KR101372751B1 - Slurry burner of coal gasifier - Google Patents

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이신구
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주식회사 포스코
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Abstract

A slurry burner of a coal gasifier according to the present invention comprises: an oxidizer tube receiving oxidizer therein and discharging the oxidizer to a discharge end; a slurry tube disposed in the oxidizer tube, receiving coal slurry therein and discharging the coal slurry to a discharge end; and a collision rate increase means provided in the oxidizer tube or the slurry tube to increase a collision rate of the coal slurry and the oxidizer such that atomization of the coal slurry and reactivity between the coal slurry and the oxidizer can be improved. Thus, the present invention can include the collision rate increase means having a helical oxidizer spiral groove formed on the inner peripheral surface of the oxidizer tube and a slurry spiral groove formed on the inner peripheral surface of the slurry tube in a direction opposite to a rotating direction of the oxidizer spiral groove to incase a collision rate of the oxidizer and the coal slurry, thereby enhancing a degree of atomization of the coal slurry and gasification reactivity between the oxidizer and the coal slurry.

Description

석탄가스화기의 슬러리 버너{Slurry burner of coal gasifier}Slurry burner of coal gasifier

본 발명은 석탄가스화기의 슬러리 버너로서, 석탄 슬러리의 미립화 정도 및 산화제와 석탄 슬러리의 가스화 반응성을 향상시키는 석탄가스화기의 슬러리 버너에 관한 것이다.
The present invention relates to a slurry burner of a coal gasifier, the slurry burner of the coal gasifier improves the degree of atomization of the coal slurry and the gasification reactivity of the oxidizing agent and the coal slurry.

석유, 천연가스의 고갈에 대한 두려움과 화석슬러리들의 사용에 따라 필연적으로 발생하는 온실가스에 의한 환경파괴가 사회적으로 큰 문제로 대두되면서 상대적으로 풍부한 석탄을 친환경적으로 이용하기 위한 시도가 활발히 진행되고 있다.Fear of the depletion of oil and natural gas and environmental destruction caused by the inevitable greenhouse gases caused by the use of fossil slurries have become a major social problem, and efforts are being actively made to use relatively abundant coal in an environmentally friendly manner. .

특히, 미래의 에너지 상회의 핵심으로 인정받는 수소를 생산할 수 있는 가스화 공정은 세계 각국의 주관심사가 되고 있다. 현재 개발되고 있는 가스화는 석탄을 슬러리로 주입하는 습식과 고체상으로 주입하는 건식으로 나누어진다.
In particular, the gasification process that can produce hydrogen, which is recognized as the core of the future energy industry, has become a subject of concern around the world. The gasification that is currently being developed is divided into wet injecting coal into slurry and dry injecting into solid phase.

습식 석탄가스화기는 가스화기 내부에서 부분연소 및 가스화 반응을 하여 필요한 합성가스(CO, H2)를 생산하는 설비이다.The wet coal gasifier is a facility that produces the required synthesis gas (CO, H 2 ) through partial combustion and gasification reaction in the gasifier.

여기에서, 가스화의 효율 향상과 직결되어 있는 것이 바로 석탄슬러리의 미립화 정도이다. 즉, 산화제로 사용되는 산소와 석탄슬러리가 물리적인 접촉이 원활해야 부분산화 및 가스화 반응이 활성화될 수 있다.Here, the degree of atomization of coal slurry is directly related to the improvement of gasification efficiency. That is, the partial oxidation and gasification reaction can be activated only when the physical contact between oxygen and coal slurry used as the oxidant is smooth.

나아가, 석탄 슬러리가 미립화되지 않고 산화제와 충분히 접촉하지 못한 경우에는 습식 석탄가스화기 내부에 퇴적되는 현상이 발생하게 된다.
Further, when the coal slurry is not atomized and does not come in sufficient contact with the oxidizing agent, a phenomenon occurs that the coal slurry is deposited inside the wet coal gasifier.

이와 같이, 습식 석탄가스화기에서 일반적으로 가장 문제가 되는 부분은 석탄 슬러리를 공급하는 피드 믹서(버너)로 가스화의 전체 효율과 경제성에 큰 영향을 미친다.
As such, the most problematic part of a wet coal gasifier is a feed mixer (burner) that supplies coal slurry, which greatly affects the overall efficiency and economics of gasification.

