KR101674983B1 - Multi-stage fluidized bed coal dryer and coal drying method using it - Google Patents
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Abstract
본 발명은 잉여가스 또는 폐가스를 석탄 유동화 및 건조에 활용할 수 있는 다단 유동층 석탄건조장치와 이를 이용한 석탄건조방법에 관한 것이다.
다단 유동층 석탄건조장치는, 석탄공급부를 통해 본체부의 내부공간으로 석탄을 공급하고, 공급된 석탄이 회류부에 의하여 본체부의 내부공간을 회류하는 동안 가스공급부를 통해 공급된 고온가스에 의해 건조되며, 석탄을 건조시킨 고온가스는 가스배출부로 배출되고, 건조된 석탄은 석탄배출부를 통해 배출된다.
이로부터 석탄이 다단 유동층 석탄건조장치 내에서 석탄의 총 체류시간을 증가시키고, 다단 유동층 석탄건조장치의 설치면적을 감소시키며, 고온가스가 가진 현열을 최대한 활용함으로써, 다단 유동층 석탄건조장치의 건조효율을 높일 수 있다.The present invention relates to a multi-stage fluidized-bed coal drying apparatus capable of utilizing surplus gas or waste gas for coal fluidization and drying, and a coal drying method using the same.
The multistage fluidized-bed coal drying apparatus supplies coal to the internal space of the main body through the coal supplying section and is dried by the hot gas supplied through the gas supplying section while the supplied coal flows through the internal space of the main body section by the returning section, The hot gas from which the coal is dried is discharged to the gas discharge portion, and the dried coal is discharged through the coal discharge portion.
From this, it is possible to increase the total residence time of coal in the multi-stage fluidized-bed coal drying apparatus, reduce the installation area of the multistage fluidized-bed coal drying apparatus, maximize the sensible heat of the hot gas, .
Description
본 발명은 석탄건조장치와 이를 이용한 석탄건조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고온의 잉여가스 또는 폐가스를 석탄 유동화 및 건조에 활용할 수 있는 다단 유동층 석탄건조장치와 이를 이용한 석탄건조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a coal drying apparatus and a coal drying method using the same, and more particularly, to a multi-stage fluidized-bed coal drying apparatus capable of utilizing a surplus gas or waste gas at a high temperature for coal fluidization and drying, and a coal drying method using the same.
전 세계적으로 화력발전을 위해 석탄연료를 많이 사용하고 있다. 일반적으로 석탄은 석탄에 포함된 수분과 발열량에 따라 무연탄, 역청탄, 아역청탄 및 갈탄으로 나뉜다. 이 중에서도 아역청탄과 갈탄은 석탄에 포함된 수분이 높고, 발열량이 적어 저급탄이라 칭한다. 최근 석탄 가격의 상승으로 가격이 낮은 저급탄의 활용가능성과 경제성을 높이기 위한 노력이 계속되고 있다. 따라서 저급탄의 활용도를 높이기 위해 석탄을 건조하는 것에 대한 관심이 높아지고 있다.Worldwide coal fuels are used extensively for thermal power generation. Generally, coal is divided into anthracite, bituminous coal, bituminous coal and lignite depending on the moisture and calorific value contained in the coal. Among these, bituminous coal and lignite are called low-grade coal because the water contained in coal is high and the calorific value is low. In recent years, efforts have been made to increase the availability of low-priced coal, which is low in price due to the rise in coal prices, and to improve the economy. Therefore, there is a growing interest in drying coal to improve the utilization of low grade coal.
석탄의 건조를 위해 다양한 열교환장치가 이용될 수 있다. 주로 로타리 킬른, 긴 슬롯 건조기, 호퍼 건조기, 이동층 건조기, 유동층 건조기 등의 석탄건조방법이 적용되었다. 이 중에서도 높지 않은 온도의 잉여가스 또는 폐가스를 석탄 유동화 및 건조에 활용할 수 있는 기포 유동층을 이용한 유동층 건조장치가 많이 이용되고 있다.A variety of heat exchangers may be used to dry the coal. A coal drying method such as a rotary kiln, a long slot dryer, a hopper dryer, a moving bed dryer, and a fluidized bed dryer was applied. Among these, a fluidized bed drying apparatus using a bubble fluidized bed capable of utilizing surplus gas or waste gas at a high temperature for coal fluidization and drying is widely used.
