KR101322075B1 - Apparatus for recovering energy using solid biofuel with improved acid gas treatment efficiency - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 산성가스 처리 효율이 우수한 바이오 고형 연료를 이용한 에너지 회수 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 목질계 바이오매스를 포함한 바이오 고형 연료를 소각 보일러를 통해 연소하는 과정에서 열손실의 원인이 되는 미연분 발생 및 필요 이상의 연소공기 사용을 최소화하여 에너지 회수율을 극대화함과 동시에 연소 과정에서 발생하는 고농도의 산성 배가스를 고효율로 안정적으로 처리할 수 있는 산성가스 처리 효율이 우수한 바이오 고형 연료를 이용한 에너지 회수 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an energy recovery apparatus using a biosolid fuel having excellent acid gas treatment efficiency, and more particularly, unburnt that causes heat loss in the process of burning biosolid fuel including wood-based biomass through an incineration boiler. Energy recovery system using biosolid fuel with excellent acid gas treatment efficiency that can maximize the energy recovery rate by minimizing the generation of dust and the use of more than necessary combustion air and at the same time reliably and efficiently treating the high concentration of acid exhaust gas generated during combustion. It is about.
최근 지구 온난화에 따른 기후 변화 문제가 인류의 생존에 심각한 위협으로 대두되면서 신재생 에너지에 대한 관심이 높아지고, 기존 화석 연료를 대체하기 위한 투자가 급격하게 증가하고 있다. 이러한 현실에서 바이오매스는 화석연료의 고갈과 환경오염에 대한 우려를 해소할 수 있는 대체에너지의 한 분야로 주목받고 있다.Recently, as the problem of climate change caused by global warming is a serious threat to human survival, interest in renewable energy is increasing, and investment to replace existing fossil fuels is rapidly increasing. In this reality, biomass is attracting attention as a field of alternative energy that can solve the concern about depletion of fossil fuel and environmental pollution.
바이오매스란 태양에너지를 받은 식물과 미생물의 광합성에 의하여 생성되는 식물체, 균체와 이를 먹고 살아가는 동물체를 포함하는 생물유기체를 지칭하는 용어이다. 따라서 바이오매스 자원은 곡물 등의 전분질계 자원과 우드칩, 폐목재 등의 임목 및 볏짚, 왕겨와 같은 농부산물을 포함하는 셀룰로오스계의 자원, 사탕수수, 사탕무와 같은 당질계의 자원 및 음식폐기물 등의 유기성 폐기물에 이르기까지 포함하는 포괄적인 의미를 갖는다. Biomass is a term that refers to a bioorganism including plants, cells, and animals that eat and live by photosynthesis of plants and microorganisms that receive solar energy. Thus, biomass resources include starch-based resources such as grains, wood chips and waste woods, cellulose-based resources including rice straw, rice hulls, and saccharide-based resources such as sugar cane, sugar beet, and food wastes. It has a comprehensive meaning including everything from organic waste.
현재 지구상에는 건조중량으로 약 1.8 내지 2 조 톤의 바이오매스가 존재하고, 이 양의 약 10%에 해당하는 2,000 억 톤의 바이오매스가 매년 생산되고 있으며, 이는 지구상에 내려 쬐는 태양에너지의 약 0.1%가 바이오매스로 축적되고 있는 것에 해당하며, 또한 바이오매스는 근본적으로 CO2에 의한 환경 영향이 없기 때문에 화석연료에 비해 매력적인 에너지원이 아닐 수 없다. At present, there are about 1.8 to 2 trillion tons of biomass on dry weight, and about 200% of biomass is produced annually, which is about 10% of this amount, which is about 0.1% of the solar energy on earth. Percentage corresponds to the accumulation of biomass, and biomass is an attractive energy source compared to fossil fuels because it is essentially free from environmental impacts from CO 2 .