도 1은 종래기술에 따른 석탄가스화기의 슬러리 버너를 나타낸 종단면도이고, 도 2는 도 1의 석탄가스화기의 슬러리 버너를 통한 석탄 슬러리 및 산화제의 토출유동을 나타낸 도면이다.1 is a longitudinal cross-sectional view showing a slurry burner of the coal gasifier according to the prior art, Figure 2 is a view showing the discharge flow of the coal slurry and oxidant through the slurry burner of the coal gasifier of FIG.

도면을 참조하면, 석탄가스화기의 슬러리 버너는 석탄 슬러리(92)가 공급되는 슬러리관(2), 산소와 같은 산화제(91)가 공급되는 산화제관(1)(1)을 포함한다.Referring to the drawings, the slurry burner of the coal gasifier includes a slurry tube 2 to which the coal slurry 92 is supplied, and an oxidant tube 1 and 1 to which an oxidant 91 such as oxygen is supplied.

아울러, 상기 산화제관(1)(1) 내에서 슬러리관(2)과 나란하게 배치되며 내부에 냉각수가 유통되는 냉각수관(3)을 포함할 수 있다.
In addition, the oxidant pipe (1) (1) may be arranged in parallel with the slurry pipe (2) and may include a coolant pipe (3) through which the coolant flows.

여기에서, 상기 슬러리관(2)의 일단부로 토출되는 석탄 슬러리(92)와, 산화제관(1)(1)의 일단부로 토출되는 산화제(91)는, 토출 시 분사되되 서로 동일하게 토출되는 일 방향으로 분사됨으로써, 서로에 대한 접촉이 거의 이루어지지 않는다.Here, the coal slurry 92 discharged to one end of the slurry pipe (2) and the oxidant 91 discharged to one end of the oxidant pipe (1) (1) is injected at the time of discharge, but discharged in the same way By spraying in the direction, there is hardly any contact with each other.

즉, 석탄 슬러리(92)와 산화제(91)가 토출 시 직선 방향으로 분사됨에 따라 서로에 대한 물리적 충돌율이 낮으며, 이로 인하여 부분산화 및 가스화 반응 활성화에 있어서 그 효과가 낮은 한계점이 있다.
That is, as the coal slurry 92 and the oxidant 91 are ejected in a straight direction during ejection, the physical collision rate with each other is low, and therefore, there is a limit that the effect of activation of the partial oxidation and gasification reaction is low.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 산화제와 석탄 슬러리의 충돌율을 증대시킴에 따라 석탄 슬러리의 미립화 정도 및 산화제와 석탄 슬러리의 가스화 반응성을 향상시킬 수 있는 석탄가스화기의 슬러리 버너를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
The present invention was devised to solve the above problems, and the slurry of the coal gasifier can improve the atomization degree of the coal slurry and the gasification reactivity of the oxidant and the coal slurry by increasing the collision rate of the oxidant and the coal slurry. The purpose is to provide a burner.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 석탄가스화기의 슬러리 버너는, 내부로 산화제가 공급되어 토출단으로 토출되는 산화제관; 상기 산화제관 내에 배치되며, 내부로 석탄 슬러리가 공급되어 토출단으로 토출되는 슬러리관; 및 석탄 슬러리의 미립화 및 석탄 슬러리와 산화제의 반응성 향상을 위해, 석탄 슬러리와 산화제의 충돌율을 높이도록 상기 산화제관 또는 슬러리관에 구성되는 충돌율 증대수단;을 포함한다.
In order to achieve the above object, a slurry burner of a coal gasifier according to a preferred embodiment of the present invention includes an oxidant pipe supplied with an oxidant and discharged to a discharge end; A slurry tube disposed in the oxidant tube, the slurry slurry being supplied to the inside and discharged to the discharge end; And collision rate increasing means configured in the oxidant pipe or the slurry pipe to increase the collision rate of the coal slurry and the oxidant for atomizing the coal slurry and improving the reactivity of the coal slurry and the oxidant.

여기에서, 상기 충돌율 증대수단은, 산화제가 회전하면서 토출되도록 상기 산화제관의 내주면에 형성된 산화제 나선형홈을 구비할 수 있다.Here, the collision rate increasing means may include an oxidant spiral groove formed on the inner circumferential surface of the oxidant pipe so that the oxidant is discharged while rotating.

