KR101522213B1 - 가스화 장치 및 가스화 방법 - Google Patents

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Abstract

가스화 장치 및 가스화 방법에 관한 것으로, 연료를 가스화하는 반응기, 상기 반응기에 연료를 공급하는 연료 공급부 및 연료 내 수분을 에어로졸화해서 상기 반응기에서의 반응성을 향상시키도록 연료를 분무해서 미립화하는 분산판을 포함하는 구성을 마련하여, 비등 현상 또는 전기분무 현상을 이용해서 연료를 에어로졸화시켜 반응기에 균일하게 공급할 수 있고, 반응기에 공급하기 이전에 연료와 수분을 예열하고 중저온 산화를 통해 연료를 개질하여 가스화 반응 효율을 높일 수 있다는 효과가 얻어진다.

Description

가스화 장치 및 가스화 방법{GASIFYING APPARATUS AND GASIFYING METHOD}
본 발명은 가스화 장치 및 가스화 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가스화기에 저급오일이 적용된 연료와 공기를 예열해서 반응기에 공급하여 가스화하는 가스화 장치 및 가스화 방법에 관한 것이다.
액체 연료를 가스화(gasifying) 또는 크래킹(cracking)하여 다른 형태의 연료로 전환하는 기술은 화학공정에서 비교적 오랜 역사를 가진 기술이다.
근래에는 사용되는 액체 연료가 점점 다변화되고 있는 추세로서, 폐식용유 등과 같은 폐유, 그리고 바이오매스를 열분해하여 얻은 바이오 열분해 오일, 저급 석탄 슬러리(slurry) 등으로 연료가 확장되고 있다.
이들 연료들을 가스화하면, 일산화탄소, 수소, 메탄 등으로 이루어진 합성가스(syngas)를 얻게 되며, 이들 연료들을 촉매 등을 사용하여 변환하면 고부가가치의 액상 또는 가스 연료나 화학물질(chemical)을 얻을 수 있다.
특히, 최근에는 저급의 액상 연료에서 다양한 고부가 제품(product)를 얻어내는 복합 발전(polygeneration) 시스템의 중요성이 대두되면서 가스화 기술의 중요성은 더욱 높아지고 있다.
가스화 기술의 경우, 연료가 대부분 고체인 경우가 많고, 이 경우 고정층, 유동층, 분류층 등의 방법을 사용한다.
이 중에서 분류층은 고체 연료를 미분화하여 공기, 산소, 스팀 또는 이들 가스들의 혼합물인 가스화제(gasifying agent)와 반응시켜 가스화한다.
액상 연료를 가스화하는 경우에도 대부분 분류층을 사용하는데, 고상 연료 분류층 가스화와 다른 점은 고상 연료의 경우 연료를 미분화하여 투입하는 반면, 액상 연료를 노즐을 통해 미립화하여 반응기에 공급한다는 점이다.
이러한 액상 연료 또는 고상 연료를 미립화한 연료의 경우, 이들을 분무시켜 가스화제와 반응시키는 버너의 설계가 매우 중요하다.
본 출원인은 하기의 특허문헌 1 및 특허문헌 2 등 다수에 가스화 장치에 적용되는 다단 연소 버너 및 연소 시스템의 구성을 개시하여 출원한 바 있다.
대한민국 특허 등록번호 제10-1180468호(2012년 9월 7일 공고) 대한민국 특허 공개번호 제10-2010-0108300호(2010년 10월 6일 공개)
한편, 종래기술에 따른 가스화기 중에서 유동층 가스화기는 반응기 내부에 층물질을 넣고 반응기 하단에서 일정량의 공기를 공급하여 고체 또는 액체 상태의 층물질을 유체와 유사한 거동을 가지게 한다.
이러한 유동층 가스화기에 연료를 미립화 및 예열해서 공급하여 가스화 효율을 향상시키는 기술의 개발이 필요한 실정이다.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 가스화기에 연료 및 가스화제를 예열해서 공급하여 가스화 효율을 향상시킬 수 있는 가스화 장치 및 가스화 방법을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 가스화 장치는 연료를 가스화하는 반응기, 상기 반응기에 연료를 공급하는 연료 공급부 및 연료 내 수분을 에어로졸화해서 상기 반응기에서의 반응성을 향상시키도록 연료를 분무해서 미립화하는 분산판을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 가스화 방법은 (a) 연료를 분산판에 마련된 노즐을 통해 분무해서 미립화하여 에어로졸화하는 단계, (b) 상기 (a)단계에서 에어로졸화한 연료를 반응기에 균일하게 공급하는 단계 및 (c) 상기 반응기 내부에서 고온 층물질과 혼합하여 부분 산화를 포함한 가스화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 가스화 장치 및 가스화 방법에 의하면, 연료에 포함된 수분에 의한 폭발적인 비등 현상을 통한 액체 연료의 에어로졸화를 촉진하거나 또는 전기분무 현상을 이용해서 연료의 에어로졸화를 증대하며, 반응기에 공급하기 이전에 연료와 수분을 예열하여 반응기에 균일하게 공급하는 동시에 가스화 반응을 촉진할 수 있다는 효과가 얻어진다.
