제를 야기함에 따라 스웨덴, 프랑스, 덴마크를 포함하는 유럽과 미국, 캐나다 등 북미 선진국들도 바이오 에너지를 공급하여 화석연료 사용을 줄이고 있다.
이에 본 발명에서는 상기 종래기술의 문제점을 개선하고자, 우드칩과 RDF 를바이오매스 연료로 사용하고, 바이오매스 연료에 사용하기에 적합한 우드칩과 RDF를 선별하는 공정을 자동화하고, 공급되는 연료의 양을 측정 조절하여 혼합되는 재질을 제어하는 방법을 제공하고자 한다.
특히, 이송과정에서 우드칩과 RDF를 혼합하여 바이오매스 연료 저장소에 저장하는 방법을 제공하고자 한다.
본 발명에서는 상기의 과제를 해결하기 위해 다음과 같은 과제 해결 수단을 제공한다.
본 발명에 의한 우드칩 수집 저장소(10)에 저장된 우드칩을 바이오매스 연료 저장소(52)로 이송하는 방법은, 상기 우드칩 수집 저장소(10)의 하부에 제공되는 컨베이어 벨트(14)를 통해 우드칩을 외부로 배출하고, 상기 배출 과정에서 롤러(13)를 이용하여 배출되는 우드칩의 양을 균일하게 조절하는 단계와, 배출된 우드칩에 함유된 금속을 마그네틱 분리기(16)를 이용하여 제거하는 단계와, 우드칩 규격 분리기(18)를 통해 일정 크기 조건에 합치하는 우드칩만을 선별하여 우드칩 저장소(30)에 일시적으로 저장하는 단계와, 상기 우드칩 저장소(30)에 저장된 우드칩을 리클레이머 스크류(31)를 이용하여 외부로 배출하는 단계와, 배출된 우드칩을 컨베이어를 통해 연료 회전 공급기에 공급하고, 송풍장치를 이용하여 우드칩을 RDF와 혼합하는 단계와, 혼합된 우드칩 및 RDF를 바이오매스 연료 저장소(52)로 이송하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명에 의한 RDF 수집 저장소(60)에 저장된 RDF를 바이오매스 연료 저장소(52)로 이송하는 방법은, 상기 RDF 수집 저장소(60)의 하부에 제공되는 컨베이어 벨트(64)를 통해 RDF를 외부로 배출하고, 상기 배출 과정에서 롤러(63)를 이용하여 배출되는 RDF의 양을 균일하게 조절하는 단계와, 컨베이어 벨트를 이용하여 배출된 RDF를 RDF 저장소(70)에 일시적으로 저장하는 단계와, 상기 RDF 저장소(70)에 저장된 RDF를 리클레이머 스크류(71)를 이용하여 외부로 배출하는 단계와, 배출된 RDF를 컨베이어를 통해 연료 회전 공급기에 공급하고, 송풍장치를 이용하여 RDF를 우드칩과 혼합하는 단계와, 혼합된 우드칩 및 RDF를 바이오매스 연료 저장소(52)로 이송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 우드칩과 RDF 를바이오매스 연료로 사용하고, 바이오매스 연료에 사용하기에 적합한 우드칩과 RDF를 선별하는 공정을 자동화하고, 공급되는 연료의 양을 측정 조절하여 혼합되는 재질을 제어하는 방법을 제공하는 효과가 있다.
특히, 이송과정에서 중간에 각각의 저장소를 두고 이로부터 우드칩과 RDF를 혼합하여 바이오매스 연료 저장소에 저장하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 우드칩의 이송 방법의 공정도
도 2는 본 발명에 의한 RDF의 이송 방법의 공정도
도 3은 본 발명에 의한 우드칩의 이송 방법의 흐름도
도 4는 본 발명에 의한 RDF의 이송 방법의 흐름도
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 구체적으로 살펴보기로 한다.
다만, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 용어가 동일하더라도 표시하는 부분이 상이하면 도면 부호가 일치하지 않음을 미리 말해두는 바이다.
그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 실험자 및 측정자와 같은 사용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 명세서에서 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달되도록 하기 위해 제시되는 예로서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 의한 우드칩 및 RDF의 이송 방법의 공정도를, 도 3은 본 발명에 의한 우드칩의 이송 방법의 흐름도를, 도 4는 본 발명에 의한 RDF의 이송 방법의 흐름도를 나타낸다.