기존의 유동층 건조장치는 도 1과 같이 석탄공급부를 통해 유동층 건조장치로 공급된 석탄이 유동층 건조장치 하부에서 분사된 고온가스에 의해 석탄유동층을 이루어 유동층 건조장치 내부에 체류하면서 건조된 후 석탄 배출부를 통해 배출된다.As shown in FIG. 1, the conventional fluidized-bed drying apparatus is constructed such that the coal supplied to the fluidized-bed drying apparatus through the coal supply unit forms a coal fluidized bed by the hot gas injected from the lower part of the fluidized bed drying apparatus, ≪ / RTI >
그러나 기존의 유동층 건조장치는 석탄의 유동 체류시간을 충분히 확보하기 위해 유동층 건조장치의 설치면적을 확장시켜야 하는 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 유동층 내에 여러 개의 격막을 설치하는 방법을 시도하였으나 건조장치의 면적 감소에는 한계가 있었다. However, the conventional fluidized bed drying apparatus has a problem that the installation area of the fluidized bed drying apparatus must be enlarged in order to sufficiently secure the flow residence time of the coal. To solve these problems, attempts have been made to install several diaphragms in the fluidized bed, but there has been a limit to the area reduction of the drying apparatus.
또한 기존의 유동층 건조장치는 고온가스가 유동층 건조장치의 하부에서 분사된 후 석탄을 빨리 통과하여 배출되므로 고온가스가 가지고 있는 현열을 석탄건조에 충분히 이용하지 못하는 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 유동층 건조장치 내부에 고온의 증기나 물 등이 관 내부에 흐르는 열교환기를 설치하였으나 고온가스가 가진 현열을 충분히 이용하지 못하는 문제점은 여전히 남아있었다.In addition, since the conventional fluidized bed dryer discharges high-temperature gas through the bottom of the fluidized-bed dryer and then discharges the coal quickly, the sensible heat of the high-temperature gas can not sufficiently be used for drying the coal. In order to solve these problems, a heat exchanger in which a high temperature steam or water flows in the inside of the fluidized bed dryer has been installed, but the problem that the sensible heat of the hot gas can not be fully utilized remains.
상술한 배경기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 석탄이 석탄건조장치 내부를 회류하여 건조될 수 있도록 상하로 이격된 복수의 체류플레이트가 구비된 다단 유동층 석탄건조장치와 이를 이용한 석탄건조방법을 제공함에 그 목적이 있다.In order to solve the problems of the background art described above, the present invention provides a multi-stage fluidized-bed coal drying apparatus having a plurality of retention plates spaced up and down so that coal can be recirculated and dried in the coal drying apparatus, and a coal drying method using the same The purpose is to provide.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다단 유동층 석탄건조장치는, 내부공간을 갖는 본체부; 상기 본체부의 상부로 석탄을 공급하는 석탄공급부; 상기 본체부의 하부로 석탄을 배출하는 석탄배출부; 상기 석탄공급부에서 공급된 석탄이 상기 내부공간을 회류하여 상기 석탄배출부를 통해 배출되도록 상기 내부공간에 상하로 이격되어 수평으로 배치된 복수의 체류플레이트와 상기 본체부의 내벽과 상기 복수의 체류플레이트 사이에 석탄이 하부로 흐를 수 있는 유동공간을 구비한 회류부; 상기 내부공간에 고온가스를 공급하여 석탄을 건조시키도록 상기 체류플레이트의 상부로 고온가스를 공급하는 복수의 분사구를 구비한 가스공급부; 및 상기 가스공급부를 통해 공급된 가스를 배출하는 가스배출부; 를 포함하고, 상기 유동공간의 폭이 본체부의 상부로 갈수록 증가하고, 상기 본체부의 횡단면적은 상부로 갈수록 증가하고, 상기 본체부의 내벽과 상기 체류플레이트가 결합되는 위치에 석탄이 적제되지 않도록 경사면을 구비하고,
상기 고온가스는 상기 본체부 외부로부터 상기 체류플레이트의 내부로 유입되어 상기 분사구를 통해 상기 내부공간으로 공급되고, 상기 분사구는 상기 본체부의 내벽 측 배열이 타측 배열에 비해 조밀하게 배열되거나, 상기 본체부의 내벽 측에 배치된 분사구의 크기가 상대적으로 크게 형성된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a multi-stage fluidized-bed coal drying apparatus comprising: a main body having an internal space; A coal supply unit for supplying coal to the upper portion of the main body; A coal discharge unit for discharging coal to a lower portion of the main body; A plurality of retention plates arranged horizontally and vertically spaced apart from each other in the inner space so as to allow the coal supplied from the coal supply unit to flow through the inner space and to be discharged through the coal discharging unit and a plurality of retention plates horizontally disposed between the inner wall of the main unit and the plurality of retention plates A reflux portion having a flow space through which coal can flow downward; A gas supply unit having a plurality of jet openings for supplying hot gas to the upper portion of the retention plate to supply hot gas to the inner space to dry coal; And a gas discharge unit for discharging gas supplied through the gas supply unit. Wherein the width of the flow space increases toward the upper portion of the main body portion and the transverse sectional area of the main body portion increases with an increase toward the upper portion so that the inclined surface is formed so as not to be filled with coal at the position where the inner wall of the main body portion and the stay plate are engaged. Respectively,
The high temperature gas flows into the interior of the stay plate from the outside of the main body and is supplied to the internal space through the injection port. The injection port is densely arranged on the inner wall side of the main body in comparison with the other side, The size of the jetting port disposed on the inner wall side is relatively large.
