KR101816179B1 - 펠릿 건조부를 포함하는 화력발전 시스템 - Google Patents

펠릿 건조부를 포함하는 화력발전 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101816179B1
KR101816179B1 KR1020160069775A KR20160069775A KR101816179B1 KR 101816179 B1 KR101816179 B1 KR 101816179B1 KR 1020160069775 A KR1020160069775 A KR 1020160069775A KR 20160069775 A KR20160069775 A KR 20160069775A KR 101816179 B1 KR101816179 B1 KR 101816179B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pellet
drying
pellets
unit
drying unit
Prior art date
Application number
KR1020160069775A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170137516A (ko
Inventor
임중현
조은성
권우철
Original Assignee
두산중공업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 두산중공업 주식회사 filed Critical 두산중공업 주식회사
Priority to KR1020160069775A priority Critical patent/KR101816179B1/ko
Publication of KR20170137516A publication Critical patent/KR20170137516A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101816179B1 publication Critical patent/KR101816179B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23KFEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
    • F23K1/00Preparation of lump or pulverulent fuel in readiness for delivery to combustion apparatus
    • F23K1/04Heating fuel prior to delivery to combustion apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N5/00Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting from exhaust energy
    • F01N5/02Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting from exhaust energy the devices using heat
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02GHOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G5/00Profiting from waste heat of combustion engines, not otherwise provided for
    • F02G5/02Profiting from waste heat of exhaust gases
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23KFEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
    • F23K2201/00Pretreatment of solid fuel
    • F23K2201/10Pulverizing
    • F23K2201/1006Mills adapted for use with furnaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23KFEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
    • F23K2201/00Pretreatment of solid fuel
    • F23K2201/20Drying
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/14Combined heat and power generation [CHP]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Abstract

개시되는 화력발전 시스템은 연료가 연소되는 퍼니스와 연소가스를 배출하는 배기라인을 포함하는 화력발전 시스템에 있어서, 연료로 사용되는 펠릿이 건조되는 건조부와, 상기 배기라인에 연결되고 상기 연소가스의 열에너지를 상기 건조부로 전달하는 열교환유닛을 포함하고, 상기 열에너지를 이용하여 미분기로 공급되기 이전에 미리 펠릿을 건조한다.

Description

펠릿 건조부를 포함하는 화력발전 시스템{Thermal power generation system comprising a pellet drying section}
본 발명은 펠릿 건조부를 포함하는 화력발전 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연료로 사용하는 펠릿을 건조시키기 위한 펠릿 건조부를 포함하는 화력발전 시스템에 관한 것이다.
복합 화력발전 설비에 있어서 추가적으로 배열을 회수하여 발전 설비의 열효율을 향상시키려는 연구가 활발히 진행되고 있다. 지역난방과 연계하여 운영되고 있는 복합 화력발전 설비의 경우, 열회수기(HRSG, Heat Recovery Steam Generator) 후단에 배열 회수 시스템을 추가로 설치함으로써 배열을 통해 지역난방 온수를 생산 및 공급하고 있다.
이와 같이 저온으로 배출되는 복합 화력 발전 설비에서는 기존의 배열 회수 장치로는 낮은 온도 범위의 배기가스에서 배열을 회수하기 어렵고, 배열을 회수하기 위해 거대한 설비가 필요하기 때문에 경제성이 문제되고 있다.
이에, 최근에는 목재는 물론 그 외 바이오매스(biomass) 등을 포함한 다양한 펠릿 연료(pellet fuel)를 이용한 퍼니스를 사용하는 경향이 점차 늘어나고 있다.
한편, 퍼니스에 상기한 바와 같은 펠릿 연료를 사용하기 위해서는 일반적으로 연료저장부에 저장되어 있는 펠릿 연료가 연료공급부를 통해 퍼니스의 버너로 이송 및 공급하여야 한다.
