KR101344724B1

KR101344724B1 - A gasification method

Info

Publication number: KR101344724B1
Application number: KR1020120101962A
Authority: KR
Inventors: 이아름드리
Original assignee: 서울샤프중공업 주식회사
Priority date: 2012-09-14
Filing date: 2012-09-14
Publication date: 2013-12-26

Abstract

The present invention uses petro cokes as itself without pulverizing to burn the petro cokes which is a high sulfur low level fuel, a byproduct discharged from the final steps of crude refining, which solves the problem of the usage of solid fuel by law, by converting the petro cokes to clean fuel. The present invention has high calories, which can be used for any kinds. The petro cokes remains in a form of solid carbonized mass which is not pulverized. The parent metal heated by a fixed temperature is injected into a chamber, and the petro cokes are also injected into the chamber. The air is injected to the bottom end of the chamber to raise the petro cokes and parent metal, which mixes them and supplies minimum air for burning. The petro cokes and parent metal are burnt incompletely and mixed, which generates CO gas, and the clean fuel is created by heat exchanging the CO gas into low temperature gas which is easy to handle.

Description

A gasification method for petroleum coke fuel

본 발명은 원유정제의 최종 단계에서 배출되는 부산물로 고형물의 탄소덩어리인 고유황 저급연료인 석유코크스(Petro Cokes)를 연소를 위하여 미분화 가공치 아니하고 그 덩어리 자체를 사용하여 청정연료로 변환토록 하여 고체연료의 제한사용이 법규화되어 있는 문제점을 해소함은 물론 열량이 우수한 연료로 다양한 형태로의 사용이 가능토록 한 것이다.The present invention is a by-product discharged from the final stage of crude oil refinery to convert the solid coke, petroleum coke, a low fuel of high sulfur, to be converted into a clean fuel using the mass itself without being micronized for combustion. In addition to eliminating the problem that the limited use of oil is regulated, it is possible to use it in various forms with fuel having excellent calories.

현재 산업현장에서 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 사용치 못하게 되고 있는 것이다.Currently, heavy oil or coal such as natural gas or bunker-C oil is used for steam production or direct heating by burner, but recently, due to environmental pollution caused by fly ash generated when coal is used. These fuels are becoming unusable.

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

그러나 이러한 것들도 생산성이나 산유국들의 원유값 상승에 따라 결국 에너지의 사용량을 줄일수 없는 상황에서는 대체에너지의 개발이 요구되었던 것이다.However, these also required the development of alternative energy in situations where productivity and oil-producing countries' crude oil prices could not reduce energy consumption.

따라서 최근에는 정유공장에서 원유를 정제하는 과정에서 발생하는 석유부산물로서 각종 유류를 빼낸 뒤 고체 형태의 탄화물로 남게 되는 석유 코크스(Petro cokes)를 에너지로 사용하고 있는 시도가 있으나 이러한 석유코크스가 용이하게 연소되지 않는다는 것이고 설사 연소가 된다고 하더라도 환경오염의 주범으로 지목되는 황산화물, 질소산화물등 유해가스 성분이 대량으로 발생된다라는 것이다.Therefore, recently, there have been attempts to use petroleum cokes (energy), which is a petroleum by-product generated from refining crude oil in refineries, and to remove various oils and remain as solid carbides. 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 석유코크스연료를 미분화 가공토록 한 후 벙커 C유등과 같이 혼소 함으로서 공기비를 최소화하여 질소산화물의 발생을 억제토록 함으로서 에너지 절감효과를 기대하고 있지만 질소산화물의 발생을 완전하게 억제치 못하게 됨으로서 직접연소를 위한 사용에는 문제점이 있었던 것이다.Therefore, in recent years, petroleum coke fuel has been micronized and mixed with bunker C oil to minimize the air cost to suppress the generation of nitrogen oxides, but it is expected to save energy. There was a problem with the use for combustion.