바람직하게, 상기 복수의 체류플레이트는 상기 내부공간의 마주보는 내벽에 번갈아 구비된다.Preferably, the plurality of retention plates are alternately provided on opposite inner walls of the inner space.
바람직하게, 상기 체류플레이트의 폭과 상기 체류플레이트와 연장된 방향으로의 상기 유동공간 폭의 비가 7:3~10:1이다.Preferably, the ratio of the width of the retention plate to the width of the flow space in the direction of extension of the retention plate is 7: 3 to 10: 1.
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바람직하게, 상기 본체부의 횡단면적은 상부로 갈수록 증가한다. 이때 상기 본체부의 마주하는 적어도 한 쌍의 내벽은 상기 본체부의 수직 중심축을 기준으로 10°~30°의 경사각을 갖는다.Preferably, the cross-sectional area of the body portion increases with an increase toward the upper portion. At least a pair of facing inner walls of the main body have an inclination angle of 10 ° to 30 ° with respect to a vertical central axis of the main body.
바람직하게, 상기 본체부의 내벽과 상기 체류플레이트가 결합되는 위치에 석탄이 적체되지 않도록 경사면을 구비한다. 이때 상기 경사면은 상기 체류플레이트의 수평면을 기준으로 30°~45°의 경사각을 갖는다.Preferably, an inclined surface is provided at a position where the inner wall of the main body and the stay plate are coupled with each other so that the coal is not accumulated. At this time, the inclined surface has an inclination angle of 30 ° to 45 ° with respect to the horizontal plane of the retention plate.
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바람직하게, 상기 체류플레이트는 상부에 1개 이상의 열교환부를 더 포함한다. 이때 상기 열교환부는 다기관 열교환기로 형성된다.Preferably, the retention plate further comprises at least one heat exchange portion at the top. At this time, the heat exchanger is formed as a manifold heat exchanger.
또한, 상술한 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 석탄건조방법은 상기 다단 유동층 석탄건조장치를 이용하여, 상기 석탄공급부로 석탄을 공급하는 석탄공급 단계; 공급된 석탄이 상기 내부공간을 회류하는 동안 상기 가스공급부를 통해 공급된 고온가스에 의해 건조되고, 석탄을 건조시킨 고온가스는 상기 가스배출부로 배출하는 석탄건조 단계; 및 상기 석탄배출부로 건조된 석탄을 배출하는 석탄배출 단계; 를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a coal drying method comprising: a coal supplying step of supplying coal to the coal supplying unit using the multistage fluidized bed coal drying apparatus; A coal drying step of drying the coal supplied by the hot gas supplied through the gas supply part while the coal is circulated in the inner space, and discharging the hot gas dried by the coal to the gas discharge part; And a coal discharging step of discharging coal dried to the coal discharging unit; .
본 발명의 다단 유동층 석탄건조장치에 의하면, 다단 유동층 석탄건조장치 내부에서 복수의 체류플레이트에 의해 석탄이 회류함에 따라 다단 유동층 석탄건조장치 내에서 석탄의 총 체류시간을 증가시켜 석탄의 건조효율을 높일 수 있다.According to the multistage fluidized-bed coal drying apparatus of the present invention, as the coal is refluxed by the plurality of retention plates in the multistage fluidized-bed coal drying apparatus, the total residence time of coal in the multistage fluidized-bed coal drying apparatus is increased to increase the drying efficiency of coal .
또한 상하로 이격된 복수의 체류플레이트를 구비함에 따라 다단 유동층 석탄건조장치의 설치면적을 감소시킬 수 있다. Further, since the plurality of retention plates are vertically spaced, the installation area of the multi-stage fluidized-bed coal drying apparatus can be reduced.
또한 상대적으로 다단 유동층 석탄건조장치의 하부에 위치한 분사구에서 분사된 고온가스가 상승하면서 석탄을 계속적으로 건조시키므로 고온가스의 현열을 최대한 활용하여 다단 유동층 석탄건조장치의 운전효율을 높일 수 있다.Also, as the hot gas injected from the injection port located at the lower part of the multi-stage fluidized-bed coal drying apparatus rises, the coal is continuously dried, thereby maximizing the sensible heat of the hot gas, thereby improving the operation efficiency of the multistage fluidized-bed coal drying apparatus.
도 1은 기존의 유동층 건조장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 다단 유동층 석탄건조장치의 단면도.
도 3은 본 발명에서 석탄의 흐름을 나타낸 다단 유동층 석탄건조장치의 단면도.
