KR101526281B1 - 석탄 건조 장치에서의 이송 석탄 부하 감소를 위한 다단 평탄화 장치 - Google Patents

석탄 건조 장치에서의 이송 석탄 부하 감소를 위한 다단 평탄화 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 재열증기를 이용하여 석탄을 건조시키는 다단의 건조기에서 미분기로부터 다단의 건조기로 투입되는 석탄더미의 부하를 감소시키고 고르게 분산시켜 건조효율을 향상시키기 위한 이송 석탄 부하 감소를 위한 다단 평탄화 장치에 관한 것으로, 한 쌍의 제1구동 스프로킷과 한 쌍의 제1종동 스프로킷이 일정 거리로 이격되어 각각 제1체인들로 체결되고, 제1체인들 사이에 복수의 제1이송플레이트가 힌지 결합되며, 제1구동 스프로킷과 제1종동 스프로킷 사이에 연결된 상측 제2체인 아래에 제1이송플레이트를 수평 지지하는 한 쌍의 제1가이드레일이 설치되고, 제1구동 스프로킷과 제1종동 스프로킷 사이에 연결된 하측 제1체인 아래에 제1이송플레이트를 수평 지지하는 한 쌍의 제2가이드레일이 설치되며, 상기 상측 제1체인 아래에 재열기에서 공급된 재열증기를 분사하는 제1증기챔버가 설치되고, 상기 하측 제1체인 아래에 재열기에서 공급된 재열증기를 분사하는 제2증기챔버가 설치되며, 상기 상측 제1체인 위에 배가스를 포집하는 제1배가스챔버가 설치되고, 상기 하측 제1체인 위에 배가스를 포집하는 제2배가스챔버가 설치된 제1석탄건조기; 및 한 쌍의 제2구동 스프로킷과 한 쌍의 제2종동 스프로킷이 일정 거리로 이격되어 각각 제2체인들로 연결되고, 제2체인들 사이에 복수의 제2이송플레이트가 힌지 결합되며, 제2구동 스프로킷과 제2종동 스프로킷 사이에 연결된 상측 제2체인 아래에 제2이송플레이트를 수평 지지하는 한 쌍의 제3가이드레일이 설치되고, 제2구동 스프로킷과 제2종동 스프로킷 사이에 연결된 하측 제2체인 아래에 제2이송플레이트를 수평 지지하는 한 쌍의 제4가이드레일이 설치되며, 상기 상측 제2체인 아래에 재열기에서 공급된 재열증기를 분사하는 제3증기챔버가 설치되고, 상기 하측 제2체인 아래에 재열기에서 공급된 재열증기를 분사하는 제4증기챔버가 설치되며, 상기 상측 제2체인 위에 배가스를 포집하는 제3배가스챔버가 설치되고, 상기 하측 체인 위에 배가스를 포집하는 제4배가스챔버가 설치된 제2석탄건조기를 포함하고, 상기 제1석탄건조기에서 1차 건조된 석탄을 제2석탄건조기로 투입시켜 2차 건조되도록 이루어진 석탄 건조 장치에 있어서, 기둥 형상의 몸체와, 상기 몸체 정면 중심부에 돌출 형성되어 투입된 석탄더미의 중심을 갈라 좌우로 분산시키는 가름돌기, 및 상기 몸체 양측단을 고정 지지하는 한 쌍의 고정부재를 포함하는 복수의 평탄화기를 포함하되, 상기 복수의 평탄화기는 전방에 설치된 평탄화기가 후방으로 각각 설치되는 평탄화기와 일정 간격을 두고 상기 제1이송플레이트 표면으로부터 일정 높이의 단차를 두고 갈수록 낮게 설치되고, 상기 복수의 평탄화기는 상기 제1이송플레이트의 위를 향하는 표면에서 이송되는 석탄더미를 일정 높이 간격으로 점점 더 낮게 평탄화시켜 이송되는 석탄더미의 부하를 감소시킴과 더불어 제1이송플레이트를 통과하여 분사되는 재열증기가 석탄입자 표면에 고르게 접촉되도록 한 것이다. 본 발명은 석탄을 이송시키는 복수의 이송플레이트 위에 석탄더미를 이송시키면서 이송플레이트에 복수로 관통된 통공을 통하여 분사되는 고온의 재열증기로 석탄에 포함된 수분을 빼앗아 효과적으로 건조시키기 위하여 이송되는 석탄더미의 부하를 감소시키고 고르게 분산 및 평탄화시킴으로써 석탄입자에 고온의 재열증기가 용이하게 접촉되도록 하여 화력발전소의 사용 연료인 석탄 내부와 외부에 잔존하는 수분 제거로 석탄의 불완전연소를 방지할 수 있고, 석탄 열량의 향상과 공해물질의 배출을 최소화하며, 석탄의 수분감소에 따른 자연발화율을 감소시키고, 수요가 적은 저급 석탄의 활용도를 높여 석탄 공급의 안정성을 향상시킨 것이다.

