KR101281015B1 - A gasification system - Google Patents

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KR101281015B1
KR101281015B1 KR1020120139211A KR20120139211A KR101281015B1 KR 101281015 B1 KR101281015 B1 KR 101281015B1 KR 1020120139211 A KR1020120139211 A KR 1020120139211A KR 20120139211 A KR20120139211 A KR 20120139211A KR 101281015 B1 KR101281015 B1 KR 101281015B1
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이아름드리
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서울샤프중공업 주식회사
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Abstract

PURPOSE: Saving is possible and the energy efficiency the utilization ratio of the fire fuel the excellent gas fuel system and apparatus is provided over 20%. CONSTITUTION: A storage (10) the petroleum coke of the carbide mass state is stored. The petroleum coke uses the blower or the screw and the combustion chamber (20) is supplied. A nozzle (21) may be formed at the lower part of the combustion chamber inside. The cyclone (20a) is connected to the output fluid line (21a-1) and inlet port (22a) to be connected in the upper portion and lower part of the combustion chamber. After the outlet (21a) the incompletely burned gas is separated, the beforehand childbirth is separated and it is discharged only the incompletely burned gas. The air for the flotation is supplied to the flotation air injection line (23a,23b) silver pan (23). The fire fuel and combustion air are supplied through the fire fuel line (2) and combustion air line (3) and the ignition burner (4) burns. The steam line (5) is connected to the steam outlet (33) of the boiler (30) for the generation of the H2.

Description

미분화되지 않은 고형물 상태의 석유코크스 연료를 사용하여 순환 부상 연소방식으로 우수한 연소효율을 갖도록 하는 가스연료화 시스템 및 장치.{A gasification system}Gas fuelization system and apparatus using petroleum coke fuel in undifferentiated solid state to have excellent combustion efficiency by circulating floating combustion method.

본 발명은 원유정제의 최종 단계에서 배출되는 부산물로 고형물의 탄소덩어리인 고유황 저급연료인 석유코크스(Petro Cokes)를 미분화 가공치 아니한 상태에서 연소토록 하여 가공비 절감은 물론 연소시 불완전연소를 유도하여 청정연료인 가스화로 가능토록 하여 고체연료의 제한사용이 법규화되어 있는 문제점을 해소하기 위한 것이다.The present invention is a by-product discharged from the final stage of crude oil refinery, so that the high-temperature low-grade petroleum coke (Petro Cokes), which is a carbon mass of solids, can be burned without being subjected to undifferentiated processing, thereby reducing processing costs and inducing incomplete combustion during combustion. It is to solve the problem that the limited use of solid fuel is regulated by enabling gasification as fuel.

또한 이러한 가스화를 위한 과정중에서 발생되는 미연분을 재활용토록 하여 석유코크스의 소비량을 절약토록 한 것이다.In addition, to reduce the consumption of petroleum coke by recycling the unburned fuel generated during the gasification process.

또한 동시에 가스화과정에서 스팀을 사용함으로서 가스화되어진 연소가스의 성분을 CO와 H2가 함유토록 하여 연소가스의 효율을 우수하게 하는 것이고 모재의 가열을 위한 점화연료를 벙커C유로 사용할 경우에 무화토록 하여 효율을 우수하게 한 것이다.At the same time, by using steam in gasification process, CO and H 2 are contained in the gasified combustion gas to improve the efficiency of the combustion gas, and when the ignition fuel for heating the base metal is used as bunker C oil, It is excellent in efficiency.

또한 부상을 위한 공기를 폐열을 이용하여 열교환된 가열된 공기를 사용함으로서 연소효율을 우수하게 한 것이다.In addition, the combustion efficiency is improved by using heated air that is heat-exchanged by using waste heat as air for flotation.

현재 산업현장에서의 사용을 위한 증기생산 또는 버너에 의한 직접 가열을 위하여는 대부분 천연가스나 벙커-C유와 같은 중질유나 석탄 등을 사용하였으나, 최근에는 석탄을 사용할 경우에 발생되는 비산물 등에 의한 환경오염에 의하여 이러한 연료를 법적으로 규제토록 하거나 사용치 못하게 되고 있는 것이다.Currently, heavy oil such as natural gas or bunker-C oil or coal is used for steam production or direct heating by a burner for industrial use, but recently, due to by-products generated when coal is used. Environmental pollution is preventing these fuels from being legally regulated or used.

또한 석탄은 벙커-C유에 비해 가격이 저렴하다는 장점은 있으나 벙커-C유에 비해 열량이 낮은 문제가 있어 실질적인 사용에 문제점이 있는 것이었다.In addition, coal has the advantage that the price is cheaper than bunker-C oil, but compared to bunker-C oil, there is a problem that the calories are low, there is a problem in practical use.

그러나 이러한 것들도 생산성이나 산유국들의 원유값 상승에 따라 결국 에너지의 사용을 줄일수 없는 상황에서는 대체에너지의 개발이 요구되었던 것이다.However, these also required the development of alternative energy in situations where productivity and oil producers' rising oil prices could not reduce energy use.

따라서 최근에는 정유공장에서 원유를 정제하는 과정에서 발생하는 석유부산물로서 각종 유류를 빼낸 뒤 고체 형태의 탄화물로 남게 되는 석유 코크스(Petro cokes)를 에너지로 사용하고자 많은 시도가 있으나 이러한 석유코크스가 용이하게 연소되지 않는다는 점과 설사 연소가 된다고 하더라도 환경오염의 주범으로 지목되는 황산화물, 질소산화물등 유해가스 성분이 대량으로 발생된다라는 것이다.Therefore, in recent years, there have been many attempts to use petroleum coke, which is a petroleum by-product generated from refining crude oil refinery, to remove various oils and remain as solid carbides, but these petroleum cokes are easily used. It is not burned, and even if it is burned, it generates a large amount of harmful gas components such as sulfur oxides and nitrogen oxides, which are considered as the main causes of environmental pollution.

따라서 최근에는 이를 해소하기 위하여 고체형태의 탄화물 덩어리의 석유코크스를 미분화 가공토록 한 후 벙커 C유 등과 같이 혼소토록 하고, 이때 공기비를 최소화하여 질소산화물의 발생을 억제토록 함으로서 에너지 절감효과는 물론 환경오염의 방지를 기대하고 있지만 질소산화물의 발생을 완전하게 억제치 못하게 됨으로서 직접연소를 위한 사용에는 문제점이 있었던 것이다.Therefore, recently, in order to solve this problem, pulverized petroleum coke in solid form is subjected to micronization processing, and then mixed with bunker C oil, etc. At this time, minimizing the air cost to suppress the generation of nitrogen oxides, thereby saving energy and environmental pollution. Although it is expected to prevent the generation of nitrogen oxides, the use of direct combustion has been problematic because it does not completely suppress the generation of nitrogen oxides.

따라서 최근에는 대부분 증기생산을 위하여 별도의 연소실이 구비되는 보일러에서 사용하게 되는데 이러한 이유는 이러한 미분화 상태의 석유코크스 연료의 일반적인 연소적 특성이 연료자체가 표면에서 연소하는 특징이 있기 때문이다.Therefore, in recent years, it is mostly used in a boiler having a separate combustion chamber for steam production, because the general combustion characteristics of the pulverized petroleum coke fuel is characterized in that the fuel itself burns on the surface.

즉 이렇게 미분화되어진 석유코크스의 표면연소의 반응이 활성화되기 위하여는 보일러의 연소실 내부를 약 1200℃~1400℃의 고온으로 유지하여야 하고 연소불꽃도 길게 이루어져야만 되는 것이기 때문이다.That is, in order to activate the reaction of the surface combustion of the pulverized petroleum coke, the inside of the combustion chamber of the boiler must be maintained at a high temperature of about 1200 ° C to 1400 ° C and the combustion flame must be made long.

그러나 이렇게 사용될 경우에도 원가가 상승되고, 보일러 설비의 훼손등이 발생되는 문제점이 있는 것이다.However, even when used in this way, the cost is increased, there is a problem that the damage of the boiler equipment occurs.