다른 실시예로서, 상기 충돌율 증대수단은, 석탄 슬러리가 회전하면서 토출되도록 상기 슬러리관의 내주면에 형성된 슬러리 나선형홈을 구비할 수 있다.
As another embodiment, the collision rate increasing means may include a slurry helical groove formed on the inner circumferential surface of the slurry tube so that the coal slurry is discharged while rotating.

또 다른 실시예로서, 상기 충돌율 증대수단은, 산화제가 회전하면서 토출되도록 상기 산화제관의 내주면에 형성된 산화제 나선형홈을 구비하며, 석탄 슬러리가 회전하면서 토출되도록 상기 슬러리관의 내주면에는 상기 산화제 나선형홈의 회전반대방향으로 형성된 슬러리 나선형홈을 구비할 수 있다.
In another embodiment, the collision rate increasing means includes an oxidant spiral groove formed on the inner circumferential surface of the oxidant pipe so that the oxidant is discharged while rotating, and the oxidant spiral groove is formed on the inner circumferential surface of the slurry pipe so that the coal slurry is discharged while rotating. It may be provided with a slurry spiral groove formed in the opposite direction of rotation.

나아가, 상기 산화제 나선형홈과 슬러리 나선형홈은 나선각도가 상기 산화제관 또는 슬러리관의 수직단면방향에 대해 30도 내지 40도로 경사진 것이 바람직하다.
Furthermore, the oxidant spiral groove and the slurry helical groove are preferably inclined at an angle of 30 degrees to 40 degrees with respect to the vertical cross-sectional direction of the oxidant pipe or the slurry pipe.

한편, 상기 산화제관은 산화제가 유동되는 산화제홀이 일단부에서 토출단 측으로 갈수록 상기 슬러리관 측으로 경사지면서 테이퍼진 것이 바람직하다.On the other hand, the oxidant pipe is preferably tapered while the oxidant hole through which the oxidant flows is inclined toward the slurry pipe side from one end to the discharge end side.

아울러, 상기 슬러리관은 석탄 슬러리가 유동되는 슬러리홀이 일단부에서 토출단 측으로 갈수록 테이퍼진 것이 바람직하다.
In addition, it is preferable that the slurry tube is tapered from one end of the slurry hole through which the coal slurry flows toward the discharge end.

본 발명에 따른 석탄가스화기의 슬러리 버너는, 산화제관의 내주면에 형성된 나선 형상의 산화제 나선형홈과, 슬러리관의 내주면에 형성된 회전반대방향의 슬러리 나선형홈을 구비하는 충돌율 증대수단을 포함함으로써, 산화제와 석탄 슬러리의 충돌율을 증대시킴에 따라 석탄 슬러리의 미립화 정도 및 산화제와 석탄 슬러리의 가스화 반응성을 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.
The slurry burner of the coal gasifier according to the present invention comprises a collision rate increasing means having a spiral oxidant spiral groove formed on the inner circumferential surface of the oxidant pipe and a slurry spiral groove in the opposite direction of rotation formed on the inner circumferential surface of the slurry pipe. As the collision rate of the oxidant and the coal slurry is increased, the degree of atomization of the coal slurry and the gasification reactivity of the oxidant and the coal slurry are improved.