따라서 대부분 별도의 연소실이 구비되는 보일러에서 사용하게 되는데 이러한 이유는 이러한 미분화 상태의 석유코크스 연료의 일반적인 연소적 특성이 연료자체가 표면에서 연소하는 특징이 있기 때문이다.Therefore, most of them are used in a boiler provided with a separate combustion chamber, because the general combustion characteristics of the pulverized petroleum coke fuel is characterized in that the fuel itself burns on the surface.

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

그러나 이렇게 별도의 연소실을 구비한 보일러에 사용될 경우에 문제점은 가연분(고정탄소와 휘발분)의 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 보일러의 챔버내의 수관이나 또는 연소실의 내벽을 형성하는 내화벽돌에 부착되어 설비의 심각한 문제점을 일으킨다라는 것이다.However, when used in a boiler having a separate combustion chamber, the problem is that the combustion temperature of the combustible powder (fixed carbon and volatile powder) is very high, so that the temperature rises to a temperature higher than the melting point that can melt ash contained in the non-combustible powder. It is attached to the water pipe in the chamber of the boiler or the refractory brick forming the inner wall of the combustion chamber due to the melting of such ash (ash), causing a serious problem of the installation.

또한 이러한 표면에서의 연소를 위하여는 미분화되어야 하고, 이러한 미분화의 크기는 미분화된 연료가 분사되어 연소실 안을 지나기 이전에 모두 연소될 수 있는 미세한 크기이어야 하는데, 이러한 미분화를 위한 가공비용이 상당하게 증가된다라는 것이다.In addition, in order to burn on such surfaces, the micronization must be performed, and the size of the micronization must be a fine size that can be burned before the micronized fuel is injected and passed through the combustion chamber, and the processing cost for such micronization is increased considerably. It is called.

따라서 최근에는 석유코크스를 고온으로 가열하고, 여기에 공기나 수증기를 접촉시켜 열분해로 회분(ash)이외의 탄소 성분을 가연성 가스로 바꾸는 가스화(gasification)의 작업이 활발하게 이루어지고 있다.In recent years, gasification of petroleum coke to a high temperature and contacting air or water vapor to convert carbon components other than ash into a flammable gas by pyrolysis has been actively performed.

그러나 일반 보일러에서 석유코크스를 가열하기 위하여는 연소를 위하여 미분화작업이 필요하다라는 것이고, 가열을 위하여 별도의 연료가 필요하다라는 것이고, 또한 연소를 위하여 추가적인 설비가 필요하여 실질적인 효과가 떨어진다라는 것이다.However, in order to heat petroleum coke in a general boiler, it means that it needs micronization for combustion, separate fuel is needed for heating, and further, additional equipment is needed for combustion, and the practical effect is inferior.

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 하지않은 상태로 직접사용하면서도 연소가 지속토록 하고, 또한 고체연료의 직접적인 사용이 아니기 때문에 제한적인 규정을 피하면서도, 청정연료로서의 사용이 가능토록 함은 물론 이러한 과정을 간단한 설비로 구현이 가능토록 한 것이다.Therefore, in the present invention, combustion is performed while directly using petroleum cokes (Petro cokes) which are left as solid carbide mass after removing various oils as petroleum by-products generated in the process of refining crude oil in a refinery. Since it is sustainable and not a direct use of solid fuel, it is possible to use it as a clean fuel while avoiding limitations, and to implement this process as a simple facility.