즉 미분화 상태가 기존의 석탄의 입자보다 더 미분화하게 되고, 그 미분화된 연료의 크기는 연소실 안을 지나기 이전에 모두 연소될 수 있는 미세한 크기로 미분화하게 되는데, 이러한 가공비용이 증가된다라는 것이다.In other words, the micronized state becomes more micronized than that of conventional coal, and the micronized fuel is micronized to a fine size that can be all burned before passing through the combustion chamber, which increases the processing cost.

또한 가연분의 연소온도가 매우 높아 비가연분 중에 포함된 회분(ash)을 녹일 수 있는 융점 이상의 고온으로 온도가 상승하게 되어 이러한 회분(ash)의 멜팅(melting)현상으로 인한 보일러 챔버내의 수관이나 또는 연소실의 내벽을 형성하는 내화벽돌에 부착되어 설비의 심각한 문제점을 일으킨다라는 것이다.In addition, the combustion temperature of the combustible ash is very high, the temperature rises to a high temperature above the melting point that can melt the ash contained in the non-combustible ash, so that the water pipe in the boiler chamber due to the melting of such ash (ash), or It is attached to the refractory bricks forming the inner wall of the combustion chamber, causing serious problems of the installation.

따라서 이러한 석유코크스의 사용을 국가에서는 환경을 고려하여 사용에 많은 제한을 두고 있어 저렴한 가격의 연료를 일반적으로 사용치 못한다는 것이다.Therefore, the use of such petroleum coke has a lot of restrictions on the use of the environment in consideration of the environment, which means that low-cost fuel is not generally used.

따라서 최근에는 이러한 석유코크스를 고온으로 가열하고, 여기에 공기나 수증기를 접촉시켜 열분해로 회분(ash)이외의 탄소 성분을 가연성 가스로 바꾸는 가스화(gasification)의 작업이 활발하게 이루어지고 있다.Therefore, in recent years, the operation of gasification which heats petroleum coke to high temperature, contacts it with air or steam, and converts carbon components other than ash into a flammable gas by pyrolysis is performed actively.

그러나 이때에도 결국 석유코크스 연료를 연소시키기 위하여 미분화작업이 필요하다라는 것이어서 가공을 위한 추가적인 비용은 물론 상당한 설비가 필요하다라는 것이고 석유코크스를 혼소토록 함으로서 가열을 위한 기존의 추가적인 연료의 사용은 물론 별도의 가열장비가 필요하기 때문에 실질적인 절감의 효과를 기대치 못한다라는 것이다.However, even at this time, in order to burn petroleum coke fuel, it is necessary to make fine powder, so additional cost for processing and considerable equipment are needed. Because of the need for heating equipment, the substantial savings are not expected.

따라서 본원출원인이 석유 코크스를 미분화 가공치 않은 상태에서 불완전연소를 유도하여 가스화가 가능토록 하기 위하여 탄화물 덩어리인 석유코크스를 일정온도로 가열된 모재와 공압에 의하여 부상되면서 혼합토록 함으로서 연소가 가능토록 하고 이러한 연소가 지속성을 갖도록 하기 위하여 부하산소를 투입토록 하고 이러한 부하산소를 최소로 투입토록 함으로서 불완전연소를 유도하여 CO가스가 다량으로 함유되어지는 청정연료인 연소가스를 얻을 수 있도록 제안하였던 것이다. Therefore, the applicant of the present application induces incomplete combustion without undifferentiated petroleum coke so that the gasification can be carried out by allowing the petroleum coke, which is a lump of carbide, to be floated by the base metal heated at a certain temperature and pneumatically to be mixed and combustible. In order to make the combustion lasting, the load oxygen was introduced and the load oxygen was introduced to the minimum so that incomplete combustion was induced to obtain the combustion gas which is a clean fuel containing a large amount of CO gas.

그러나 이러한 것의 단점은 공압에 의하여 석유코크스 연료가 가열된 모재와 같이 부상되면서 연소될 경우에 미연분이 발생되는데 이러한 미연분이 공압에 의하여 상승되어져 미연분이 그냥 대기로 배출되어져 석유코크스 연료의 손실과 이러한 미연분에 대한 가스화를 위하여는 추가적인 제거작업이 요구되었던 것이다.However, the disadvantage of this is that unburned fuel is generated when petroleum coke fuel is floated and burned like a heated base material by pneumatic pressure. This unburned fuel is raised by pneumatic and unburned fuel is just discharged into the atmosphere. Further gasification was required for gasification of the powder.

또한 연소가스의 주성분이 CO와 H2인데 H2가 부족하여 실질적인 사용시 연소효율이 떨어진다라는 것이고, 모재의 가열을 위하여 벙커C유를 사용할 경우에는 벙커C유의 연소를 위한 미분화작업이 어려워 점화시 또는 모재의 가열시 어려움은 물론 불연소되면서 손실되는 벙커C유가 존재하게 된다라는 것이다. In addition, the main components of the combustion gas are CO and H 2, which means that the combustion efficiency is lowered due to the lack of H 2 , and when bunker C oil is used to heat the base material, it is difficult to differentiate the bunker C oil into combustion. The difficulty in heating the base metal, of course, is that bunker C oil lost due to incombustibility is present.

따라서 본 발명에서는 정유공장에서 원유를 정제하는 과정에 발생하는 석유부산물로서 각종 유류를 빼낸 뒤 고체 형태의 탄화물 덩어리로 남게 되는 석유 코크스(Petro cokes)를 미분화 가공을 하지 않은 덩어리 상태로 연소토록 하여 미분화를 위한 가공비용을 절감토록 하고, Therefore, in the present invention, petroleum by-products generated in the process of refining crude oil in oil refineries are removed from various oils and then petroleum cokes (Petro cokes), which remain as solid carbide lumps, are burned in undifferentiated lumps to be undifferentiated. To reduce processing costs for

또한 고체 형태의 탄화물 덩어리로 남게 되는 석유 코크스(Petro cokes)를 가열된 모재와 연소할 경우에 불완전연소토록 할 경우에 발생되는 CO가스 이외에 H2가스도 발생토록 하여 가스화 과정으로 얻어지는 연소가스의 연소효율을 우수하게 하고, In addition, combustion of combustion gas obtained by gasification process by generating H 2 gas in addition to CO gas generated when incomplete combustion occurs when burning petroleum cokes, which remain as solid carbide masses, with a heated base metal. To improve efficiency,

또한 이러한 연소과정에서 발생되는 미연분을 연소챔버로 재투입사용토록 함으로서 에너지의 낭비요인을 줄이도록 하며,In addition, by reducing the waste of energy by re-injecting the unburned dust generated during the combustion process into the combustion chamber,

또한 모재의 가열을 위한 점화연료를 벙커C유로 사용할 경우에도 연소를 우수하게 하면서 벙커C유의 낭비를 방지토록 하고, In addition, even when ignition fuel for heating the base metal is used as bunker C oil, it is possible to prevent waste of bunker C oil while improving combustion.

또한 부상연소를 위한 공기를 열교환된 가열된 공기를 사용함으로서 연소율을 우수하게 하기 위한 것이다.It is also to improve the combustion rate by using the heated air heat exchanged air for floating combustion.