그러나, 연료저장부에 저장되어 있는 펠릿 연료는 당해 연료저장부 내부와 외부간의 온도 차에 의해 습기가 차서 그에 따라 펠릿 연료에 엉김 현상이 발생하거나, 어는 현상이 발생하는 등 연료공급에 어려움이 발생한다는 문제점이 있었으며, 이러한 문제점은 산간 지역이나 바닷가 지역에서 특히 심하였다.
또한, 이상과 같이 습기가 찬 펠릿 연료가 연료공급부를 통해 버너로 공급되면, 습기에 의해 함수율이 높아진 펠릿 연료의 완전 연소가 어려워지는 등 연소 특성이 저하된다는 문제점이 있었다.
본 발명은 화력발전소의 저온 배기가스를 회수하여 화력발전의 연료로 쓰이기 위한 펠릿을 건조하는 펠릿 건조부를 포함하는 화력발전 시스템을 제시한다.
한국공개특허 제10-2015-0113753호(2015.10.08. 공개)
본 발명은 연료로 사용하는 펠릿을 건조시키기 위한 건조부를 포함하는 화력발전 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 화력발전 시스템은 연료가 연소되는 퍼니스와 연소가스를 배출하는 배기라인을 포함하는 화력발전 시스템으로서, 연료로 사용되는 펠릿이 건조되는 건조부를 포함하되, 상기 배기라인은 출구측 단부에 배기스택을 포함하고, 상기 배기스택과 퍼니스 사이를 연결하는 배기라인을 구성하는 배기덕트 내부에 상기 건조부가 마련되어 상기 연소가스의 열에너지를 이용하여 상기 펠릿을 건조시키는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 화력발전 시스템은 연료가 연소되는 퍼니스와 연소가스를 배출하는 배기라인을 포함하는 화력발전 시스템으로서, 연료로 사용되는 펠릿이 건조되는 건조부; 및 상기 배기라인에 연결되고 상기 연소가스의 열에너지를 상기 건조부로 전달하는 열교환 유닛;을 포함하고, 상기 열교환 유닛이 전달한 열에너지를 이용하여 상기 펠릿을 건조하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 배기라인은 출구측 단부에 배기스택을 포함하고, 상기 열교환 유닛은 상기 퍼니스와 배기스택 사이에 위치할 수 있다.
상기 열교환 유닛은 상기 배기라인 내부에 마련된 제1 열교환부를 포함하고, 상기 제1 열교환부를 통과한 외기가 상기 건조부로 유입되도록 할 수 있다.
또는, 상기 열교환 유닛은 상기 건조부 내부에 마련된 제2 열교환부를 포함하고, 상기 배기라인을 통과하는 연소가스가 상기 제2 열교환부로 유입되도록 할 수도 있다.
또는, 상기 열교환 유닛은 상기 배기라인 내부에 마련된 제1 열교환부 및 상기 건조부 내부에 마련된 제2 열교환부를 포함하고, 상기 제1 열교환부와 제2 열교환부는 폐유로를 형성하도록 연결되고, 상기 폐유로에 작동유체가 흐르게 할 수도 있다.
또는, 상기 열교환 유닛은 상기 배기라인을 통과하는 연소가스를 상기 건조부 내부로 유입시키는 연결배관을 포함할 수 있다.
다른 일 실시형태로서, 상기 건조부로 펠릿을 공급하는 펠릿 공급부; 및 상기 펠릿 공급부와 상기 건조부 사이에서의 펠릿의 수분함량을 측정하는 제1 수분센서를 더 포함하고, 상기 제1 수분센서에 의해 측정된 펠릿의 수분이 일정 수준 이상일 경우에는 상기 건조부에서의 펠릿 건조시간을 증가시킬 수 있다.
또는, 상기 건조부에서 건조된 펠릿을 분쇄하여 상기 퍼니스로 제공하는 미분기; 및 상기 미분기와 건조부 사이에 공급되는 펠릿의 수분함량을 측정하는 제2 수분센서를 더 포함하고, 상기 제2 수분센서에 의해 의해 측정된 펠릿의 수분이 일정 수준 이상일 경우에는 바이패스라인을 통하여 상기 펠릿을 건조부로 다시 공급할 수도 있다.