Description

석탄 건조 장치에서의 이송 석탄 부하 감소를 위한 다단 평탄화 장치{Apparatus for Flattening Multi-level for Load Reduction of Transportation Coal in System for Drying Coal}
본 발명은 석탄 건조 장치에서 이송 석탄의 부하를 감소시키는 다단의 평탄화 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 재열증기를 이용하여 석탄을 건조시키는 다단의 건조기에서 미분기를 거쳐 석탄 정량공급기로부터 다단의 건조기로 투입되는 석탄더미의 부하를 감소시키고 고르게 분산시켜 건조효율을 향상시키기 위한 이송 석탄 부하 감소를 위한 다단 평탄화 장치에 관한 것이다.
일반적으로 석탄을 연료로 발전하는 화력발전소에서는 500MW당 대략 180ton/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.
더욱이 분쇄된 석탄을 다단의 건조기, 즉 재열증기를 통과시키는 복수의 관통공이 형성된 컨베이어 또는 복수로 결합된 이송플레이트를 통해 이송시키면서 건조기 아래에서 고온의 재열증기를 분사하여 석탄을 건조시키는 장치에서 투입된 석탄이 고르게 분산되지 않은 상태에서 재열증기를 분사시켜도 석탄에 포함된 수분을 효과적으로 건조시키지 못하는 문제가 발생된다. 이로 인하여 석탄을 건조시키기 위한 건조기의 단수나 길이를 늘려야 하고, 건조를 위한 재열증기의 공급량이 많아져 석탄 건조에 따른 비용 및 시간이 증대되는 문제가 있었다.
본 발명과 관련된 선행기술로서, 특허문헌 1은 저급 석탄 안정화 장치에서 1차 건조된 저급 석탄에 건조 효율을 높이기 위하여 투입되는 중유회 분말과의 균일한 혼합을 위한 물결모양(Wave-type)의 진동유동판이 구비되어 있다. 진동유동판은 저급 석탄과 중유회 분말이 고르게 혼합될 수 있도록 하는 것으로 석탄을 건조시키기 위한 건조증기가 석탄 표면에 일정하게 분사되지 못하여 건조 효율이 저하될 수 있는 문제가 내재되어 있었다.
대한민국 등록특허공보 제10-0960793호(2010.06.03., 공고, 저급 석탄의 고품위화 방법 및 장치)
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 화력발전소의 연료로 사용되는 석탄을 건조기로 이송시키는 동안 재열증기로 건조시키는 석탄 건조 장치에서 건조기에 투입되는 석탄더미를 다단의 평탄화 장치를 통과시키는 동안 부하를 감소시키면서 고른 분포로 평탄하게 이송되도록 함으로써 석탄에 분사되는 재열증기에 의하여 석탄을 효과적으로 건조시키기 위한 것이 목적이다.
또한, 본 발명은 석탄의 효과적인 건조로 석탄의 적정 함수율을 유지할 수 있도록 하여 석탄의 발열량을 높임으로써 화력발전소 보일러의 연소효율을 향상시켜 연료사용량을 절감하기 위한 것이 다른 목적이다.
또한, 본 발명은 석탄에 함유된 수분의 조절로 석탄의 불완전연소로 인한 환경문제를 방지할 수 있도록 하는 건조기술과 화력발전소에 적용이 가능한 기술을 제공하기 위한 것이 또 다른 목적이다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 한 쌍의 제1구동 스프로킷과 한 쌍의 제1종동 스프로킷이 일정 거리로 이격되어 각각 제1체인들로 체결되고, 제1체인들 사이에 복수의 제1이송플레이트가 힌지 결합되며, 제1구동 스프로킷과 제1종동 스프로킷 사이에 연결된 상측 제1체인 아래에 제1이송플레이트를 수평 지지하는 한 쌍의 제1가이드레일이 설치되고, 제1구동 스프로킷과 제1종동 스프로킷 사이에 연결된 하측 제1체인 아래에 제1이송플레이트를 수평 지지하는 한 쌍의 제2가이드레일이 설치되며, 상기 상측 제1체인 아래에 재열기에서 공급된 재열증기를 분사하는 제1증기챔버가 설치되고, 상기 하측 제1체인 아래에 재열기에서 공급된 재열증기를 분사하는 제2증기챔버가 설치되며, 상기 상측 제1체인 위에 배가스를 포집하는 제1배가스챔버가 설치되고, 상기 하측 제1체인 위에 배가스를 포집하는 제2배가스챔버가 설치된 제1석탄건조기; 및 한 쌍의 제2구동 스프로킷과 한 쌍의 제2종동 스프로킷이 일정 거리로 이격되어 각각 제2체인들로 연결되고, 제2체인들 사이에 복수의 제2이송플레이트가 힌지 결합되며, 제2구동 스프로킷과 제2종동 스프로킷 사이에 연결된 상측 제2체인 아래에 제2이송플레이트를 수평 지지하는 한 쌍의 제3가이드레일이 설치되고, 제2구동 스프로킷과 제2종동 스프로킷 사이에 연결된 하측 제2체인 아래에 제2이송플레이트를 수평 지지하는 한 쌍의 제4가이드레일이 설치되며, 상기 상측 제2체인 아래에 재열기에서 공급된 재열증기를 분사하는 제3증기챔버가 설치되고, 상기 하측 제2체인 아래에 재열기에서 공급된 재열증기를 