이를 위하여 본 발명에서는 연소챔버내로 미분화 가공치 아니한 고체 형태의 탄화물 덩어리로 남게 되는 석유 코크스(Petro cokes)를 투입하여 연소가능토록 하기 위하여 1차적으로 연소챔버내에서 점화연료와 연소용 공기를 사용하여 연소챔버내에 투입되어진 모재를 일정온도로 가열토록 하고,To this end, in the present invention, petroleum coke, which is left as a solid carbide mass in the form of undifferentiated processing, is injected into the combustion chamber, and the combustion is performed by using the ignition fuel and the combustion air in the combustion chamber. Heat the base material in the chamber to a certain temperature,

모재의 가열이 완료되면 점화연료의 공급을 차단토록 하면서 탄화물 덩어리 상태의 석유코크스를 연소챔버에 투입하고, 동시에 연소챔버의 하단에서는 이들이 부상할 수 있도록 공기를 주입하여 이들이 서로 혼합 와류 및 부상되면서 연소가 개시토록 하고, When the heating of the base material is completed, petroleum coke in the form of carbide agglomerate is put into the combustion chamber to cut off the supply of ignition fuel, and at the same time, air is injected into the combustion chamber at the bottom of the combustion chamber so that they are mixed with each other and vortex and float to burn. To start,

이때 연소의 지속을 위하여 연소용 공기(부하산소 또는 순산소)를 공급하고 연소가 지속토록 하면서 불완전연소에 의한 CO가스를 얻기 위하여 연소용 공기를 최소로 투입토록 하고,At this time, the combustion air (loaded oxygen or pure oxygen) is supplied for the continuous combustion, and the combustion air is supplied to the minimum to obtain the CO gas from the incomplete combustion while the combustion is continued.

이때 얻어지는 CO가스와 동시에 H2를 얻기 위하여 스팀라인을 통하여 스팀이 투입되어지는 것이고, At this time, steam is introduced through the steam line to obtain H 2 simultaneously with the obtained CO gas,

이와 같이 CO와 H2가 함유되어진 불완전연소가스는 연소챔버내에서의 연소열과 부상을 위한 가열된 공기주입으로 인하여 발생되는 상승기류에 의하여 상승되어지고,
상승되면서 1차로 열교환과 정제되면서 사이클론을 통과하면서 CO와 H2가 함유되어진 불완전연소가스에 함유된 미연분은 사이클론의 하부로 낙하토록 하여 재연소를 위하여 보내지고, As such, the incomplete combustion gas containing CO and H 2 is elevated by rising air generated by the heat of combustion in the combustion chamber and the heated air injection for flotation.
As the primary heat exchanges and refines, it passes through the cyclone, and the unburned gas contained in the incomplete combustion gas containing CO and H 2 is sent to the lower part of the cyclone to be reburned.

CO와 H2가 함유되어진 불완전연소가스는 토출구를 통하여 토출되어져 열교환을 위한 에어프리히터로 이송되어져 팬에 의한 강한 공기로 2차 열교환되어 지고, The incomplete combustion gas containing CO and H 2 is discharged through the discharge port and transferred to the air preheater for heat exchange.

상기 사이클론에서 분리되어 낙하되어지는 미연분은 사이클론의 하부로 유도토록 하여 이를 부상을 위한 공기의 주입에 의하여 투입구를 통하여 연소챔버로 재 투입토록 하여 재 연소토록 함으로서 에너지 낭비를 줄이게 되면서 동시에 추가로 미연분의 제거를 위한 공정이 없이 청정연료로의 사용을 위한 가스화가 용이토록 한 것이다.The unburned dust that is separated and dropped from the cyclone is guided to the lower portion of the cyclone to be re-injected into the combustion chamber through the inlet by the injection of air for injury, thereby reducing the energy waste and further burning at the same time. It is easy to gasify for use as a clean fuel without a process for removing dust.

또한 스팀라인을 통하여 제공되는 스팀으로 인하여 점화연료로 벙커C유를 사용하여 모재를 1차로 가열토록 할 경우에는 점화연료인 벙커C유를 무화토록 함으로서 벙커C유의 사용효율을 우수하게 하는 것이고, In addition, when using the bunker C oil as the ignition fuel to heat the base material as the ignition fuel, the bunker C oil, which is the ignition fuel, is atomized to improve the use efficiency of the bunker C oil.

또한 모재나 덩어리 상태의 석유코크스의 부상연소를 위한 공기는 상기와 같이 열교환에 의하여 가열된 공기를 사용함으로서 연소챔버에서의 연소열의 손실이 발생되지 않고 연소 효율을 향상토록 하는 것이다.In addition, the air for floating combustion of the base metal or lumped petroleum coke is to improve the combustion efficiency without the loss of combustion heat in the combustion chamber by using the air heated by heat exchange as described above.

이때 점화연료로 벙커C유를 사용치 아니하고 LNG등을 사용할 경우에는 모재의 가열단계에서는 스팀을 사용치 아니하는 것이다.At this time, if bunker C oil is not used as ignition fuel and LNG is used, steam is not used in the heating step of the base metal.

따라서 연소챔버와 연통되게 사이클론만을 형성함으로서 간단한 설비에 의하여 미연분을 재연소가 가능토록 하여 에너지 효율을 20%이상 절약이 가능토록 한 것이고, Therefore, by forming only the cyclone in communication with the combustion chamber, it is possible to reburn unburned by a simple equipment, saving energy efficiency of more than 20%,

또한 덩어리 상태의 석유코크스를 연소토록 하기 위한 모재의 1차 가열시 점화연료로 벙커C유를 사용할 경우에는 스팀에 의하여 무화토록 함으로서 점화연료의 사용효율을 우수하게 하는것이고, In addition, when bunker C oil is used as the ignition fuel during the primary heating of the base material for burning the petroleum coke in the lumped state, it is made to be atomized by steam to improve the efficiency of the ignition fuel.

또한 에어프레히터에서 열교환되어 가열된 공기를 부상연소를 위한 주입공기로 사용함으로서 연소시 열소열의 손실이 없이 상승기류에 의한 부상연소를 우수하게 하는 것이다.In addition, by using the air heated by heat exchange in the air compressor as the injection air for floating combustion, it is possible to improve the floating combustion by the rising air without losing the heat of combustion during combustion.

또한 사이클론에서 분리되어진 미연분을 투입구를 통하여 연소챔버로 재 투입할 경우에 모재와 석유코크스를 부상토록 하여 연소를 위하여 투입되는 동일한 압력의 공기를 사이클론에도 투입함으로서 연소챔버에서 연소시 부상되는 불완전연소가스 등이 투입구로 역류치 아니하고 자동적으로 연소챔버로 투입토록 되는 것이다.In addition, when the unburned powder separated from the cyclone is re-injected into the combustion chamber through the inlet, the base metal and the petroleum coke are floated to inject the same pressure air into the cyclone to inject the combustion into the combustion chamber. Gas does not flow back into the inlet, but is automatically injected into the combustion chamber.

도1은 본 발명의 전체적인 시스템의 구조를 도시한 시스템도
도2는 본 발명의 연소챔버에 사이클론이 장착된 상태도.
도3a 내지 도3d는 본 발명의 노즐의 상태도.1 is a system diagram showing the structure of the overall system of the present invention;
Figure 2 is a state in which the cyclone is mounted on the combustion chamber of the present invention.
3A to 3D are state diagrams of the nozzle of the present invention.

이하 첨부도면에 의거 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도1은 본 발명의 전체적인 시스템을 나타낸 것이고 도2는 본 발명의 연소챔버에 사이클론의 장착상태도이고, 도3은 노즐의 다양한 실시상태도이다.1 shows the overall system of the present invention, FIG. 2 is a state diagram of a cyclone mounted on the combustion chamber of the present invention, and FIG. 3 is a diagram showing various embodiments of the nozzle.