도 4는 본 발명에서 고온가스의 흐름을 나타낸 다단 유동층 석탄건조장치의 단면도.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 의한 다단 유동층 석탄건조방법을 나타내는 흐름도.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 의한 다단 유동층 석탄건조장치의 단면도.
도 7은 본 발명의 제3, 제4 실시예에 의한 다단 유동층 석탄건조장치의 단면도.
도 8은 본 발명의 제5 실시예에 의한 다단 유동층 석탄건조장치의 단면도.
도 9는 본 발명의 제6 실시예에 의한 분사구 배열을 나타낸 도 2의 A-A 단면도.
도 10은 본 발명의 제7 실시예에 의한 다른 분사구 배열을 나타낸 도 2의 A-A 단면도.
도 11은 본 발명의 제8, 제9 실시예에 의한 다단 유동층 석탄건조장치의 단면도.
도 12는 본 발명을 구성하는 다기관 열교환기의 사시도.1 is a perspective view of a conventional fluidized bed drying apparatus.
2 is a sectional view of a multi-stage fluidized bed coal drying apparatus according to a first embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of a multi-stage fluidized-bed coal drying apparatus illustrating the flow of coal in the present invention.
4 is a cross-sectional view of a multi-stage fluidized-bed coal drying apparatus showing the flow of hot gas in the present invention.
5 is a flow chart illustrating a multi-stage fluidized-bed coal drying method according to a first embodiment of the present invention.
6 is a sectional view of a multi-stage fluidized bed coal drying apparatus according to a second embodiment of the present invention.
7 is a sectional view of a multi-stage fluidized-bed coal drying apparatus according to the third and fourth embodiments of the present invention.
8 is a sectional view of a multi-stage fluidized bed coal drying apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 2 showing an arrangement of an injection hole according to a sixth embodiment of the present invention;
FIG. 10 is a sectional view taken along line AA of FIG. 2 showing another nozzle array according to a seventh embodiment of the present invention;
11 is a sectional view of a multi-stage fluidized-bed coal drying apparatus according to eighth and ninth embodiments of the present invention.
12 is a perspective view of a manifold heat exchanger constituting the present invention.
이하에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 도면을 참고하여 구체적으로 설명한다. 또한 본 발명의 여러 실시예는 유동공간, 본체부(10)의 내벽, 체류플레이트(41~44), 분사구(51~54) 및 열교환부(70)의 형상이나 구조상의 차이에 따라 제1 내지 제9 실시예로 구분하였다. 제2 내지 제9 실시예는 기본적으로 제1 실시예의 구성과 동일하나, 제2 실시예에서는 유동공간, 제3 실시예에서는 본체부(10) 내벽, 제4, 제5 실시예에서는 체류플레이트(41~44), 제6, 제7 실시예에서는 분사구(51~54), 제8, 제9 실시예에서는 열교환부(70)에 있어서 제1 실시예와 차이를 나타낸다. 또한 본 발명의 여러 실시예 중 동일한 기능과 작용을 하는 구성요소에 대해서는 도면상의 도면부호를 동일하게 사용하기로 한다.Best Mode for Carrying Out the Invention Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. The various embodiments of the present invention are also applicable to the first to fourth embodiments in accordance with the difference in shape and structure of the flow space, the inner wall of the
1. 제1 실시예1. First Embodiment
본 발명의 제1 실시예에 의한 다단 유동층 석탄건조장치는 도 2에 도시한 바와 같이 크게 본체부(10), 석탄공급부(20), 석탄배출부(30), 회류부(40), 가스공급부(50) 및 가스배출부(60)로 이루어진다.2, the multistage fluidized-bed coal drying apparatus according to the first embodiment of the present invention includes a
본체부(10)는 석탄을 건조할 수 있는 내부공간을 가지며, 도면에 도시되지는 않았으나 본체부(10) 횡단면의 형상은 정사각형, 직사각형 등의 다각형이거나 원형일 수 있다.The
석탄공급부(20)는 본체부(10)의 상부에 위치하여 본체부(10)의 내부공간으로 수분이 포함된 석탄을 공급한다.The
