KR101408148B1 - 재열증기 방식 석탄 건조 시스템 - Google Patents

재열증기 방식 석탄 건조 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 화력발전소의 연료로 사용되는 석탄에 포함된 수분을 재열증기로 제거하는 석탄 건조 시스템에 관한 것으로, 저탄장에서 석탄 이송컨베이어를 거쳐 이송된 석탄을 연료용과 건조용으로 분류하여 연료용 석탄 이송컨베이어와 건조용 석탄 이송컨베이어로 각각 배출하는 석탄 분류장치; 상기 연료용으로 분류되어 이송된 석탄을 연료용 석탄 저장탱크에 저장하고, 석탄 저장탱크에 저장된 연료용 석탄을 유동상으로 가열하여 일정 온도의 재열증기를 발생시키는 유동상 재열기; 상기 건조용 석탄 이송컨베이어에서 이송된 석탄을 분배하는 석탄 분배컨베이어를 거쳐 유입된 석탄이 다단으로 이송되는 동안에 상기 유동상 재열기에서 발생된 재열증기를 석탄에 분사하여 건조시키는 석탄 건조장치, 및 상기 석탄 건조장치에서 석탄 건조 후에 발생된 배가스(Exhaust Gas)를 상기 유동상 재열기에서 발생된 연소가스를 이용하여 일정 온도의 재열증기를 발생시키는 연소가스 재열기를 포함하여 이루어진 것이다. 본 발명은 화력발전소에 사용되는 석탄과 이 석탄을 건조하기 위한 연료용 석탄으로 분류한 후에 연료용 석탄으로 재열증기를 발생시켜 화력발전소의 사용 연료인 석탄 내부와 외부에 잔존하는 수분을 제거하여 석탄의 불완전연소를 방지함으로써 석탄 열량의 향상과 공해물질의 배출을 최소화하고, 시스템의 부식방지 및 내구성을 향상시키며, 수분감소에 따른 자연 발화율을 감소시키고, 석탄미분기의 분쇄능률 및 석탄의 연소 때에 발전보일러의 열 분포를 향상시키며, 석탄의 이송 때에 이동 통로 막힘 현상을 해소할 수 있고, 수요가 적은 저급 석탄의 활용도를 높여 석탄 공급의 안정성을 향상시킨 것이다.

Description

재열증기 방식 석탄 건조 시스템{System for Drying Coal using Reheat Steam}
본 발명은 재열증기를 이용하여 석탄을 건조하는 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화력발전소의 연료로 사용되는 석탄에 포함된 수분을 재열증기로 제거하는 석탄 건조 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 석탄을 연료로 발전하는 화력발전소에서는 500MW당 대략 180톤ton/hr의 석탄을 연소하며, 미분기 1대당 대략 37ton에 상당하는 석탄을 보일러에 공급한다. 석탄을 사용하는 500MW의 화력발전소에는 대략 500ton 용량의 석탄저장소가 대략 6개가 설치되고, 그 중 5개는 정상적인 석탄의 공급이 이루어지며, 나머지 1개는 예비로 일정기간동안 사용할 수 있는 석탄을 비축하는 저탄장으로 운영된다.
더욱이 석탄을 연료로 발전하는 화력발전소에서는 석탄에 대한 표준화력 설계기준은 6,080Kcal/Kg, 10%이하의 저수분 역청탄을 사용하도록 설계되어 있다. 몇몇 화력발전소에서는 수입된 석탄을 사용하고 있는데, 그 중 일부 아역청탄의 평균 수분 함수율이 17%이상 되는 것도 있어서 보일러의 연소효율을 저하시킨다. 표준화력 연소한계가 5,400Kcal/Kg으로 사용하는 석탄의 발열량이 낮을 경우에는 연소효율의 저하로 발전량 감소와 연료소비량의 증가가 예상된다. 더욱이 고수분의 저열량탄인 아역청탄을 사용할 때에 수분함량이 설계기준보다 높아 석탄을 운반하는 이송계통이 원활하지 않고, 미분기로 석탄을 분쇄할 때에 능률의 저하, 일부 불완전 연소에 따른 연소효율의 저하, 보일러 내에서 발생되는 열 분포의 편류와 비정상 상태로 운전되는 경우도 발생한다. 그러나 화력발전소에서 연료비용의 절감을 위하여 아역청탄의 사용 비중이 대략 41~60%까지 차츰 증가하고 있는 실정이다.