도1 내지 도3에 도시된 바와 같이 본 발명은 탄화물 덩어리 상태의 석유코크스가 저장된 저장고(10)와;As shown in Figures 1 to 3, the present invention includes a reservoir 10 in which petroleum coke in a carbide mass is stored;

상기 저장고(10)에 저장된 미분화 가공치 아니한 탄화물 덩어리의 형태로 석유코크스를 공급토록 하는 블로워(BLOWER)(11)나 스크류(11a)와 A blower 11 or a screw 11a for supplying petroleum coke in the form of undifferentiated carbide agglomerates stored in the reservoir 10;

상기 블로워(BLOWER)(11)나 스크류(11a)를 이용하여 공급되는 석유코크스를 연소토록 하기 위한 연소챔버(20)와;A combustion chamber 20 for burning the petroleum coke supplied using the blower 11 or the screw 11a;

상기 연소챔버(20)는 상하로 길게 형성된 상태에서 그 내부의 하단에는 다수개의 노즐(21)이 형성되고, 연소챔버(20)의 측방으로는 연소챔버(20)의 상단과 하단에 각각 토출유로와 투입구에 의하여 연통되게 장착되는 사이클론(20a)과;
상기 사이클론에는 연소챔버(20)에서 불완전연소된 불완전연소가스가 토출되는 토출구(21a)가 형성되고, 상기 토출구(21a)로 토출되는 불완전연소가스에 함유된 미연분을 다시 연소챔버(20)로 재 투입토록 하기 위한 투입구(22a)가 형성되고, 상기 연소챔버(20)와 사이클론(20a)의 하단에는 팬(23)에 의하여 주입되는 공기가 에어프레히터(30)에서 열교환된어 가열된 공기에 의하여 가열된 모재(1)와 덩어리 상태의 석유코크스가 부상토록 하기 위한 부상공기주입라인(23a,23b)과;The combustion chamber 20 has a plurality of nozzles 21 are formed at the lower end of the combustion chamber 20 in the state formed long vertically, and discharge flow paths at the upper and lower ends of the combustion chamber 20 to the side of the combustion chamber 20, respectively. And cyclone (20a) is mounted in communication with the inlet;
The cyclone is formed with a discharge port 21a through which the incomplete combustion gas incompletely burned in the combustion chamber 20 is discharged, and the unburned powder contained in the incomplete combustion gas discharged through the discharge port 21a is returned to the combustion chamber 20. An inlet 22a is formed to re-inject, and the air injected by the fan 23 is heat-exchanged in the air heater 30 at the lower end of the combustion chamber 20 and the cyclone 20a. Floating air injection lines (23a, 23b) for causing the base material (1) and the petroleum coke in the lump state is heated by floating;

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상기 연소챔버(20)의 내부에 장착된 노즐(21)의 상부로는 석유코크스를 연소토록 하기 위한 모재(1)가 일정한 층으로 충전되어지고 노즐(21)의 하단으로는 점화연료라인(2)과 연소용공기라인(3)을 통하여 점화연료와 연소용공기가 공급되어 점화연료가 연소토록 하는 점화버너(4)와;The upper part of the nozzle 21 mounted inside the combustion chamber 20 is filled with a base material 1 for burning petroleum coke in a predetermined layer, and an ignition fuel line 2 at the lower end of the nozzle 21. And an ignition burner (4) through which the ignition fuel and the combustion air are supplied through the combustion air line (3) and the ignition fuel is burned;

상기 점화버너(4)에 의하여 일정온도로 가열된 모재(1)와 저장고(10)에서 블로워(11)나 스크류(11a)에 의하여 공급되는 석유코크스가 연소 개시될 경우에 H2의 발생을 위한 스팀라인(5)과;If petroleum coke is supplied by the ignition burner (4), the preform 1 is heated at a constant temperature by the reservoir 10, the blower 11 and the screw (11a) at the will start combustion for the generation of H 2 A steam line 5;

상기 연소챔버(20)에서 불완전연소되어 발생되는 불완전연소가스의 잉여분에 대하여 임시저장토록 하기 위해 사이클론(20a)의 상측으로는 불완전연소가스를 임시로 저장하는 안전장치인 벤트(71)가 형성된 임시저장고(70)와; Temporary vent (71) having a safety device for temporarily storing the incomplete combustion gas on the upper side of the cyclone (20a) to temporarily store the excess of incomplete combustion gas generated by incomplete combustion in the combustion chamber 20 A reservoir 70;

상기 사이클론(20a)을 통과하여 1차로 열교환되고 정제되어진 불완전연소가스의 2차 열교환과 정제를 위한 드레인(31)을 갖는 에어 프레히터(30)와; An air preheater (30) having a drain (31) for secondary heat exchange and purification of the incomplete combustion gas that has been primarily heat exchanged and purified through the cyclone (20a);

상기 팬(23)에 의하여 강한 바람으로 에어프레히터(30)에서 2차로 열교환된 연소가스를 버너(60)로 균일하게 공급하기 위하여 송풍기(40)를 통하여 송풍된 연소가스를 일정한 압력이 유지되게 저장토록 하는 저장고(50)와In order to uniformly supply the combustion gas blown through the blower 40 to uniformly supply the combustion gas heat-exchanged from the air heater 30 to the burner 60 by the strong wind by the fan 23. To store (50)

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상기 저장고(50)에서 일정한 압력하에서 균일하게 제공되는 연소가스로 가동되는 버너(60)로 이루어지는 구성이다.The storage 50 is composed of a burner 60 which is operated with a combustion gas uniformly provided under a constant pressure.

상기 본 발명에서의 연소용공기라인(3)으로 주입되는 연소용 공기는 산소의 함량이 일반공기 중에 함유된 산소보다 높은 함량을 갖는 부하산소 이상을 사용토록 함으로서 연소의 지속이 우수하게 한 것이다.Combustion air injected into the combustion air line (3) in the present invention is to use the load oxygen having a higher content of oxygen than the oxygen contained in the general air, so that the duration of combustion is excellent.

이때 연소용공기라인(3)을 통하여 공급되는 연소용 공기와 점화연료라인(2)을 통하여 공급되는 점화연료에 의하여 덩어리 상태의 석유코크스가 투입되기 이전에 가열되는 모재(1)의 가열온도는 본 발명에서는 1100~1200℃까지 가열토록 하는 것이고, 이러한 온도는 석유코크스의 연소상태에 따라 변화되는 것으로 이러한 온도의 범위가 본 발명의 목적을 제한하는 것이 아니다.At this time, the heating temperature of the base material (1) heated before the petroleum coke in the form of agglomeration by the combustion air supplied through the combustion air line (3) and the ignition fuel supplied through the ignition fuel line (2) is In the present invention, it is to be heated to 1100 ~ 1200 ℃, this temperature is changed according to the combustion state of petroleum coke, the temperature range does not limit the object of the present invention.

또한 이러한 온도로 가열되는 모재(1)는 이러한 가열에서도 용융되지 않는 재질을 사용하게 되는 것이다.In addition, the base material 1 heated to such a temperature is to use a material that does not melt even under such heating.

본 발명에서는 모재(1)를 융점이 가열온도보다 높은 이산화규소(SiO2)가 많이 함유된 모래를 사용토록 하였고 석유코크스의 입자의 크기는 모래의 입자크기보다 큰 1㎝정도의 크기의 것을 사용하였다.In the present invention, the base material 1 uses sand containing a large amount of silicon dioxide (SiO 2 ) whose melting point is higher than the heating temperature, and the particle size of petroleum coke is about 1 cm larger than the particle size of sand. It was.

그러나 이러한 모재(1)의 종류나 석유코크스의 입자의 크기가 본 발명의 목적을 제한하는 것이 아니다.However, the kind of the base material 1 and the size of the particles of petroleum coke do not limit the object of the present invention.

이때 가열된 모재(1)의 크기는 모재(1)와 접촉하면서 연소되는 탄화물 덩어리의 형태인 석유코크스의 입자의 크기 보다 작게 형성토록 함으로서 부상공기주입라인(23a)을 통하여 공급되는 강한 공기에 의하여 모재와 석유코크스가 부상될 경우에 석유코크스와 긴밀하게 혼합되어지면서 연소토록 되는 것이 바람직한 것이다.At this time, the size of the heated base material 1 is formed to be smaller than the size of the particles of petroleum coke, which is a form of a carbide lump burned in contact with the base material 1 by the strong air supplied through the floating air injection line (23a) When the base metal and the petroleum coke is injured, it is desirable to be mixed with the petroleum coke and burned.