즉, 본 발명에 의하면, 열 전달부재를 이용해서 반응기의 열을 윈드 박스로 공급하거나, 배출되는 합성가스의 열 또는 반응기에서 발생하는 자체 열을 이용해서 연료를 예열할 수 있다는 효과가 얻어진다.
이에 따라, 본 발명에 의하면, 예열된 연료를 반응기에 보다 균일하게 공급함으로써, 가스화 반응성을 향상시키고, 연료의 전처리를 통해 가스화 반응 효율을 향상시키는 효과가 얻어진다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 가스화 장치의 구성도,
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 가스화 장치의 가스화 방법을 단계별로 설명하는 공정도.
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 가스화 장치의 구성도,
도 4는 도 3에 도시된 분산판의 확대도,
도 5는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 가스화 장치의 구성도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 가스화 장치 및 가스화 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
[제1 실시 예]
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 가스화 장치의 구성도이다.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 가스화 장치(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 연료와 가스화제 및 수분을 포함하는 연료를 예열하여 에어로졸화하는 연료 공급부(20) 및 에어로졸화된 연료를 부분 산화시켜 가스화하는 반응기(30)를 포함할 수 있다.
상기 연료는 바이오매스 열분해 오일, 폐식용유, 폐윤활유, 흑액과 같은 저급 오일로 적용될 수 있다.
상기 가스화제는 액상 연료나 고상 슬러리 연료를 가스화하기 위하여 연료와 함께 불어 넣는 기체 상태의 물질로서, 공기, 증기, 산소, 이산화탄소 또는 그들의 혼합물을 포함할 수 있다.
연료 공급부(20)는 연료, 연료 내 수분 및 가스화제를 혼합하고, 예열 및 하전 기능을 갖는 윈드 박스(wind box)(21)를 포함하고, 윈드 박스(21)에는 연료와 가스화제를 각각 공급하는 공급관(도면 미도시)이 연결될 수 있다.
본 실시 예에서 연료는 수분을 함유한 저급 오일로 적용됨에 따라, 수분을 포함한 상태로 공급되거나, 필요에 따라 적정량의 수분을 연료에 추가하여 혼합된 상태로 공급될 수 있다.
연료 공급부(20)와 반응기(30) 사이에 연료를 예열하기 위해 반응기(30)에서 발생한 열을 연료 공급부(20)로 전달하는 열 전달부재(22)가 설치된다.
본 실시 예에서 열 전달부재(22)는 고온 히트 파이프(heat pipe)로 마련될 수 있다.
상기 고온 히트 파이프는 약 700 내지 900℃의 고온에서 작동하는 반응기(30)의 열을 연료 공급부(20)로 전달한다.
이와 같이, 연료 공급부(20)는 열 전달부재(22)를 통해 반응기(30)로부터 열을 전달받아 내부의 온도를 적어도 물의 비등점 이상인 연료의 비등점, 예컨대 약 100 내지 200℃의 온도로 유지한다.
이에 따라, 연료 공급부(20)에 공급되는 수분은 폭발적으로 기화해서 연료 내 오일의 에어로졸화를 촉진하고, 연료는 수분과 함께 에어로졸화되어 비산된다.
에어로졸(aerosol)은 연기나 안개처럼 기체 중에 고체 또는 액체의 미립자가 분산 부유하고 있는 상태를 말하는 것으로, 에어로졸 입자는 체적에 비해 큰 표면적을 가지므로, 반응성이 풍부한 특징을 갖는다.
이와 같이, 본 발명은 연료와 연료 내 수분의 비등 현상을 이용해서 저급 오일 연료를 에어로졸화하여 가스화기에 공급함에 따라 가스화기 내부에 연료를 보다 균일하게 공급할 수 있고, 용이하게 가스화할 수 있다.