도 1은 종래기술에 따른 석탄가스화기의 슬러리 버너를 나타낸 종단면도이다.
도 2는 도 1의 석탄가스화기의 슬러리 버너를 통한 석탄 슬러리 및 산화제의 토출유동을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 석탄가스화기의 슬러리 버너를 나타낸 종단면도이다.
도 4는 도 3의 석탄가스화기의 슬러리 버너를 통한 석탄 슬러리 및 산화제의 토출유동을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 석탄가스화기의 슬러리 버너를 나타낸 종단면도이다.
도 6은 도 5의 석탄가스화기의 슬러리 버너를 통한 석탄 슬러리 및 산화제의 토출유동을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 석탄가스화기의 슬러리 버너를 나타낸 종단면도이다.
도 8은 도 7의 석탄가스화기의 슬러리 버너를 통한 석탄 슬러리 및 산화제의 토출유동을 나타낸 도면이다.
도 9는 도 7의 A를 나타낸 확대도이다.1 is a longitudinal sectional view showing a slurry burner of a coal gasifier according to the prior art.
2 is a view showing the discharge flow of the coal slurry and oxidant through the slurry burner of the coal gasifier of FIG.
Figure 3 is a longitudinal sectional view showing a slurry burner of the coal gasifier according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a discharge flow of coal slurry and oxidant through the slurry burner of the coal gasifier of FIG.
5 is a longitudinal sectional view showing a slurry burner of a coal gasifier according to another preferred embodiment of the present invention.
6 is a view showing the discharge flow of the coal slurry and oxidant through the slurry burner of the coal gasifier of FIG.
7 is a longitudinal sectional view showing a slurry burner of a coal gasifier according to another preferred embodiment of the present invention.
8 is a view showing the discharge flow of the coal slurry and oxidant through the slurry burner of the coal gasifier of FIG.
9 is an enlarged view illustrating A of FIG. 7.

본 발명의 석탄가스화기의 슬러리 버너는, 산화제와 석탄 슬러리의 충돌율을 증대시킴에 따라 석탄 슬러리의 미립화 정도 및 산화제와 석탄 슬러리의 가스화 반응성을 향상시킬 수 있도록, 산화제관의 내주면에 산화제 나선형홈과 슬러리관의 내주면에 슬러리 나선형홈이 형성되는 것을 기술적 특징으로 한다.
The slurry burner of the coal gasifier of the present invention has an oxidant spiral groove on the inner circumferential surface of the oxidant pipe so as to increase the collision rate of the oxidant and the coal slurry, thereby improving the atomization degree of the coal slurry and the gasification reactivity of the oxidant and the coal slurry. And it is a technical feature that the slurry spiral groove is formed on the inner peripheral surface of the slurry tube.

이하, 도면을 참고하여 본 발명을 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 3 내지 도 9를 참조하면, 본 발명은 산화제(91)가 공급되는 산화제관(10), 석탄 슬러리(92)가 공급되는 슬러리관(20), 및 상기 석탄 슬러리(92)와 산화제(91)의 충돌율을 높이도록 충돌율 증대수단을 포함한다.3 to 9, the present invention provides an oxidant tube 10 to which an oxidant 91 is supplied, a slurry tube 20 to which a coal slurry 92 is supplied, and the coal slurry 92 and an oxidant 91. And a collision rate increasing means to increase the collision rate.

상기 산화제관(10)은 파이프 형상으로서 내부로 산화제(91)가 공급되어 일단부의 산화제 토출단(12)을 통해 토출되도록 구성된다.The oxidant pipe 10 has a pipe shape and is configured such that an oxidant 91 is supplied into the pipe and discharged through the oxidant discharge end 12 at one end thereof.

이때 산화제관(10)은 내부로 산화제(91)가 공급되기 위해 타단부에 산화제(91) 공급라인이 연결되는 산화제 유입단(11)이 형성될 수 있다.At this time, the oxidant pipe 10 may be formed with an oxidant inlet end 11 to which the oxidant 91 supply line is connected to the other end to supply the oxidant 91 into the inside.

이러한 상기 산화제관(10)의 내부에는 산화제(91)가 유동되는 통로로서 산화제홀(10a)이 형성된다.
An oxidant hole 10a is formed inside the oxidant pipe 10 as a passage through which the oxidant 91 flows.

또한, 상기 슬러리관(20)은 파이프 형상으로서 상기 산화제관(10) 내에 배치되며, 내부로 석탄 슬러리(92)가 공급되어 토출단으로 토출되도록 구성된다.In addition, the slurry pipe 20 is disposed in the oxidant pipe 10 as a pipe shape, the coal slurry 92 is supplied to the inside is configured to be discharged to the discharge end.

이때 상기 슬러리관(20)은 내부로 석탄 슬러리(92)가 공급되기 위해 타단부에 슬러리(92) 공급라인이 연결되는 슬러리 유입단(21)이 형성될 수 있다.In this case, the slurry pipe 20 may be formed with a slurry inlet end 21 to which the slurry 92 supply line is connected at the other end to supply the coal slurry 92 to the inside.