또한 상기 모재(1)가 연소용공기라인(3)을 통하여 공급되는 연소용 공기와 점화연료라인(2)을 통하여 공급되는 점화연료에 의하여 석유코크스를 연소가능온도까지 가열될 경우에는 점화연료의 공급을 차단하고 연소용 공기만을 지속적으로 주입하면서 덩어리 상태의 석유코크스 연료를 연소챔버(20)로 투입하게 되는 것이다. In addition, when the base material 1 is heated to the combustible temperature of the petroleum coke by the combustion air supplied through the combustion air line (3) and the ignition fuel supplied through the ignition fuel line (2). Shutting off the supply and continuously injecting only combustion air, the petroleum coke fuel in the form of agglomerate is injected into the combustion chamber 20.

이때 노즐(21)은 점화버너(4)에 의한 점화불꽃의 진입과 모재(1)가 노즐(21)을 막게 되는 것을 방지하기 위하여 노즐(21)의 상단으로는 노즐 갓(22)이 형성되어 모재(1)가 노즐(21)을 막는 것을 방지하면서 연소용 공기라인(3)과 팬(23)에서 불어주는 강한 공기가 에어프레히터에서 열교환된 공기가 부상공기주입라인(23a)에 의하여 공급되면 연소챔버(20)의 내부에는 상승기류에 의하여 강한 와류가 발생되면서 가열된 모재(1)와 덩어리 상태의 석유코크스가 서로 혼합되면서 부상되어지면서 연소가 개시되는 것이다.At this time, the nozzle 21 has a nozzle shade 22 formed at an upper end of the nozzle 21 to prevent the ignition flame from entering the ignition burner 4 and the base material 1 to block the nozzle 21. Strong air blowing from the combustion air line 3 and the fan 23 is prevented from blocking the base material 1 from the nozzle 21, and the air heat-exchanged in the air heater is supplied by the floating air injection line 23a. When the inside of the combustion chamber 20, a strong vortex is generated by the rising air flow, and the heated base material 1 and the lumped petroleum coke are mixed with each other to float and start combustion.

또한 본 발명에서는 모재(1)가 연소용공기라인(3)을 통하여 공급되는 연소용 공기와 점화연료라인(2)을 통하여 공급되는 점화연료에 의하여 일정온도로 1차로 가열될 경우에 점화연료로 액화가스를 사용하거나 벙커C유를 사용하게 되는데 만일 점도가 높은 벙커C유를 사용할 경우에는 연료의 사용효율을 우수하게 하기 위하여 이때에는 스팀을 스팀라인(5)을 통하여 연소챔버(20)의 내부에 주입하게 됨으로서 점화연료인 벙커C유의 무화로 인한 분무로 연료의 사용효율을 우수하게 하는 것이다.In addition, in the present invention, when the base material 1 is primarily heated to a predetermined temperature by the combustion air supplied through the combustion air line 3 and the ignition fuel supplied through the ignition fuel line 2, the ignition fuel is used. If liquefied gas is used or bunker C oil is used, and if bunker C oil with high viscosity is used, in order to improve fuel efficiency, steam is introduced into the combustion chamber 20 through the steam line 5. By injecting into the spray by the atomization of bunker C oil ignition fuel to improve the use efficiency of the fuel.

이와 같이 모재(1)가 연소용공기라인(3)을 통하여 공급되는 연소용 공기와 점화연료라인(2)을 통하여 공급되는 점화연료에 의하여 석유코크스의 연소가 가능한 상태로 가열이 완료된 상태에서는 점화연료라인(2)을 통한 점화연료의 투입은 중지하고, 단지 연소용 공기는 연소용 공기주입라인(3)에 의하여 지속적으로 주입될 경우에 최소의 주입량을 유지하게 되어 불완전연소를 유도하게 되는 것이다.In this way, the base material 1 is ignited in a state where the heating is completed in a state where combustion of petroleum coke is possible by the combustion air supplied through the combustion air line 3 and the ignition fuel supplied through the ignition fuel line 2. The injection of the ignition fuel through the fuel line 2 is stopped, and only combustion air is kept at a minimum injection amount when continuously injected by the combustion air injection line 3 to induce incomplete combustion. .

예를 들면 연소시 공기의 함량이 연료가 1이라 할 경우에 1.3일 경우에 완전연소가 이루어지는데 불완전연소를 위하여는 1.3의 이하를 사용함으로서 불완전연소가 일어나게 되는 것이다.For example, complete combustion occurs when the air content in combustion is 1.3 when the fuel is 1, but incomplete combustion occurs by using 1.3 or less for incomplete combustion.

본 발명에서는 연소의 지속성과 불완전연소시 CO가스의 발생량을 감안하여 가장 경제적인 범위로는 0.5∼0.9의 범위로 하였으나 완전연소의 이하로 할 경우에도 본 발명이 목적을 달성할 수 있는 것이다.In the present invention, in consideration of the persistence of combustion and the amount of CO gas generated during incomplete combustion, the most economical range is 0.5 to 0.9, but the present invention can achieve the object even when the combustion is less than or equal to.

그러나 연소용 공기의 공급량이 0.5이하로 할 경우에는 지속적인 연소에 문제가 발생되는 것을 확인하였다.However, when the supply amount of combustion air is less than 0.5, it was confirmed that a problem occurs in continuous combustion.

또한 연소챔버(20)의 하단으로는 가열된 모재(1)의 상부로 투입되어지는 석유코크스의 덩어리가 불완전 연소되면서 불완전 연소가스가 상승하게 될 경우에 연소챔버(20)가 상하로 높게 형성됨으로 상층의 온도가 하층보다 낮아 불완전 연소가스가 상층에서는 800~900℃로 떨어지게 되고, 이럴 경우에 불완전연소가스중에 함유되는 회분(ASH)이 응축되면서 하강하게 되는 것이고, 그러면 연소챔버(20)의 하부에 형성된 드레인(24)을 통하여 배출되는 것이다.In addition, when the incomplete combustion gas rises as the lump of petroleum coke introduced into the upper portion of the heated base material 1 is incompletely burned at the lower end of the combustion chamber 20, the combustion chamber 20 is formed high up and down. As the temperature of the upper layer is lower than that of the lower layer, the incomplete combustion gas falls to 800 to 900 ° C in the upper layer. In this case, the ash (ASH) contained in the incomplete combustion gas is condensed and then lowers. Then, the lower portion of the combustion chamber 20 It is discharged through the drain 24 formed in.

또한 상기 덩어리 상태의 석유코크스가 불완전 연소되면서 불완전 연소가스가 상승하게 될 경우에는 연소되지 않은 미연분이 동시에 상승하게 되고 이는 덩어리 상태의 석유코크스가 팬(23)에서 불어주는 공기에 의하여 부상되면서 연소토록 하기 위하여 부상공기주입라인(23a)을 통하여 공급되면 가열된 모재(1)와 덩어리 상태의 석유코크스가 부상되면서 가열된 모재(1)와 섞이게 되면서 연소될 경우에 덩어리 상태의 석유코크스가 불완전 연소되면서 불완전 연소가스가 상승하게 될 경우에 연소되지 않은 미연분이 발생되기 때문에 미연분이 포함되어진 불완전 연소가스가 사이클론(20a)으로 투입되면서 연소가스로 사용가능한 CO가스는 열교환과 정제를 위하여 토출구(21a)를 통하여 다음 공정으로 토출되어 에어 프레히터(30)로 이송되고 이때 미연분은 사이클론(20a)의 하부로 하강되면서 연소챔버(20)의 하단과 연통되어진 투입구(22a)를 통하여 재 투입되는 것이다.In addition, when the incomplete combustion gas is raised while the lumped petroleum coke is incompletely burned, unburned unburned coal is simultaneously raised, which causes the lumped petroleum coke to be lifted by the air blowing from the fan 23 for combustion. In order to supply through the floating air injection line 23a, the heated base material 1 and the lumped petroleum coke are floated and mixed with the heated base material 1, so that the lumped petroleum coke is incompletely burned. When the incomplete combustion gas rises, unburned unburned fuel is generated, and thus, incomplete combustion gas containing unburned fuel is introduced into the cyclone 20a, and the CO gas usable as the burned gas is discharged to the outlet 21a for heat exchange and purification. Is discharged to the next process through the air preheater 30 and the unburned powder is The lower portion of the cyclone (20a) is to be re-injected through the inlet (22a) is in communication with the lower end of the combustion chamber 20.