분사하는 제4증기챔버가 설치되며, 상기 상측 제2체인 위에 배가스를 포집하는 제3배가스챔버가 설치되고, 상기 하측 체인 위에 배가스를 포집하는 제4배가스챔버가 설치된 제2석탄건조기를 포함하고, 상기 제1석탄건조기에서 1차 건조된 석탄을 제2석탄건조기로 투입시켜 2차 건조되도록 이루어진 석탄 건조 장치에 있어서, 기둥 형상의 몸체와, 상기 몸체 정면 중심부에 돌출 형성되어 투입된 석탄더미의 중심을 갈라 좌우로 분산시키는 가름돌기, 및 상기 몸체 양측단을 고정 지지하는 한 쌍의 고정부재를 포함하는 복수의 평탄화기를 포함하되, 상기 복수의 평탄화기는 전방에 설치된 평탄화기가 후방으로 각각 설치되는 평탄화기와 일정 간격을 두고 상기 제1이송플레이트 표면으로부터 일정 높이의 단차를 두고 갈수록 낮게 설치되고, 상기 복수의 평탄화기는 상기 제1이송플레이트의 위를 향하는 표면에서 이송되는 석탄더미를 일정 높이 간격으로 점점 더 낮게 평탄화시켜 이송되는 석탄더미의 부하를 감소시킴과 더불어 제1이송플레이트를 통과하여 분사되는 재열증기가 석탄입자 표면에 고르게 접촉되도록 하는 석탄 건조 장치에서의 이송 석탄 부하 감소를 위한 다단 평탄화 장치를 제공한 것이 특징이다.
또한, 본 발명에서, 상기 평탄화기는 제1평탄화기 내지 제4평탄화기로 설치될 수 있다.
또한, 본 발명에서, 상기 제2평탄화기 내지 제4평탄화기는 몸체 좌우측에 각각 관통공이 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에서, 상기 복수의 평탄화기는 제1배가스챔버, 제2배가스챔버, 제3배가스챔버 및 제4배가스챔버 앞단 또는 내부에 각각 설치될 수 있다.
또한, 본 발명에서, 상기 평탄화기는 가름돌기 저부 가장자리 전방으로 돌출된 모서리부가 형성되고, 상기 가름돌기 저부 가장자리 양쪽 측면으로 돌출된 날부가 형성되되, 모서리부에서 날부까지 상부에서 하부로 갈수록 넓어지는 일정 기울기의 경사면이 형성된 분산돌기가 더 형성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 석탄 건조 장치에서의 이송 석탄 부하 감소를 위한 다단 평탄화 장치는 석탄을 이송시키는 복수의 이송플레이트 위에 석탄더미를 이송시키면서 이송플레이트에 복수로 관통된 통공을 통하여 분사되는 고온의 재열증기로 석탄에 포함된 수분을 빼앗아 효과적으로 건조시키기 위하여 이송되는 석탄더미의 부하를 감소시키고 고르게 분산 및 평탄화시킴으로써 석탄입자에 고온의 재열증기가 용이하게 접촉되도록 하여 화력발전소의 사용 연료인 석탄 내부와 외부에 잔존하는 수분 제거로 석탄의 불완전연소를 방지할 수 있고, 석탄 열량의 향상과 공해물질의 배출을 최소화하며, 석탄의 수분감소에 따른 자연발화율을 감소시키고, 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 석탄 건조 장치를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 석탄 건조 장치의 정면을 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 석탄 건조 장치의 측면을 나타낸 구성도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 석탄 건조 장치에서의 다단의 이송 석탄 평탄화기가 설치된 주요 부분을 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 실시 예로, 석탄 건조 장치에서의 이송 석탄 평탄화기를 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 다른 실시 예로, 석탄 건조 장치에서의 이송 석탄 평탄화기를 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 다단의 이송 석탄 평탄화기의 작동을 나타낸 측면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 이송 석탄 평탄화기의 작동을 나타낸 정면도이다.
도 10은 본 발명에 따른 이송 석탄 평탄화기의 작동을 나타낸 평면도이다.
이하, 본 발명에 따른 석탄 건조 장치에서의 이송 석탄 부하 감소를 위한 다단 평탄화 장치에 관한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명은 컨베이어나 이송플레이트 등의 이송장치를 이용하여 석탄을 이송시키면서 건조시킬 때에 이송장치에 투입된 석탄의 부하를 감소시키면서 고르게 분산시켜 건조효과를 높이도록 한 것이다. 더욱이 이송 석탄 평탄화기는 미분된 석탄을 일정량씩 공급하는 석탄 정량공급기에서 석탄 건조 장치의 이송장치로 석탄을 투입하여 석탄을 이송시키는 동안 고온의 재열증기를 분사하여 석탄을 건조시키는 석탄 건조 장치에 설치된다.