또한, 세계 경기회복의 기대와 일본의 대지진에 의한 원자력발전소의 파괴로 안전문제에 직면하여 화력발전소에 대한 선호가 높아져 석탄의 수요와 가격이 지속적으로 상승할 것으로 보인다. 세계 석탄시장은 수요자에서 공급자 중심으로 환경이 변화되고 있어 안정적인 석탄의 수급이 어려운 실정이고, 고열량탄의 생산량은 현재 수준으로 유지될 전망이어서 석탄 수급의 불균형이 예상된다.
세계 석탄의 총 매장량 중에서 저열량탄은 대략 47%로 매장량은 많지만 발열량이 낮고 수분함량이 높아 연소 때에 연소 장애 등 고수분 저열량탄은 완전 연소에 어려움이 있어 시장에서 외면하고 있다. 세계적으로 근래까지 석유의 안정된 가격과 원자력발전의 저렴한 생산단가에 의지하는 경향이 높았지만, 최근 석유 가격의 급격한 상승과 원자력발전에 대한 불안감 등으로 석탄을 사용하는 화력발전의 건설이 많이 계획되고 있다.
종래에 석탄을 건조하는 기술(열적 건조)은 석탄이 투입된 원통의 쉘(Shell)을 회전시키면서 내부의 석탄입자를 고온의 가스로 건조시키는 로터리 건조방식과, 석탄을 위에서 아래로 공급하면서 고온의 건조가스를 아래에서 위로 상승시켜 건조시키는 플래쉬(Flash, Pneumatic) 건조방식과, 고온의 건조가스가 미세한 입자를 동반하여 위로 상승하면서 석탄을 건조시키는 플루이드 베드(Fluid-Bed) 건조방식이 주로 사용되었다.
석탄은 석탄입자 사이의 공극에 부착된 표면수분과 석탄 내부의 기공에 결합되는 결합수분으로 구분된다. 표면수분은 산지에서의 세척과정과 수송 및 저장 때에 살포되는 수분이 대부분을 차지하고 표면적과 흡수성에 따라 그 양이 결정되며, 입자가 작을수록 표면적이 커지고 입자와 입자 사이의 모세관이 형성되어 수분을 함유하게 되어 함수율이 커진다. 결합수분은 석탄의 생성기에 형성된 것으로 갈탄, 유연탄(역청탄, 아역청탄), 무연탄 순으로 적다. 석탄에 수분이 많으면 발열량이 낮아지고 수송비도 증가하므로 석탄의 혼합, 분쇄, 분리 등의 과정에서 수분을 제어할 필요가 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-0960793호(2010.06.03.공고, 저급 석탄의 고품위화 방법 및 장치) 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0098445호(2011.09.01.공개, 석탄 건조장치 및 이를 포함하는 석탄 고품위화 시스템)
본 발명은 저탄장에서 공급된 석탄을 재열증기를 발생하는 장치의 연료와 화력발전소에서 발전기를 구동시키기 위한 연료로 분리함과 더불어 재열증기 발생장치에서 재열증기를 발생시킨 후 재열증기를 이용하여 화력발전소에 공급하기 위한 석탄을 건조시켜 석탄의 적정 함수율을 유지할 수 있도록 하여 석탄의 발열량을 높임으로써, 화력발전소 보일러의 연소효율을 향상시켜 연료사용량을 절감할 수 있도록 하기 위한 것이 목적이다.