따라서 가열된 모재(1)의 상부로 석유코크스의 덩어리가 투입되어지게 되면서 팬(23)에 의하여 강하게 공급되는 공기가 에어프레히터에서 열교환된 상태에서 부상공기주입라인(23a)을 통한 가온된 공기주입으로 인하여 가열된 모재(1)와 덩어리로 이루어진 석유코크스가 상승기류에 의하여 부상되어지면서 연소가 개시되어지고, 이러한 연소는 부하산소 이상인 연소용공기라인(3)을 통한 연소용공기의 주입에 의하여 연소가 지속되는 것이고, 이러한 연소용 공기의 양이 최소량으로 공급되어지면서 연소가 지속되면서도 연소용 공기의 최소량에 의하여 불완전 연소가 이루어지는 것이다.Therefore, the lump of petroleum coke is introduced into the upper portion of the heated base material (1) while the air strongly supplied by the fan 23 is heat-exchanged in the air compressor, and the warmed air through the floating air injection line 23a. Combustion is started when the heated base material 1 and the lumped petroleum coke are lifted by the rising air, and the combustion is carried out by the injection of combustion air through the combustion air line 3 which is higher than the load oxygen. By the combustion is continued, the amount of the combustion air is supplied to the minimum amount, while the combustion continues while the incomplete combustion is made by the minimum amount of the combustion air.

따라서 가열된 모재(1)와 그후에 투입된 석유코크스가 팬(23)에서 불어주게 되는 에어프레히터에서 연교환된 가온된 공기가 부상공기주입라인(23a)을 통하여 연소챔버(20)로 공급되어지면서 부상되어 혼합되면서 서로 밀착된 사이 사이로 공기가 투입되어지면서 가열된 모재(1)에 의하여 덩어리 형태의 석유코크스가 쉽게 연소가 개시되고 동시에 모재(1)는 석유코크스의 연소열과 연소용공기로 인하여 지속적으로 가열된 상태가 유지되는 것이다.Therefore, the heated base material 1 and the petroleum coke introduced thereafter are fed into the combustion chamber 20 through the floating air injection line 23a while the warmed air exchanged by the air compressor is blown from the fan 23. Floating petroleum coke is easily combusted by the heated base material (1) while air is injected between the floating and mixed one another, and the base material (1) is continuously maintained due to combustion heat and combustion air of the petroleum coke. The heated state is maintained.

이때 연소를 위한 연소용공기가 부하산소 이상으로 이루어지는 연소용공기를 최소의 공기만을 투입하게 됨으로 연소가 지속되면서도 불완전연소가 이루어지게 되는 것이고, 이와 같이 불완전 연소되어진 상태에서 발생되는 불완전연소가스에는 CO가스가 대량으로 함유하게 되는 것이고 이러한 불완전연소된 CO가스는 연소열과 팬(23)에서 불어주는 부상공기주입라인(23a)을 통한 주입되는 공기의 공기압에 의하여 연소챔버(20)의 상층으로 상승하게 되는 것이다.In this case, the combustion air for combustion is made by injecting only the minimum amount of air into the combustion air including the load oxygen. Thus, incomplete combustion is performed while the combustion continues. Thus, incomplete combustion gas generated in the state of incomplete combustion is CO. The gas is contained in a large amount and such incompletely burned CO gas is raised to the upper layer of the combustion chamber 20 by the heat of combustion and the air pressure of the air injected through the floating air injection line 23a blown from the fan 23. Will be.

이때 스팀이 스팀라인(5)에 의하여 동시에 공급되어짐으로 스팀이 열분해되면서 H2를 발생토록 하게 되어 결국 불완전연소가스에는 CO와 H2로 이루어지는 우수한 연소가스를 얻게 되는 것이다.In this case, since steam is simultaneously supplied by the steam line 5, steam is pyrolyzed to generate H 2 , and thus, incomplete combustion gas is obtained with excellent combustion gas composed of CO and H 2 .

이와 같이 CO와 H2가 함유되어진 불완전연소가스는 상승기류에 의하여 연소챔버(20)의 상층으로 상승하게 되면 연소챔버(20)가 상하로 높게 형성됨으로 상층의 온도가 하층보다 낮아 CO와 H2가 함유되어진 불완전 연소가스가 상층에서는 800~900℃로 1차로 열교환되면서 온도가 떨어지게 되고, 이럴 경우에 CO와 H2가 함유되어진 불완전연소 가스중에 함유되는 회분(ASH)이 응축되면서 정제되어 연소챔버의 하단으로 하강하게 되는 것이고, 동시에 응축되지 않는 미연분은 사이클론(20a)을 통과하면서 순수 가스연료로 사용가능한 CO와 H2가 함유되어진 불완전연소 가스만이 토출구(21a)로 토출되어 2차 열교환을 위한 에어프레히터(30)로 이송되고, 미연분은 사이클론(20a)의 하단으로 낙하하게 되는 것이다.Thus incomplete been containing CO and H 2 combustion gases When raised to an upper layer of the combustion chamber 20 by the updraft combustion chamber 20 has an upper layer temperature of the formed higher up and down lower than the lower CO and H 2 Incomplete combustion gas containing is lowered as the first heat exchanged to 800 ~ 900 ℃ in the upper layer, in this case, the ash (ASH) contained in the incomplete combustion gas containing CO and H 2 is purified by condensation and combustion chamber The unburned powder which is not condensed at the same time, passes through the cyclone 20a, and only incomplete combustion gas containing CO and H 2 , which can be used as pure gas fuel, is discharged to the discharge port 21a, so that the secondary heat exchange is performed. Is transferred to the air heater 30 for, the fine powder is to fall to the bottom of the cyclone (20a).

상기와 같이 사이클론(20a)의 하단으로 낙하한 미연분은 팬(23)에 의하여 공급되는 공기가 부상공기주입라인(23b)을 통하여 사이클론(20a)의 하부로도 주입되면 주입되는 공기의 압에 의하여 미연분이 투입구(22a)를 통하여 연소챔버(20)의 하단으로 투입되는 것이다.As described above, the unburned powder dropped to the lower end of the cyclone 20a is applied to the pressure of the air injected when the air supplied by the fan 23 is also injected into the lower portion of the cyclone 20a through the floating air injection line 23b. By the unburned powder is introduced into the lower end of the combustion chamber 20 through the inlet (22a).

그러면 팬(23)에서 공급되는 부상을 위한 부상공기주입라인(23a)을 통하여 공급되는 부상을 위한 공기의 주입에 의하여 연소챔버(20)에서 부상되어지면서 연소가 이루어져 미연분의 완전한 연소가 가능하게 되는 것이다.Then, the combustion is made while floating in the combustion chamber 20 by the injection of air for the injury supplied through the air inlet line 23a for the injury supplied from the fan 23 to enable complete combustion of unburned dust. Will be.

이때에서 상기와 같이 불완전연소가 이루어지면서 CO가스가발생되고 동시에 스팀라인(5)을 통하여 공급되는 스팀에 의하여 H2가스가 발생되면서 결국 CO와 H2가 함유되어진 연소가스를 생산하게 되는 것이다.In this case, as incomplete combustion is performed as described above, CO gas is generated, and at the same time, H 2 gas is generated by steam supplied through the steam line 5, thereby producing a combustion gas containing CO and H 2 .

이때 사이클론(20a)의 투입구(22a)로 미연분이 연소챔버(20)로 투입될 경우에 투입구(22a)의 압력이 연소챔버(20)의 내부의 압력보다 높게 형성됨으로 사이클론(20a)의 투입구(22a)로 연소챔버(20)에서 부상되는 석유코크스나 모재(1)등이 역류되지 않게 되는 것이다.At this time, when the unburned powder is introduced into the combustion chamber 20 through the inlet 22a of the cyclone 20a, the pressure of the inlet 22a is formed higher than the pressure inside the combustion chamber 20. 22a), the petroleum coke or the base metal 1, which floats in the combustion chamber 20, does not flow back.