이러한 상기 슬러리관(20)의 내부에는 석탄 슬러리(92)가 유동되는 슬러리홀(20a)이 형성됨은 물론이다.
In the slurry tube 20, the slurry hole 20a through which the coal slurry 92 flows is, of course, formed.

그리고, 상기 충돌율 증대수단은 석탄 슬러리(92)의 미립화 및 석탄 슬러리(92)와 산화제(91)의 반응성 향상을 위해, 석탄 슬러리(92)와 산화제(91)의 충돌율을 높이도록 상기 산화제관(10) 또는 슬러리관(20)에 구성될 수 있다.
In addition, the collision rate increasing means may increase the collision rate of the coal slurry 92 and the oxidant 91 to atomize the coal slurry 92 and to improve the reactivity of the coal slurry 92 and the oxidant 91. It may be configured in the tube (10) or slurry tube (20).

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 석탄가스화기의 슬러리 버너를 나타낸 종단면도이고, 도 4는 도 3의 석탄가스화기의 슬러리 버너를 통한 석탄 슬러리 및 산화제의 토출유동을 나타낸 도면이다.Figure 3 is a longitudinal sectional view showing a slurry burner of the coal gasifier according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 4 is a view showing the discharge flow of coal slurry and oxidant through the slurry burner of the coal gasifier of FIG.

도면을 참조하면, 상기 충돌율 증대수단은 일 실시예로서 산화제(91)가 회전하면서 토출되도록 상기 산화제관(10)의 내주면에 형성된 산화제 나선형홈(30)을 구비할 수 있다.Referring to the drawings, the collision rate increasing means may include an oxidant spiral groove 30 formed on the inner circumferential surface of the oxidant pipe 10 so that the oxidant 91 is discharged while rotating.

상기 산화제관(10)의 내주면에서는 나선 형상(helical)의 산화제 나선형홈(30)이 형성됨으로써, 유입단을 통해 유입된 산화제(91)가 산화제홀(10a)을 통해 산화제 토출단(12)에 이르기까지 유동 진행하는 과정에서, 산화제 나선형홈(30)에 의해 직선 유동이 아닌 나선형 회전 유동으로 진행되어 산화제 토출단(12)을 통해 토출하게 된다.On the inner circumferential surface of the oxidant pipe 10, a spiral helical oxidant spiral groove 30 is formed, whereby the oxidant 91 introduced through the inlet end is introduced into the oxidant discharge end 12 through the oxidant hole 10a. In the process of flow progress up to, the oxidant spiral groove 30 is not a linear flow but proceeds in a helical rotation flow is discharged through the oxidant discharge end (12).

이와 같이 나선형 회전 유동하면서 토출된 산화제(91)는, 토출되는 과정에서도 일직선으로 토출되지 않고 여러 방향으로 분산되는 분산 유동 형태를 지니게 된다.As described above, the oxidant 91 discharged while rotating in a spiral rotation has a dispersed flow form that is dispersed in various directions without being discharged in a straight line even during the discharge process.

이에 따라, 유동축 방향이 분산된 산화제(91)는 직선 방향으로 토출되는 석탄 슬러리(92)와 물리적 충돌율이 높아짐에 따라, 석탄 슬러리(92)를 미립화 정도를 증대시킬 수 있다.
Accordingly, the oxidant 91 in which the flow axis direction is dispersed may increase the degree of atomization of the coal slurry 92 by increasing the physical collision rate with the coal slurry 92 discharged in the linear direction.

도 5는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 석탄가스화기의 슬러리 버너를 나타낸 종단면도이고, 도 6은 도 5의 석탄가스화기의 슬러리 버너를 통한 석탄 슬러리 및 산화제의 토출유동을 나타낸 도면이다.5 is a longitudinal cross-sectional view illustrating a slurry burner of a coal gasifier according to another preferred embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a view illustrating a discharge flow of coal slurry and an oxidant through the slurry burner of the coal gasifier of FIG. 5.

도면을 참조하면, 상기 충돌율 증대수단은 다른 실시예로서 석탄 슬러리(92)가 회전하면서 토출되도록 상기 슬러리관(20)의 내주면에 형성된 슬러리 나선형홈(40)을 구비할 수 있다.Referring to the drawings, the collision rate increasing means may include a slurry spiral groove 40 formed on the inner circumferential surface of the slurry tube 20 so that the coal slurry 92 is discharged while rotating.