도 1에서, 저탄장(200)은 화력발전소의 보일러 연료로 사용하기 위한 석탄을 보관 및 저장하는 곳이다. 석탄은 표면 수분과 내부 수분이 포함되어 있다. 더욱이 저탄장(200)에 저장된 석탄은 주기적으로 물을 뿌려 석탄가루의 비산을 방지하고 있다. 저탄장(200)에 저장된 석탄은 컨베이어시스템 등의 이송수단을 통해 석탄 건조 장치(100)로 이송된다. 이때, 수분이 제거되지 않은 저탄장(200)의 석탄을 석탄 건조 장치와 연결된 건조용 석탄 공급탱크(300)로 옮겨 저장할 수 있을 것이다. 그리고 석탄 공급탱크(300)에 저장된 석탄은 석탄 정량공급기(400)에서 일정량으로 석탄 건조 장치(100)에 공급되도록 한다. 석탄 건조 장치(100)는 복층으로 설치된 제1석탄건조기(110)와 제2석탄건조기(140)를 거쳐 배출되는 석탄을 자연 건조시키기 위한 제3석탄건조기(170)가 포함된다. 제1석탄건조기(110)와 제2석탄건조기(140)는 대략 동일한 구조로 이루어져 있다. 제3석탄건조기(170)를 거치면서 자연 건조된 석탄은 건조석탄 저장조(600)에 저장되었다가 화력발전소(700)의 보일러 연료로 공급된다.
도 2 및 도 4에서, 본 발명에 따른 복수의 다단 이송 석탄 평탄화기(10)가 설치된 석탄 건조 장치(100)의 예를 나타낸 것이다. 석탄 건조 장치(100)는 석탄 정량공급기(400)에서 투입된 석탄을 다단의 건조기, 즉 제1석탄건조기(110)와, 제1석탄건조기에서 건조된 석탄을 2차 건조시키는 제2석탄건조기(140), 그리고 제2석탄건조기에서 건조된 석탄을 자연 건조시킨 후 건조석탄 저장조(600)로 공급하는 제3석탄건조기(170)를 포함한다.
제1석탄건조기(110)는 한 쌍의 제1구동 스프로킷(111)과 한 쌍의 제1종동 스프로킷(112)이 일정 거리로 이격되어 각각 제1체인(113)들로 체결되고, 제1체인(113)들 사이에 복수의 제1이송플레이트(114)가 힌지 결합되며, 제1구동 스프로킷(111)과 제1종동 스프로킷(112) 사이에 연결된 상측 제1체인(113a) 아래에 제1이송플레이트(114)를 수평 지지하는 한 쌍의 제1가이드레일(115)이 설치되고, 제1구동 스프로킷(111)과 제1종동 스프로킷(112) 사이에 연결된 하측 제1체인(113b) 아래에 제1이송플레이트(114)를 수평 지지하는 한 쌍의 제2가이드레일(116)이 설치되며, 상기 상측 제1체인(113a) 아래에 재열기(500)에서 공급된 재열증기를 분사하는 제1증기챔버(120)이 설치되고, 상기 하측 제1체인(113b) 아래에 재열기(500)에서 공급된 재열증기를 분사하는 제2증기챔버(123)가 설치되며, 상기 상측 제1체인(113a) 위에 배가스를 포집하는 제1배가스챔버(124)가 설치되고, 상기 하측 제1체인(113) 위에 배가스를 포집하는 제2배가스챔버(126)가 설치된다.
그리고 제2석탄건조기(140)는 한 쌍의 제2구동 스프로킷(141)과 한 쌍의 제2종동 스프로킷(142)가 일정 거리로 이격되어 각각 제2체인(143)들로 연결되고, 제2체인(143)들 사이에 복수의 제2이송플레이트(144)가 힌지 결합되며, 제2구동 스프로킷(141)과 제2종동 스프로킷(142) 사이에 연결된 상측 제2체인(143a) 아래에 제2이송플레이트(144)를 수평 지지하는 한 쌍의 제3가이드레일(145)이 설치되고, 제2구동 스프로킷(141)과 제2종동 스프로킷(142) 사이에 연결된 하측 제2체인(143b) 아래에 제2이송플레이트(144)를 수평 지지하는 한 쌍의 제4가이드레일(146)이 설치되며, 상기 상측 제2체인(143a) 아래에 재열기(500)에서 공급된 재열증기를 분사하는 제3증기챔버(150)이 설치되고, 상기 하측 제2체인(143b) 아래에 재열기(500)에서 공급된 재열증기를 분사하는 제4증기챔버(153)가 설치되며, 상기 상측 제2체인(143a) 위에 배가스를 포집하는 제3배가스챔버(154)가 설치되고, 상기 하측 제2체인(143b) 위에 배가스를 포집하는 제4배가스챔버(156)가 설치된다.