한편, 본 발명은 연료가 연소되는 퍼니스와 연소가스를 배출하는 배기라인을 포함하며 상기 배기라인의 열에너지를 이용하여 펠릿을 건조시키는 건조부를 포함하는 화력발전 시스템의 제어 방법으로서, 펠릿 공급부로부터 상기 건조부에 펠릿을 공급하는 펠릿공급단계;와, 상기 건조부에서 펠릿을 건조하는 건조단계; 및
상기 건조부에서 미분기로 건조된 펠릿을 이송하는 펠릿이송단계;를 포함하되, 상기 펠릿이송단계는, 상기 이송되는 펠릿의 수분함량을 측정하는 제2 수분함량측정단계; 및 상기 제2 수분함량측정단계에서 일정 수준 이상의 수분이 측정된 경우 상기 펠릿 공급부와 건조부 사이의 펠릿 공급라인으로 연결되는 바이패스라인을 통하여 펠릿을 반송시키는 바이패스단계를 더 포함한다.
여기서, 상기 제2 수분함량측정단계에서 일정 수준 이상의 수분이 측정된 경우 상기 건조기에 설치된 컨베이어의 이송 속도를 감소시킬 수 있다.
그리고, 상기 펠릿공급단계는 상기 건조부로 공급되는 펠릿의 수분함량을 측정하는 제1 수분측정단계를 더 포함하되, 상기 제1 수분측정단계에서 일정 수준 이상의 수분이 측정된 경우 상기 건조기에 설치된 컨베이어의 이송 속도를 감소시킬 수도 있다.
본 발명에 따르면, 펠릿을 건조시켜 화력발전의 연료로 사용함으로써, 펠릿 연료의 엉김 현상이 발생하는 문제를 방지할 수 있어 분쇄과정에 유리하다. 또한 펠릿 연료의 함수율을 낮춤으로써 펠릿을 완전 연소시킬 수 있어 열 효율을 높일 수 있다.
도 1은 화력발전 시스템을 예시적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배기덕트 내부에 펠릿의 건조부가 마련된 형태의 화력 발전 시스템을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배기덕트 외부에 펠릿의 건조부가 마련되고 배기가스를 인출하여 건조부를 가열하는 형태의 화력 발전 시스템을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배기덕트 외부에 펠릿의 건조부가 마련되고 배기가스를 인출하고 건조부에 마련된 열교환장치를 이용하여 건조부를 가열하는 형태의 화력 발전 시스템을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배기덕트 외부에 펠릿의 건조부가 마련되고 열교환장치를 이용하여 건조부를 가열하는 형태의 화력 발전 시스템을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 배기덕트 외부에 펠릿의 건조부가 마련되고 배기가스를 건조부로 유입시켜 건조부를 가열하는 형태의 화력 발전 시스템을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이패스라인을 구비하여 펠릿을 건조하는 형태의 화력 발전 시스템을 나타낸다.
도 8은 본 발명에 따른 화력 발전 시스템의 제어방법을 나타낸 순서도이다.
이하, 본 발명을 구현한 일부 실시예를 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 개재되어 간접적으로 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 화력발전 시스템(10)을 예시적으로 나타낸 것이다.
도 2는 도 1의 화력발전 시스템(10)을 간략하게 나타낸 것인데, 배기라인(50) 내부, 즉 배기라인(50)의 덕트 내부에 건조부가 마련된 형태의 일 실시예를 나타낸 것이다. 도면에는 선택적 환원 촉매(SCR) 장치(20), 배기스택(30), 퍼니스(40), 배기라인(50), 건조부(100) 및 제1 열교환부(110)가 도시되어 있다. 참고로, 도 1에서 설명되지 않은 도번 60은 전기 집진기(ESP)를 가리킨다.