이를 위하여 미분화 가공치 아니한 고체 형태의 탄화물 덩어리로 남게 되는 석유 코크스(Petro cokes)를 연소하기 위하여 챔버내에 모래를 공기로 부상토록 하면서 연소용공기와 연소용 연료로 모래를 일정온도로 가열토록 한 후 탄화물 덩어리의 석유코크스를 챔버에 투입하여 챔버의 하단에서는 이들이 부상되도록 주입되는 공기에 의하여 가열된 모래와 탄화물 덩어리의 석유코크스가 서로 섞이게 되면서 연소개시토록 하면 연소개시와 동시에 모래의 가열을 위한 연소용 연료를 차단하고, 최소한의 연소용 공기를 공급함으로써 불완전 연소토록 하여 CO가스를 발생토록 하고 이러한 불완전연소된 CO가스는 고온이면서 불순물이 함유되어 있어 이를 1차로 챔버로 상승되면서 열교환할 경우에 연소챔버의 내부에 수관을 형성하여 연소챔버의 높이와 수관에 의하여 저온으로의 열교환이 가능토록 하여 공정을 단축하고, 불순물이 정제토록 하고, 동시에 연소챔버의 내벽에 형성된 수관에서 얻어지는 스팀을 생산현장에서 사용가능토록 하며, 이대 수관의 물 온도와 연소챔버의 온도차가 크기 때문에 수관의 보호를 위하여 절탄기에서 열교환에 의하여 가온된 온수를 공급토록 하고, 수관을 통과하면서 정제되고 열교환된 가스를 다시 절탄기를 통과하면서 취급이 용이한 저온으로 열교환하고 이와 같이 열교환된 정제된 CO가스는 압력이 낮아 이를 강제송풍에 의하여 임시탱크에 저장토록 한 후 일정한 압력으로 버너로 공급토록 하는 것이다.
이때 절탄기에서 열교환될 경우에 사용되는 물을 수관으로 순환토록 하여 고온의 CO가스가 열교환될 경우에 급속한 응축에 의하여 수관이 부식되는 것을 방지토록 하면서 스팀의 생산이 용이토록 하는 것이다.To this end, sand is floated as air in the chamber to combust Petro cokes, which remain as solid chunks of carbide in undifferentiated form, and sand is heated to a certain temperature with combustion air and fuel for combustion. Injecting lumps of petroleum coke into the chamber, the sand heated by the air injected so that they are floated at the bottom of the chamber is mixed with the petroleum coke of the lump of carbide, so that the combustion starts, the combustion fuel for heating the sand at the same time as the combustion starts To prevent incomplete combustion by supplying a minimum amount of combustion air and to generate CO gas. The incompletely burned CO gas contains high temperature and impurities. By forming a water pipe inside, the height of the combustion chamber and water pipe It allows heat exchange to a low temperature, shortens the process, allows impurities to be purified, and at the same time allows the steam obtained from the water pipe formed on the inner wall of the combustion chamber to be used at the production site. Since the temperature difference is large, in order to protect the water pipe, the hot water heated by the heat exchanger is supplied from the blower, and the purified and heat-exchanged gas is passed through the water pipe to the low temperature for easy handling while passing through the water blower. Purified CO gas has a low pressure so that it is stored in a temporary tank by forced air and then supplied to a burner at a constant pressure.
At this time, the water used in the heat exchanger in the crusher is circulated to the water pipe to prevent the water pipe from being corroded by rapid condensation when the high temperature CO gas is heat exchanged to facilitate the production of steam.

따라서 간단한 설비에 의하여 질소산화물도 발생치 아니하면서도 석유코크스를 미분화 가공치 아니하면서도 이를 이용하여 청정연료를 얻을 수 있게 되는 것이다.Therefore, it is possible to obtain a clean fuel by using a simple facility without generating nitrogen oxides and without pulverizing petroleum coke.

도1은 본 발명의 전체적은 공정을 나타낸 공정도.
도2는 본 발명의 연소챔버의 내벽에 수관이 형성된 상태도.
도3a 내지 도3d는 본 발명의 연소챔버에 장착된 노즐의 다양한 실시상태도.1 is a process diagram showing the overall process of the present invention.
Figure 2 is a state in which a water pipe is formed on the inner wall of the combustion chamber of the present invention.
Figures 3a to 3d are various embodiments of the nozzle mounted to the combustion chamber 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 공정을 나타낸 것이고 도2는 연소챔버에 열교환수단을 구비한 것이며, 도3a 내지 도3d는 연소를 위한 연소챔버에 장착된 노즐의 다양한 실시상태를 도시한 것이다.Figure 1 shows the overall process of the present invention, Figure 2 is provided with heat exchange means in the combustion chamber, Figures 3a to 3d show various embodiments of nozzles mounted to the combustion chamber for combustion.