바이오매스를 에너지화하는 방법은 열화학적 방법과 생물학적 방법으로 나눌 수 있다. 그 중에서 열화학적 방법 중 가장 오래된 에너지 전환 기술은 소각 방법이다. 소각을 통한 바이오매스의 에너지 회수 공정은 반입물의 성상 및 후단 대기오염물질 배출농도 기준에 따라 프로세스 구성 및 단위설비의 설계 조건이 결정되며, 소각방식은 일반적으로 소각로의 종류에 따라, 트레블링-스토커(Stoker) 및 유동층(Fluidized Bed) 소각 장치로 분류될 수 있다. The method of energizing biomass can be divided into thermochemical and biological methods. Among the thermochemical methods, the oldest energy conversion technology is the incineration method. The process of energy recovery of biomass through incineration is determined by process composition and unit equipment design conditions according to the characteristics of the incoming materials and the concentration of air pollutant in the downstream.Incineration is generally based on the type of incinerator. (Stoker) and Fluidized Bed incinerators.
기존에 적용된 트레블링-스토커식 소각 보일러 장치는 저렴한 시설비와 운전 편이성으로 인해 상용화되었으나, 바이오 고형 연료를 공급하는 저장조 및 공급저장부의 막힘 현상, 이물질 혼입에 의한 트레블링-스토커 뒤틀림 현상, 미연분 발생에 의한 낮은 에너지 회수율에 대한 문제점이 있다.Traveling-stalker type incineration boiler device is commercialized due to the low cost of facilities and ease of operation, but clogging phenomenon of reservoir and supply reservoir supplying biosolid fuel, treble-torker distortion caused by the incorporation of foreign substances, and fine dust generation There is a problem with low energy recovery rate.
또한 최근에는 대기오염물질 총량규제로 대기오염배출 허용농도가 더욱 엄격하게 관리되고 있는 실정으로, 연료에 오염물질이 고농도로 함유되어 있을 경우, 기존에 통상적으로 사용하던 배가스 처리설비 조합으로는 목표 농도를 달성할 수 없는 경우가 생겨나고 있다.
In recent years, the allowable concentration of air pollutant emissions is more strictly managed by the regulation of total amount of air pollutants. If the fuel contains high concentrations of pollutants, the target concentration of the existing flue gas treatment system is the target concentration. There is a case that can not be achieved.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 극복하기 위한 것으로, 본 발명의 하나의 목적은 바이오 고형 연료를 공급하는 바이오 연료 공급저장부의 막힘 현상을 구조적으로 해결하여 후단 소각 보일러에서 안정적인 열회수가 지속적으로 이루어질 수 있는 바이오 고형 연료를 이용한 에너지 회수 장치를 제공하는 것이다.The present invention is to overcome the above-mentioned problems of the prior art, one object of the present invention is to structurally solve the clogging phenomenon of the biofuel supply storage for supplying the biosolid fuel structurally stable heat recovery in the back-end incineration boiler It is to provide an energy recovery device using a bio solid fuel.
본 발명의 다른 목적은 열손실의 원인이 되는 미연분 발생 및 필요 이상의 연소공기 사용을 최소화하여 에너지 회수율을 극대화함으로서 경제성을 확보할 수 있는 산성가스 처리 효율이 우수한 바이오 고형 연료를 이용한 에너지 회수 장치를 제공하는 것이다. It is another object of the present invention to provide an energy recovery apparatus using biosolid fuel having excellent acid gas treatment efficiency, which can secure economic efficiency by maximizing energy recovery by minimizing the generation of unburned dust and the use of combustion air more than necessary to cause heat loss. To provide.
본 발명의 또 다른 목적은 바이오 연료로부터 에너지를 회수함에 있어서 산성가스의 배출을 최소화하여 엄격한 배출 기준에 부합되도록 산성 가스를 고효율로 처리할 수 있는 바이오 고형 연료를 이용한 에너지 회수 장치를 제공하는 것이다.