그리고 제1이송플레이트(114)에는 제1증기챔버(120)와 제2증기챔버(123)에서 분사된 재열증기가 제1이송플레이트(114)를 관통하여 석탄입자에 접촉되도록 복수의 통공(114a)이 형성된다. 제1이송플레이트(114) 상단면 좌우측에는 투입된 석탄더미가 제1이송플레이트(114) 좌측이나 우측 방향으로 흘러내리지 않도록 하는 일정 높이의 가드(114b)가 설치된다. 가드(114b)는 대략 사다리꼴 형상으로 위가 넓고 아래가 좁은 상광하협의 형상이다. 따라서 제1이송플레이트(114)의 가드(114b)는 상호 인접하는 가드(114b)와 상부가 겹쳐지게 된다. 이때, 제1이송플레이트(114)의 가드(114b)는 상호 인접하는 가드(114b)와 대략 지그재그 방향으로 설치되는 것이 좋다. 또한, 제1이송플레이트(114) 하단면 좌우측에는 제1증기챔버(120)와 제2증기챔버(123)에서 분사되는 재열증기가 제1증기챔버(120)와 제2증기챔버(123) 각각의 좌우측으로 분사되어 소실되지 않도록 차폐판(114c)이 설치된다.
또한, 제2이송플레이트(144)에는 제3증기챔버(150)와 제4증기챔버(153)에서 분사된 재열증기가 제2이송플레이트(144)를 관통하여 석탄입자에 접촉되도록 복수의 통공(144a)이 형성된다. 제2이송플레이트(144) 상단면 좌우측에는 투입된 석탄더미가 제2이송플레이트(144) 좌측이나 우측 방향으로 흘러내리지 않도록 하는 일정 높이의 가드(144b)가 설치된다. 가드(144b)는 대략 사다리꼴 형상으로 위가 넓고 아래가 좁은 상광하협의 형상이다. 따라서 제2이송플레이트(144)의 가드(144b)는 상호 인접하는 가드(144b)와 상부가 겹쳐지게 된다. 이때, 제2이송플레이트(144)의 가드(144b)는 상호 인접하는 가드(144b)와 대략 지그재그 방향으로 설치되는 것이 좋다. 또한, 제2이송플레이트(144) 하단면 좌우측에는 제3증기챔버(150)와 제4증기챔버(153)에서 분사되는 재열증기가 제3증기챔버(150)와 제4증기챔버(153) 각각의 좌우측으로 분사되어 소실되지 않도록 차폐판(144c)이 설치된다.
도 4에서, 분진감소기(1)는 석탄 정량공급기(400) 하단에 설치된다. 분진감소기(1)는 제1석탄건조기(110)의 복수 제1이송플레이트(114)의 위를 향하는 표면과 일정 간격을 두고 설치된다. 더욱이 분진감소기(1)는 관 단면이 지그재그 형상이거나 트위스트 형상 또는 나선 형상의 곡관을 통해 석탄 정량공급기(400)에서 공급되는 석탄의 방향을 변화시켜 석탄이 공급되는 속도를 감속시킴과 더불어 석탄을 일정 방향으로 회전시켜 제1이송플레이트(114)의 위를 향하는 표면으로 투하되는 속도를 늦추어 분진 발생을 억제시킨다.
도 6에서, 이송 석탄 평탄화기(10)는 몸체(11)와 몸체 정면 중심부에 돌출 형성되어 투입된 석탄더미의 중심을 갈라 좌우로 분산시키는 가름돌기(12)로 이루어진다. 즉 평탄화기(10)는 기둥 형상의 몸체(11)로 이루어진다. 몸체(11)는 석탄을 이송장치 위에 고르게 분산시킬 수 있는 면이 형성된 다각형 또는 타원형으로 구성되어도 좋다. 그리고 몸체(11) 정면 중심부에는 석탄 정량공급기에서 이송장치로 투입된 석탄더미의 중심을 갈라 좌우로 분산시키는 가름돌기(12)가 돌출 형성된다. 가름돌기(12)는 대략 삼각기둥 형상으로 몸체(11) 전방에 교선을 갖는 모서리가 형성되도록 한다. 따라서 가름돌기(12)에 석탄더미가 접촉되면 석탄입자들은 가름돌기(12)에 의하여 좌우 양측으로 갈라진다. 이는 이송장치 위에 석탄이 투입되면 석탄은 대략 원호 형상으로 쌓인다. 따라서 원호 형상으로 쌓인 석탄더미는 중심부의 밀도가 높아지고 전후 및 좌우로 갈수록 밀도가 낮아지게 된다. 그러므로 가름돌기(12)는 석탄더미의 중심부를 좌우로 가르면서 분산시키는 기능을 수행한다.