도1에 도시된 바와 같이 본 발명은 석유코크스가 저장된 저장고(10)에서 미분화 가공치 아니한 탄화물 덩어리의 형태로 석유코크스가 연소챔버(20)로 불러워(BLOWER)나 스크류를 이용하여 공급되어진다.
이때 연소챔버(20)의 내부에는 하단에 다수개의 노즐(21)이 형성되고, 노즐(21)의 상부로는 탄화물 덩어리의 형태로 이루어진 석유코크스를 연소토록 하기 위하여 모래(1)가 일정한 층으로 충전되어진 상태에서 노즐(21)의 하단으로는 연소용 연료(2)와 연소용 공기(3)에 의하여 모래(1)를 1차로 가열토록 하는 것이다.
이때 노즐(21)은 점화불꽃의 진입과 모래(1)가 노즐(21)을 막게 되는 것을 방지하기 위하여 노즐(21)의 상단으로는 갓(21a)이 형성되어 모래(1)가 노즐(21)을 막는 것을 방지하게 되고, 모래(1)를 1차로 가열할 경우에 팬(23)에서 불어주는 강한 공기에 의하여 와류가 발생되면서 모래(1)가 부상되어지면서 연소가 이루어지는 것이다.
이때의 모래(1)의 가열온도는 1100~1200까지 가열토록 하는 것이고, 이때 모래(1)는 이러한 가열에서도 용융되지 않게 되는 것이다.
이와 같은 온도로 모래(1)가 가열되면 탄화물 덩어리의 형태로 이루어진 석유코크스가 챔버내로 투입되어지는 것이다.
그러면 탄화물 덩어리의 형태로 이루어진 석유코크스는 팬(23)에서 불어주는 강한 공기에 의하여 부상되어지고, 동시에 가열된 모래도 부상공기에 의하여 부상되어지면서 가열된 모래와 탄화물 덩어리의 형태로 이루어진 석유코크스가 서로 접촉하면서 탄화물 덩어리의 형태로 이루어진 석유코크스는 연소가 개시되는 것이다.
이때 탄화물 덩어리의 형태로 이루어진 석유코크스의 입자의 크기는 가능하면 모래보다 크게 형성됨이 바람직한 것이다.
본 발명에서 모래(1)를 사용한 것은 융점이 가열온도보다 높은 이산화규소(SiO₂)가 많이 함유되었기 때문이고, 석유코크스의 입자의 크기는 모래의 입자크기보다 큰 1㎝정도의 크기의 것을 사용하였다.
그러나 이러한 모래(1)의 종류나 석유코크스의 입자의 크기가 본 발명의 목적을 제한하는 것이 아니다.
상기와 같이 연소챔버(20)의 하단으로는 가열된 모래(1)의 상부로 투입되어지는 탄화물 덩어리의 형태로 이루어진 석유코크스가 연소가 개시되면 모래를 가열하던 연소용 연료는 차단하게 되고, 모래를 가열하던 연소용 공기를 줄이면서 탄화물 덩어리의 형태로 이루어진 석유코크스의 연소가 불완전연소가 이루어지도록 하여 CO가스를 발생토록 하는 것이다.
이때 사용되는 연소용공기는 산소함량이 일반공기보다 많은 부하산소를 투입하는 것이기 때문에 지속적인 연소유지가 가능하게 되는 것이고, 이때 부하산소인 연소용 공기의 투입량을 줄이게 됨으로서 불완전연소가 일어나면서 CO가 다량으로 함유된 연소가스를 발생하게 되는 것이다.
상기와 같이 불완전연소에 의하여 발생된 CO가스에는 미연분이나 또는 다량의 회분이 존재하고 탄화물 덩어리의 형태로 이루어진 석유코크스의 연소불꽃이 길게 형성됨으로 연소챔버(20)의 상하 길이가 길게 형성되어져 있어 불완전연소에 의하여 발생된 CO가스는 고온인 상태에서 연소챔버(20)를 타고 상승하면서 기압과 온도의 차이에 의하여 연소챔버(20)의 상층의 온도가 하층보다 낮아 불완전연소된 CO가스는 800~900℃로 떨어지면서 동시에 연소챔버의 내벽에 형성된 수관(30)에 의하여 300℃~400℃까지 떨어지면서 불완전연소된 CO가스중에 함유되는 회분(ASH)등이 응축되어 하강하면 이들을 연소챔버(20)의 하단에 형성된 드레인(22)을 통하여 배출하게 되는 것이다.
이때 연소챔버의 내벽으로는 상층으로만 물이 순환되어지는 수관(30)이 형성되는 것이다.
또한 탄화물 덩어리의 형태로 이루어진 석유코크스가 부상되면서 연소가 개시될 경우에 가열된 모래(1)와 투입된 탄화물 덩어리의 형태로 이루어진 석유코크스가 부상되어 혼합되면서 밀착된 사이사이로 연소용 공기가 투입되어지면서 서로 밀착되어져 가열된 모래(1)에 의하여 탄화물 덩어리의 형태로 이루어진 석유코크스가 쉽게 연소되고 동시에 모래(1)는 탄화물 덩어리의 형태로 이루어진 석유코크스의 연소열로 인하여 지속적으로 가열된 상태가 유지되는 것이다.
또한 탄화물 덩어리의 형태로 이루어진 석유코크스가 모래의 가열을 위하여 사용되는 연소용 공기를 줄이게 됨으로서 불완전 연소되어 발생되는 불완전연소가스에는 CO가스를 대량으로 함유하게 되는 것이고 이러한 CO가 다량으로 함유된 불완전연소가스는 연소열과 팬(23)에서 불어주는 공기압에 의하여 연소챔버(20)의 상층으로 자동적으로 상승하게 되는 것이다.
따라서 연소챔버(20)의 상부는 하부보다 대기와 접촉하게 되면서 1차적인 열교환이 일어나면서 동시에 연소챔버의 내벽에 형성된 수관(30)에 의하여 내부온도가 낮아지기 때문에 미연소분과 회분(ASH)은 응축되어 하강하게 되어 드레인(22)을 통하여 배출되어지는 것이다.
이때 수관(30)을 통하여 폐열이 회수되면서 스팀을 생산하게 되어 생산현장에서 활용이 가능하게 되는 것이다.
이때 수관(30)의 내부로 진입되는 물의 온도와 연소챔버내에서 생성되는 가스의 온도차가 많을 경우에 수관의 표면에서 가스가 응축되면서 이러한 것이 수관을 부식시키게 되는 원인이 되어 수관(30)에 제공되는 물은 수관(30)에 의하여 정제되고 열교환되어 배출되어지는 정제된 CO가 다량으로 함유된 가스를 절탄기(40)에서 취급이 용이한 저온으로 열교환토록 한 가온된 물을 순환하여 사용토록 함으로서 수관(30)에서의 스팀발생을 위한 열효율을 높이게 되는 것이고, 동시에 급속한 온도변화로 인한 가스의 응축을 방지하여 수관(30)이 부식되는 것을 방지하게 되는 것이다.
또한 절탄기(40)를 통과한 정제된 CO가 다량으로 함유된 가스는 취급이 용이한 250℃정도를 유지하게 됨으로서 청정연료인 가스로서의 사용이 가능하게 되는 것이다.