It is still another object of the present invention to provide an energy recovery apparatus using biosolid fuel which can treat acid gas with high efficiency to meet strict emission standards by minimizing the emission of acid gas in recovering energy from biofuel.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양상은 One aspect of the present invention for achieving the above object is
바이오 연료를 공급하는 바이오 연료 공급저장부; A biofuel supply storage unit supplying the biofuel;
공급된 바이오 연료를 소각 연소하는 트레블링-스토커를 내장하고, 상기 트레블링-스토커에서 발생된 고온의 연소가스를 이용하여 증기를 회수하는 트레블링-스토커식 소각 보일러; A treble-stocker incineration boiler which incorporates a treble-stocker for incineration of the supplied biofuel, and recovers steam by using the hot combustion gas generated in the treble-stocker;
상기 소각 보일러에서 발생하는 미연분을 상기 트레블링-스토커로 순환시켜 연소 효율을 높이는 미연분 반송 컨베이어; A fine fuel conveying conveyor configured to increase combustion efficiency by circulating the fine fuel generated in the incineration boiler to the traveling-stocker;
상기 소각 보일러에 공급되는 보일러 급수를 승온하는 절탄기; An economizer for heating the boiler feed water supplied to the incineration boiler;
상기 소각 보일러에 공급되는 연소 공기를 승온하는 공기예열기; An air preheater for heating up the combustion air supplied to the incineration boiler;
상기 소각 보일러에서 생산된 증기를 이용하여 전기를 생산하는 증기터빈 발전기; A steam turbine generator for producing electricity by using steam produced in the incineration boiler;
상기 소각 보일러와 연결되어, 연소 과정에서 발생하는 산성가스와 분진을 제거하는 하나 이상의 습식전기집진기, One or more wet electrostatic precipitators connected to the incineration boiler to remove acid gases and dust generated during combustion;
상기 습식전기집진기에 연결되어, 연소 과정에서 발생하는 질소산화물을 추가적으로 제거하는 선택적 촉매 환원탑을 포함하는 산성가스 처리 효율이 우수한 바이오 고형 연료를 이용한 에너지 회수 장치에 관한 것이다.
It is connected to the wet electrostatic precipitator, and relates to an energy recovery apparatus using a biosolid fuel having excellent acidic gas treatment efficiency including a selective catalytic reduction tower that additionally removes nitrogen oxides generated during combustion.
본 발명의 에너지 회수 장치에 의하면 안정적이고 연속적인 바이오 고형 연료의 공급과 공급열손실을 최소화할 수 있는 구성을 통하여 열회수율을 증가시킬 수 있다. According to the energy recovery apparatus of the present invention, the heat recovery rate can be increased through a configuration capable of supplying stable and continuous biosolid fuel and minimizing heat loss.
또한 본 발명에 의하면 바이오 연료에 오염물질이 고농도로 함유되어 있더라도 배가스에 포함되는 산성가스의 함량을 대폭 줄일 수 있어, 종래의 방식에 비해 처리의 안정성을 향상시키고, 처리 비용을 절감할 수 있다.
In addition, according to the present invention, even if a high concentration of contaminants in the biofuel can reduce the content of the acid gas contained in the exhaust gas, it is possible to improve the stability of the treatment compared to the conventional method, and to reduce the treatment cost.
도 1은 본 발명에 따른 산성가스 처리 효율이 우수한 고형연료를 이용한 에너지 회수 장치의 구성도이다.
도 2a-2b는 본 발명에 따른 산성가스 처리 효율이 우수한 고형연료를 이용한 에너지 회수 장치의 고형연료 공급저장기의 단면도 및 평면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 산성가스 처리 효율이 우수한 고형연료를 이용한 에너지 회수 장치의 소각 보일러의 상세 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 산성가스 처리 효율이 우수한 고형연료를 이용한 에너지 회수 장치의 크로스거더 방식 트레블링-스토커의 사진 및 개략도이다.
도 5는 종래의 트레블링-스토커의 사진 및 개략도이다.
도 6은 본 발명에 따른 산성가스 처리 효율이 우수한 고형연료를 이용한 에너지 회수 장치의 습식전기집진 기의 개략단면도이다. 1 is a block diagram of an energy recovery apparatus using a solid fuel having excellent acid gas treatment efficiency according to the present invention.
2A and 2B are cross-sectional views and a plan view of a solid fuel supply reservoir of an energy recovery apparatus using solid fuel having excellent acid gas treatment efficiency according to the present invention.
3 is a detailed cross-sectional view of an incineration boiler of an energy recovery apparatus using solid fuel having excellent acid gas treatment efficiency according to the present invention.
4 is a photograph and a schematic view of a cross girder traveling-stocker of an energy recovery apparatus using solid fuel having excellent acid gas treatment efficiency according to the present invention.