한편, 연료를 각각 적절한 온도조건에서 하전(荷電)을 시켜줄 경우, 연료 내 수분 및 오일의 하전량이 표면장력보다 크면 전기분무(electro spray) 형태의 균일한 에어로졸을 만들 수 있다.
이를 위해, 본 실시 예에서는 윈드 박스(21) 내부에 전기분무 형태의 액적을 생성하여 에어로졸화는 대전판(23)이 마련될 수 있다.
대전판(23)은 전원을 공급받아 연료를 하전시키는 기능을 한다.
이러한 대전판(23)은 하기의 실시 예들에서 설명할 분산판과 동일하게 구성되어 분산판의 기능을 수행할 수 있다.
이에 따라, 윈드 박스(21) 내부의 연료는 열 전달부재(22)를 통해 전달되는 열에 의한 비등 현상 및 대전판(23)의 노즐에 의한 전기분무 현상에 의해 균일하게 에어로졸화될 수 있다.
다음 도 2를 참조하여 본 발명의 제1 실시 예에 따른 가스화 장치의 가스화 방법을 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 가스화 장치의 가스화 방법을 단계별로 설명하는 공정도이다.
먼저, 열 전달부재(22)는 반응기(30) 내부의 열을 연료 공급부(20)의 윈드 박스(21)에 전달한다(S10).
이에 따라, 윈드 박스(21)는 연료의 비등점 부근의 온도로 가열되어 공급관을 통해 공급되는 연료 및 가스화제를 예열한다(S20).
그러면, 윈드 박스(21)에 공급되는 연료에 포함된 수분이 먼저 폭발적으로 기화되고, 연료 내 오일 입자는 수분과 함께 비산된다.
이때, 연료 공급부(20)는 연료가 보다 균일하게 비산될 수 있도록 연료와 수분의 비율을 최적화하기 위해, 연료에 수분을 추가해서 공급할 수 있다.
대전판(23)은 전원을 공급받아 연료를 하전시킨다(S30).
이에 따라, 윈드 박스(21) 내부의 연료는 열 전달부재(22)를 통해 전달되는 열에 의한 비등 현상 및 대전판(23)에 의한 전기분무 현상에 의해 균일하게 에어로졸화되어 반응기(30)로 공급된다(S40).
이때, 에어로졸화된 연료는 반응기(30) 내부에 균일하게 미립화된다(S50).
반응기(30)는 에어로졸화되어 균일하게 미립화된 연료 및 가스화제의 혼합물물을 고온 층물질 내부에서 반응시켜 가스화한다(S60).
상기한 바와 같은 과정을 통하여, 본 발명은 반응기의 열을 이용해서 연료와 가스화제를 예열하고, 비등 현상 및 전기분무 현상을 이용해서 연료를 에어로졸화시켜 반응기에 균일하게 공급할 수 있다.
한편, 본 실시 예에서는 열 전달부재를 이용한 예열의 결과로 비등 현상과 대전판에 의한 결과로 전기분무 현상을 이용하는 것으로 설명하였지만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
즉, 본 발명은 비등 현상만을 이용하거나 전기분무 현상만을 이용하도록 열 전달부재와 대전판 중에서 어느 하나만을 마련하도록 변경될 수도 있다.
그리고 본 발명은 윈드 박스 내부에서 전기분무 현상을 이용해 연료와 수분을 에어로졸화하는 대신에, 반응기에 공급되는 과정에서 전기분무 현상을 이용해 연료와 수분을 에어로졸화하도록 변경될 수도 있다.
[제2 실시 예]
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 가스화 장치의 구성도이고, 도 4는 도 3에 도시된 분산판의 확대도이다.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 가스화 장치(10)는 상기의 제1 실시 예에 따른 가스화 장치와 유사하게 구성되고, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 열 전달부재(22)를 제거하고 윈드 박스(21)에 공급된 수분과 연료 및 가스화제를 반응기(30) 내부로 분사해서 미립화하는 분산판(32)을 포함할 수 있다.
반응기(30)는 도 3에 도시된 바와 같이, 연료와 혼합되어 가스화 반응하는 고온 층 물질(31)과 윈드 박스(21)로부터 연료와 가스화제를 공급받아 반응기(30) 내부로 분산시키는 분산판(32)을 포함할 수 있다.