석탄배출부(30)는 본체부(10)의 하부에 위치하여 본체부(10)의 내부공간에서 건조된 석탄을 배출한다.The
회류부(40)는 석탄공급부(20)에서 공급된 석탄이 내부공간을 회류하여 건조된 후 석탄배출부(30)를 통해 배출되도록 내부공간에 구비되며, 본체부(10)의 내벽과 회류부(40) 사이에 석탄이 하부로 흐를 수 있는 유동공간이 형성되도록 복수의 체류플레이트(41~44)로 이루어져 있다. 복수의 체류플레이트(41~44)는 상하로 이격되어 있으며 본체부(10)의 마주보는 내벽에 번갈아 구비하여 석탄을 회류하게 함으로써 석탄이 내부공간에 체류하는 시간을 증가시킬 수 있다.The
이때 체류플레이트의 폭(d1)과 체류플레이트(41~44)와 연장된 방향으로의 유동공간 폭(L1)의 비는 7:3~10:1로 설치할 수 있다. 체류플레이트의 폭(d1)이 너무 좁아지면 본체부(10) 가장 상부에 위치한 제1 체류플레이트(41) 상부의 석탄이 제2 체류플레이트(42) 상부의 자유단에 가깝게 떨어져 충분한 체류시간을 가지지 못할 수 있고, 과한 경우 제1 체류플레이트(41) 상부에서 제2 체류플레이트(42) 상부로 낙하하지 못하고 넓은 유동공간을 통해 바로 본체부(10)의 하부로 낙하될 수 있다. 반대로 체류플레이트의 폭(d1)이 너무 넓어지면 상대적으로 유동공간 폭(L1)이 좁아져 제1 체류플레이트(41) 상부의 석탄이 제2 체류플레이트(42) 상부로 낙하하기 위한 유동공간이 부족할 수 있다. 한편 도면에 도시하지는 않았으나 각 체류플레이트의 폭(d1)은 다르게 설계할 수도 있다.At this time, the ratio of the width d 1 of the retention plate to the flow space width L 1 in the extending direction of the
가스공급부(50)는 체류플레이트(41~44) 상부에 위치한 분사구(51~54)로 이루어지며, 체류플레이트(41~44) 상부에 체류하는 석탄을 유동화 시키며 건조시키기 위한 고온가스를 본체부(10) 내부공간에 공급한다. 고온가스는 본체부(10) 외부로부터 체류플레이트(41~44) 내부로 유입된 뒤 분사구(51~54)를 통해 체류플레이트(41~44) 상부로 분사된다. 이때 석탄이 체류플레이트(41~44) 상부에서 유동층을 이루며 유동공간을 향해 수평이동할 수 있도록 분사구(51~54)의 형상, 개수, 위치 및 분사방향을 조절할 수 있다.The
각 체류플레이트의 폭(d1), 각 유동공간 폭(L1) 및 체류플레이트(41~44)의 상하 이격거리(h)는 석탄의 입자크기, 체류플레이트(41~44) 상부의 석탄유동층의 높이와 체류시간, 각 분사구(51~54)에서 공급된 고온가스의 유속 및 고온가스가 유동공간을 통과하는 유량 등에 따라 결정된다.The width d 1 of each retention plate, the width L 1 of each flow space and the vertical distance h of the
가스배출부(60)는 본체부(10)의 상부에 위치하여 가스공급부(50)로부터 공급되어 석탄을 건조시킨 고온가스를 본체부(10)의 외부로 배출한다. 이때 배출되는 고온가스 내에는 석탄을 건조하는 과정에서 얻은 수증기와 석탄에 포함되어 있던 미세분진 등을 포함하고 있다. 가스배출부(60)에 집진기를 설치하여 배출되는 가스 내 미세분진을 제거할 수 있으며, 집진기 전단에 가스온도를 상승시키는 구성요소를 설치하거나 가스가 집진기로 가는 동안의 배관을 단열하여 배출되는 가스 내 수증기가 응축되지 않도록 할 수 있다.The
이하에서는 본 발명의 다단 유동층 석탄건조장치에 의해 석탄이 건조되는 과정을 도 2 내지 도 5를 참고하여 설명한다.Hereinafter, the process of drying the coal by the multistage fluidized-bed coal drying apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. 2 to FIG.
먼저 석탄공급단계(S10)에서는 석탄공급부(20)를 통해 수분을 포함한 석탄을 본체부(10) 내부로 공급한다. First, in the coal supplying step (S10), coal including moisture is supplied into the
석탄건조단계(S20)에서는 공급된 석탄이 본체부(10)의 가장 상부에 위치한 제1 체류플레이트(41) 상부에 체류하는 동안 분사구(51~54)로부터 공급된 고온가스가 체류플레이트(41~44) 상부로 분사되어 석탄이 유동공간을 향하여 수평이동할 수 있도록 유동화 시키며 건조시킨다. 제1 체류플레이트(41) 상부에서 건조되며 제1 체류플레이트(41)의 자유단에 이른 석탄은 유동공간을 통해 제2 체류플레이트(42) 상부로 떨어지고 제2 체류플레이트(42) 상부에 체류하는 동안 건조된다. 이와 같은 방법으로, 구비된 체류플레이트(41~44) 수만큼 반복한 뒤 가장 하부에 위치한 체류플레이트(44)에서 떨어진 석탄은 본체부(10)의 하부로 모이고 동시에 분사구(51~54)를 통해 공급된 고온가스는 석탄을 건조시킨 뒤 유동공간을 통해 상부로 모여 가스배출부(60)로 배출된다. In the coal drying step S20, hot coal supplied from the
마지막으로 석탄배출단계(S30)에서는 본체부 하부로 모인 건조된 석탄이 석탄배출부(30)를 통해 배출된다.Finally, in the coal discharging step S30, the dried coal collected at the lower portion of the main body is discharged through the
이하의 제2 내지 제9 실시예는 일부 구성요소의 형상이나 구조상의 차이를 제외하고는 제1 실시예의 석탄건조장치와 동일하므로, 동일한 부분에 대한 설명은 생략한다.The following second to ninth embodiments are the same as the coal drying apparatus of the first embodiment except for the differences in the shape and the structure of some of the constituent elements, and therefore the description of the same parts is omitted.