5 is a photograph and a schematic diagram of a conventional traveling-stocker.
Figure 6 is a schematic cross-sectional view of a wet electrostatic precipitator of the energy recovery device using a solid fuel having excellent acid gas treatment efficiency according to the present invention.
이하에서 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명하기로 한다. 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 산성가스 처리 효율이 우수한 바이오 고형 연료를 이용한 에너지 회수 장치의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하는 바, 본 발명이 하기 실시예로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. With reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the energy recovery apparatus using a bio solid fuel excellent in acid gas treatment efficiency according to the present invention, the present invention is not limited to the following examples.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 산성가스 처리 효율이 우수한 바이오 고형 연료를 이용한 에너지 회수 장치의 시스템 구성도이다. 본 발명의 바이오 고형 연료를 이용한 에너지 회수 장치는 바이오 고형 연료를 공급하는 고형연료 공급저장부(10), 공급된 바이오 연료를 소각 연소하는 트레블링-스토커(20)가 내장되고, 발생된 고온의 연소가스를 이용하여 증기를 회수하는 트레블링-스토커식 소각 보일러(30), 소각과정에서 발생하는 미연분을 상기 트레블링-스토커로 순환시켜 연소 효율을 높이는 미연분 반송 컨베이어(40), 소각 보일러로 공급되는 보일러 급수를 승온하는 절탄기(50) 및 소각 보일러로 공급되는 연소공기를 승온하는 공기예열기(60), 상기 소각 보일러(30)에서 생산된 증기를 이용하여 전기를 생산하는 증기터빈 발전기(70), 상기 소각 보일러(30)에서의 연소과정에서 발생하는 대기오염물질 중 산성가스와 분진을 제거하는 하나 이상의 습식 전기집진기(80), 상기 대기오염물질 중 질소산화물을 제거하는 선택적 촉매 환원탑(90)을 포함한다.1 is a system configuration diagram of an energy recovery apparatus using a biosolid fuel having excellent acid gas treatment efficiency according to an embodiment of the present invention. The energy recovery apparatus using the biosolid fuel of the present invention includes a solid fuel
도 2a-b를 참조하면, 상기 고형연료 공급저장부(10)는 바이오 연료를 저장하는 저장조(11); 상기 저장조에 저장되어 있는 바이오 연료를 상기 트레블링-스토커(20)에 공급하는 공급슈트(12); 및 구동모터(15a)에 의해 구동되어 스크류의 회전에 의해 바이오 연료를 상기 공급슈트로 이송하는 하나 이상의 스크류식 배출기(13)를 포함하고, 상기 저장조(11) 및 상기 공급슈트(12)는 바이오 연료가 배출되는 하부 방향으로 폭이 확대되는 하부 확대형 구조로 구성된다. 2A-B, the solid fuel
도 2a에 도시한 바와 같이, 저장조(11)의 구조를 불균등한 바이오 고형 연료의 형상과 상부로부터 아래로 눌리는 압밀로 인해 발생하는 연료의 얽힘(브릿지) 현상을 원천적으로 방지하기 위해 저장조(11)와 공급슈트(12)를 하부 확대형 구조로 한다. 또한 도 2b에 도시한 바와 같이, 스크류식 배출기(13a 내지 13c)를 다수 배열하고, 스크류식 배출기(13) 좌우측의 레일(14a 및 14b)을 따라 구동모터(15a 및 15b)에 의해 상하로 이동하면서 스크류의 회전으로 고형연료를 공급슈트(12)로 이송함에 따라 저장조(11) 내부의 장기 적체와 얽힘 현상을 방지한다.As illustrated in FIG. 2A, the