일반적으로, 가스화 공정은 반응 및 생성물의 목적에 따라 가스화기 및 조업조건이 결정되며 가스화기의 종류에 따라 분류층(Entrained bed), 유동층(Fluidized bed), 이동층/고정층(Moving/Fixed bed)으로 구분된다.
본 실시 예에서 반응기(30)는 유동층 반응기로 마련될 수 있다.
분산판(32)은 도 4에 도시된 바와 같이, 원판 형상으로 형성되고, 분산판(32)의 상부에는 연료를 분사하는 적어도 하나 이상의 노즐(33)이 설치될 수 있다.
노즐(33)은 연료를 분사하여 미립화된 스프레이 형태 액적을 형성해서 반응기 내부로 균일하게 공급하는 기능을 한다.
이러한 분산판(32)은 반응기(30) 내부에 마련된 고온 층물질(31)이 윈드 박스(21)로 침투하는 것을 방지하고, 연료와 가스화제를 반응기(30) 내부로 균일하게 공급하는 기능을 한다.
이에 따라, 반응기(30)는 고온 층물질(31)과 균일하게 분산된 연료, 수분 및 가스화제를 혼합해서 가스화할 수 있다.
[제3 실시 예]
도 5는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 가스화 장치의 구성도이다.
본 발명의 제3 실시 예에 따른 가스화 장치(10)는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기의 제1 및 제2 실시 예에 따른 가스화 장치와 유사하게 구성되고, 다만 열 전달부재(22) 대신에 반응기(30)에서 배출되는 합성가스의 열을 회수하여 연료를 예열하는 예열부(40)를 포함할 수 있다.
예열부(40)는 연료 탱크(41)로부터 공급되는 연료를 임시 저장하고 합성가스의 열을 회수해서 임시 저장된 연료를 가열하여 예열하는 열교환기(heat exchanger)의 기능을 한다.
이를 위해, 예열부(40)는 반응기(30)에서 합성가스를 배출하는 배출라인(42) 상에 설치되고, 예열부(40)의 일측에는 연료 탱크(41)로부터 연료를 공급받는 공급라인(43)이 연결될 수 있다.
여기서, 예열부(40)는 내부에 저장된 연료를 물의 비등점보다 높은 연료의 비등점에 대응되도록 미리 설정된 기준온도범위, 예컨대 약 100 내지 200℃로 예열할 수 있다.
윈드 박스(21) 또는 예열부(40)에는 공기를 공급해서 버블(bubble)을 형성하도록 공기 공급관이 연결될 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 윈드 박스 또는 예열부 내부에서 버블을 형성해서 저급오일로 마련된 연료를 공기에 포함시켜 분산판으로 투입함으로써, 예열된 연료의 버블링 과정에서 변화하는 증기압을 이용해서 윈드 박스 내부의 공기에 연료를 살포(seeding)하여 균일하게 공급할 수 있다.
한편, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 가스화 장치(10)는 예열부(40)에 저장되는 연료량을 조절하는 연료량 조절부(50)를 더 포함할 수 있다.
연료량 조절부(50)는 반응기(30) 하부의 압력을 감지하는 제1 압력감지센서(51), 예열부(50)에서 예열된 연료를 반응기(30)로 공급하도록 펌핑 동작하는 펌핑유닛(52), 펌핑유닛(52)의 동작에 의해 예열부(40)에서 반응기(30)로 연료공급라인(53)을 따라 공급되는 연료의 압력을 감지하는 제2 압력감지센서(54), 제1 및 제2 압력감지센서(51,54)에서 감지된 압력 차를 이용해서 예열부(40)에 저장된 연료량을 산출하는 산출유닛(55) 및 산출된 연료량에 따라 연료 탱크(41)에서 예열부(40)로 공급되는 연료의 유량을 조절하는 조절유닛(56)을 포함할 수 있다.
그리고 본 발명의 제3 실시 예에 따른 가스화 장치(10)는 예열부(40)에 저장된 연료가 과열되는 것을 방지하기 위해, 예열부(40)를 거쳐 배출되는 합성가스의 유량을 조절하여 예열부(40)에서 예열되는 연료의 온도를 조절하는 가스유량 조절부(60)를 더 포함할 수 있다.
가스유량 조절부(60)는 배출라인(42) 상에서 예열부(40)의 후단에 연결되고 예열부(40)를 거쳐 배출되는 합성가스의 유량을 조절하도록 개폐 동작하는 개폐 모듈(61), 예열부(40)에서 예열된 연료의 온도를 감지하는 온도감지센서(62), 온도감지센서(62)에서 감지된 연료의 온도에 기초해서 개폐 모듈(61)을 구동하는 구동모듈(63) 및 배출라인(42)을 통해 배출되는 합성가스를 바이패스시키는 바이패스라인(64)을 포함할 수 있다.