퍼니스(40)에서는 펠릿이 연소되어 연소가스가 생성된다. 퍼니스(40) 상부에는 열교환기(15)가 마련되어 퍼니스(40)에서 생성된 열을 전달받는다. 퍼니스(40)에서 생성된 연소가스는 배기라인(50)을 따라 선택적 환원 촉매 장치(20)를 거쳐 배기스택(30)을 통해 외부로 배출된다.
건조부(100)는 펠릿을 건조시키기 위한 구성으로서, 펠릿의 수분함량을 적절한 수준으로 낮춘다. 이로써, 펠릿이 미분기(300)를 통해 분쇄될 때 미분기(300) 사이에 걸려 미분기(300)를 고장 낼 위험을 줄일 수 있고, 펠릿이 연소될 때 수분으로 인한 잠열을 줄일 수 있어 연소효율을 높일 수 있다.
건조부(100)는 선택적 환원 촉매 장치(20)를 통과한 연소가스를 이용하여 펠릿을 건조한다. 즉, 선택적 환원 촉매 장치(20)를 통과한 연소가스는 배기라인(50)을 형성하는 배기덕트를 지나게 되는 데, 이 배기덕트 내부에 건조부(100)를 마련함으로써 연소가스의 열기를 이용하여 펠릿을 건조하게 된다.
상기 건조부(100)는 내부에 펠릿을 운반하는 컨베이어(105)를 포함한다. 약 200℃ 내외의 고온의 연소가스가 채워진 건조부 내부를 펠릿이 컨베이어(105)를 타고 지나면서 건조되는 형태이다. 이하 설명될 다른 실시예에서의 건조부(100)에서도 컨베이어(105) 형태로 펠릿을 건조하는 실시형태가 적용될 수 있으므로, 이와 관련된 중복되는 설명은 특별한 사정이 없는 한 생략하기로 한다.
도 3은 열교환 유닛을 이용하여 펠릿을 건조하는 일 실시예를 나타낸 것이다. 도 2와 마찬가지로 화력발전 시스템(10)을 간략하게 나타내었으며, 도면에는 선택적 환원 촉매 장치(20), 배기스택(30), 퍼니스(40), 배기라인(50), 건조부(100), 그리고 열교환 유닛인 제1 열교환부(110)가 도시되어 있다.
퍼니스(40)에서는 펠릿이 연소되고 연소가스가 생성된다. 퍼니스(40) 상부에는 열교환기(15)가 마련되며 퍼니스(40)에서 생성된 열을 전달받는다. 퍼니스(40)에서 생성된 연소가스는 배기라인(50)을 따라 선택적 환원 촉매 장치(20)를 거쳐 배기스택(30)을 통해 외부로 배출된다.
건조부(100)는 펠릿을 건조시키기 위한 구성으로서, 펠릿의 수분함량을 적절한 수준으로 낮춘다. 이로써, 펠릿이 미분기(300)를 통해 분쇄될 때 미분기(300) 사이에 걸려 미분기(300)를 고장 낼 위험을 줄일 수 있고, 펠릿이 연소될 때 수분으로 인한 잠열을 줄일 수 있어 연소효율을 높일 수 있다.
건조부(100)는 선택적 환원 촉매 장치(20)를 통과한 연소가스를 이용하여 펠릿을 건조한다. 이때, 열교환 유닛을 통해 연소가스의 열 에너지를 전달받는다. 도 3에 나타난 열교환 유닛은 제1 열교환부(110)로 표시되어 있는데, 도 2의 실시예와 다른 점은 건조부(100)가 배기라인(50)을 형성하는 배기덕트 내부에 설치되어 있지 않고 외부에 설치되는 대신 제1 열교환부(110)를 지나는 외기를 통해 간접적으로 연소가스의 열을 전달받는다는 것이다.