도 3은 트레블링-스토커식 소각 보일러의 상세 도면이다. 도 3을 참고하면, 본 발명의 바이오 고형 연료를 이용한 에너지 회수 장치의 소각 보일러(30)는 트레블링-스토커식 소각 보일러이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 바이오 고형 연료 공급저장부(10)으로부터 트레블링-스토커(20)로 공급된 바이오 고형 연료는 구동축(21a)에 의하여 회전하는 스토커 위에서 소각이 진행된다. 3 is a detailed view of the traveling-stalker type incineration boiler. Referring to FIG. 3, the
기존의 트레블링-스토커식 소각 보일러(30)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 상부 수평면에 틈새가 많아서 이물질의 혼입이 다수 발생하고, 이물질의 끼임 현상이 발생하여 트레블링-스토커 손상과 이에 따른 불안정한 에너지 회수 문제를 갖는다. 본 발명에서는 이러한 문제를 해소하기 위하여, 도 4에 도시한 바와 같이, 상부 수평면의 틈새를 미세하게 제작한 크로스거더 방식(23)의 트레블링-스토커를 이용한다. As shown in FIG. 5, the conventional traveling-stalker
이와 같이 본 발명은 크로스거더 방식(23)의 적용을 통해 폐기물의 균일한 열부하 유지와 트레블링-스토커 뒤틀림 현상을 방지하며, 연료의 공급 방향과 트레블링-스토커(20)의 회전방향을 동일하게 하는 순방향 연료공급방식을 적용하여 연소효율을 높임으로써, 불안전한 연소시 발생하는 일산화탄소의 발생을 최소화할 수 있다.As such, the present invention prevents uniform heat load retention and traveling-stalker warpage of waste through the application of the
본 발명은 상기 크로스거더 방식의 트레블링-스토커(20) 및 순방향 운전과 함께 공급된 바이오 고형 연료로부터 증기 형태의 열회수율을 높이기 위한 방안으로 소각로 구조를 소각 보일러 구조, 즉, 보일러식 수관(Water Tube)형 구조(31)를 채택하고 있다. 일반 소각로 구조는 소각시 발생하는 고온의 배가스를 견딜 수 있도록 내화물 구조로 되어 있고, 적정한 배가스 온도(850~900도)를 유지하기 위하여 필요 이상의 연소 공기를 공급하여 열손실의 원인이 되고 있다. 그러나 본 발명에서는 보일러식 수관형 구조를 채용함으로써 필요한 연소 공기만을 공급하면서 연소시 발생하는 고온의 배가스를 수관(Tube)내의 충수된 물로 냉각시키면서 증기 형태로 변환하여 회수하는 것이 가능하다.The present invention is an incinerator structure incineration boiler structure, that is, boiler type water pipe (Water) in order to increase the heat recovery rate in the form of steam from the biosolid fuel supplied with the cross-girder travelling-
상기 크로스거더 방식의 트레블링-스토커(20), 순방향 운전, 보일러식 수관(Water Tube)형 소각 보일러(30) 형태의 열회수율 증대 방안과 함께, 공급된 연료중 미연분에 의한 열손실을 최소화하기 위하여, 본 발명의 에너지 회수 장치에서는 트레블링-스토커(20) 하부로 떨어지는 미세한 미연분과 소각 보일러 후단의 하부호퍼(32)의 미연분을 트레블링-스토커의 연소실로 재투입하는 미연분 반송 컨베이어(40)를 포함한다. The heat recovery rate of the cross-girder traveling-
상기 미연분 반송 컨베이어(40)는 상기 트레블링-스토커(20)의 하부로 떨어지는 미세한 미연분을 트레블링-스토커의 연소실로 재투입하는 스토커 반송 컨베이어(41,42,43); 및 상기 소각 보일러 후단의 하부호퍼(32)의 미연분을 상기 트레블링-스토커(20)의 연소실로 재투입하는 보일러 반송 컨베이어(44)를 포함한다. 본 발명은 상술한 열회수율 증대 방안을 통해 기존의 보일러 효율 보다 에너지 회수 효율을 극대화할 수 있다. The fine powder conveying conveyor (40) is a stocker conveying conveyor (41, 42, 43) for re-injecting the fine fine dust falling to the lower part of the traveling-
본 발명의 에너지 회수 장치에서 상기 트레블링-스토커식 소각 보일러(30)에는 연소 과정에서 발생하는 대기 오염 물질 중의 산성 가스를 고효율로 처리하기 위해 하나 이상의 습식전기집진기(80)가 연결된다. 도 6을 참조하면, 상기 습식전기집진기(80)는 3단계 반응을 통하여 산성가스와 분진을 안정적으로 처리하여 동시에 제거할 수 있다. 즉, 습식전기집진기(80)는 상기 소각 보일러(30)에서 배출되는 연소 배가스를 감온시키는 감온구간(81); 알칼리성 화합물을 이용하여 감온된 배가스 중의 산성가스를 중화하는 중화세정구간(82); 및 미스트로 잔존하는 잔여 산성가스와 분진을 제거하는 전기집진구간(83)을 포함한다. In the energy recovery apparatus of the present invention, one or more wet