또한, 본 발명은, 석탄에 함유된 수분의 조절로 석탄의 불완전연소로 인한 환경문제를 방지할 수 있도록 하는 건조기술과 화력발전소에 적용이 가능한 기술을 제공하기 위한 것이 다른 목적이다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 석탄을 건조하는 시스템에 있어서, 저탄장에서 석탄 이송컨베이어를 거쳐 이송된 석탄을 연료용과 건조용으로 분류하여 연료용 석탄 이송컨베이어와 건조용 석탄 이송컨베이어로 각각 배출하는 석탄 분류장치; 상기 연료용으로 분류되어 이송된 석탄을 연료용 석탄 저장탱크에 저장하고, 석탄 저장탱크에 저장된 연료용 석탄을 유동상으로 가열하여 일정 온도의 재열증기를 발생시키는 유동상 재열기; 상기 건조용 석탄 이송컨베이어에서 석탄을 분배하는 석탄 분배컨베이어를 거쳐 유입된 석탄이 다단으로 이송되는 동안에 상기 유동상 재열기에서 발생된 재열증기를 석탄에 분사하여 건조시키는 석탄 건조장치, 및 상기 석탄 건조장치에서 석탄 건조 후에 발생된 배가스(Exhaust Gas)를 상기 유동상 재열기에서 발생된 연소가스를 이용하여 일정 온도의 재열증기를 발생시키는 연소가스 재열기를 포함하여 이루어진 재열증기 방식 석탄 건조 시스템을 제공한 것이 특징이다.
또한, 본 발명에서, 상기 석탄 분류장치는 상기 석탄 이송컨베이어에서 석탄스크린으로 투입되기 전의 석탄으로부터 금속물질을 자기장으로 선별하는 자력선별기와, 저탄장에서 석탄 이송컨베이어로 이송된 석탄 중에서 일정 입경이하의 석탄을 1차 분리하는 석탄스크린과, 상기 석탄스크린에서 분리된 일정 입경이상의 석탄을 파쇄하는 석탄파쇄기와, 상기 석탄파쇄기에서 파쇄된 석탄 중에서 연료용과 건조용으로 분리하는 투웨이댐퍼와, 상기 투웨이댐퍼에서 연료용으로 분리된 석탄을 저장하였다가 공급하는 연료용 석탄 공급탱크, 및 상기 석탄 공급탱크에서 공급된 석탄을 일정 입경이하로 분쇄한 후 연료용 석탄 이송컨베이어를 통해 배출하는 석탄분쇄기를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에서, 상기 석탄스크린에서 분리되거나 투웨이댐퍼에서 건조용으로 분리된 석탄은 건조용 석탄 이송컨베이어로 배출되도록 연결할 수 있다.
또한, 본 발명에서, 상기 건조용 석탄 이송컨베이어에서 복수의 석탄 건조장치로 건조용 석탄을 분배하는 석탄 분배컨베이어와, 석탄 분배컨베이어에서 이송된 석탄을 저장하였다가 분배하는 석탄 분배탱크, 및 상기 석탄 분배탱크에서 분배된 석탄을 석탄 건조장치로 일정량으로 공급하는 석탄 정량공급기를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에서, 상기 석탄 건조장치에서 건조된 석탄을 상온에서 자연 냉각시키는 건조석탄 배출컨베이어와, 상기 건조석탄 배출컨베이어에서 배출된 석탄을 건조석탄 저장조로 이송시키는 건조석탄 이송컨베이어, 및 상기 건조석탄 이송컨베이어에서 석탄의 이송 중에 발생된 분진을 집진하는 반출장 집진기를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에서, 상기 석탄 건조장치에서 석탄 건조 후에 발생된 배가스를 흡입하여 송풍하는 복수의 배가스 순환송풍기, 및 배가스 순환송풍기에서 송풍된 배가스에 포함된 분진을 집진하는 순환배가스 집진기를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에서, 상기 석탄 이송컨베이어, 석탄 분류장치, 연료용 석탄 이송컨베이어, 건조용 석탄 이송컨베이어 및 석탄 분배컨베이어에서 석탄의 이송 중에 발생된 분진을 집진하는 반입장 집진기를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에서, 상기 유동상 재열기와 연소가스 재열기에서 복수로 설치된 석탄 건조장치로 재열증기를 각각 공급하도록 구성될 수 있다.