2. 제2 실시예2. Second Embodiment
제2 실시예로서, 도 6에 도시한 바와 같이 각 단의 유동공간 폭(L1~L4)을 본체부(10) 상부로 갈수록 넓게 할 수 있다. 이는 분사구(51~54)에서 분사된 고온가스가 각 단의 유동공간을 통해 상승하면서 본체부(10) 상부의 가스유량이 상대적으로 증가하여 발생할 수 있는 문제를 해결할 수 있다.6, the flow space widths L 1 to L 4 at the respective ends can be made wider toward the upper portion of the
3. 제3 실시예3. Third Embodiment
제3 실시예로서, 도 7에 도시한 바와 같이 본체부(10)의 횡단면적이 상부로 갈수록 넓게 할 수 있다. 이는 분사구(51~54)에서 분사된 고온가스가 각 단의 유동공간을 통해 상승하면서 본체부(10) 상부의 가스유량이 상대적으로 증가하여 발생할 수 있는 문제를 해결할 수 있다.In the third embodiment, as shown in Fig. 7, the transverse sectional area of the
이때 본체부(10)의 내벽은 본체부(10)의 수직중심축을 기준으로 10°~30°의 경사각(θ1)을 가지게 할 수 있으며, 너무 작은 경사각은 본체부(10)의 횡단면적이 상부로 갈수록 넓어지는 것에 대한 효과를 기대할 수 없고, 너무 큰 경사각은 효과에 비하여 설치면적이 필요이상으로 증가하게 된다. At this time, the inner wall of the
4. 제4 실시예4. Fourth Embodiment
제4 실시예로서, 도 7에 도시한 바와 같이 본체부(10)의 내벽과 체류플레이트(41~44)가 결합되는 위치에 경사면(41a)을 구비하여 체류플레이트(41~44) 상부에 석탄이 적체되는 것을 방지할 수 있다.7, an
이 때 경사면(41a)은 체류플레이트(41~44)의 수평면을 기준으로 30°~45°의 경사각(θ2)을 가지게 할 수 있으며, 각 경사면의 각도는 모두 같거나 다르게 할 수 있다. 너무 크거나 작은 경사각은 체류플레이트(41~44) 상부에 석탄이 적체되는 것을 방지하는 효과가 미미할 수 있다.At this time, the
5. 제5 실시예5. Fifth Embodiment
제5 실시예로서, 도 8에 도시한 바와 같이 체류플레이트(41~44)는 본체부(10) 내벽에 대하여 하향 경사지게 하여 석탄이 체류플레이트(41~44) 상부에서 유동공간을 향하여 효과적으로 수평이동하게 할 수 있다. 8, the
이때 체류플레이트(41~44)는 본체부(10) 내벽의 수직면을 기준으로 3°~10°의 경사각(θ3)을 가지게 할 수 있으며, 각 체류플레이트의 경사각은 같거나 다를 수 있다. 너무 작은 경사각은 체류플레이트(41~44) 상부에서 유동공간을 향하여 석탄을 수평이동시키는 효과가 미약하고, 너무 큰 경사각은 체류플레이트(41~44) 상부에서 석탄을 너무 빠르게 이동시켜 충분한 체류시간을 가지지 못하게 할 수 있다.At this time, the
6. 제6 실시예6. Sixth Embodiment
제6 실시예로서, 도 9에 도시한 바와 같이 체류플레이트(41~44) 상부에서 고온가스를 분사하는 분사구(51~54)에 대하여, 체류플레이트(41~44)의 고정단 측 분사구(51~54) 배열을 타측 배열에 비해 조밀히게 배열할 수 있다. 이로 인해 체류플레이트(41~44) 상부에서 석탄의 유동공간을 향한 수평이동을 도울 수 있다.9, the
7. 제7 실시예7. Seventh Embodiment
제7 실시예로서, 도 10에 도시한 바와 같이 체류플레이트(41~44) 상부에서 고온가스를 분사하는 분사구(51~54)에 대하여, 체류플레이트(41~44)의 고정단 측에 배치된 분사구(51~54)의 크기를 상대적으로 크게 형성할 수 있다. 이로 인해 체류플레이트(41~44) 상부에서 석탄의 유동공간을 향한 수평이동을 도울 수 있다.As a seventh embodiment, as shown in Fig. 10, the jetting
8. 제8 실시예8. Eighth Embodiment
분사구(51~54)에서 분사되는 고온가스의 온도가 높지 않아 석탄을 충분히 건조시키기 어려울 경우에는 다단 유동층 석탄건조장치에 열교환부(70)를 더 포함하여 석탄을 건조하기 위한 구성요소를 추가할 수 있다. 제8, 제9 실시예에서는 열교환부(70)로 다기관 열교환기(71~73)를 적용하였다. 그러나 열교환부(70)의 형태는 다기관 열교환기(71~73) 뿐만 아니라 열교환 할 수 있는 모든 장치가 가능하다.If it is difficult to sufficiently dry the coal because the temperature of the high temperature gas injected from the
제8 실시예로서, 도 11에 도시한 바와 같이 체류플레이트(41~44) 상부에 다기관 열교환기(71, 72)를 추가하여 석탄과 다기관 열교환기(71, 72) 사이의 열교환을 통해 석탄의 온도를 높여 석탄의 건조를 도울 수 있다. 이때 다기관 열교환기(71, 72)는 1개 이상 추가할 수 있으며, 적어도 하나 이상의 체류플레이트(41~44) 상부에 설치 될 수 있다. As shown in Fig. 11, in the eighth embodiment,
9. 제9 실시예9. Ninth Embodiment
제9 실시예로서, 도 11에 도시한 바와 같이 고온가스에 의해 건조된 석탄이 모이는 석탄배출구(30) 전단에 다기관 열교환기(73)를 추가하여, 석탄을 추가로 건조하거나 건조된 고온의 석탄이 석탄배출부(30)로 배출되기 전에 석탄의 온도를 낮출 수 있다. 11, a