1단계 감온구간(81)에서는 소각 보일러(30)의 출구에서 배출되는 연소 배가스를 냉각수를 분무하여 약 60도 정도까지 감온시키고, 2단계 중화세정구간(82)에서는 가성소다(NaOH) 등의 알칼리성 화합물을 함유한 세정수를 이용해 고정 담체층을 통과하는 산성가스(SOx, Cl)를 제거(세정수 & 산성가스 접촉효율 향상)한다. 이 때 세정수 중 약 70%는 산성가스 제거에 사용되고, 약 30%는 20 이하의 포그(Fog)로 전환되어 집진구간으로 이동되고, 3단계 전기집진구간(83)에서 포그의 하전성을 이용하여 미스트로 잔존하는 산성가스와 분진을 99% 이상 동시에 제거한다.In the first stage temperature reduction section 81, the combustion flue gas discharged from the outlet of the
통상적인 산성 가스 처리 시스템은 소석회(Ca(OH)2) 희석액을 분무하여 산성가스(SOx, HCl) 성분과 중화반응을 통해 제거하는 반건식 반응탑이 적용되고 있으나, 제거효율은 60~70% 정도이며, 연소과정을 통해 생성되는 농도와 배출허용기준이 상기 제거효율로 대응 가능한 경우는 적용이 가능하나, 하기 표 1[자원의 절약과 재활용촉진에 관한 법률 시행규칙 별표7]과 같이 바이오 고형 연료제품에 포함된 황 및 염소성분이 법적 제한 기준에 근접하여 높게 반입될 경우 산성가스 SOx 및 HCl 농도는 각각 350 ppm이상 및 250 ppm이상으로 발생되어 표2의 각종 법적규제치의 준수가 불가능하게 된다.Conventional acid gas treatment systems are semi-dry reaction towers that remove calcified lime (Ca (OH) 2 ) dilutions and remove them through neutralization with acidic gas (SOx, HCl) components. If the concentration and emission allowance standard generated through the combustion process can be applied with the above removal efficiency, it can be applied. However, biosolid fuel as shown in Table 1 [Annex 7 of the Enforcement Regulations of the Law on Saving and Recycling of Resources] If the sulfur and chlorine components contained in the product are brought in close to the legal limits, the acidic gas SOx and HCl concentrations will be more than 350 ppm and 250 ppm, respectively, making it impossible to comply with various legal regulations in Table 2.
*배출허용기준 : 대기환경보전법상 2015년 1월 1일부터 적용되는 배출허용기준* Emission allowance standard: Emission allowance standard applied from January 1, 2015 under the Air Quality Preservation Act.
최적방지시설 : 수도권 대기환경개선에 관한 특별법상 최적방지시설의 기준농도Optimum Prevention Facilities: Standard Concentration of Optimal Prevention Facilities under Special Act on Improvement of Atmospheric Environment in the Capital Region
특정오염물질 : 단일한 특정 대기 유해물질을 연간 10톤 이상 배출하는 사업장에 대하여 해당 특정대기유해물질의 배출허용기준. ( )는 표준산소농도(O2의 백분율)를 의미함.Specific pollutant: The emission limit of the specific air pollutant for a workplace that emits more than 10 tons of a single specific air pollutant per year. () Means standard oxygen concentration (% of O 2 ).