또한 상기의 절탄기(40)를 통과하여 취급이 용이한 저온으로 열교환된 CO가 다량으로 함유된 가스는 연소챔버(20)의 내부 압력이 대기압보다 낮기 때문에 이송되는 압력이 낮아 송풍팬(50)을 사용하여 강제로 송풍하게 되는 것이고, 이러한 송풍팬(50)을 통하여 송풍된 가스는 일시저장탱크(60)에 일정한 압력이 유지되게 저장된 상태에서 버너(70)로 일정한 압력이 유지되는 상태에서 균일한 양으로 공급하게 되는 것이다.
또한 연소챔버(20)에서 얻어진 미 정제된 CO가 다량으로 함유된 불완전연소가스는 보일러(30)에 투입될 경우에 보일러(30)의 가동(스팀생산)을 중지하거나 할 경우에 잉여분에 대하여는 일시저장이 가능하도록 연소챔버(20)와 연결되게 저장탱크(80)를 구비토록 하는 것이고 저장탱크(80)에 저장은 보일러(30)로 진입되는 가스의 양에 따라 자동적으로 개폐가 이루어지도록 함으로서 자동조정이 이루어지는 것이고, 또한 저장탱크(80)에 저장되는 가스의 양이 저장 용량을 초과하게 될 경우에는 자연배기토록 하기 위한 밴트(81)를 구비하게 되는 것이다.
또한 보일러(30)의 하단에도 보일러(30)에서 연소가스가 열교환 될 경우에 발생되는 회분을 배출하기 위하여 드레인(33)이 형성되는 것이고 보일러에도 마찬가지고 많은 가스가 진입할 경우에도 자연배출을 위하여 밴트(32)가 형성되는 것이고 보일러에서 발생된 스팀은 산업현장에 연결되어 에너지원으로 사용되는 것이다.As shown in FIG. 1, the present invention provides petroleum coke to the combustion chamber 20 in the form of a carbide mass that has not been micronized in a reservoir 10 in which petroleum coke is stored (BLOWER) or supplied using a screw.
At this time, a plurality of nozzles 21 are formed at the bottom of the combustion chamber 20, and the top of the nozzle 21 has a constant layer of sand 1 in order to burn petroleum coke in the form of carbides. At the lower end of the nozzle 21 in the filled state, the sand 1 is primarily heated by the combustion fuel 2 and the combustion air 3.
At this time, the nozzle 21 has a shade 21a formed at the upper end of the nozzle 21 to prevent the ignition flame from entering and the sand 1 blocking the nozzle 21, so that the sand 1 is nozzle 21 ) Is prevented, and when the sand (1) is primarily heated, combustion occurs while the sand (1) is floated while vortices are generated by strong air blowing from the fan (23).
At this time, the heating temperature of the sand (1) is to be heated to 1100 ~ 1200, at this time, the sand (1) will not melt even under such heating.
When the sand 1 is heated to such a temperature, petroleum coke in the form of carbide lumps is introduced into the chamber.
Then, the petroleum coke in the form of carbide lumps is floated by the strong air blowing from the fan 23, and at the same time, the heated sand is also floated by the floating air, and the petroleum coke in the form of heated sand and carbide lumps is formed. In contact with each other, petroleum coke in the form of carbide masses is combusted.
At this time, the particle size of the petroleum coke in the form of a carbide mass is preferably formed larger than sand.
In the present invention, sand (1) is used because it contains a lot of silicon dioxide (SiO ₂ ) melting point higher than the heating temperature, the size of the petroleum coke particles of about 1cm larger than the particle size of the sand used It was.
However, the kind of sand 1 and the size of the particles of petroleum coke do not limit the object of the present invention.