가름돌기(12)가 돌출 형성된 몸체(11)는 이송장치 일측에 고정된 한 쌍의 고정부재로 몸체 양측단이 고정 지지되도록 설치한다. 더욱이 이송 석탄 평탄화기(10)는 이송장치 상부에 일정 간격을 두고 설치된다. 그리고 이송 석탄 평탄화기(10)는 이송장치에서 이송되는 석탄더미를 일정 높이로 평탄화시켜 이송장치를 통과하여 분사되는 재열증기가 석탄입자 표면에 고르게 접촉되도록 하는 것이다.
평탄화기(10)는 몸체(11) 양측단을 고정 지지하는 한 쌍의 고정부재(15)가 제1가이드레일(115)에 설치된다. 평탄화기(10)는 복수의 평탄화기(20, 30, 40)와 대략 동일한 구조 및 형상으로 이루어진다. 복수의 평탄화기, 즉 기둥 형상의 몸체(21)와 몸체 정면 중심부에 돌출 형성되어 투입된 석탄더미의 중심을 갈라 좌우로 분산시키는 가름돌기(22)로 이루어진 제2평탄화기(20), 기둥 형상의 몸체(31)와 몸체 정면 중심부에 돌출 형성되어 투입된 석탄더미의 중심을 갈라 좌우로 분산시키는 가름돌기(32)로 이루어진 제3평탄화기(30), 기둥 형상의 몸체(41)와 몸체 정면 중심부에 돌출 형성되어 투입된 석탄더미의 중심을 갈라 좌우로 분산시키는 가름돌기(42)로 이루어진 제4평탄화기(40)는 각각 일정 간격을 두고 설치된다. 더욱이 제1평탄화기(10)에서 제4평탄화기(40)는 제1이송플레이트(114) 표면으로부터 일정 높이의 단차를 두고 갈수록 낮게 설치된다. 예컨대, 제1평탄화기(10) 저면보다 제2평탄화기(20) 저면이 낮고, 제2평탄화기(20) 저면보다 제3평탄화기(30) 저면이 낮으며, 제3평탄화기(30) 저면보다 제4평탄화기(40) 저면이 더 낮게 설치된다.
또한, 제1평탄화기(10)는 저면이 가드(114b) 상단과 대략 일치하는 위치에 설치되고, 제2평탄화기(20) 내지 제4평탄화기(40)는 저면이 각각 가드(114b)보다 아래 위치에 설치된다. 그리고 제2평탄화기(20) 저면보다 제3평탄화기(30) 저면이 더 낮고, 제3평탄화기(30) 저면보다 제4평탄화기(40) 저면이 더 낮은 위치에 설치된다. 따라서 제2평탄화기(20)의 몸체(21) 좌우측에 각각 관통공(23)이 형성되고, 제3평탄화기(30)의 몸체(31) 좌우측에 각각 관통공(33)이 형성되며, 제4평탄화기(40)의 몸체(41) 좌우측에 각각 관통공(43)이 형성되어 이동하는 가드(114b)와 간섭이 없도록 한다.
도 8에서, 복수의 평탄화기(10, 20, 30, 40)는 제1이송플레이트(114)의 위를 향하는 표면에서 이송되는 석탄더미(C)를 일정 높이 간격으로 점점 더 낮게 평탄화시켜 이송되는 석탄더미(C)의 부하를 감소시킴과 더불어 제1이송플레이트(114)를 통과하여 분사되는 재열증기가 석탄입자 표면에 고르게 접촉되도록 한다.
더욱이 도 9a 및 도 10a에서, 분진감소기(1)에서 제1이송플레이트(114) 표면에 투입되어 이송되는 석탄더미(C)는 대략 둥근 원호 형상이다. 이 석탄더미(C)는 제1평탄화기(10)를 거치는 동안 상부가 평탄화되면서 가름돌기(12)에 의하여 양측으로 분산된다. 그리고 도 9b 및 도 10b에서, 제1평탄화기(10)를 거쳐 평탄화된 석탄더미(C)는 제2평탄화기(20)를 거치는 동안 상부가 평탄화되면서 가름돌기(22)에 의하여 양측으로 분산된다. 또한, 도 9c 및 도 10c에서, 제2평탄화기(20)를 거쳐 평탄화된 석탄더미(C)는 제3평탄화기(30)를 거치는 동안 상부가 평탄화되면서 가름돌기(32)에 의하여 양측으로 분산된다. 그리고 도 9d 및 도 10d에서, 제3평탄화기(30)를 거쳐 평탄화된 석탄더미(C)는 제4평탄화기(40)를 거치는 동안 상부가 평탄화되면서 가름돌기(42)에 의하여 양측으로 분산된다. 따라서 둥근 원호 형상의 석탄더미(C)는 제1평탄화기(10)에서 제4평탄화기(40)를 거치면서 제1이송플레이트(114) 면에 대략 동일한 두께로 평탄화되어 이송된다. 그러므로 분진감소기(10)에서 투입된 일정 체적 및 중량을 갖는 석탄더미(C)는 제1평탄화기(10) 내지 제4평탄화기(40)를 거치면서 감소된 부하로 분산되어 평탄화된다.