본 발명에서와 같이 습식전기집진기(80)를 이용하여 연소과정에서 발생하는 대기 오염 물질을 처리할 경우, 산성가스와 분진을 99% 이상의 고효율로 제거함으로써 엄격해지는 법적 규제치를 충족시킬 수 있다. When treating the air pollutants generated during the combustion process using the wet
습식전기집진기(80) 다음에는 선택적 촉매 환원탑(90)이 연결되어, 습식전기집진기에 의해서 산성가스와 분진이 제거된 가스로부터 질소산화물을 추가적으로 제거한다. 선택적 촉매환원(SCR; Selective Catalytic Reduction) 반응은 암모니아(NH3)를 배기가스에 공급하고, 이를 적합한 촉매 상에서 질소산화물과 선택적으로 반응시켜 질소와 물을 수득함으로써, 질소산화물을 제거하는 방식이다. 선택적 촉매환원반응용 촉매(SCR 촉매)는 대체적으로 촉매의 담체로 티타니아, 알루미나, 실리카, 지르코니아 등을 사용하고, 활성 금속으로 바나듐, 몰리브덴, 니켈, 텅스텐, 철, 구리 등의 산화물을 사용할 수 있다. The wet
이와 같이 본 발명의 바이오 고형 연료를 이용한 에너지 회수 장치에서는 질소산화물, 유황산화물 및 유해가스가 대부분 제거된 청정가스만이 굴뚝을 거쳐 대기 중으로 배출된다. 따라서 본 발명의 장치에 의하면 작업자를 보호하고 환경오염을 방지하는 효과를 얻을 수 있다.As described above, in the energy recovery apparatus using the biosolid fuel of the present invention, only clean gas from which nitrogen oxides, sulfur oxides, and harmful gases are mostly removed is discharged to the atmosphere through the chimney. Therefore, according to the device of the present invention, it is possible to obtain the effect of protecting the worker and preventing environmental pollution.
이상에서 본 발명에 대해서 상세하게 설명하였으나, 이는 단지 본 발명의 바람직한 구현예를 설명하기 위한 것으로 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 본 발명이 본 발명의 정신 및 원리를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형 실시될 수 있다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자들에게 자명하므로, 본 발명의 보호범위는 첨부한 특허청구범위 및 그와 균등한 범위로 정해져야 할 것이다. 예를 들어, 본 발명의 에너지 회수 장치 바이오 고형 연료의 연소뿐만 아니라, 각종 고형 연료, 가연성 폐기물, 도시쓰레기 등의 처리에도 이용될 수 있다.
Although the present invention has been described in detail above, this is merely to describe a preferred embodiment of the present invention and does not limit the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention can be variously modified or modified without departing from the spirit and principles of the present invention, and thus the protection scope of the present invention is set forth in the appended claims. It should be defined as a range and an equivalent range. For example, the energy recovery apparatus of the present invention can be used not only for the combustion of biosolid fuel but also for the treatment of various solid fuels, combustible waste, municipal waste, and the like.
10 : 고형 연료 공급저장부
20 : 트레블링-스토커
30 : 소각 보일러
40 : 미연분 반송 컨베이어
50 : 절탄기
60 : 공기예열기
70 : 발전기
80 : 습식전기집진기
90 : 선택적 촉매 환원탑10: solid fuel supply storage unit
20: Traveling-Stalker
30: Incineration Boiler
40: unburned conveying conveyor
50: cutter
60: air preheater
70: generator
80: wet electrostatic precipitator
90: selective catalytic reduction tower
Claims (6)
공급된 바이오 연료를 소각 연소하는 트레블링-스토커를 내장하고, 상기 트레블링-스토커에서 발생된 고온의 연소가스를 이용하여 증기를 회수하는 트레블링-스토커식 소각 보일러;
상기 소각 보일러에서 발생하는 미연분을 상기 트레블링-스토커로 순환시켜 연소 효율을 높이는 미연분 반송 컨베이어;
상기 소각 보일러에 공급되는 보일러 급수를 승온하는 절탄기;
상기 소각 보일러에 공급되는 연소 공기를 승온하는 공기예열기;
상기 소각 보일러에서 생산된 증기를 이용하여 전기를 생산하는 증기터빈 발전기;
상기 소각 보일러와 연결되어, 연소 과정에서 발생하는 산성가스와 분진을 제거하는 하나 이상의 습식전기집진기,
상기 습식전기집진기에 연결되어, 연소 과정에서 발생하는 질소산화물을 추가적으로 제거하는 선택적 촉매 환원탑을 포함하는 산성가스 처리 효율이 우수한 바이오 고형 연료를 이용한 에너지 회수 장치.