상기 슬러리관(20)의 내주면에서는 나선 형상(helical)의 슬러리 나선형홈(40)이 형성됨으로써, 유입단을 통해 유입된 석탄 슬러리(92)가 슬러리홀(20a)을 통해 슬러리 토출단(22)에 이르기까지 유동 진행하는 과정에서, 슬러리 나선형홈(40)에 의해 직선 유동이 아닌 나선형 회전 유동으로 진행되어 슬러리 토출단(22)을 통해 토출하게 된다.In the inner circumferential surface of the slurry tube 20, a spiral slurry spiral groove 40 is formed, such that the coal slurry 92 introduced through the inflow stage is discharged through the slurry hole 20a. In the course of the flow progress to the, by the slurry spiral groove 40 is not a linear flow to proceed in a helical rotation flow is discharged through the slurry discharge end (22).

이와 같이 나선형 회전 유동하면서 토출된 석탄 슬러리(92)는, 토출되는 과정에서도 일직선으로 토출되지 않고 여러 방향으로 분산되는 분산 유동 형태를 지니게 된다.Thus, the coal slurry 92 discharged while spirally rotating flow has a dispersed flow form that is dispersed in various directions without being discharged in a straight line even during the discharge process.

이에 따라, 유동축 방향이 분산된 석탄 슬러리(92)는 직선 방향으로 토출되는 산화제(91)와 물리적 충돌율이 높아짐에 따라, 석탄 슬러리(92)를 미립화 정도를 증대시킬 수 있다.
As a result, the coal slurry 92 in which the flow shaft direction is dispersed has a high physical collision rate with the oxidant 91 discharged in the linear direction, thereby increasing the degree of atomization of the coal slurry 92.

도 7은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 석탄가스화기의 슬러리 버너를 나타낸 종단면도이고, 도 8은 도 7의 석탄가스화기의 슬러리 버너를 통한 석탄 슬러리 및 산화제의 토출유동을 나타낸 도면이다.7 is a longitudinal cross-sectional view showing a slurry burner of a coal gasifier according to another preferred embodiment of the present invention, Figure 8 is a view showing the discharge flow of coal slurry and oxidant through the slurry burner of the coal gasifier of Figure 7

도면을 참조하며, 상기 충돌율 증대수단은 또 다른 실시예로서 산화제(91)가 회전하면서 토출되도록 상기 산화제관(10)의 내주면에 형성된 산화제 나선형홈(30)을 구비하며, 석탄 슬러리(92)가 회전하면서 토출되도록 상기 슬러리관(20)의 내주면에는 상기 산화제 나선형홈(30)의 회전반대방향으로 형성된 슬러리 나선형홈(40)을 구비할 수 있다.Referring to the drawings, the collision rate increasing means has an oxidant spiral groove 30 formed in the inner circumferential surface of the oxidant pipe 10 so that the oxidant 91 is discharged while rotating, and the coal slurry 92 is provided. The inner circumferential surface of the slurry tube 20 may be provided with a slurry spiral groove 40 formed in the opposite direction of rotation of the oxidant spiral groove 30 so that the discharge is rotated.

즉, 충돌율 증대수단은 상술된 산화제 나선형홈(30)과 슬러리 나선형홈(40)을 모두 구비할 수 있다.That is, the collision rate increasing means may include both the oxidant spiral groove 30 and the slurry spiral groove 40 described above.

이에 따라, 유동축 방향이 분산된 산화제(91)와 석탄 슬러리(92)는 서로에 대해 반대방향으로 토출 유동함에 따라, 서로에 대한 물리적 충돌율이 더욱 높아짐에 따라, 석탄 슬러리(92)를 미립화 정도를 더욱더 증대시킬 수 있다.
Accordingly, the oxidant 91 and the coal slurry 92 in which the flow axis directions are dispersed are discharged and flowed in opposite directions with respect to each other, thereby increasing the physical collision rate with each other, thereby atomizing the coal slurry 92. You can increase the degree even more.