본 발명은 화력발전소에 사용되는 석탄과 이 석탄을 건조하기 위한 연료용 석탄으로 분류한 후에 연료용 석탄으로 재열증기를 발생시켜 화력발전소의 사용 연료인 석탄 내부와 외부에 잔존하는 수분을 제거하여 석탄의 불완전연소를 방지함으로써 석탄 열량의 향상과 공해물질의 배출을 최소화하고, 시스템의 부식방지 및 내구성을 향상시키며, 수분감소에 따른 자연발화율을 감소시키고, 석탄미분기의 분쇄능률 및 석탄의 연소 때에 발전보일러의 열 분포를 향상시키며, 석탄의 이송 때에 이동 통로 막힘 현상을 해소할 수 있고, 수요가 적은 저급 석탄의 활용도를 높여 석탄 공급의 안정성을 향상시킬 수 있다. 또한, 고열량탄에 비하여 가격이 저렴한 저열량탄의 사용이 가능하고, 석탄 수입량 감소로 연료비 및 원가를 절감할 수 있고, 석탄 소비량을 상대적으로 줄일 수 있어 연소가스로부터 발생되는 폐기물 및 오염물질 배출의 저감과 이산화탄소 감축할 수 있는 효과를 누릴 수 있으며, 해외기술의 대체효과와 설비의 해외 수출 등의 효과를 기대할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 재열증기 방식 석탄 건조 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 재열증기 방식 석탄 건조 시스템을 나타낸 구성도이다.
본 발명에 따른 재열증기 방식 석탄 건조 시스템에 관한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1에서, 저탄장(10)은 화력발전소의 보일러 연료로 사용하기 위한 석탄을 보관 및 저장하는 곳이다. 석탄은 표면 수분과 내부 수분이 포함되어 있다. 더욱이 저탄장(10)에 저장된 석탄은 주기적으로 물을 뿌려 석탄가루의 비산을 방지하고 있다. 저탄장(10)에 저장된 석탄은 컨베이어시스템 등의 이송수단을 통해 석탄 건조 시스템으로 이송된다. 또한, 저탄장(10)에서 석탄 건조 시스템으로 이송되는 석탄 중에서 일부를 분류하여 화력발전소 연료용 석탄을 건조시키기 위한 재열증기 발생용 연료로 사용된다. 따라서 저탄장(10)의 석탄은 석탄 이송컨베이어(CV1)를 이용하여 석탄 분류장치(100)로 이송된다.
석탄 분류장치(100)는 연료용 석탄과 건조용 석탄으로 분류하는 것으로, 저탄장(10)에서 석탄 이송컨베이어(CV1)를 거쳐 이송된 석탄을 연료용과 건조용으로 분류하여 연료용 석탄 이송컨베이어(CV2)와 건조용 석탄 이송컨베이어(CV3)로 각각 배출하는 것이다.
석탄 분류장치(100)의 자력선별기(110)는 석탄 이송컨베이어(CV1)에서 석탄스크린(120)으로 투입되기 전의 석탄으로부터 금속물질을 자기장으로 선별하는 것이다. 자력선별기(110)를 이용한 자력선별은 석탄 이송컨베이어(CV1)에 실려 이송 중인 석탄에 자석성분을 이용하여 철 자성분이 있는 조각들을 분류하는 것이다.
석탄스크린(120)은 저탄장(10)에서 석탄 이송컨베이어(CV1)로 이송된 석탄 중에서 일정 입경이하의 석탄을 1차 분리하는 것이다. 석탄스크린(120)에서 대략 20mm 이하의 석탄을 분리하여 건조용 석탄 이송컨베이어(CV3)로 보내고, 그 이상의 입경을 가진 나머지 석탄을 이송시키는 것이다. 이때, 석탄스크린(120)에는 스크류컨베이어 등이 내장되어 있다.
석탄파쇄기(130)는 석탄스크린(120)에서 분리되어 이송된 일정 입경이상의 석탄을 파쇄하는 것이다. 석탄파쇄기(130)는 톱니가 형성된 롤러 등에 의해 석탄을 잘게 부순다.