먼저, 우드칩(woodchip)을 바이오매스 연료 저장소에 이송하는 장치 및 과정을 설명한다. 우드칩은 트럭 등 운송수단을 통해 우드칩 수집 저장소(woodchip reception silo)(10)에 저장된다. 우드칩 수집 저장소(10)에는 백 필터(bag filter)(111)가 설치되어 있어, 발생하는 먼지들을 제거할 수 있다. 우드칩 수집 저장소(10)의 하측에는 우드칩을 배출할 수 있는 컨베이어 벨트(14)가 제공된다. 특히 컨베이어 벨트(14)의 윗면에는 롤러(13)가 설치되어 배출되는 우드칩의 양을 균일하게 조절할 수 있다.
우드칩 수집 저장소(10)에서 배출된 우드칩은 마그네틱 분리기(magnetic seperator)(16)를 통과한다. 마그네틱 분리기(16)는 전자석 등을 이용하여 우드칩에 섞여 있는 철 등의 금속을 제거하는 기능을 수행한다.
이후 우드칩은 디스크 스크린 피딩(disk screen feeding)의 이름을 가진 우드칩 규격 분리기(18)를 통과한다. 우드칩 규격 분리기(18)는 바이오매스 연료로 사용될 수 없는 혹은 바이오매스 연료 저장소에 들어갈 수 없는 크기의 우드칩을 분리한다. 적합한 규격의 우드칩은 외관상 부패하지 않았어야 하고, 가로 75mm,세로 50mm, 두께 25mm를 초과하지 않아야 한다. 또한, 가로 6mm, 세로 6mm 이상의 크기를 가지고 있어야 한다. 우드칩 규격 분리기(18)에서는 추가적으로 흙, 돌맹이, 비닐류 등의 이물질도 걸러내는 기능을 수행할 수 있다.
적합한 규격으로 걸러진 우드칩은 컨베이어 벨트(19, 20)를 통해 우드칩 저장소(woodchip silo)(30)에 모아진다. 우드칩 저장소(30)의 상부를 통해 우드칩을 공급해야 하므로, 컨베이어(19, 20)는 LC flow 컨베이어 또는 Hinged 컨베이어 등이 바람직하다. 우드칩 저장소(30)에는 백 필터(bag filter)(311)가 설치되어 있어, 발생하는 먼지들을 제거할 수 있다. 우드칩 저장소(30)의 하부에는 리클레이머 스크류(reclaimer screw)(31)가 제공된다. 리클레이머 스크류(31)는 긴 형상의 스크류이며 회전을 통해 우드칩을 우드칩 저장소(30) 밖으로 배출하는 기능을 수행한다. 특히 스크류의 회전속도에 따라 우드칩을 배출하는 양을 조절하는 기능을 수행한다.
우드칩 저장소(30)에서 배출되는 우드칩은 우드칩 혼합 저장소(woodchip dosing bin)(40)로 이동된다. 우드칩 혼합 저장소(40)의 상부에는 스프레딩 컨베이어 벨트(41)가 존재한다. 스프레딩 컨베이어 벨트(41)는 우드칩 혼합 저장소(40)로 들어오는 우드칩이 한곳에만 집중적으로 쌓이는 것을 방지하는 기능을 수행한다.
우드칩 혼합 저장소(40)의 하부에는 우드칩을 배출할 수 있는 컨베이어 벨트(42)가 제공된다. 특히 컨베이어 벨트(42)의 윗면에는 롤러(43)가 설치되어 배출되는 우드칩의 양을 균일하게 조절할 수 있다.
우드칩 혼합 저장소(40)에서 배출된 우드칩은 스케일 컨베이어 벨트(44)로 이동된다. 스케일 컨베이어 벨트(44)는 이송되는 우드칩의 무게를 측정하기 위한 것으로서, 무게측정을 통해 우드칩의 이송량을 제어하기 위함이다.
이후 우드칩은 분배 컨베이어 벨트(45)를 따라 연료 회전 공급기(fuel rotary feeder)(50)안으로 이송된다. 다만, 연료 회전 공급기(50)에 들어가는 우드칩의 양을 조절하기 위해 분배 컨베이어 벨트(45)의 끝단에는 롤러(46)가 장착되어 우드칩의 양을 고르게 조절한다.
연료 회전 공급기(50)에는 송풍장치(51)가 연결되어 있어 우드칩과 다른 공정(3)을 거쳐 유입되는 RDF(refuse drived fuel, 폐기물 고형화 원료)를 혼합할 수 있다. 또한, 인젝터(4)가 설치되어 우드칩과 RDF를 바이오매스 연료 저장소(52)로 이송시킨다.