A biofuel supply for supplying biofuel;
A treble-stocker incineration boiler which incorporates a treble-stocker for incineration of the supplied biofuel, and recovers steam by using the hot combustion gas generated in the treble-stocker;
A fine fuel conveying conveyor configured to increase combustion efficiency by circulating the fine fuel generated in the incineration boiler to the traveling-stocker;
An economizer for heating the boiler feed water supplied to the incineration boiler;
An air preheater for heating up the combustion air supplied to the incineration boiler;
A steam turbine generator for producing electricity by using steam produced in the incineration boiler;
One or more wet electrostatic precipitators connected to the incineration boiler to remove acid gases and dust generated during combustion;
Connected to the wet electrostatic precipitator, the energy recovery device using a bio-solid fuel having excellent acid gas treatment efficiency comprising a selective catalytic reduction tower for additionally removing nitrogen oxides generated in the combustion process.
바이오 연료를 저장하는 저장조; 상기 저장조에 저장되어 있는 바이오 연료를 상기 트레블링-스토커에 공급하는 공급슈트; 및 구동모터에 의해 구동되어 스크류의 회전에 의해 바이오 연료를 상기 공급슈트로 이송하는 하나 이상의 스크류식 배출기를 포함하고, 상기 저장조 및 상기 공급슈트는 바이오 연료가 배출되는 하부 방향으로 폭이 확대되는 하부 확대형 구조인 것을 특징으로 하는 산성가스 처리 효율이 우수한 바이오 고형 연료를 이용한 에너지 회수 장치.
According to claim 1, wherein the biofuel supply storage unit
A reservoir for storing biofuel; A supply chute for supplying the biofuel stored in the reservoir to the traveling-stocker; And at least one screw-type discharger driven by a driving motor to transfer biofuel to the feed chute by rotation of a screw, wherein the reservoir and the feed chute have a lower portion extending width in a lower direction from which biofuel is discharged. An energy recovery apparatus using biosolid fuel having excellent acid gas treatment efficiency, characterized in that it has an enlarged structure.
The energy recovery apparatus using biosolid fuel having excellent acid gas treatment efficiency according to claim 1, wherein the traveling-stocker is a cross-girder traveling-stocker manufactured by finely forming a gap in the upper plane.
The biosolid according to claim 1, wherein the incineration boiler is a water pipe type incinerator which incinerates the supplied biofuel to recover energy contained in the high temperature combustion gas as steam. Energy recovery device using fuel.
상기 트레블링-스토커 하부로 떨어지는 미세한 미연분을 트레블링-스토커의 연소실로 재투입하는 스토커 반송 컨베이어; 및
상기 소각 보일러 후단의 하부호퍼의 미연분을 연소실로 재투입하는 보일러 반송 컨베이어를 포함하는 것을 특징으로 하는 산성가스 처리 효율이 우수한 바이오 고형 연료를 이용한 에너지 회수 장치.
The method of claim 1, wherein the unburned conveying conveyor
A stocker conveying conveyor for re-feeding fine fines falling to the bottom of the traveling-stocker into a combustion chamber of the traveling-stocker; And
And a boiler conveying conveyor for re-injecting the fine pulverized portion of the lower hopper of the lower end of the incineration boiler into the combustion chamber.
상기 소각 보일러에서 배출되는 연소 배가스를 감온시키는 감온구간;
알칼리성 화합물을 이용하여 감온된 배가스 중의 산성가스를 중화하는 중화세정구간; 및
미스트로 잔존하는 잔여 산성가스와 분진을 제거하는 전기집진구간을 포함하는 것을 특징으로 하는 산성가스 처리 효율이 우수한 바이오 고형 연료를 이용한 에너지 회수 장치.The method of claim 1, wherein the wet electrostatic precipitator
A temperature reduction section for reducing the combustion exhaust gas discharged from the incineration boiler;
Neutralized cleaning section for neutralizing the acid gas in the exhaust gas temperature reduced by using an alkaline compound; And
An energy recovery apparatus using biosolid fuel having excellent acid gas treatment efficiency, comprising an electric dust collection section for removing residual acid gas and dust remaining as a mist.
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