투웨이댐퍼(Two Way Damper)(140)는 석탄파쇄기(130)에서 파쇄된 석탄 중에서 연료용 석탄과 건조용 석탄으로 분리하는 것이다. 투웨이댐퍼(140)에서 분리된 석탄의 일부는 연료용 석탄 공급탱크(150)로 분리되고, 나머지 석탄은 건조용 석탄 이송컨베이어(CV3)로 분리되어 이송된다.
연료용 석탄 공급탱크(150)는 투웨이댐퍼(140)에서 연료용으로 분리된 석탄을 저장하였다가 공급하는 것이다. 석탄분쇄기(160)는 연료용 석탄 공급탱크(150)에서 공급된 석탄을 일정 입경이하로 다시 분쇄한 후 연료용 석탄 이송컨베이어(CV2)를 통해 배출한다.
연료용 석탄 저장탱크(210)는 연료용 석탄 이송컨베이어(CV2)에서 연료용으로 분류되어 이송된 석탄을 저장한다. 연료용 석탄 저장탱크(210)는 하단에 설치된 스크류컨베이어를 통해 일정량의 연료용 석탄을 유동상 재열기(200)로 공급한다.
유동상 재열기(200)는 연료용 석탄 저장탱크(210)에 저장된 연료용 석탄을 공급받아 공급된 유동공기에 의하여 석탄을 유동상으로 가열하여 일정 온도의 재열증기를 발생시킨다. 유동상 재열기(200)는 연료용 석탄이 공급되어 발화되기 전에 예열을 위한 버너의 화염과 연소공기 등이 공급된다. 유동상 재열기(200)에서 탄화된 재는 배출컨베이어를 통해 외부로 반출된다. 유동상 재열기(200)에서 발생된 재열증기는 하나 이상의 석탄 건조장치(300)로 공급된다.
또한, 건조용 석탄 이송컨베이어(CV3)에서 하나 이상의 석탄 건조장치(300)로 건조용 석탄을 분배하는 석탄 분배컨베이어(CV4)를 거친다. 그리고 석탄 분배컨베이어(CV4)에서 이송된 석탄은 석탄 분배탱크(310)에 저장되었다가 석탄 정량공급기(320)로 분배된다. 석탄 정량공급기(320)는 석탄 분배탱크(310)에서 분배된 석탄을 석탄 건조장치(300)에 일정량으로 공급한다.
석탄 건조장치(300)는 석탄이 다단으로 이송되는 동안에 유동상 재열기(200)에서 발생된 재열증기를 일정 속도로 이송되는 석탄에 분사하여 건조시킨다. 석탄 건조장치(300)는 상하 2개의 설비가 구비되고, 각 설비마다 상하 2단으로 설치된 건조기를 이용하여 석탄을 이송시키면서 석탄에 재열증기를 분사하여 건조시킬 수 있도록 설치된다.
또한, 석탄 건조장치(300)는 유동상 재열기(200)에서 공급된 재열증기로 석탄을 건조한 후의 폐열, 즉 배가스(Exhaust Gas)는 복수의 배가스 순환송풍기의 작동에 의해 순환배가스 집진기(330)를 거쳐 유동상 재열기(200) 및 연소가스 재열기(400)로 순환된다. 순환배가스 집진기(330)는 복수의 배가스 순환송풍기를 거쳐 유입된 배가스에 포함된 순환재를 집진하여 외부로 배출시킨다.
연소가스 재열기(400)는 석탄 건조장치(300)에서 석탄 건조 후에 발생된 배가스를 유동상 재열기(200)에서 발생되어 유입된 연소가스를 이용하여 일정 온도의 재열증기로 가열시킨다. 즉 연소가스 재열기(400)는 유동상 재열기(200)에서 발생된 연소가스를 배가스와 열교환시켜 재열증기 형태로 다시 석탄 건조장치(300)에 재공급되도록 한다. 연소가스 재열기(400)에서 열교환이 이루어진 연소가스는 연소가스 유인송풍기를 거쳐 화력발전소로 공급되도록 하고, 연소가스로부터 분리된 연소재는 재배출 컨베이어를 거쳐 외부로 배출된다.