제1 열교환부(110)는 선택적 환원 촉매 장치(20)와 배기스택(30) 사이의 배기라인(50) 내부에 마련된 열교환 유닛이다. 제1 열교환부(110)에는 외기가 유입되어 배기라인(50)을 지나는 연소가스와 열교환을 한 후 건조부(100) 내부로 유입된다. 건조부(100) 내부로 유입된 외기는 펠릿을 건조시킨 후 건조부(100) 외부로 배출된다. 배출되는 외기는 건조부(100)에서 직접 대기 중으로 배출하는 것도 가능하고, 이를 선택적 환원 촉매 장치(20)와 배기스택(30) 사이의 배기라인(50)으로 되돌려 보냄으로써 배기스택(30)을 통해 연소가스와 함께 대기 중으로 내보낼 수도 있다.
도 4는 열교환 유닛을 이용하여 펠릿을 건조하는 일 실시예를 나타낸 것이다. 도 4는 화력발전 시스템(10)을 간략하게 나타낸 것인데, 선택적 환원 촉매 장치(20), 배기스택(30), 퍼니스(40), 배기라인(50), 건조부(100), 그리고 다른 열교환 유닛인 제2 열교환부(120)가 도시되어 있다.
제2 열교환부(120)는 건조부(100) 내부에 마련된 열교환 유닛이다. 제2 열교환부(120)에는 선택적 환원 촉매 장치(20)와 배기스택(30) 사이의 배기라인(50)을 지나는 연소가스가 유입되어 건조부(100) 내부의 공기와 열교환을 수행한다. 온도가 높아진 건조부(100) 내부 공기는 펠릿을 건조시킨다. 제2 열교환부(120)를 통과한 연소가스는 연소생성물을 포함하고 있기 때문에 대기 중으로 배출하지 말고 선택적 환원 촉매 장치(20)와 배기스택(30) 사이의 배기라인(50)으로 되돌려 보내 배기스택(30)을 통해 대기 중으로 내보내는 것이 바람직할 것이다.
도 5는 열교환 유닛을 이용하여 펠릿을 건조하는 일 실시예를 나타낸 것인데, 도면에는 선택적 환원 촉매 장치(20), 배기스택(30), 퍼니스(40), 배기라인(50), 건조부(100), 그리고 열교환 유닛인 제1 열교환부(110) 및 제2 열교환부(120)가 도시되어 있다.
건조부(100)는 선택적 환원 촉매 장치(20)를 통과한 연소가스를 이용하여 펠릿을 건조한다. 이 때, 열교환 유닛을 통해 연소가스의 열 에너지를 전달받는다. 도 5에 나타난 열교환 유닛은 제1 열교환부(110) 및 제2 열교환부(120)를 모두 포함한다.
제1 열교환부(110)는 선택적 환원 촉매 장치(20)와 배기스택(30) 사이의 배기라인(50) 내부에 마련된 열교환 유닛에 해당한다. 제2 열교환부(120)는 건조부(100) 내부에 마련된 열교환 유닛에 해당한다. 제1 열교환부(110)와 제2 열교환부(120)는 유·출입 배관이 서로 연결되어 하나의 폐유로를 구성하며, 폐유로에는 열교환을 수행하기 위한 작동유체가 흐르게 된다.
작동유체는 제1 열교환부(110)를 지나며 연소가스로부터 열에너지를 흡수하고, 제2 열교환부(120)를 지나며 건조부(100) 내부의 공기로 열에너지를 방출한다. 방출된 열에너지로 온도가 높아진 건조부(100) 내부의 공기는 펠릿을 건조시킨다.
도 6은 열교환 유닛 없이 펠릿을 건조하는 일 실시예를 나타낸 것이다. 도면에는 선택적 환원 촉매 장치(20), 배기스택(30), 퍼니스(40), 배기라인(50), 건조부(100), 그리고 연결배관(130)이 도시되어 있다.