이하, RDF를 바이오매스 연료 저장소에 이송하는 장치 및 과정을 설명한다.
RDF는 트럭 등 운송수단을 통해 RDF 수집 저장소(RDF reception silo)(60)에 저장된다. RDF 수집 저장소(60)에는 백 필터(bag filter)(6)가 설치되어 있어, 발생하는 먼지들을 제거할 수 있다. 백 필터(bag filter)는 우드칩 수집 저장소(60)의 백 필터(111)를 공유할 수 있다.
RDF 수집 저장소(60)의 하측에는 RDF를 배출할 수 있는 컨베이어 벨트(64)가 제공된다. 특히 컨베이어 벨트(64)의 윗면에는 롤러(63)가 설치되어 배출되는 RDF의 양을 균일하게 조절할 수 있다.
RDF 수집 저장소(60)에서 배출된 우드칩에는 철 등의 금속이 혼합되어 있지 않기 때문에 마그네틱 분리기(magnetic seperator)를 반드시 통과할 필요는 없다. 다만, 필요에 따라서 우드칩의 경우와 마찬가지로 설치될 수는 있다.
RDF는 컨베이어 벨트(67, 68)를 통해 RDF 저장소(woodchip silo)(70)에 모아진다. RDF 저장소(70)에는 백 필터(bag filter)가 설치되어 있어, 발생하는 먼지들을 제거할 수 있다. RDF 저장소(70)의 상부를 통해 RDF를 공급해야 하므로, 컨베이어 벨트(67, 68)는 LC flow 컨베이어 벨트 등이 바람직하다.
저장소의 하부에는 리클레이머 스크류(reclaimer screw)(71)가 제공된다. 리클레이머 스크류(71)는 긴 형상의 스크류이며 회전을 통해 RDF를 RDF 저장소(70) 밖으로 배출하는 기능을 수행한다. 특히 스크류의 회전속도에 따라 RDF를 정량으로 배출하는 기능을 수행한다.
RDF 저장소(70)에서 배출되는 RDF는 RDF 혼합 저장소(RDF dosing bin)(80)로 이동된다. RDF 혼합 저장소(80)의 상부에는 스프레딩 컨베이어 벨트(81)가 존재한다. 스프레딩 컨베이어 벨트(81)는 RDF 혼합 저장소(80)로 들어오는 RDF가 한곳에만 집중적으로 쌓이는 것을 방지하는 기능을 수행한다.
RDF 혼합 저장소(80)의 하부에는 RDF를 배출할 수 있는 컨베이어 벨트(82)가 제공된다. 특히 컨베이어 벨트의 윗면에는 롤러가 설치되어 배출되는 RDF의 양을 균일하게 조절할 수 있다.
RDF 혼합 저장소(80)에서 배출된 RDF는 스케일 컨베이어 벨트(83)로 이동된다. 스케일 컨베이어 벨트(83)는 이송되는 RDF의 무게를 측정하기 위한 것으로서, 무게측정을 통해 RDF의 이송량을 제어하기 위함이다.
이후 RDF는 분배 컨베이어 벨트(도 2의 45)를 따라 연료 회전 공급기(fuel rotary feeder)(50)안으로 이송된다. 다만, 연료 회전 공급기(50)에 들어가는 RDF의 양을 조절하기 위해 컨베이어 벨트의 끝단에는 롤러(46)가 장착되어 RDF의 양을 고르게 조절한다. 도 2의 7은 도 1의 3과 연결된다.
연료 회전 공급기(50)에 송풍장치(51)가 연결되어 있어 우드칩과 RDF를 혼합할 수 있다. 또한, 인젝터(4)가 설치되어 우드칩과 RDF를 바이오매스 연료 저장소(52)로 이송시킨다.
특히, 본 발명에서는 우드칩 및 RDF를 이송하는 과정에서 우드칩 저장소 및 우드칩 혼합 저장소, RDF 저장소 및 RDF 혼합 저장소를 제공하여, 우드칩과 RDF가 적절하게 혼합될 수 있도록 그 혼합되는 비율을 조절하고, 연료 회전 공급기와 송풍장치를 통해 이종의 연료를 혼합하는 것을 핵심으로 한다. 혼합 저장소에서 연료를 배출하는 컨베이어 벨트와 스케일 컨베이어 벨트가 각각의 연료가 혼합되는 양을 조절하는 기능을 수행하게 된다.