As described above, when petroleum coke formed in the form of carbide lumps injected into the upper part of the heated sand 1 is started at the lower end of the combustion chamber 20, the fuel for heating the sand is blocked, and the sand While reducing the combustion air used for heating the combustion of petroleum coke in the form of a carbide mass to incomplete combustion is to produce CO gas.
At this time, the combustion air used is to inject more oxygen than the normal air, so it is possible to maintain continuous combustion.In this case, the amount of CO is increased as incomplete combustion occurs by reducing the input amount of combustion air, which is the load oxygen. It will generate the combustion gas contained in.
As described above, the CO gas generated by incomplete combustion has unburned or a large amount of ash, and the combustion flame of petroleum coke formed in the form of carbide lumps is formed to be long, so that the upper and lower lengths of the combustion chamber 20 are long. The CO gas generated by incomplete combustion rises in the combustion chamber 20 at a high temperature while the temperature of the upper layer of the combustion chamber 20 is lower than that of the lower layer due to the difference in air pressure and temperature. Falling to 900 ℃ and at the same time falling to 300 ℃ ~ 400 ℃ by the water pipe 30 formed on the inner wall of the combustion chamber, ash (ASH), etc. contained in the incompletely burned CO gas is condensed and lowered these combustion chamber 20 Will be discharged through the drain 22 formed at the bottom of the.
In this case, a water pipe 30 through which water is circulated only to the upper layer is formed on the inner wall of the combustion chamber.
In addition, when combustion starts when the petroleum coke in the form of carbide lumps is lifted, air for combustion is introduced between the heated sand (1) and the petroleum coke in the form of lumped carbide lumps while floating and mixing. The petroleum coke in the form of carbide lumps is easily burned by the sands 1 that are in close contact with each other, and at the same time, the sand 1 is continuously maintained by the heat of combustion of the petroleum coke in the form of carbide lumps. .
In addition, the petroleum coke in the form of carbide lumps reduces the combustion air used to heat the sand, so that the incomplete combustion gas generated by incomplete combustion contains a large amount of CO gas, and incomplete combustion containing such a large amount of CO The gas is automatically raised to the upper layer of the combustion chamber 20 by the heat of combustion and the air pressure blown from the fan 23.