건조부(100)는 선택적 환원 촉매 장치(20)를 통과한 연소가스를 이용하여 펠릿을 건조한다. 이 때, 연결배관(130)을 통해 선택적 환원 촉매 장치(20)를 통과한 연소가스의 일부가 건조부(100) 내부로 유입된다. 건조부(100) 내부로 유입된 연소가스는 펠릿을 건조시킨 후 건조부(100) 외부로 배출된다. 배출되는 연소가스는 연소생성물을 포함하고 있기 때문에 대기 중으로 배출하지 말고 선택적 환원 촉매 장치(20)와 배기스택(30) 사이의 배기라인(50)으로 되돌려 보내 배기스택(30)을 통해 대기 중으로 내보내는 것이 바람직할 것이다.
한편, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 펠릿 공급부(200)와 미분기(300)를 포함하는 펠릿을 건조하는 화력 발전 시스템으로서, 바이패스라인(400)을 포함하는 실시예를 보여준다.
도 7에 도시된 바와 같이 건조부(100)로 공급되는 펠릿은 펠릿 공급부(200)를 통하여 건조부(100)로 공급된다. 여기서, 펠릿 공급부(200)로부터 건조부(100)로 펠릿이 공급되는 과정에서 펠릿의 수분함량을 측정하는 제1 수분센서(210)가 마련된다.
한편, 건조부(100)에서 건조된 펠릿은 미분기(300)에서 분쇄되어 퍼니스(400)로 공급된다. 건조부(100)에서 미분기(300)로 펠릿이 공급되는 공급라인 일측에는 제2 수분센서(310)가 마련되어 미분기(300)로 공급되는 펠릿의 수분함량을 측정한다.
이하에서는 상기 제1 수분센서(210) 및 제2 수분센서(310)와 관련된 화력 발전 시스템(10)의 제어 방법에 대하여 설명하기로 한다.
1차적으로 제1 수분센서(210)에 의해 건조부(100)로 공급되는 펠릿에서 일정 이상의 수분이 측정되는 경우, 상기 건조부(100)의 컨베이어(105)의 진행 속도를 느리게 제어하여 건조시간을 증가시키는 것이 바람직하다. 또한, 펠릿 공급부(200)에서 공급하는 펠릿의 양을 줄이는 것 또한 고려할 수 있다.
한편, 2차적으로 상기 제2 수분센서(310)에 의해 미분기(300)로 공급되는 펠릿에서 일정 이상의 수분이 측정된 경우에는, 도 7에 도시된 바이패스라인(400)을 통하여 펠릿을 건조부(100)로 다시 공급하는 것을 고려할 수 있다. 따라서, 바이패스라인(400)의 분기점(410)은 건조부(100)와 미분기(300)사이, 그리고 펠릿 공급부(200)와 건조부(100) 사이에 각각 형성되어 있다. 이와 동시에 상기 컨베이어(105)의 진행속도를 느리게 제어하여 펠릿의 건조 정도를 원천적으로 향상시키는 것 또한 고려할 수 있다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 화력발전 시스템 20: 선택적 환원 촉매 장치
30: 배기스택 40: 퍼니스
50: 배기라인 100: 건조부
105: 컨베이어 110: 제1 열교환부
120: 제2 열교환부 130: 연결배관
200: 펠릿 공급부 210: 제1 수분센서
300: 미분기 310: 제2 수분센서
400: 바이패스라인 410: 분기점

Claims (13)

  1. 연료가 연소되는 퍼니스와 연소가스를 배출하는 배기라인을 포함하는 화력발전 시스템에 있어서,
    연료로 사용되는 펠릿이 건조되는 건조부;와,
    상기 건조부로 펠릿을 공급하는 펠릿 공급부; 및
    상기 펠릿 공급부와 상기 건조부 사이에서의 펠릿의 수분함량을 측정하는 제1 수분센서를 포함하고,
    상기 배기라인은 출구측 단부에 배기스택을 포함하고, 상기 배기스택과 퍼니스 사이를 연결하는 배기라인을 구성하는 배기덕트 내부에 상기 건조부가 마련되어 상기 연소가스의 열에너지를 이용하여 상기 펠릿을 건조하되,
    상기 제1 수분센서에 의해 측정된 펠릿의 수분이 일정 수준 이상일 경우에는 상기 건조부에서의 펠릿 건조시간을 증가시키며,
    상기 건조부에서 건조된 펠릿을 분쇄하여 상기 퍼니스로 제공하는 미분기; 및 상기 미분기와 건조부 사이에 공급되는 펠릿의 수분함량을 측정하는 제2 수분센서를 더 포함하고,
    상기 제2 수분센서에 의해 의해 측정된 펠릿의 수분이 일정 수준 이상일 경우에는 바이패스라인을 통하여 상기 펠릿을 건조부로 다시 공급하는 것을 특징으로 하는 화력발전 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 건조부는, 상기 펠릿을 운반하는 동시에 건조시키는 컨베이어를 포함하고, 상기 제1 수분센서에 의해 측정된 펠릿의 수분이 일정 수준 이상일 경우에는 상기 컨베이어의 이송 속도를 감소시키는 것을 특징으로 하는 화력발전 시스템.