이러한 이유는 연소챔버(20)와 사이클론(20a)이 연통되어지는 동일한 챔버로 이루어져 팬(23)에서 공급되는 모재와 덩어리 상태의 석유코크스가 부상연소를 위한 부상공기주입라인(23a)을 통하여 공급되는 부상공기의 압력에 의하여 균일한 압력이 연소챔버와 사이클론에 발생된 상태에서 사이클론(20a)의 하부에서 팬(23)에서 부상공기주입라인(23b)을 통하여 추가로 동일한 압력의 공기가 주입되기 때문에 사이클론(20a)의 압력이 그만큼 높아지기 때문이다.The reason is that the combustion chamber 20 and the cyclone 20a communicate with each other, and the base material supplied from the fan 23 and the lumped petroleum coke are supplied through the floating air injection line 23a for floating combustion. The uniform pressure is generated in the combustion chamber and the cyclone by the pressure of the floating air, and the air of the same pressure is additionally injected through the floating air injection line 23b from the fan 23 at the lower portion of the cyclone 20a. This is because the pressure of the cyclone 20a is increased that much.

또한 연소챔버(20)에서 응축되어 낙하되는 회분은 연소챔버(20)의 하부에 형성된 드레인(24)을 통하여 배출되어지며, CO와 H2가 함유된 불완전가스는 에어프레히터(30)에서 2차로 열교환되면서 회분은 분리되어 정제되면서 CO와 H2가 함유된 연소가스는 취급이 용이한 250℃정도를 유지하게 됨으로서 청정연료인 연소가스로서의 사용이 가능하게 되는 것이다.In addition, the ash condensed and dropped in the combustion chamber 20 is discharged through the drain 24 formed in the lower portion of the combustion chamber 20, and the incomplete gas containing CO and H 2 is discharged from the air heater 30. As the heat is exchanged by car, ash is separated and purified, and the combustion gas containing CO and H 2 is maintained at about 250 ° C. for easy handling, so that it can be used as a combustion fuel as a clean fuel.

또한 상기와 같이 연소챔버(20)에서 얻어진 CO와 H2가 함유되어진 불완전연소가스는 사이클론(20a)을 통과되면서 청정가스로 분리되어진 상태에서 에어프레히터(30)를 통과하여 2차로 열교환된 상태에서 취급이 가능한 온도로 떨어지게 되는 것이다.In addition, as described above, the incomplete combustion gas containing CO and H 2 obtained in the combustion chamber 20 passes through the air cleaner 30 while being separated into clean gas while passing through the cyclone 20a. Will fall to a temperature that can be handled.

또한 에어프레히터(30)에서 열교환되어진 공기는 가열되어짐으로 이를 부상연소를 위한 공기로 사용할 경우에는 연소시 소모되는 연소열의 소모가 발생되지 않아 연소효율이 우수하게 되는 것이다.In addition, since the air heat-exchanged in the air compressor 30 is heated, when it is used as air for floating combustion, the combustion heat that is consumed during combustion does not occur so that the combustion efficiency is excellent.

또한 연소챔버(20)의 압력이 누설방지를 위하여 대기압력보다 낮은 상태를 유지하기 때문에 토출구(21a)를 통과하는 토출압력이 낮아 에어프레히터(30)를 통과한 연소가스는 송풍팬(40)을 사용하여 강제로 송풍하게 되는 것이고, 이러한 송풍팬(40)을 통하여 송풍된 CO와 H2가 함유된 연소가스는 저장탱크(50)에서 일정한 압력으로 저장된 상태에서 버너(60)로 균일한 양으로 공급하게 되는 것이다.In addition, since the pressure in the combustion chamber 20 maintains a state lower than the atmospheric pressure to prevent leakage, the combustion gas passing through the air heater 30 is low because the discharge pressure passing through the discharge port 21a is lower than the blower fan 40. It is forcibly blown by using, and the combustion gas containing CO and H 2 blown through the blowing fan 40 is stored in the storage tank 50 at a constant pressure in the burner 60 in a uniform amount. Will be supplied.

또한 연소챔버(20)의 상층으로 상승한 불완전연소가스가 사이클론(20a)에서 미연분이 분리되어 배출되는 불완전연소가스는 그 배출되는 양이 많아질 경우에는 열교환을 위하여 에어프레히터(30)로 이송되지 않고 임시저장고(70)로 이송되어지고 그럼에도 그 이상으로 발생될 경우에는 대기중으로 자연배기를 위하여 벤트(71)가 임시저장고(70)에 형성되어지는 것이다.In addition, the incomplete combustion gas which rises to the upper layer of the combustion chamber 20 and is discharged from the unburned fraction separated from the cyclone 20a is not transferred to the air heater 30 for heat exchange when the amount of the exhaust gas is increased. If it is transported to the temporary storage 70 and nevertheless generated more than that, the vent 71 is formed in the temporary storage 70 for natural exhaust to the atmosphere.

10:저장고 20:연소챔버
20a:사이클론 21a:토출구
22a:투입구
21:노즐 22:노즐 갓
23:팬 23a,23b:부상공기주입라인
24:드레인
30:에어프레히터 40:송풍팬
50:임시저장탱크 60:버너
70:임시저장탱크 71:벤트
1:모재 2:점화연료라인
3:연소용 공기라인 4:점화버너
5:스팀라인10: storage 20: combustion chamber
20a: cyclone 21a: discharge outlet
22a: Inlet
21: Nozzle 22: Nozzle
23: Fan 23a, 23b: Air injection line
24: Drain
30: Air heater 40: Blowing fan
50: temporary storage tank 60: burner
70: temporary storage tank 71: vent
1: Base material 2: Ignition fuel line
3: Combustion air line 4: Ignition burner
5: steam line

Claims (6)