따라서 유동상 재열기(200)와 연소가스 재열기(400)에서 복수로 설치된 석탄 건조장치(300)로 재열증기가 각각 공급되도록 구성되어 유동상 재열기(200)에서 배출된 연소가스로 석탄 건조장치(300)에서 배출된 배가스를 재열증기로 발생 및 순환이 이루어지도록 한다.
또한, 석탄 건조장치(300)에서 재열증기에 의해 건조된 석탄은 건조석탄 배출컨베이어(CV5)로 배출된다. 건조된 석탄은 건조석탄 배출컨베이어(CV5)로 이송되면서 상온에서 자연 냉각이 이루어진다. 그리고 건조석탄 배출컨베이어(CV5)에서 자연 냉각이 이루어진 석탄은 건조석탄 이송컨베이어(CV6)를 거쳐 건조석탄 저장조(600)로 이송된다. 이때, 건조석탄 이송컨베이어(CV6)에서 석탄의 이송 중에 발생된 분진을 반출장 집진기(510)가 집진하여 외부로 배출시킨다.
또한, 석탄 건조 시스템은 석탄 이송컨베이어(CV1), 석탄 분류장치(100), 연료용 석탄 이송컨베이어(CV2), 건조용 석탄 이송컨베이어(CV3) 및 석탄 분배컨베이어(CV4)에서 석탄의 이송 중에 발생된 분진을 집진하는 반입장 집진기(500)가 설치된다.
도 2에서, 재열증기 방식 석탄 건조 시스템은 저탄장(10)에 저장된 석탄을 석탄 분류장치(100)로 이송시켜 연료용 석탄과 건조용 석탄으로 분류한다. 저탄장(10)의 석탄이 석탄 이송컨베이어(CV1)를 통해 이송하는 동안 자력선별기(110)에서 자기장으로 석탄에 포함된 철 금속을 분리해낸다. 자력선별기(110)를 거친 석탄은 석탄스크린(120)으로 투입되고, 석탄스크핀(120)은 투입된 석탄 중에서 일정 입경이하, 즉 대략 20mm 이하의 석탄은 건조용 석탄 이송컨베이어(CV3)로 분리하여 배출하고, 일정 입경 이상의 석탄은 석탄파쇄기(130)로 배출한다.
석탄파쇄기(130)는 석탄을 일정 입경이하로 파쇄시킨 후 투웨이댐퍼(140)로 보낸다. 투웨이댐퍼(140)는 파쇄된 석탄을 연료용과 건조용으로 분리하여 배출한다. 투웨이댐퍼(140)는 건조용 석탄은 건조용 석탄 이송컨베이어(CV3)로 배출하고, 연료용 석탄은 연료용 석탄 공급탱크(150)로 배출한다. 석탄분쇄기(160)는 연료용 석탄 공급탱크(150)에서 투입된 연료용 석탄을 일정 입경이하, 즉 대략 5mm 이하로 분쇄한 후에 연료용 석탄 이송컨베이어(CV2)로 배출한다.
석탄스크린(120) 및 투웨이댐퍼(140)에서 분리 배출된 건조용 석탄은 건조용 석탄 이송컨베이어(CV3)를 거쳐 석탄 분배컨베이어(CV4)로 투입된다. 석탄 분배컨베이어(CV4)는 복수의 석탄 건조장치(300)로 건조용 석탄을 분배하여 이송시킨다.
석탄 분배컨베이어(CV4)에서 분배되어 이송된 건조용 석탄은 석탄 분배탱크(310)로 투입되고, 석탄 분배탱크(310)는 석탄 정량공급기(320)를 통해 일정량의 건조용 석탄이 석탄 건조장치(300)로 투입되도록 한다.