  3. 연료가 연소되는 퍼니스와 연소가스를 배출하는 배기라인을 포함하는 화력발전 시스템에 있어서,
    연료로 사용되는 펠릿이 건조되는 건조부;와
    상기 배기라인에 연결되고 상기 연소가스의 열에너지를 상기 건조부로 전달하는 열교환 유닛;과,
    상기 건조부로 펠릿을 공급하는 펠릿 공급부; 및
    상기 펠릿 공급부와 상기 건조부 사이에서의 펠릿의 수분함량을 측정하는 제1 수분센서를 포함하고,
    상기 열교환 유닛이 전달한 열에너지를 이용하여 상기 펠릿을 건조하되,
    상기 제1 수분센서에 의해 측정된 펠릿의 수분이 일정 수준 이상일 경우에는 상기 건조부에서의 펠릿 건조시간을 증가시키고,
    상기 건조부에서 건조된 펠릿을 분쇄하여 상기 퍼니스로 제공하는 미분기; 및 상기 미분기와 건조부 사이에 공급되는 펠릿의 수분함량을 측정하는 제2 수분센서를 더 포함하고,
    상기 제2 수분센서에 의해 의해 측정된 펠릿의 수분이 일정 수준 이상일 경우에는 바이패스라인을 통하여 상기 펠릿을 건조부로 다시 공급하는 것을 특징으로 하는 화력발전 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 배기라인은 출구측 단부에 배기스택을 포함하고, 상기 열교환 유닛은 상기 퍼니스와 배기스택 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 포함하는 화력발전 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 열교환 유닛은 상기 배기라인 내부에 마련된 제1 열교환부를 포함하고, 상기 제1 열교환부를 통과한 외기가 상기 건조부로 유입되는 것을 특징으로 하는 화력발전 시스템.
  6. 삭제
  7. 제4항에 있어서,
    상기 열교환 유닛은 상기 배기라인 내부에 마련된 제1 열교환부 및 상기 건조부 내부에 마련된 제2 열교환부를 포함하고, 상기 제1 열교환부와 제2 열교환부는 폐유로를 형성하도록 연결되고, 상기 폐유로에 작동유체가 흐르는 것을 특징으로 하는 화력발전 시스템.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 연료가 연소되는 퍼니스와 연소가스를 배출하는 배기라인을 포함하며 상기 배기라인의 열에너지를 이용하여 펠릿을 건조시키는 건조부를 포함하는 화력발전 시스템의 제어 방법으로서,
    펠릿 공급부로부터 상기 건조부에 펠릿을 공급하는 펠릿공급단계;
    상기 건조부에서 펠릿을 건조하는 건조단계; 및
    상기 건조부에서 미분기로 건조된 펠릿을 이송하는 펠릿이송단계;를 포함하되,
    상기 펠릿이송단계는,
    상기 이송되는 펠릿의 수분함량을 측정하는 제2 수분함량측정단계; 및
    상기 제2 수분함량측정단계에서 일정 수준 이상의 수분이 측정된 경우 상기 펠릿 공급부와 건조부 사이의 펠릿 공급라인으로 연결되는 바이패스라인을 통하여 펠릿을 반송시키는 바이패스단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화력발전 시스템의 제어 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제2 수분함량측정단계에서 일정 수준 이상의 수분이 측정된 경우 상기 건조부에 설치된 컨베이어의 이송 속도를 감소시키는 것을 특징으로 하는 화력발전 시스템의 제어 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 펠릿공급단계는 상기 건조부로 공급되는 펠릿의 수분함량을 측정하는 제1 수분측정단계를 더 포함하되,
    상기 제1 수분측정단계에서 일정 수준 이상의 수분이 측정된 경우 상기 건조부에 설치된 컨베이어의 이송 속도를 감소시키는 것을 특징으로 하는 화력발전 시스템의 제어 방법.