구동모듈(63)은 예열부(40)에서 예열된 연료의 온도와 미리 설정된 기준온도를 비교하고, 비교결과에 따라 배출라인(42)의 개도량을 조절하도록 개폐 모듈(61)을 구동할 수 있다.
바이패스라인(64)은 반응기(30)와 예열부(40) 사이에서 배출라인(42)으로부터 분기되고, 개폐 모듈(61)의 후단에서 배출라인(42)과 합류되도록 연결될 수 있다.
이러한 바이패스라인(64)은 개폐 모듈(61)이 폐쇄되는 경우, 합성가스를 정상적으로 배출하는 기능을 한다.
표 1은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 가스화 장치에서 저급 오일의 원시료와 원시료의 예열 및 버블링을 통해 중저온에서 산화시킨 중저온 산화 시료의 가스화 특성을 측정한 결과 테이블이다.
공기혼합비 0.27~0.28 0.34~0.35
연료 원시료 중저온
산화 시료		 원시료 중저온
산화 시료
수소(H2) 10.59 14.29 9.61 12.74
일산화탄소(CO) 11.19 17.56 10.57 15.13
표 1에는 점화원으로 공급되는 연료에 대한 공기의 혼합비(Equivalence Ratio)가 약 0.27 내지 0.28인 경우와 약 0.34 내지 0.35인 경우, 저급 오일의 원시료와 중저온 산화 시료의 가스화 특성이 기재되어 있다.
저급 오일의 원시료를 약 100 내지 200℃로 예열하고 버블링을 통해서 적절한 공기를 공급하여 중저온 산화 조건을 형성하는 경우, 연료의 화학적 변화를 통한 개질 및 연료 내 산소(O2) 성분이 증가하는 함산소화에 따라 가스화 반응성이 향상된다.
이로 인해, 표 1에 기재된 바와 같이, 저급 오일의 원시료가 중저온에서 산화된 후 이를 가스화한 합성가스 내 주요 성분인 수소(H2)와 일산화탄소(CO)의 조성이 증가함을 확인할 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 반응기에서 배출되는 합성가스의 열을 회수해서 연료를 예열하고 산화제의 일부를 예열된 연료에 버블 형태로 공급하여 연료를 중저온에서 산화시켜 연료의 일부를 개질하거나 함산소 연료 형태로 반응기로 공급함으로써, 가스화 반응성을 향상시킬 수 있다.
한편, 상기의 제3 실시 예에서는 반응기(30)에 연료를 공급하는 공급라인(43) 상에 예열부(40)를 마련하는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 예열부(40)를 반응기(30) 내부에 마련해서 가스화 운전 과정에서 발생하는 열을 이용하여 연료를 예열한 후, 반응기(30)로 공급하도록 변경될 수도 있다.
그리고 본 발명은 반응기(30)에서 발생하는 자체 열을 이용해서 반응기(30)의 온도를 가스화 운전 시 반응기(30)의 운전 온도, 예컨대 약 700 내지 900℃로 유지해서 가스화 반응성을 향상시키도록 변경될 수도 있다.
또한, 본 발명은 상기의 제1 실시 예에서 설명한 바와 같이, 윈드 박스(21) 내부에 대전판(23) 또는 분산판(32)을 설치하고 반응기(30) 외부 또는 내부에 예열부(40)를 마련해서 연료를 예열하거나, 반응기(30)의 자체 열을 이용해서 가스화 운전시 반응기(30)의 운전 온도로 유지하도록 변경될 수도 있다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
본 발명은 반응기에 공급되기 전에 연료와 가스화제를 예열하고, 비등 현상 또는 전기분무 현상을 이용해서 연료를 에어로졸화시켜 반응기에 균일하게 공급하는 가스화 장치 기술에 적용된다.