한편, 연료용 석탄 이송컨베이어(CV2)를 거쳐 이송된 연료용 석탄은 연료용 석탄 저장탱크(210)에 투입된다. 연료용 석탄 저장탱크(210)의 연료용 석탄은 유동상 재열기(200)로 투입된다. 유동상 재열기(200)는 투입된 연료용 석탄을 발화시킨 후 공급된 유동공기로 유동상에 의한 고온의 재열증기를 발생시킨다. 재열증기는 고온의 과열증기이다.
따라서 석탄 건조장치(300)는 석탄 정량공급기(320)에서 투입된 건조용 석탄을 다단으로 이송되는 컨베이어의 하부에서 유동상 재열기(200)에서 공급된 고온의 재열증기를 분사하여 건조용 석탄을 건조시킨다. 석탄 건조장치(300)는 상하 2개의 컨베이어 설비가 설치된 것으로, 각 컨베이어 설비는 상하 2단으로 설치된 건조기를 이용하여 석탄을 이송시키면서 석탄에 재열증기를 분사하여 건조시킨다.
석탄 건조장치(300)에서 재열증기로 건조가 이루어진 건조석탄은 건조석탄 배출컨베이어(CV5)를 통해 배출되는 동안 상온에서 자연 냉각이 이루어진다. 건조석탄 배출컨베이어(CV5)에서 자연 냉각된 건조석탄은 건조석탄 이송컨베이어(CV6)를 거쳐 건조석탄 저장조(600)에 저장된다. 건조석탄 저장조(600)에 저장된 건조석탄은 화력발전소의 보일러 연료로 이송되어 사용된다.
또한, 석탄 건조장치(300)에서 건조용 석탄에 분사된 후에 폐열에 해당하는 배가스는 배가스 순환송풍기를 거쳐 순환배가스 집진기(330)에서 순환재가 집진된 후에 유동상 재열기(200) 또는 연소가스 재열기(400)로 순환되어 투입된다. 연소가스 재열기(400)는 유동상 재열기(200)에서 배출된 연소가스를 이용하여 배가스를 재가열하여 재열증기로 생성하여 석탄 건조장치(300)로 투입되어 석탄을 건조시킬 수 있도록 한다.
그리고 석탄 건조 시스템에는 반입장 집진기(500)가 석탄 이송컨베이어(CV1), 석탄 분류장치(100)의 석탄스크린(120) 및 연료용 석탄 공급탱크(150), 연료용 석탄 이송컨베이어(CV2), 건조용 석탄 이송컨베이어(CV3) 및 석탄 분배컨베이어(CV4)에서 석탄의 분리 및 이송 중에 발생되는 석탄 분진을 집진한다. 그리고 반출장 집진기(510)는 건조석탄 이송컨베이어(CV6)에서 석탄의 이송 중에 발생된 분진을 집진한다.
이와 같이 본 발명에 따른 재열증기 방식 석탄 건조 시스템은 저탄장의 석탄을 화력발전소에 사용되는 건조용과 재열증기 발생을 위한 연료용으로 분리한 후에 건조용 석탄을 재열증기로 건조시킬 수 있도록 하는 것으로 석탄의 열효율을 제고한 것이다.