상술한 다기관 열교환기(71~73)는 도 12에 도시한 바와 같이 흡입관(71a), 분배관(71b), 분지관(71c), 합지관(71d), 배출관(71e)으로 이루어져 있다. 흡입관(71a)은 다기관 열교환기(71~73) 내부로 고온의 증기 또는 물을 흡입한다. 분배관(71b)은 흡입관(71a)을 통해 내부로 흡입된 고온의 증기 또는 물을 여러 갈래로 나뉘어진 분지관(71c)으로 흘려보낸다. 분지관(71c)은 여러 갈래의 관으로 이루어져 있고, 분배관(71b)을 통해 유입된 고온의 증기 또는 물을 이용해 석탄과 열교환하여 석탄의 건조를 돕는다. 합지관(71d)은 여러 갈래인 분지관(71c)에서 열교환을 마친 고온의 증기 또는 물을 합친다. 배출관(71e)은 합지관(71d)으로 합쳐진 고온의 증기 또는 물을 다기관 열교환기(71~73) 외부로 배출한다. The
이상에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 도면을 중심으로 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 기재된 기술적 사상을 중심으로 그 변형물 또는 균등물에까지 미침은 자명하다 할 것이다.While the invention has been shown and described with reference to certain embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
10 : 본체부
20 : 석탄공급부
30 : 석탄배출부
40 : 회류부
41, 42, 43, 44 : 제1, 제2, 제3, 제4 체류플레이트
50 : 가스공급부
60 : 가스배출부
70 : 열교환부
71, 72, 73 : 다기관 열교환기10:
20: Coal Supply Department
30: coal discharge section
40:
41, 42, 43, 44: first, second, third, and fourth retention plates
50: gas supply part
60:
70: Heat exchanger
71, 72, 73: manifold heat exchanger
Claims (18)
상기 본체부(10)의 상부로 석탄을 공급하는 석탄공급부(20);
상기 본체부(10)의 하부로 석탄을 배출하는 석탄배출부(30);
상기 석탄공급부(20)에서 공급된 석탄이 상기 내부공간을 회류하여 상기 석탄배출부(30)를 통해 배출되도록 상기 내부공간에 구비된 복수의 회류부(40);
상기 내부공간에 고온가스를 공급하여 석탄을 건조시키는 복수의 가스공급부(50); 및
상기 가스공급부(50)를 통해 공급된 가스를 배출하는 가스배출부(60);를 포함하고,
상기 회류부(40)는 상기 본체부(10)의 내벽과 상기 회류부(40) 사이에 석탄이 하부로 흐를 수 있는 유동공간이 형성되도록 상기 내부공간에 상하로 이격되어 수평으로 배치된 복수의 체류플레이트(41~44)가 구비되고,
상기 복수의 체류플레이트(41~44)는 상기 내부공간의 마주보는 내벽에 번갈아 구비되며, 상기 체류플레이트의 폭(d1)과 상기 체류플레이트(41~44)와 연장된 방향으로의 상기 유동공간 폭(L1)의 비가 7:3~10:1 이고,
상기 유동공간 폭(L1)이 본체부(10)의 상부로 갈수록 증가하고,
상기 본체부(10)의 횡단면적은 상부로 갈수록 증가하고,
상기 본체부(10)의 마주하는 적어도 한 쌍의 내벽은 상기 본체부(10)의 수직중심축을 기준으로 10°~ 30°의 경사각(θ1)을 갖고,
상기 본체부(10)의 내벽과 상기 체류플레이트(41~44)가 결합되는 위치에 석탄이 적체되지 않도록 상기 체류플레이트(41~44)의 수평면을 기준으로 30°~ 45°의 경사각(θ2)을 갖는 경사면(41a)을 구비하고,
상기 가스공급부(50)는 상기 체류플레이트(41~44)의 상부로 고온가스를 공급하는 복수의 분사구(51~54)를 구비하고,
상기 고온가스는 상기 본체부(10) 외부로부터 상기 체류플레이트(41~44)의 내부로 유입되어 상기 분사구(51~54)를 통해 상기 내부공간으로 공급되고,
상기 분사구(51~54)는 상기 본체부(10)의 내벽 측 배열이 타측 배열에 비해 조밀하게 배열되거나, 상기 본체부(10)의 내벽 측에 배치된 분사구(51~54)의 크기가 상대적으로 크게 형성되고,
상기 체류플레이트(41~44)는 상부에 다기관 열교환기(71~73)로 형성된 1개 이상의 열교환부(70)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다단 유동층 석탄건조장치.A body portion (10) having an internal space;
A coal supply unit 20 for supplying coal to the upper portion of the main body 10;
A coal discharge unit 30 for discharging coal to the lower portion of the main body 10;
A plurality of circulation units 40 provided in the inner space so that coal supplied from the coal supply unit 20 flows through the inner space and is discharged through the coal discharge unit 30;
A plurality of gas supply units 50 for supplying a hot gas to the inner space to dry the coal; And