10: 가스화 장치 20: 연료 공급부
21: 윈드 박스 22: 열 전달부재
23: 대전판 30: 반응기
31: 고온 층물질 32: 분산판
33: 노즐 40: 예열부
41: 연료 탱크 42: 배출라인
43: 공급라인 50: 연료량 조절부
51,54: 제1,제2 압력감지센서
52: 펌핑 유닛 53: 연료공급라인
55: 산출유닛 56: 조절유닛
60: 가스유량 조절부 61: 개폐 모듈
62: 온도감지센서 63: 구동모듈
64: 바이패스라인

Claims (19)

  1. 연료를 가스화하는 반응기,
    상기 반응기에 연료를 공급하는 연료 공급부 및
    연료 내 수분을 에어로졸화해서 상기 반응기에서의 반응성을 향상시키도록 연료를 분무해서 미립화하는 분산판을 포함하고,
    상기 분산판은 전원을 공급받아 전기분무 형태의 액적을 생성하여 연료를 하전시켜 에어로졸화하는 것을 특징으로 하는 가스화 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 연료 공급부는 연료 및 가스화제를 혼합하는 윈드 박스를 포함하고,
    상기 윈드 박스에는 연료 및 가스화제를 각각 공급하는 공급관이 연결되는 것을 특징으로 하는 가스화 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 분산판은 상기 반응기에 설치되고,
    상기 연료 내 수분의 비등 현상을 이용해서 상기 윈드 박스에 공급된 연료를 상기 반응기 내부로 미립화하여 분사하는 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스화 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 분산판은 상기 윈드 박스 내부에 설치되고,
    상기 윈드 박스 내부로 연료와 가스화제를 분사하는 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스화 장치.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 연료 공급부로 공급되는 연료를 예열하는 예열수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스화 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 예열수단은 상기 반응기에서 발생한 열을 윈드 박스로 공급하는 열 전달부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스화 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 예열수단은 상기 반응기에서 배출되는 합성가스의 열을 회수하고 회수된 열을 이용하여 연료를 예열해서 상기 반응기 또는 윈드 박스로 공급하는 예열부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스화 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 예열부에 저장된 연료의 양을 일정하게 유지하도록 상기 반응기 내부의 압력과 상기 예열부에서 반응기로 공급되는 연료의 압력 차에 따라 상기 예열부로 공급되는 연료량을 조절하는 연료량 조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스화 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 예열부의 온도를 미리 설정된 기준온도범위로 유지하도록 상기 예열부를 거쳐 배출되는 합성가스의 유량을 조절하는 가스유량 조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스화 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 윈드 박스 또는 예열수단에는 공기를 공급해서 버블을 형성하도록 공기 공급관이 연결되는 것을 특징으로 하는 가스화 장치.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 예열수단은 상기 반응기 내부에서 발생하는 열을 이용해서 연료를 예열하여 상기 반응기로 공급하도록 반응기 내부에 마련되는 것을 특징으로 하는 가스화 장치.
  12. 삭제
  13. (a) 연료를 분산판에 마련된 노즐을 통해 분무해서 미립화하여 에어로졸화하는 단계,
    (b) 상기 (a)단계에서 에어로졸화한 연료를 반응기에 균일하게 공급하는 단계 및
    (c) 상기 반응기 내부에서 고온 층물질과 혼합하여 부분 산화를 포함한 가스화하는 단계를 포함하고,
    상기 (a)단계에서 상기 분산판은 전원을 공급받아 전기분무 형태의 액적을 생성하여 연료를 하전시켜 에어로졸화하는 것을 특징으로 하는 가스화 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 (b)단계는 상기 반응기의 가스화 운전시 발생하는 열을 윈드 박스로 전달해서 연료를 예열하고, 예열된 연료를 상기 반응기 또는 윈드 박스로 공급하는 것을 특징으로 하는 가스화 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 (b)단계는 상기 반응기에서 배출되는 합성가스의 열을 회수해서 연료를 예열하고, 예열된 연료를 상기 반응기로 공급하는 것을 특징으로 하는 가스화 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 (b)단계는 상기 반응기의 가스화 운전시 발생하는 열을 이용해서 반응기 내부에 마련된 예열부에서 연료를 예열하고, 예열된 연료를 상기 반응기로 공급하는 것을 특징으로 하는 가스화 방법.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 (b)단계는 상기 반응기의 가스화 운전시 발생하는 자체 열을 이용해서 상기 반응기의 온도를 운전시 온도로 유지하는 것을 특징으로 하는 가스화 방법.
  18. 삭제
  19. 제13항에 있어서,
    상기 (a)단계는 중저온 부분산화 과정을 통해 연료의 일부를 개질하고 연료에 산소가 포함되는 함산소 연료화를 통해 가스화 효율을 높이도록 윈드 박스 또는 예열부에 공기를 공급해서 버블을 형성하는 것을 특징으로 하는 가스화 방법.
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