Therefore, the upper part of the combustion chamber 20 is in contact with the atmosphere rather than the lower part, and the first heat exchange occurs, and at the same time, the internal temperature is lowered by the water pipe 30 formed on the inner wall of the combustion chamber. It is lowered to be discharged through the drain 22.
At this time, the waste heat is recovered through the water pipe 30 to produce steam to be utilized in the production site.
At this time, when there is a large temperature difference between the water temperature entering the water pipe 30 and the gas generated in the combustion chamber, the gas is condensed on the surface of the water pipe 30, which causes the water pipe to corrode and is provided to the water pipe 30. The purified water is purified by the water pipe 30 and heat-exchanged by exhausting the gas containing a large amount of purified CO which is discharged and discharged to the low temperature, which is easy to handle in the crusher 40. It is to increase the thermal efficiency for steam generation in the water pipe 30, and at the same time to prevent the condensation of the gas due to the rapid temperature change to prevent the water pipe 30 to corrode.
In addition, the gas containing a large amount of purified CO passing through the coal mill 40 is maintained at about 250 ° C. for easy handling, so that it can be used as a clean fuel gas.
In addition, the gas containing a large amount of CO heat-exchanged to the low temperature that is easy to handle through the coal mill 40 is lower because the internal pressure of the combustion chamber 20 is lower than atmospheric pressure, the blower fan 50 is low. It is to be forcibly blown by using, the gas blown through the blowing fan 50 is uniform in a state in which a constant pressure is maintained in the burner 70 in a state in which a constant pressure is stored in the temporary storage tank 60. It will be supplied in a quantity.
In addition, incomplete combustion gas containing a large amount of unrefined CO obtained in the combustion chamber 20 is temporarily suspended for surplus when the boiler 30 is stopped (steam production) when it is introduced into the boiler 30. The storage tank 80 is provided to be connected to the combustion chamber 20 so that the storage can be performed. The storage in the storage tank 80 is automatically opened and closed according to the amount of gas entering the boiler 30. Adjustment is made, and when the amount of gas stored in the storage tank 80 exceeds the storage capacity, it is provided with a vent 81 for natural exhaust.
In addition, a drain 33 is formed at the bottom of the boiler 30 to discharge ash generated when the combustion gas is heat-exchanged in the boiler 30. The same is true for the boiler, even if a lot of gas enters the vent. (32) is formed, and the steam generated by the boiler is connected to an industrial site and used as an energy source.