점화연료와 연소용 공기에 의한 점화로 점화버너에 의하여 연소챔버에 충전된 모재를 일정한 온도로 가열토록 하고,
모재가 일정한 온도로 가열되면 점화연료를 차단한 후 연소용 공기는 계속 주입되는 상태에서 일정온도로 가열된 모재와 혼합되면서 연소토록 하기 위하여 덩어리 상태의 석유코크스가 투입되어지고, 동시에 에어프레히터에서 열교환된 가열된 공기를 팬에 의한 강한 공기의 주입으로 일정온도로 가열된 모재와 덩어리 상태의 석유코크스가 부상되면서 연소가 개시되어지고,
연소가 개시되면 연소용 공기를 최소로 공급하여 불완전연소토록 하여 CO가 다량으로 함유된 불완전연소가스를 발생토록 하고,
CO가 다량으로 함유된 불완전연소가스는 에어프레히터에서 열교환된 가열된 공기를 팬에 의한 강제주입되는 공기의 압력에 의하여 발생되는 상승기류에 의하여 연소챔버의 상부로 상승하면서 1차로 열교환되어 회분은 응축되어 하강하고, CO와 미연분이 함유된 불완전연소가스는 사이클론을 통과하여 미연분을 분리토록 하고,
분리된 미연분은 사이클론의 하단으로 낙하되어 사이클론의 하단에서 주입되는 부상공기주입라인으로 주입되는 주입공기에 의하여 강제송풍으로 연소챔버의 하부로 재 투입되고,
미연분이 포함되지 않은 CO가 함유된 불완전연소가스는 연소챔버와 연통되어진 토출구로 배출되면서 에어프레히터를 통하여 2차로 열교환과 정제되어지는 미분화되지 않은 고형물 상태의 석유코크스 연료를 사용하여 순환 부상 연소방식으로 우수한 연소효율을 갖도록 하는 가스연료화 시스템.By ignition by the ignition fuel and combustion air, the base metal filled in the combustion chamber by the ignition burner is heated to a constant temperature.
When the base material is heated to a constant temperature, after the ignition fuel is shut off, the combustion air is continuously injected and mixed with the base material heated to a constant temperature, so that the petroleum coke in the form of mass is injected, and at the same time, the air heater Combustion is initiated by injecting the heat exchanged heated air into the base material and the lump of petroleum coke heated to a certain temperature by injecting strong air by the fan,
When combustion starts, incomplete combustion is supplied by supplying combustion air to a minimum, so that incomplete combustion gas containing a large amount of CO is generated.
The incomplete combustion gas containing a large amount of CO is primarily heat-exchanged while rising to the top of the combustion chamber by the rising air flow generated by the pressure of the air forcedly injected by the fan to the heated air heat-exchanged in the air compressor. Condensed and lowered, the incomplete combustion gas containing CO and unburned fuel passes through a cyclone to separate unburned fuel,
The separated fine powder is dropped into the lower part of the cyclone and re-injected into the lower part of the combustion chamber by forced air by injection air injected into the floating air injection line injected from the lower part of the cyclone.
Incomplete combustion gas containing CO which does not contain unburned powder is discharged to the discharge port communicating with the combustion chamber and circulated flotation combustion method using undistilled solid petroleum coke fuel which is heat-exchanged and purified secondly through the air compressor. Gas fueling system to have excellent combustion efficiency. 제1항에 있어서, 상기 점화연료가 벙커C유일 경우에는 스팀을 스팀라인을 통하여 공급되어 벙커C유를 무화토록 하는 미분화되지 않은 고형물 상태의 석유코크스 연료를 사용하여 순환 부상 연소방식으로 우수한 연소효율을 갖도록 하는 가스연료화 시스템.According to claim 1, When the ignition fuel is bunker C oil, excellent combustion efficiency by the circulating flotation combustion method using the undifferentiated solid petroleum coke fuel to supply steam through the steam line to atomize the bunker C oil Gas fueling system to have a. 제2항에 있어서, 상기 모재가 가열된 상태에서 덩어리 상태의 석유코크스가 투입될 경우에 스팀을 스팀라인을 통하여 스팀을 지속적으로 주입하여 H2가 발생토록 하는 미분화되지 않은 고형물 상태의 석유코크스 연료를 사용하여 순환 부상 연소방식으로 우수한 연소효율을 갖도록 하는 가스연료화 시스템.The undifferentiated solid petroleum coke fuel of claim 2, wherein when the petroleum coke in the form of agglomerate is injected while the base metal is heated, steam is continuously injected through the steam line to generate H 2. Gas fueling system to have excellent combustion efficiency by using the circulating floating combustion method. 제1항에 있어서, 상기 연소챔버와 연통되는 사이클론은 동일한 압이 유지된 상태에서 미연분을 투입구를 통하여 투입할 경우에 부상공기주입라인에 의한 주입공기의 주입으로 연소챔버내부보다 높은 압력이 유지되어 미연분의 재투입시 역류가 방지토록 되는 미분화되지 않은 고형물 상태의 석유코크스 연료를 사용하여 순환 부상 연소방식으로 우수한 연소효율을 갖도록 하는 가스연료화 시스템.According to claim 1, wherein the cyclone communicating with the combustion chamber is maintained at a pressure higher than the inside of the combustion chamber by the injection of the injection air by the floating air injection line when the unburned powder is introduced through the inlet while the same pressure is maintained. Gas liquefaction system using pulverized petroleum coke fuel of undifferentiated solid state which prevents reverse flow when re-injection of unburned powder. 제1항에 있어서, 상기 연소챔버와 연통되는 사이클론에는 압력을 대기압력보다 낮게 유지되어 산업현장에서의 사용을 위한 버너로 공급할 경우에는 송풍팬을 사용하여 강제로 송풍하고 송풍된 것을 저장탱크에서 일정한 압력이 유지되게 저장된 상태에서 공급토록 되는 미분화되지 않은 고형물 상태의 석유코크스 연료를 사용하여 순환 부상 연소방식으로 우수한 연소효율을 갖도록 하는 가스연료화 시스템.According to claim 1, wherein the cyclone in communication with the combustion chamber is maintained at a pressure lower than the atmospheric pressure when supplied to the burner for use in the industrial field is forcedly blown by using a blower fan and a constant blown in the storage tank A gas fuelization system that uses petroleum coke fuel in undifferentiated solid state, which is supplied in a state of being stored under pressure, so as to have excellent combustion efficiency in a circulating floating combustion method. 탄화물 덩어리 상태의 석유코크스가 저장된 저장고(10)와;
상기 저장고에 저장된 미분화 가공치 아니한 탄화물 덩어리의 형태로 석유코크스가 블로워(BLOWER)(11)나 스크류(11a)를 이용하여 공급되어지는 연소챔버(20)와;
상기 연소챔버(20)는 상하로 길게 형성된 상태에서 그 내부의 하단에는 다수개의 노즐(21)이 형성되고, 연소챔버(20)의 측방으로는 연소챔버(20)의 상단과 하단에 토출유로와 투입구로 연통되게 장착되는 사이클론(20a)과;
상기 사이클론(20a)에는 연소챔버(20)에서 불완전연소된 불완전연소가스가 토출유로(21a-1)를 통하여 토출되는 토출구(21a)와 상기 토출구(21a)로 토출될 경우에 불완전연소가스에 함유된 미연분을 낙하토록 하여 다시 연소챔버(20)의 하부로 투입토록 하기 위한 투입구(22a)가 형성되고;
상기 연소챔버(20)와 사이클론(20a)의 하단에는 팬(23)에 의하여 공급되어 에어프레히터(30)를 통과하여 가열된 공기를 공급되기 위한 부상공기주입라인(23a,23b)과;
상기 연소챔버(20)의 내부에 장착된 노즐(21)의 상부로는 석유코크스를 연소토록 하기 위한 모재(1)가 일정한 층으로 충전되어지고 노즐(21)의 하단으로는 점화연료라인(2)과 연소용공기라인(3)을 통하여 점화연료와 연소용공기가 공급되어 연소토록 하는 점화버너(4)와;
상기 가열된 모재(1)와 석유코크스가 연소개시될 경우에 H2의 발생을 위한 스팀라인(5)이 형성되는 미분화되지 않은 고형물 상태의 석유코크스 연료를 사용하여 순환 부상 연소방식으로 우수한 연소효율을 갖도록 하는 가스연료화 장치.A reservoir 10 in which petroleum coke in a carbide mass is stored;
A combustion chamber 20 in which petroleum coke is supplied using a blower 11 or a screw 11a in the form of an undifferentiated carbide mass stored in the reservoir;
The combustion chamber 20 has a plurality of nozzles 21 are formed at the lower end of the combustion chamber 20 in the state formed long up and down, and discharge passages at the upper and lower ends of the combustion chamber 20 toward the side of the combustion chamber 20. A cyclone 20a mounted in communication with the inlet;
The cyclone 20a contains incomplete combustion gas incompletely burned in the combustion chamber 20 when the incomplete combustion gas is discharged through the discharge passage 21a-1 and discharged through the discharge port 21a-1 and the discharge port 21a. An inlet 22a for dropping the unburned fine powder to be thrown back into the lower portion of the combustion chamber 20;
Floating air injection lines (23a, 23b) is supplied to the lower end of the combustion chamber 20 and the cyclone (20a) for supplying heated air through the air heater (30);
The upper part of the nozzle 21 mounted inside the combustion chamber 20 is filled with a base material 1 for burning petroleum coke in a predetermined layer, and an ignition fuel line 2 at the lower end of the nozzle 21. And an ignition burner (4) through which the ignition fuel and the combustion air are supplied and burned through the combustion air line (3);
Excellent combustion efficiency using the circulating floating combustion method using the undifferentiated solid petroleum coke fuel in which the steam line 5 for the generation of H 2 is formed when the heated base material 1 and the petroleum coke are combusted Gas fueling device to have a.
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