본 발명은 상기와 같은 실시예에 의해 권리범위가 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적인 사상을 가지고 있다면 모두 본 발명의 권리범위에 해당된다고 볼 수 있으며, 본 발명은 특허청구범위에 의해 권리범위가 정해짐을 밝혀둔다.
10 : 우드칩 수집 저장소, 16 : 마그네틱 분리기, 18 : 우드칩 규격 분리기, 30 : 우드칩 저장소, 31, 71 : 리클레이머 스크류, 40 : 우드칩 혼합 저장소, 41 : 스프레딩 컨베이어 벨트, 44 : 스케일 컨베이어 벨트, 15 : 분배 컨베이어 벨트, 50: 연료 회전 공급기, 52 : 바이오매스 연료 저장소, 60 : RDF 수집 저장소, 70 : RDF 저장소, 80 : RDF 혼합 저장소

Claims (3)

  1. 바이오매스 연료로서 우드칩 수집 저장소(10)에 저장된 우드칩과 RDF 수집 저장소(60)에 저장된 RDF의 혼합비를 조절하면서 바이오매스 연료 저장소(52)로 이송하는 방법에 있어서,
    상기 우드칩 수집 저장소(10)의 하부에 제공되는 컨베이어 벨트(14)를 통해 우드칩을 외부로 배출하고, 상기 배출 과정에서 롤러(13)를 이용하여 배출되는 우드칩의 양을 균일하게 조절하는 단계와,
    배출된 우드칩에 함유된 금속을 마그네틱 분리기(16)를 이용하여 제거하는 단계와,
    우드칩 규격 분리기(18)를 통해 일정 크기 조건에 합치하는 우드칩만을 선별하여 우드칩 저장소(30)에 일시적으로 저장하는 단계와,
    상기 우드칩 저장소(30)에 저장된 우드칩을 리클레이머 스크류(31)를 이용하여 우드칩의 배출량을 조절하면서 우드칩 혼합 저장소(40) 측으로 배출하는 단계와,
    상기 우드칩 혼합 저장소(40)로부터 배출된 우드칩을 롤러(43)에 의해 균일량으로 이송하며, 상측에 놓여진 우드칩 무게 측정이 가능한 스케일 컨베이어 벨트(44)를 이용하여 우드칩의 무게측정을 통해 우드칩의 이송량을 제어하면서 연료 회전 공급기(50)로 이송시키는 단계와,
    상기 RDF 수집 저장소(60)의 하부에 제공되는 컨베이어 벨트(64)를 통해 RDF를 외부로 배출하고, 상기 배출 과정에서 롤러(63)를 이용하여 배출되는 RDF의 양을 균일하게 조절하는 단계와,
    배출된 RDF에 함유된 금속을 마그네틱 분리기를 이용하여 제거하는 단계와,
    컨베이어 벨트를 이용하여, 배출된 RDF를 RDF 저장소(70)에 일시적으로 저장하는 단계와,
    상기 RDF 저장소(70)에 저장된 RDF를 리클레이머 스크류(71)를 이용하여 RDF의 배출량을 조절하면서 RDF 혼합 저장소(80) 측으로 배출하는 단계와,
    상기 RDF 혼합 저장소(80)로부터 배출된 RDF를 롤러에 의해 균일량으로 이송하며, 상측에 놓여진 RDF 무게 측정이 가능한 스케일 컨베이어 벨트(83)를 이용하여 RDF의 무게측정을 통해 RDF의 이송량을 제어하면서 연료 회전 공급기(50)로 이송시키는 단계를 포함하되,
    상기 우드칩 혼합 저장소(40)의 상부에는 우드칩이 한곳에만 집중적으로 쌓이는 것을 방지하도록 스프레딩 컨베이어 벨트(41)가 마련되고, 상기 RDF 혼합 저장소(40)의 상부에는 RDF가 한곳에만 집중적으로 쌓이는 것을 방지하도록 스프레딩 컨베이어 벨트(81)가 마련되는 바이오매스 연료 이송 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 연료 회전 공급기(50)에 공급되어진 우드칩 및 RDF를 송풍장치(51)를 이용하여 혼합하는 단계와,
    혼합된 우드칩 및 RDF를 바이오매스 연료 저장소(52)로 이송하는 단계를 포함하는,
    바이오매스 연료 이송 방법.
  3. 삭제
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