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10:저장고
20:연소챔버 21:노즐
22:드레인 23:팬
30:수관 40:절탄기
50:송풍팬 60:임시저장탱크
70:버너 80:저장탱크
1:모재 2:연소용 연료
3:연소용 공기(부하산소)10: storage
20: combustion chamber 21: nozzle
22: Drain 23: Fan
30: Water pipe 40: Crusher
50: blower fan 60: temporary storage tank
70: burner 80: storage tank
1: Base material 2: Combustion fuel
3: Combustion air (load oxygen)

Claims

Before the petroleum coke is loaded into the combustion chamber 20 in the form of a carbide lump which is not micronized in the reservoir 10 in which the carbide petroleum coke is stored (BLOWER) or supplied using a screw;
A plurality of nozzles 21 are formed at the bottom of the combustion chamber 20, and the base material 1 is filled with a constant layer to burn the petroleum coke in the form of a carbide mass at the top of the nozzle 21. At the lower end of the nozzle 21, the sand 1 is primarily heated to 1100 to 1200 ° C by the combustion fuel 2 and the combustion air 3;
When the sand (1) is heated to the above temperature is petroleum coke in the form of a carbide mass is introduced into the chamber;
At the same time, the petroleum coke in the form of a carbide mass is blown with the heated sand and blows strong air from the fan 23 to start combustion;
As the sand is heated by the fan and at the same time, the heated sand is also floated by the floating air, and the heated sand and the petroleum coke in the form of carbide lumps come into contact with each other, and the petroleum coke in the form of carbide lumps is combusted;
As described above, when combustion of petroleum coke in the form of carbide lumps is combusted, the combustion fuel that used to heat sand is cut off, and at the same time, combustion of petroleum coke in the form of carbide lumps is incomplete while reducing the combustion air used to heat sand. Allowing combustion to occur so as to generate incomplete combustion gas containing a large amount of CO gas;
The incomplete combustion gas containing a large amount of CO is unburned or a large amount of ash is present, the incomplete combustion gas containing a large amount of CO rises to the upper portion of the combustion chamber as the combustion chamber ( Incomplete combustion gas containing a large amount of CO drops to 800 ~ 900 ℃ as the temperature of the upper layer is lower than the lower layer, and ash (ASH) contained in the incompletely burned CO gas is condensed and lowered, and at the same time, the upper part of the combustion chamber The water pipe is formed on the inner wall of the heat exchanged to 300 ~ 400 ℃ while being heat exchanged again while the ash is completely purified and discharged through the drain 22 formed at the bottom of the combustion chamber 20;
As the combustion gas containing a large amount of CO is increased, the heat exchange is performed first, and further, the steam is generated in the water pipe 30 formed on the inner wall of the combustion chamber in order to utilize the waste heat of the secondary purified and heat exchanged gas.
At this time, when there is a large temperature difference between the water flowing into the water pipe 30 and the gas generated inside the combustion chamber, the gas is rapidly condensed on the surface of the water pipe 30, thereby causing the water pipe to corrode. The water provided to the 30 is used to heat the purified gas passed through the combustion chamber to the low temperature easy to handle heat exchanger 40 to use the heat efficiency for steam generation in the water pipe (30) At the same time to prevent the condensation of the gas due to the rapid temperature change to prevent the water pipe 30 is corroded;
As described above, the gas containing a large amount of purified and heat-exchanged CO in the water pipe passes through the crusher 40 to maintain a low temperature of about 250 ° C. for easy handling.
The gas containing a large amount of CO heat-exchanged to the low temperature, which is easy to handle and passes through the coal mill 40, has a low pressure to be transferred because the internal pressure of the combustion chamber 20 is lower than atmospheric pressure. Forced air blowing;
The gas blown through the blower fan 50 supplies petroleum coke fuel to be supplied in a uniform amount in a state in which a constant pressure is maintained in the burner 70 in a state where a constant pressure is stored in the temporary storage tank 60. How to gasify.

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The method of claim 1, wherein the combustion air is a gas fuelized petroleum coke fuel using a load oxygen having a higher oxygen content than normal air.