나아가, 본 발명에서 상술된 상기 산화제 나선형홈(30)과 슬러리 나선형홈(40)은 나선각도(θ)가 산화제관(10) 또는 슬러리관(20)의 수직단면방향에 대해 30도 내지 40도로 경사진 것이 바람직하다.Further, the oxidant spiral groove 30 and the slurry helical groove 40 described above in the present invention has a helix angle θ of 30 degrees to 40 degrees with respect to the vertical cross-sectional direction of the oxidant pipe 10 or the slurry pipe 20. It is preferred to be inclined.

상기 나선각도(θ)가 30도보다 작은 경사를 지니게 되면 산화제(91)와 석탄 슬러리(92)는 석탄가스화기 내부로의 이송이 원활하게 이루어지지 않게 되며, 40도보다 큰 경사를 지니게 되면 유동축 방향을 분산함에 있어서 충분한 회전력을 얻지 못하게 된다.
When the helix angle θ has an inclination smaller than 30 degrees, the oxidant 91 and the coal slurry 92 are not smoothly transported into the coal gasifier. In the case of dispersing the coaxial direction, sufficient rotational force is not obtained.

한편, 도 9를 참조하면, 상기 산화제관(10)은 산화제(91)가 유동되는 산화제홀(10a)이 일단부에서 산화제 토출단(12) 측으로 갈수록, 슬러리관(20) 측으로 경사지면서 테이퍼질 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 9, the oxidant pipe 10 is tapered while the oxidant hole 10a through which the oxidant 91 flows is inclined toward the slurry tube 20 toward the oxidant discharge end 12 from one end thereof. Can be.

이와 같이 산화제관(10)의 산화제홀(10a)이 슬러리관(20) 측으로 경사지면서 테이퍼지면, 토출되는 산화제(91)가 토출되는 석탄 슬러리(92) 측으로 진행 유동되면서 아울러 그 진행 유속이 빨라짐에 따라 석탄 슬러리(92)와의 충돌율을 높일 수 있다.
As such, when the oxidant hole 10a of the oxidant pipe 10 is tapered while being inclined toward the slurry tube 20 side, the discharged oxidant 91 flows to the coal slurry 92 side where the discharged oxidant 91 is discharged, and the flow velocity thereof is increased. Accordingly, the collision rate with the coal slurry 92 can be increased.

또한, 상기 슬러리관(20)은 석탄 슬러리(92)가 유동되는 슬러리홀(20a)이 일단부에서 슬러리 토출단(22) 측으로 갈수록 테이퍼질 수 있다.In addition, the slurry tube 20 may be tapered toward the slurry discharge end 22 from one end of the slurry hole 20a through which the coal slurry 92 flows.

이와 같이 슬러리관(20)의 슬러리홀(20a)이 슬러리 토출단(22) 측으로 갈수록 테이퍼지면, 토출되는 슬러리(92)의 진행 유속이 빨라짐에 따라 산화제(91)와 충돌율을 높일 수 있다.
Thus, when the slurry hole 20a of the slurry pipe 20 tapers toward the slurry discharge end 22 side, the collision rate with the oxidant 91 can be increased as the traveling flow velocity of the discharged slurry 92 becomes faster.

상기와 같이 구성되는 본 발명은, 산화제관(10)의 내주면에 형성된 나선 형상(helical)의 산화제 나선형홈(30)과, 슬러리관(20)의 내주면에 형성된 회전반대방향의 슬러리 나선형홈(40)을 구비하는 충돌율 증대수단을 포함함으로써, 산화제(91)와 석탄 슬러리(92)의 충돌율을 증대시킴에 따라 석탄 슬러리(92)의 미립화 정도 및 산화제(91)와 석탄 슬러리(92)의 가스화 반응성을 향상시킬 수 있다.
According to the present invention configured as described above, the spiral helical oxidant spiral groove 30 formed on the inner circumferential surface of the oxidant pipe 10 and the slurry helical groove 40 in the opposite direction of rotation formed on the inner circumferential surface of the slurry pipe 20. By increasing the collision rate of the oxidant 91 and the coal slurry 92 by including a collision rate increasing means having a), the degree of atomization of the coal slurry 92 and the degree of atomization of the oxidant 91 and the coal slurry 92 Gasification reactivity can be improved.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It is to be understood that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the appended claims.