And a gas discharge portion (60) for discharging the gas supplied through the gas supply portion (50)
A plurality of horizontally arranged upper and lower spacers (not shown) are disposed in the inner space so as to form a flow space between the inner wall of the main body 10 and the return unit 40, Retention plates 41 to 44 are provided,
The plurality of the retention plates 41 to 44 are alternately provided on the inner wall of the inner space facing each other and the width d 1 of the retention plate and the flow space A width (L 1 ) of 7: 3 to 10: 1,
The flow space width L 1 increases toward the upper portion of the main body portion 10,
The cross-sectional area of the body portion 10 increases as it goes to the upper portion,
At least a pair of facing inner walls of the main body 10 have an inclination angle? 1 of 10 to 30 degrees with respect to a vertical central axis of the main body 10,
The inclination angle? 2 (? 2 ) of 30 ° to 45 ° with respect to the horizontal plane of the retention plates 41 to 44 is set so that coal does not accumulate at a position where the inner wall of the main body 10 and the retention plates 41 to 44 are engaged, (41a) having an inclined surface (41a)
The gas supply unit 50 has a plurality of injection ports 51 to 54 for supplying a high temperature gas to the upper portions of the retention plates 41 to 44,
The hot gas flows into the interior of the stay plates 41 to 44 from the outside of the main body 10 and is supplied to the internal space through the injection ports 51 to 54,
The jetting ports 51 to 54 are densely arranged on the inner wall side of the main body portion 10 in comparison with the other side or the sizes of the jetting ports 51 to 54 disposed on the inner wall side of the main body portion 10 are relatively As shown in FIG.
Wherein the retention plates (41 to 44) further comprise at least one heat exchanging part (70) formed on the upper part by multi-channel heat exchangers (71 to 73).
상기 석탄공급부(20)로 석탄을 공급하는 석탄공급 단계;
공급된 석탄이 상기 내부공간을 회류하는 동안 상기 가스공급부(50)를 통해 공급된 고온가스에 의해 건조되고, 석탄을 건조시킨 고온가스는 상기 가스배출부(60)로 배출하는 석탄건조 단계; 및
상기 석탄배출부(30)로 건조된 석탄을 배출하는 석탄배출 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 석탄건조방법.
In the coal drying method using the multistage fluidized-bed coal drying apparatus of claim 1,
A coal supplying step of supplying coal to the coal supplying unit 20;
A coal drying step of drying the supplied coal by the hot gas supplied through the gas supply part 50 while the inner space is circulating and discharging the hot gas dried by the coal to the gas discharge part 60; And
A coal discharging step of discharging the dried coal to the coal discharging unit 30;
And drying the coal.
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