한편, 도 5에서, 복수의 평탄화기(10, 20, 30, 40)는 제2배가스챔버(126)의 앞단에 설치되어 상측 제1이송플레이트(114)에서 하측 제1이송플레이트(114) 표면으로 낙하된 석탄더미(C)를 분산 및 평탄화시킬 수 있도록 한다. 또한, 복수의 평탄화기(10, 20, 30, 40)는 제3배가스챔버(154)와 제4배가스챔버(156) 앞단에 각각 설치되어 이송되는 석탄더미(C)를 분산 및 평탄화시킬 수 있도록 한다. 더욱이 복수의 평탄화기(10, 20, 30, 40)는 제1배가스챔버(124), 제2배가스챔버(126), 제3배가스챔버(154) 및 제4배가스챔버(156) 내부에 설치될 수도 있다. 따라서 복수의 평탄화기(10, 20, 30, 40)는 제1배가스챔버(124), 제2배가스챔버(126), 제3배가스챔버(154) 및 제4배가스챔버(156)에 설치되어 투입 및 낙하된 석탄더미의 부하를 분산시키고 평탄화시켜 제1이송플레이트(114) 및 제2이송플레이트(144)를 통과하여 분사되는 재열증기가 석탄입자 표면에 고르게 접촉되도록 함으로써 석탄을 보다 효과적으로 건조시킬 수 있도록 하는 것이다.
또한, 도 7에서, 평탄화기(10, 20, 30, 40)는 각각 가름돌기 저부 가장자리 전방으로 돌출된 모서리부(51)가 형성되고, 가름돌기 저부 가장자리 양쪽 측면으로 돌출된 날부(52)가 형성되되, 모서리부(51)에서 날부(52)까지 상부에서 하부로 갈수록 넓어지는 일정 기울기의 경사면이 형성된 분산돌기(50)가 더 형성될 수 있다.
분산돌기(50)는 가름돌기(12) 저부 가장자리 전방으로 돌출된 모서리부(51)가 형성되고, 모서리부(51)에서 가름돌기(12) 저부 가장자리 양쪽 측면으로 돌출된 날부(52)가 형성된다. 분산돌기(50)의 모서리부(51)에서 날부(52)까지 상부에서 하부로 갈수록 넓어지는 일정 기울기의 경사면이 형성된다. 분산돌기(50)는 이송장치에서 이송되는 석탄더미의 중심 부분을 모서리부(51)로 가로질러 밀도가 높은 중심 부분을 갈라놓는다. 분산돌기(50)는 모서리부(11) 및 가름돌기(12)에서 갈라진 석탄더미가 가름돌기(12)를 따라 양쪽으로 분산된 후에 내려오는 석탄을 각각 양측면의 경사면 앞쪽으로 흘러내리도록 하여 석탄더미의 밀도를 일정하게 분산시키고 이송장치 표면에 고르게 펴지도록 한다.
이와 같이 본 발명의 석탄 건조 장치에서의 이송 석탄 부하 감소를 위한 다단 평탄화 장치는 석탄을 이송시키는 복수의 이송플레이트 위에서 석탄더미가 이송되는 동안 이송플레이트에 복수로 관통된 통공을 통하여 분사되는 고온의 재열증기로 석탄에 포함된 수분을 빼앗아 효과적으로 건조시킬 수 있도록 한 것으로, 이송되는 석탄더미의 부하를 감소시키고 고르게 분산 및 평탄화시켜 석탄입자에 고온의 재열증기가 용이하게 접촉되도록 한 장점이 있다.
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.