10 : 산화제관 10a : 산화제홀
11 : 산화제 유입단 12 : 산화제 토출단
20 : 슬러리관 20a : 슬러리홀
21 : 슬러리 유입단 22 : 슬러리 토출단
30 : 산화제 나선형홈 40 : 슬러리 나선형홈
θ : 나선각도 91 : 산화제
92 : 슬러리10: oxidant tube 10a: oxidant hole
11: oxidant inlet stage 12: oxidant outlet stage
20: slurry tube 20a: slurry hole
21: slurry inlet stage 22: slurry outlet stage
30: oxidant spiral groove 40: slurry spiral groove
θ: Helix angle 91: Oxidizing agent
92: slurry

Claims (7)

내부로 산화제(91)가 공급되어 토출단으로 토출되는 산화제관(10); 상기 산화제관(10) 내에 배치되며, 내부로 석탄 슬러리(92)가 공급되어 토출단으로 토출되는 슬러리관(20); 및 석탄 슬러리(92)의 미립화 및 석탄 슬러리(92)와 산화제(91)의 반응성 향상을 위해, 석탄 슬러리(92)와 산화제(91)의 충돌율을 높이도록 상기 산화제관(10) 또는 슬러리관(20)에 구성되는 충돌율 증대수단;을 포함하며,
상기 충돌율 증대수단은, 산화제(91)가 회전하면서 토출되도록 상기 산화제관(10)의 내주면에 형성된 산화제 나선형홈(30)을 구비하며, 석탄 슬러리(92)가 회전하면서 토출되도록 상기 슬러리관(20)의 내주면에는 상기 산화제 나선형홈(30)의 회전반대방향으로 형성된 슬러리 나선형홈(40)을 구비하는 것을 특징으로 하는 석탄가스화기의 슬러리 버너.
An oxidant pipe 10 which is supplied with an oxidant 91 and discharged to the discharge end; A slurry tube 20 disposed in the oxidant tube 10 and having a coal slurry 92 supplied therein and discharged to a discharge end; And the oxidant pipe 10 or the slurry pipe to increase the collision rate between the coal slurry 92 and the oxidant 91 for atomizing the coal slurry 92 and improving the reactivity of the coal slurry 92 and the oxidant 91. A collision rate increasing means configured at 20;
The collision rate increasing means includes an oxidant spiral groove 30 formed on the inner circumferential surface of the oxidant tube 10 so that the oxidant 91 is discharged while rotating, and the slurry tube (2) is discharged while the coal slurry 92 is rotated. Slurry burner of the coal gasifier characterized in that the inner circumferential surface of the 20) is provided with a slurry spiral groove 40 formed in the opposite direction of rotation of the oxidant spiral groove (30).
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 산화제 나선형홈(30)과 슬러리 나선형홈(40)은 나선각도(θ)가 상기 산화제관(10) 또는 슬러리관(20)의 수직단면방향에 대해 30도 내지 40도로 경사진 것을 특징으로 하는 석탄가스화기의 슬러리 버너.
The method of claim 1,
The oxidant spiral groove 30 and the slurry helical groove 40 is characterized in that the helix angle θ is inclined 30 degrees to 40 degrees with respect to the vertical cross-sectional direction of the oxidant pipe 10 or the slurry pipe 20 Slurry burner of coal gasifier.
제1항에 있어서,
상기 산화제관(10)은 산화제(91)가 유동되는 산화제홀(10a)이 일단부에서 산화제 토출단(12) 측으로 갈수록 상기 슬러리관(20) 측으로 경사지면서 테이퍼진 것을 특징으로 하는 석탄가스화기의 슬러리 버너.
The method of claim 1,
The oxidant pipe 10 of the coal gasifier characterized in that the oxidant hole 10a through which the oxidant 91 flows is tapered while being inclined toward the slurry pipe 20 toward one side of the oxidant discharge end 12. Slurry burner.
제1항에 있어서,
상기 슬러리관(20)은 석탄 슬러리(92)가 유동되는 슬러리홀(20a)이 일단부에서 슬러리 토출단(22) 측으로 갈수록 테이퍼진 것을 특징으로 하는 석탄가스화기의 슬러리 버너.The method of claim 1,
The slurry pipe 20 is a slurry burner of the coal gasifier, characterized in that the slurry hole 20a through which the coal slurry 92 flows is tapered toward one end of the slurry discharge end 22.
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