이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
10: 저탄장 20: 화력발전소 100: 석탄 분류장치 110: 자력선별기 120: 석탄스크린 130: 석탄파쇄기 140: 투웨이댐퍼 150: 연료용 석탄 공급탱크 160: 석탄분쇄기 200: 유동상 재열기 210: 연료용 석탄 저장탱크 300: 석탄 건조장치 310: 석탄 분배탱크 320: 석탄 정량공급기 330: 순환배가스 집진기 400: 연소가스 재열기 500: 반입장 집진기 510: 반출장 집진기 600: 건조석탄 저장조 CV1: 석탄 이송컨베이어 CV2: 연료용 석탄 이송컨베이어 CV3: 건조용 석탄 이송컨베이어 CV4: 석탄 분배컨베이어 CV5: 건조석탄 배출컨베이어 CV6: 건조석탄 이송컨베이어

Claims (8)

  1. 석탄을 건조하는 시스템에 있어서,
    저탄장에서 석탄 이송컨베이어를 거쳐 이송된 석탄을 연료용과 건조용으로 분류하여 연료용 석탄 이송컨베이어와 건조용 석탄 이송컨베이어로 각각 배출하는 석탄 분류장치;
    상기 연료용으로 분류되어 이송된 석탄을 연료용 석탄 저장탱크에 저장하고, 석탄 저장탱크에 저장된 연료용 석탄을 유동상으로 가열하여 일정 온도의 재열증기를 발생시키는 유동상 재열기;
    상기 건조용 석탄 이송컨베이어에서 이송된 석탄을 분배하는 석탄 분배컨베이어를 거쳐 유입된 석탄이 다단으로 이송되는 동안에 상기 유동상 재열기에서 발생된 재열증기를 석탄에 분사하여 건조시키는 석탄 건조장치, 및
    상기 석탄 건조장치에서 석탄 건조 후에 발생된 배가스(Exhaust Gas)를 상기 유동상 재열기에서 발생된 연소가스를 이용하여 일정 온도의 재열증기를 발생시키는 연소가스 재열기를 포함하여 이루어진 재열증기 방식 석탄 건조 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 석탄 분류장치는
    상기 석탄 이송컨베이어에서 석탄스크린으로 투입되기 전의 석탄으로부터 금속물질을 자기장으로 선별하는 자력선별기와,
    저탄장에서 석탄 이송컨베이어로 이송된 석탄 중에서 일정 입경이하의 석탄을 1차 분리하는 석탄스크린과,
    상기 석탄스크린에서 분리된 일정 입경이상의 석탄을 파쇄하는 석탄파쇄기와,
    상기 석탄파쇄기에서 파쇄된 석탄 중에서 연료용과 건조용으로 분리하는 투웨이댐퍼와,
    상기 투웨이댐퍼에서 연료용으로 분리된 석탄을 저장하였다가 공급하는 연료용 석탄 공급탱크, 및
    상기 석탄 공급탱크에서 공급된 석탄을 일정 입경이하로 분쇄한 후 연료용 석탄 이송컨베이어를 통해 배출하는 석탄분쇄기를 포함하는 재열증기 방식 석탄 건조 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 석탄스크린에서 분리되거나 투웨이댐퍼에서 건조용으로 분리된 석탄은 건조용 석탄 이송컨베이어로 배출되도록 연결된 재열증기 방식 석탄 건조 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 건조용 석탄 이송컨베이어에서 복수의 석탄 건조장치로 건조용 석탄을 분배하는 석탄 분배컨베이어와,
    석탄 분배컨베이어에서 이송된 석탄을 저장하였다가 분배하는 석탄 분배탱크, 및
    상기 석탄 분배탱크에서 분배된 석탄을 석탄 건조장치로 일정량으로 공급하는 석탄 정량공급기를 포함하는 재열증기 방식 석탄 건조 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 석탄 건조장치에서 건조된 석탄을 상온에서 자연 냉각시키는 건조석탄 배출컨베이어와,
    상기 건조석탄 배출컨베이어에서 배출된 석탄을 건조석탄 저장조로 이송시키는 건조석탄 이송컨베이어, 및
    상기 건조석탄 이송컨베이어에서 석탄의 이송 중에 발생된 분진을 집진하는 반출장 집진기를 더 포함하는 재열증기 방식 석탄 건조 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 석탄 건조장치에서 석탄 건조 후에 발생된 배가스를 흡입하여 송풍하는 복수의 배가스 순환송풍기, 및 배가스 순환송풍기에서 송풍된 배가스에 포함된 순환재를 집진하는 순환배가스 집진기를 더 포함하는 재열증기 방식 석탄 건조 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 석탄 이송컨베이어, 석탄 분류장치, 연료용 석탄 이송컨베이어, 건조용 석탄 이송컨베이어 및 석탄 분배컨베이어에서 석탄의 이송 중에 발생된 분진을 집진하는 반입장 집진기를 더 포함하는 재열증기 방식 석탄 건조 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 유동상 재열기와 연소가스 재열기에서 복수로 설치된 석탄 건조장치로 재열증기를 각각 공급하도록 구성된 재열증기 방식 석탄 건조 시스템.
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