1: 분진감소기 10, 20, 30, 40: 평탄화기 11, 21, 31, 41: 몸체 12, 22, 32, 42: 가름돌기 23, 33, 43: 관통공 15, 25, 35, 45: 고정부재 50: 분산돌기 51: 모서리부 52: 날부 100: 석탄 건조 장치 110: 제1석탄건조기 111, 141: 구동 스프로킷 112, 142: 종동 스프로킷 113, 113a, 113b, 143, 143a, 143b: 체인 114, 144: 이송플레이트 114a, 144a: 통공 114b, 144b: 가드 114c, 144c: 차폐판 115, 116, 145, 146: 가이드레일 117, 157: 가이드 바 118, 148: 구동모터 119, 149: 감속기 120, 123, 150, 153: 증기챔버 121, 151: 증기공급관 124, 126, 154, 156: 배가스챔버 125, 155: 가스배출관 130, 160: 투입구 131, 161: 배출구 140: 제2석탄건조기 170: 제3석탄건조기 200: 저탄장 300: 건조용 석탄 공급탱크 400: 석탄 정량공급기 500: 재열기 600: 건조석탄 저장조 700: 화력발전소 C: 석탄더미

Claims (5)

  1. 한 쌍의 제1구동 스프로킷과 한 쌍의 제1종동 스프로킷이 일정 거리로 이격되어 각각 제1체인들로 체결되고, 제1체인들 사이에 복수의 제1이송플레이트가 힌지 결합되며, 제1구동 스프로킷과 제1종동 스프로킷 사이에 연결된 상측 제1체인 아래에 제1이송플레이트를 수평 지지하는 한 쌍의 제1가이드레일이 설치되고, 제1구동 스프로킷과 제1종동 스프로킷 사이에 연결된 하측 제1체인 아래에 제1이송플레이트를 수평 지지하는 한 쌍의 제2가이드레일이 설치되며, 상기 상측 제1체인 아래에 재열기에서 공급된 재열증기를 분사하는 제1증기챔버가 설치되고, 상기 하측 제1체인 아래에 재열기에서 공급된 재열증기를 분사하는 제2증기챔버가 설치되며, 상기 상측 제1체인 위에 배가스를 포집하는 제1배가스챔버가 설치되고, 상기 하측 제1체인 위에 배가스를 포집하는 제2배가스챔버가 설치된 제1석탄건조기; 및
    한 쌍의 제2구동 스프로킷과 한 쌍의 제2종동 스프로킷이 일정 거리로 이격되어 각각 제2체인들로 연결되고, 제2체인들 사이에 복수의 제2이송플레이트가 힌지 결합되며, 제2구동 스프로킷과 제2종동 스프로킷 사이에 연결된 상측 제2체인 아래에 제2이송플레이트를 수평 지지하는 한 쌍의 제3가이드레일이 설치되고, 제2구동 스프로킷과 제2종동 스프로킷 사이에 연결된 하측 제2체인 아래에 제2이송플레이트를 수평 지지하는 한 쌍의 제4가이드레일이 설치되며, 상기 상측 제2체인 아래에 재열기에서 공급된 재열증기를 분사하는 제3증기챔버가 설치되고, 상기 하측 제2체인 아래에 재열기에서 공급된 재열증기를 분사하는 제4증기챔버가 설치되며, 상기 상측 제2체인 위에 배가스를 포집하는 제3배가스챔버가 설치되고, 상기 하측 체인 위에 배가스를 포집하는 제4배가스챔버가 설치된 제2석탄건조기를 포함하고,
    상기 제1석탄건조기에서 1차 건조된 석탄을 제2석탄건조기로 투입시켜 2차 건조되도록 이루어진 석탄 건조 장치에 있어서,
    기둥 형상의 몸체와, 상기 몸체 정면 중심부에 돌출 형성되어 투입된 석탄더미의 중심을 갈라 좌우로 분산시키는 가름돌기, 및 상기 몸체 양측단을 고정 지지하는 한 쌍의 고정부재를 포함하는 복수의 평탄화기를 포함하되,
    상기 복수의 평탄화기는 전방에 설치된 평탄화기가 후방으로 각각 설치되는 평탄화기와 일정 간격을 두고 상기 제1이송플레이트 표면으로부터 일정 높이의 단차를 두고 갈수록 낮게 설치되고,
    상기 복수의 평탄화기는 상기 제1이송플레이트의 위를 향하는 표면에서 이송되는 석탄더미를 일정 높이 간격으로 점점 더 낮게 평탄화시켜 이송되는 석탄더미의 부하를 감소시킴과 더불어 제1이송플레이트를 통과하여 분사되는 재열증기가 석탄입자 표면에 고르게 접촉되도록 하는 석탄 건조 장치에서의 이송 석탄 부하 감소를 위한 다단 평탄화 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 평탄화기는 제1평탄화기 내지 제4평탄화기로 설치되는 석탄 건조 장치에서의 이송 석탄 부하 감소를 위한 다단 평탄화 장치.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 제2평탄화기 내지 제4평탄화기는 몸체 좌우측에 각각 관통공이 형성된 석탄 건조 장치에서의 이송 석탄 부하 감소를 위한 다단 평탄화 장치.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 복수의 평탄화기는 제1배가스챔버, 제2배가스챔버, 제3배가스챔버 및 제4배가스챔버 앞단 또는 내부에 각각 설치된 석탄 건조 장치에서의 이송 석탄 부하 감소를 위한 다단 평탄화 장치.
  5. 청구항 2에 있어서, 상기 제1평탄화기 내지 제4평탄화기는 각각 가름돌기 저부 가장자리 전방으로 돌출된 모서리부가 형성되고, 상기 가름돌기 저부 가장자리 양쪽 측면으로 돌출된 날부가 형성되되, 모서리부에서 날부까지 상부에서 하부로 갈수록 넓어지는 일정 기울기의 경사면이 형성된 분산돌기가 더 구비된 석탄 건조 장치에서의 이송 석탄 부하 감소를 위한 다단 평탄화 장치.
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