KR1020160069775A 2016-06-03 2016-06-03 펠릿 건조부를 포함하는 화력발전 시스템 KR101816179B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160069775A KR101816179B1 (ko) 2016-06-03 2016-06-03 펠릿 건조부를 포함하는 화력발전 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160069775A KR101816179B1 (ko) 2016-06-03 2016-06-03 펠릿 건조부를 포함하는 화력발전 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170137516A KR20170137516A (ko) 2017-12-13
KR101816179B1 true KR101816179B1 (ko) 2018-01-08

Family

ID=60944139

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160069775A KR101816179B1 (ko) 2016-06-03 2016-06-03 펠릿 건조부를 포함하는 화력발전 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101816179B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010223572A (ja) * 2009-02-27 2010-10-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 低品位炭を燃料とする火力発電プラント

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010223572A (ja) * 2009-02-27 2010-10-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 低品位炭を燃料とする火力発電プラント

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170137516A (ko) 2017-12-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102889607B (zh) 烟气干燥褐煤风扇磨直吹式制粉系统
JP2013217588A (ja) 低品位炭の乾燥方法および低品位炭を燃料とする火力発電プラント
CN104534850B (zh) 一种利用烟气、乏汽废热的原煤低温预干燥系统及方法
US20130319299A1 (en) Boiler
JP2014037897A (ja) バイオマス供給装置及びボイラシステム
KR101816179B1 (ko) 펠릿 건조부를 포함하는 화력발전 시스템
CN104833216A (zh) 一种烧结冷却机废气余热梯级利用方法及其装置
CN104566431B (zh) 一种原煤低温干燥与输煤一体化设备
JP2013088033A (ja) バイオマス前処理ユニット及びバイオマス・石炭混焼システム
CN202132965U (zh) 烟气干燥褐煤风扇磨直吹式制粉系统
CN103983088A (zh) 一种利用电站废热预干燥褐煤及水分回收的系统和方法
CN204730669U (zh) 一种烧结冷却机废气余热梯级利用装置
JP2012078017A (ja) バイオマス貯蔵ユニット及び前処理ユニット
WO2012143609A1 (en) Arrangement and method of drying fuel in a boiler system
JP2012078018A (ja) 前処理ユニット
US9631809B2 (en) Booster air heater for high moisture fuels
CN104359107A (zh) 过热蒸汽干燥制粉型燃煤锅炉机组
EP2392879B1 (en) Process and dryer for drying bulk material
CN207299008U (zh) 一种高效煤粉锅炉的燃烧控制装置
CN112024108A (zh) 一种基于热管技术的分级加热制粉系统及其控制方法
JP2008215765A (ja) 外燃機関の燃焼方法
JP2012078019A (ja) バイオマス貯蔵ユニット及び前処理ユニット
JP2014037896A (ja) ボイラシステム
KR20130136291A (ko) 태양열을 이용한 석탄 건조 시스템
CN214664566U (zh) 一种提高磨煤机干燥出力的制粉系统

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant