KR101881959B1 - Down shot multi-stage gasifier - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다운 샷 다단 가스화기의 부가구조에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 가스화기 내부로 미분탄 및 공기를 분사하여 연소시키고 이를 통해 연료가스를 생성하는 가스화기 설비에 있어, 산소공급을 억제하여 가스 생성율을 향상시키면서도 미분탄의 연소효율을 상승시킬 수 있는 에어분사관이 다수개 마련된 다운 샷 다단 가스화기에 관한 것이다.
상기와 같은 구성을 가진 본 발명에 따른 에어분사관이 마련된 다운 샷 다단 가스화기는 미분탄을 연소시 연소효율을 높이는 것이 가능해진다.
특히, 다수개의 에어분사관은 그 형상 및 설치위치가 특정되며 최적의 효율을 가지며, 연료 및 공기의 혼합물이 상기 연소실 내부에서 스월되도록 마련된다.
또한, 상기와 같은 구조의 에어분사관이 마련된 다운 샷 다단 가스화기를 마련함으로써 용이한 가스화 효율상승 및 탄소전환율을 손쉽게 향상시킬 수 있다.The present invention relates to an additional structure of a downshot multi-stage gasifier, and more particularly, to a gasifier apparatus for generating a fuel gas by spraying and pulverizing coal and air into a gasifier, Stage multistage gasifier having a plurality of air injection pipes capable of increasing the combustion efficiency of the pulverized coal while improving the generation rate.
In the downshot multi-stage gasifier provided with the air injection pipe according to the present invention having the above-described structure, the combustion efficiency can be improved when the pulverized coal is burned.
In particular, a plurality of air injection pipes are specified such that their shapes and installation positions are specified, have optimum efficiency, and a mixture of fuel and air is swirled inside the combustion chamber.
In addition, by providing the downshot multi-stage gasifier having the above-described structure, it is possible to easily increase the gasification efficiency and the carbon conversion rate.
Description
본 발명은 다운 샷 다단 가스화기의 부가구조에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 가스화기 내부로 미분탄 및 공기를 분사하여 연소시키고 이를 통해 연료가스를 생성하는 가스화기 설비에 있어, 산소공급을 억제하여 가스 생성율을 향상시키면서도 미분탄의 연소효율을 상승시킬 수 있는 에어분사관이 다수개 마련된 다운 샷 다단 가스화기에 관한 것이다.The present invention relates to an additional structure of a downshot multi-stage gasifier, and more particularly, to a gasifier apparatus for generating a fuel gas by spraying and pulverizing coal and air into a gasifier, Stage multistage gasifier having a plurality of air injection pipes capable of increasing the combustion efficiency of the pulverized coal while improving the generation rate.
석탄을 이용한 차세대 발전 시스템으로 석탄가스화 복합발전(IGCC; Integrated Gasification Combined Cycle)이 하나의 대안으로 제시되고 있다.As a next generation power generation system using coal, Integrated Gasification Combined Cycle (IGCC) is proposed as an alternative.
고청정 환경성의 측면에서 석탄가스화 복합발전 설비는 기존의 유연탄 화력발전 방식에 비하여 황산화물, 질소산화물 및 분진 등의 배출량을 크게 감소시킬 수 있다. 또한, 석탄가스화 복합발전 설비는 재(ash)를 분진 형태가 아닌 용융된 후 엉긴 슬래그(slag) 형태로 수거하므로 환경적으로 안전하며, 슬래그와 탈황 공정에서 만들어지는 황(S) 원소를 회수하여 경제성 있는 부산물로 활용하는 장점을 갖는다.From the viewpoint of high cleanliness and environmental friendliness, coal gasification combined cycle power generation facilities can greatly reduce emissions of sulfur oxides, nitrogen oxides, and dusts compared with conventional coal-fired thermal power generation systems. In addition, the coal gasification combined cycle power plant collects ash in the form of slag after being melted, not in dust form, so it is environmentally safe, and the sulfur (S) element produced in the slag and desulfurization process is recovered It has the advantage of being used as an economical by-product.
이러한 석탄 가스화 복합발전 시스템은 고압에서 미분탄과 산화제 등을 반응시켜 석탄 가스를 추출하는 가스화기를 포함한다. Such a coal gasification combined cycle power generation system includes a gasifier for extracting coal gas by reacting pulverized coal and an oxidizer at high pressure.
여기서 가스화기는 버너를 통해 기류수송방식으로 미분탄을 공급받아 산화제와 반응시키는데 산화제가 공급되는 방향에 따라 가스화기 내의 반응 위치와 슬래그 발생 온도가 변화된다. 이에 따라 가스화기의 안정적인 운용이 어렵다.Here, the gasifier is supplied with the pulverized coal through the burner in an air stream transportation method, and reacts with the oxidizer. The reaction position and the slag generation temperature in the gasifier are changed according to the direction in which the oxidizer is supplied. Therefore, stable operation of the gasifier is difficult.
또한, 미분탄의 충분한 연소가 이루어져 탄소전환이 원활하게 진행되어야 하나 다운 샷(Bottom-Up)방식의 다단 가스화기의 경우 가스화 효율 및 탄소전환율이 저하되는 고질적인 단점을 가지고 있다.In addition, the carbonization of the pulverized coal is sufficiently carried out and the carbon conversion should proceed smoothly. However, the gasification efficiency and the carbon conversion rate of the multistage gasifier of the bottom-up type are deteriorated.
본 발명은 가스화기 내부로 미분탄 및 공기를 분사하여 연소시키고 이를 통해 연료가스를 생성하는 가스화기 설비에 있어, 이에 부가되어, 산소공급을 억제하여 가스 생성율을 향상시키면서도 미분탄의 연소효율을 상승시킬 수 있는 에어분사관이 다수개 마련되어 연소실 내부의 스월을 유도하는 가스화기를 제공하는 것에 그 목적이 있는 것이다.The present invention relates to a gasifier device for injecting pulverized coal and air into a gasifier and generating fuel gas through the pulverized coal and air, and is also capable of increasing the combustion efficiency of the pulverized coal while suppressing the supply of oxygen, The present invention is directed to provide a gasifier for inducing a swirl in a combustion chamber by providing a plurality of air injection tubes having a plurality of air injection tubes.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따라, 소정의 공간이 마련되어 미분탄의 연소가 일어나며, 미분탄의 연소에 의한 연료가스가 생성되는 연소실, 상기 연소실의 상부와 연결되어 수직방향으로 연장되는 파이프 형상의 유동관, 상기 연소실의 상측부에 마련되는 적어도 하나 이상의 버너; 및 상기 유동관의 하측부에 마련되는 적어도 하나 이상의 에어분사관을 포함하는 다운 샷 다단 가스화기가 제공되는 것이 가능하다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a combustion chamber in which a predetermined space is provided for combustion of pulverized coal, a combustion chamber in which fuel gas is generated by combustion of pulverized coal, Shaped flow tube extending to the upper side of the combustion chamber, at least one burner provided at the upper side of the combustion chamber; And a downstream shot multi-stage gasifier including at least one air injection pipe provided at a lower portion of the flow pipe.
이 경우, 상기 연소실은 일정 지름을 가지고 마련되는 파이프 형상의 연소실 본체, 상기 연소실 본체 하부에 마련되되, 상기 연소실 본체의 중심방향으로 소정 각도의 경사를 가지며 하방연장되는 제1경사부 및 상기 연소실 본체 상부에 마련되되, 상기 연소실 본체의 중심방향으로 소정 각도의 경사를 가지며 상방연장되어 상기 유동관과 직접 결합하는 제2경사부를 포함하는 것이 가능하다.In this case, the combustion chamber has a pipe-shaped combustion chamber body provided with a predetermined diameter, a first inclined portion provided below the combustion chamber body and extending downward at a predetermined angle in the direction of the center of the combustion chamber body, And a second inclined portion provided at an upper portion of the main body and having an inclination of a predetermined angle toward the center of the combustion chamber body and extending upward to directly engage with the flow tube.
또한, 상기 유동관은 상기 연소실의 제2경사부와 연결되어 수직방향으로 소정길이 연장되며, 상기 연소실에서 생성된 연소기체를 상방으로 유도하는 역할을 하는 것이 바람직하다.Preferably, the flow pipe is connected to the second inclined portion of the combustion chamber and extends a predetermined length in the vertical direction, and directs the combustion gas generated in the combustion chamber upward.
추가적으로, 상기 버너는 상기 연소실의 제2경사부에 마련되되, 버너의 화염분사방향이 상기 연소실 중앙을 향하도록 소정의 버너 설치각도를 가지며 적어도 하나 이상의 버너가 일정간격을 가지고 원주방향으로 배열되어 설치되는 것이 가능하다.In addition, the burner is provided in the second inclined portion of the combustion chamber, and has a predetermined burner installation angle so that the flame spray direction of the burner is directed toward the center of the combustion chamber, and at least one or more burners are arranged in the circumferential direction .
또한, 상기 에어분사관은 상기 유동관의 하측부에 마련되되, 상기 에어분사관의 에어분사방향이 상기 파이프 형상의 유동관의 내측면을 따라 회전하며 하방진행할 수 있도록 소정의 에어분사관 설치각도를 가지며 적어도 하나 이상의 에어분사관이 일정간격을 가지고 원주방향으로 배열되어 설치되는 것이 가능하다 할 것이다.The air injection pipe is provided at a lower portion of the flow pipe and has a predetermined air injection pipe installation angle so that the air injection direction of the air injection pipe rotates along the inner surface of the pipe- It is possible that at least one air spraying tube is arranged in a circumferential direction with a predetermined interval.
이에 있어서, 상기 유동관 상부에 마련되되, 수직방향으로 상방 연장되어 연소가스를 배출하는 가스배출구 및 상기 연소실 하부에 마련되되, 수직방향으로 하방 연장되어 슬러지를 배출하는 슬러지배출구를 더 포함하는 것이 바람직하다.The apparatus may further include a gas outlet formed in the upper portion of the flow tube and extending upward in the vertical direction to discharge the combustion gas and a sludge outlet provided in the lower portion of the combustion chamber and extending downward in the vertical direction to discharge the sludge .
상기와 같은 구성을 가진 본 발명에 따른 에어분사관이 마련된 다운 샷 다단 가스화기는 미분탄을 연소시 연소효율을 높이는 것이 가능해진다.In the downshot multi-stage gasifier provided with the air injection pipe according to the present invention having the above-described structure, the combustion efficiency can be improved when the pulverized coal is burned.
특히, 다수개의 에어분사관은 그 형상 및 설치위치가 특정되며 최적의 효율을 가지며, 연료 및 공기의 혼합물이 상기 연소실 내부에서 스월되도록 마련된다.In particular, a plurality of air injection pipes are specified such that their shapes and installation positions are specified, have optimum efficiency, and a mixture of fuel and air is swirled inside the combustion chamber.
또한, 상기와 같은 구조의 에어분사관이 마련된 다운 샷 다단 가스화기를 마련함으로써 용이한 가스화 효율상승 및 탄소전환율을 손쉽게 향상시킬 수 있다.In addition, by providing the downshot multi-stage gasifier having the above-described structure, it is possible to easily increase the gasification efficiency and the carbon conversion rate.
도 1은 본 발명의 일 실시예를 나타낸 에어분사관을 포함하는 가스화기의 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예를 나타낸 에어분사관을 포함하는 가스화기의 상면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예를 나타낸 에어분사관을 포함하는 가스화기의 CFD이다. 1 is a front view of a gasifier including an air injection tube showing one embodiment of the present invention.
Figure 2 is a top view of a gasifier including an air injection tube illustrating one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a CFD of a gasifier including an air injection tube showing one embodiment of the present invention. FIG.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 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. Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. It should be noted that, in adding reference numerals to the constituent elements of the drawings, the same constituent elements are denoted by the same reference symbols as possible even if they are shown in different drawings. In the following description of the embodiments of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the difference that the embodiments of the present invention are not conclusive.
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 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. In describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. When a component is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another component, the component may be directly connected or connected to the other component, Quot; may be "connected," "coupled," or "connected. &Quot;
도 1은 본 발명의 일 실시예를 나타낸 에어분사관을 포함하는 가스화기의 정면도이다. 1 is a front view of a gasifier including an air injection tube showing one embodiment of the present invention.
도 1을 참고하면, 석탄 등의 화석연료를 잘기 부수어 생성한 미분탄을 연소실내로 공급하며, 상기 미분탄을 산소가 부족한 상태의 연소실에서 연소함에 따라 이산화탄소 대신 연료가스로 전환시키는 가스화기의 구성을 확인하는 것이 가능하다.Referring to FIG. 1, pulverized coal produced by crushing fossil fuels such as coal is supplied to the combustion chamber, and the pulverized coal is checked for the composition of the gasifier that converts the pulverized coal into fuel gas instead of carbon dioxide as it is burned in the oxygen- It is possible to do.
보다 구체적으로는, 소정의 공간이 마련되어 미분탄의 연소가 일어나며, 미분탄의 연소에 의한 연료가스가 생성되는 연소실(10), 상기 연소실(10)의 상부와 연결되어 수직방향으로 연장되는 파이프 형상의 유동관(20), 상기 연소실(10)의 상측부에 마련되는 적어도 하나 이상의 버너(30) 및 상기 유동관(20)의 하측부에 마련되는 적어도 하나 이상의 에어분사관(40)을 포함하는 다운 샷 다단 가스화기(100)이 제공되는 것이 가능하다. More specifically, a
각각의 구성에 대하여 구체적으로 설명하자면, 상기 연소실은 전술한 바와 같이 가스화기 내에 위치하여 석탄 등의 화석연료를 잘기 부수어 생성한 미분탄을 연소실내로 공급하며, 상기 미분탄을 산소가 부족한 상태의 연소실에서 연소함에 따라 이산화탄소 대신 연료가스로 전환시키는 역할을 수행하는 것이 가능하다 할 것익다.Specifically, the combustion chamber is located in the gasifier as described above, and the fines generated by crushing and burning the fossil fuel such as coal are supplied to the combustion chamber, and the pulverized coal is supplied to the combustion chamber It is possible to perform the role of converting fuel gas into carbon dioxide instead of carbon dioxide as it burns.
상기 연소실 내에서 미분탄 등이 연소되어 생성된 연료가스는 상기 연소실(10)의 상부와 연결되어 수직방향으로 연장되는 파이프 형상의 유동관(20)을 통해 상부 및 외부로 유도되는 것이 바람직하다.The fuel gas generated by the combustion of pulverized coal or the like in the combustion chamber is preferably guided to the upper and the outer sides through the pipe-
또한, 상기 연소되는 미분탄 등은 연소실 외측에서 상기 연소실로 인입되는 다수개의 버너에 의해 공급되며 상기 버너의 단부에서 연소가 시작되는 것이 바람직하다 할 것이다.In addition, it is preferable that the burned pulverized coal or the like is supplied by a plurality of burners introduced into the combustion chamber from the outside of the combustion chamber, and combustion starts at the end of the burner.
이 경우, 상기 연소실(10)은 일정 지름을 가지고 마련되는 파이프 형상의 연소실 본체(11), 상기 연소실 본체(11) 하부에 마련되되, 상기 연소실 본체(11)의 중심방향으로 소정 각도의 경사를 가지며 하방연장되는 제1경사부(12) 및 상기 연소실 본체(11) 상부에 마련되되, 상기 연소실 본체(11)의 중심방향으로 소정 각도의 경사를 가지며 상방연장되어 상기 유동관(20)과 직접 결합하는 제2경사부(13)를 포함하는 것이 가능하다.In this case, the
또한, 상기 유동관(20)은 상기 연소실(10)의 제2경사부(13)와 연결되어 수직방향으로 소정길이 연장되며, 상기 연소실(10)에서 생성된 연소기체를 상방으로 유도하는 역할을 하는 것이 바람직하다.The
이에 있어서, 상기 버너(30)는 상기 연소실(10)의 제2경사부(13)에 마련되되, 버너(30)의 화염분사방향이 상기 연소실(10) 중앙을 향하도록 소정의 버너 설치각도를 가지며 적어도 하나 이상의 버너(30)가 일정간격을 가지고 원주방향으로 배열되어 설치되는 것이 바람직하다.The
구체적인 버너의 설치각도는, 상기 버너를 기준으로 지면에 수평한 방향으로 연소실에 삽입되는 것이 일반적이라 할 것이나, 상기 연소실의 제1 및 제2경사부를 포함한 형상을 고려하였을 경우 제2경사부에 인입되는 버너의 인입각도를 하방으로 20도 이상 45도 이하로 인입하는 것이 바람직하다.The installation angle of a specific burner is generally inserted into the combustion chamber in a direction horizontal to the ground based on the burner. However, when considering the shape including the first and second inclined portions of the combustion chamber, It is preferable to draw the lead-in angle of the burner downward to 20 degrees or more and 45 degrees or less.
따라서 상기 다수개의 버너를 통해 분사되어 연소되는 미분탄의 화염이 상기 연소실중앙에서 하나의 지점으로 모일 수 있도록 상기 버너의 설치위치를 설정하는 것이 바람직하다.Therefore, it is preferable to set the installation position of the burner so that the flame of the pulverized coal which is injected and burned through the plurality of burners can be collected at one point in the center of the combustion chamber.
또한, 상기 에어분사관(40)은 상기 유동관(20)의 하측부에 마련되되, 상기 에어분사관(40)의 에어분사방향이 상기 파이프 형상의 유동관(20)의 내측면을 따라 회전하며 하방진행할 수 있도록 소정의 에어분사관(40) 설치각도를 가지며 적어도 하나 이상의 에어분사관(40)이 일정간격을 가지고 원주방향으로 배열되어 설치되는 것이 가능하다.The
이에 있어서, 상기 에어분사관의 설치각도는, 상기 에어분사관을 기준으로 마찬가지로 지면에 수평한 방향으로 유동관에 삽입되는 것이 일반적이라 할 것이나, 상기 버너의 인입각도 및 설치형상을 고려하였을 경우 유동관에 인입되는 에어분사관의 인입각도를 하방으로 20도 이상 45도 이하로 인입하는 것이 바람직하다.In this case, it is general that the installation angle of the air injection pipe is inserted into the flow pipe in a direction parallel to the ground on the basis of the air injection pipe. However, when considering the pull-in angle and the installation shape of the burner, It is desirable to draw the drawing angle of the drawn-in air spraying tube downward to not less than 20 degrees and not more than 45 degrees.
또한, 이에 그치는 것이 아니라, 상기 에어분사관의 좌우인입각도 역시 최적의 설치각도를 가지는 것이 가능하며, 구체적으로는 상기 유동관의 내측벽면을 따라서 상기 에어분사관에서 분사되는 에어가 스월을 발생하며 하강할 수 있도록 유동관의 내측벽면방향으로 70도 이상 85도 이하의 좌측 또는 우측으로 경사가 마련된 인입각도를 가지는 것이 바람직하다.In addition, not only this, but also the angle of inclination between the right and left of the air injection pipe can have an optimum installation angle. Specifically, air blown from the air injection pipe along the inner wall surface of the flow pipe generates a swirl It is preferable to have a pull-in angle that is inclined to the left or right side of 70 degrees or more and 85 degrees or less in the direction of the inner wall surface of the flow tube so as to be able to descend.
추가적으로, 상기 유동관(20) 상부에 마련되되, 수직방향으로 상방 연장되어 연소가스를 배출하는 가스배출구(50) 또는 상기 연소실(10) 하부에 마련되되, 수직방향으로 하방 연장되어 슬러지를 배출하는 슬러지배출구(60)를 더 포함하는 것이 가능하다.A
상기 가스배출구는, 석탄 등의 화석연료를 잘기 부수어 생성한 미분탄을 연소실내로 공급하며, 상기 미분탄을 산소가 부족한 상태의 연소실에서 연소함에 따라 이산화탄소 대신 전환된 연료가스를 상부로 유도 및 배출하는 역할을 하는 것이 가능하다.The gas outlet serves to feed pulverized coal generated by crushing fossil fuels such as coal to the combustion chamber and to induce and discharge the pulverized fuel gas to the upper portion instead of carbon dioxide as it burns in a combustion chamber in a state of oxygen deficiency .
또한, 상기 슬러지배출구는 석탄의 연소 후 남은 찌꺼기 등을 하부로 유도 및 배출하는 역할을 수행한다.In addition, the sludge discharge port serves to guide and discharge residuals remaining after the coal is burned down.
도 2는 본 발명의 일 실시예를 나타낸 에어분사관을 포함하는 가스화기의 상면도이다.Figure 2 is a top view of a gasifier including an air injection tube illustrating one embodiment of the present invention.
도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 에어분사관의 좌측 또는 우측으로 가지는인입각도를 확인하는 것이 가능하다.Referring to FIG. 2, it is possible to confirm the inclination angle of the air injection pipe to the left or right side of the air injection pipe according to the present invention.
구체적으로는, 상기 버너(30)는 상기 연소실(10)의 제2경사부(13)에 마련되되, 버너(30)의 화염분사방향이 상기 연소실(10) 중앙을 향하도록 소정의 버너 설치각도를 가지며 적어도 하나 이상의 버너(30)가 일정간격을 가지고 원주방향으로 배열되어 설치되는 것이 바람직하다.More specifically, the
구체적인 버너의 설치각도는, 상기 버너를 기준으로 지면에 수평한 방향으로 연소실에 삽입되는 것이 일반적이라 할 것이나, 상기 연소실의 제1 및 제2경사부를 포함한 형상을 고려하였을 경우 제2경사부에 인입되는 버너의 인입각도를 하방으로 20도 이상 45도 이하로 인입하는 것이 바람직하다.The installation angle of a specific burner is generally inserted into the combustion chamber in a direction horizontal to the ground based on the burner. However, when considering the shape including the first and second inclined portions of the combustion chamber, It is preferable to draw the lead-in angle of the burner downward to 20 degrees or more and 45 degrees or less.
따라서 상기 다수개의 버너를 통해 분사되어 연소되는 미분탄의 화염이 상기 연소실중앙에서 하나의 지점으로 모일 수 있도록 상기 버너의 설치위치를 설정하는 것이 바람직하다.Therefore, it is preferable to set the installation position of the burner so that the flame of the pulverized coal which is injected and burned through the plurality of burners can be collected at one point in the center of the combustion chamber.
또한, 상기 에어분사관(40)은 상기 유동관(20)의 하측부에 마련되되, 상기 에어분사관(40)의 에어분사방향이 상기 파이프 형상의 유동관(20)의 내측면을 따라 회전하며 하방진행할 수 있도록 소정의 에어분사관(40) 설치각도를 가지며 적어도 하나 이상의 에어분사관(40)이 일정간격을 가지고 원주방향으로 배열되어 설치되는 것이 가능하다.The
이에 있어서, 상기 에어분사관의 설치각도는, 상기 에어분사관을 기준으로 마찬가지로 지면에 수평한 방향으로 유동관에 삽입되는 것이 일반적이라 할 것이나, 상기 버너의 인입각도 및 설치형상을 고려하였을 경우 유동관에 인입되는 에어분사관의 인입각도를 하방으로 20도 이상 45도 이하로 인입하는 것이 바람직하다.In this case, it is general that the installation angle of the air injection pipe is inserted into the flow pipe in a direction parallel to the ground on the basis of the air injection pipe. However, when considering the pull-in angle and the installation shape of the burner, It is desirable to draw the drawing angle of the drawn-in air spraying tube downward to not less than 20 degrees and not more than 45 degrees.
또한, 이에 그치는 것이 아니라, 상기 에어분사관의 좌우인입각도 역시 최적의 설치각도를 가지는 것이 가능하며, 구체적으로는 상기 유동관의 내측벽면을 따라서 상기 에어분사관에서 분사되는 에어가 스월을 발생하며 하강할 수 있도록 유동관의 내측벽면방향으로 70도 이상 85도 이하의 좌측 또는 우측으로 경사가 마련된 인입각도를 가지는 것이 바람직하다.In addition, not only this, but also the angle of inclination between the right and left of the air injection pipe can have an optimum installation angle. Specifically, air blown from the air injection pipe along the inner wall surface of the flow pipe generates a swirl It is preferable to have a pull-in angle that is inclined to the left or right side of 70 degrees or more and 85 degrees or less in the direction of the inner wall surface of the flow tube so as to be able to descend.
도 3은 본 발명의 일 실시예를 나타낸 에어분사관을 포함하는 가스화기의 CFD이다. FIG. 3 is a CFD of a gasifier including an air injection tube showing one embodiment of the present invention. FIG.
도 3을 참고하면, 전술한 바와 같은 버너 및 에어분사관을 마련한 본 발명의 특징적인 구성을 통한 열의 순환상태를 확인하는 것이 가능하다.Referring to FIG. 3, it is possible to confirm the circulation state of the heat through the characteristic configuration of the present invention in which the burner and the air injection tube as described above are provided.
본 발명의 특징 구성인 다수개의 에어분사관을 마련함으로써, 상기 에어분사관(40)의 에어분사방향이 상기 파이프 형상의 유동관(20)의 내측면을 따라 회전하며 하방진행하는 것이 가능하다.By providing a plurality of air injection pipes, which are features of the present invention, the air injection direction of the air injection pipe (40) can be rotated downward along the inner surface of the pipe-shaped flow pipe (20).
따라서, 연소효율 및 탄소전환율을 종래기술에 비해 비약적으로 높이는 것이 가능함을 확인할 수 있다.Therefore, it can be confirmed that the combustion efficiency and the carbon conversion rate can be dramatically increased as compared with the prior art.
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. The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.
10 : 연소실
11 : 연소실 본체
12 : 제1경사부
13 : 제2경사부
20 : 유동관
30 : 버너
40 : 에어분사관
50 : 가스배출구
60 : 슬러지배출구10: Combustion chamber
11: Combustion chamber body
12: first inclined portion
13: second inclined portion
20: Flow tube
30: Burner
40: air blower
50: gas outlet
60: Sludge outlet
Claims (7)
상기 연소실(10)의 상부와 연결되어 수직방향으로 연장되는 파이프 형상의 유동관(20);
상기 연소실(10)의 상측부에 마련되는 적어도 하나 이상의 버너(30); 및
상기 유동관(20)의 하측부에 마련되는 적어도 하나 이상의 에어분사관(40);
을 포함하되,
상기 연소실(10)은, 일정 지름을 가지고 마련되는 파이프 형상의 연소실 본체(11), 상기 연소실 본체(11) 하부에 마련되되, 상기 연소실 본체(11)의 중심방향으로 소정 각도의 경사를 가지며 하방연장되는 제1경사부(12) 및 상기 연소실 본체(11) 상부에 마련되되, 상기 연소실 본체(11)의 중심방향으로 소정 각도의 경사를 가지며 상방연장되어 상기 유동관(20)과 직접 결합하는 제2경사부(13)를 포함하고,
상기 버너(30)는, 상기 연소실(10)의 제2경사부(13)에 마련되되, 버너(30)의 화염분사방향이 상기 연소실(10) 중앙을 향하도록 소정의 버너 설치각도를 가지며 적어도 하나 이상의 버너(30)가 일정간격을 가지고 원주방향으로 배열되어 설치되며,
상기 에어분사관(40)은, 상기 유동관(20)의 하측부에 마련되되, 상기 에어분사관(40)의 에어분사방향이 상기 파이프 형상의 유동관(20)의 내측면을 따라 회전하며 하방진행할 수 있도록 소정의 에어분사관(40) 설치각도를 가지며 적어도 하나 이상의 에어분사관(40)이 일정간격을 가지고 원주방향으로 배열되어 설치되는 것을 특징으로 하는 다운 샷 다단 가스화기(100)
A combustion chamber (10) in which a predetermined space is provided and combustion of pulverized coal occurs, and a fuel gas is generated by combustion of pulverized coal;
A pipe-shaped flow pipe 20 connected to an upper portion of the combustion chamber 10 and extending in a vertical direction;
At least one burner (30) provided at an upper portion of the combustion chamber (10); And
At least one air injection pipe (40) provided at a lower side of the flow pipe (20);
≪ / RTI >
The combustion chamber 10 includes a pipe-shaped combustion chamber main body 11 having a predetermined diameter and a plurality of gas discharge passages 14 provided at a lower portion of the combustion chamber main body 11 and inclined at a predetermined angle toward the center of the combustion chamber main body 11, A first inclined portion 12 extending in the direction of the axis of the combustion chamber main body 11 and a first inclined portion 12 extending upwardly from the combustion chamber body 11 and having an inclination of a predetermined angle in the center direction of the combustion chamber body 11, 2 inclined portion 13,
The burner 30 is provided in the second inclined portion 13 of the combustion chamber 10 and has a predetermined burner installation angle so that the flame spray direction of the burner 30 is directed toward the center of the combustion chamber 10, One or more burners 30 are arranged in the circumferential direction at regular intervals,
The air injection pipe 40 is provided at a lower portion of the flow pipe 20 so that the air injection direction of the air injection pipe 40 rotates along the inner surface of the pipe- Wherein the at least one air injection pipe (40) is arranged in a circumferential direction with a predetermined interval so that the air injection pipe (40) has an installation angle of a predetermined air injection pipe (40)
상기 유동관(20)은,
상기 연소실(10)의 제2경사부(13)와 연결되어 수직방향으로 소정길이 연장되며, 상기 연소실(10)에서 생성된 연소기체를 상방으로 유도하는 역할을 하는 것을 특징으로 하는 다운 샷 다단 가스화기(100)
The method according to claim 1,
The flow tube (20)
And is connected to the second inclined portion (13) of the combustion chamber (10) to extend a predetermined length in the vertical direction to guide the combustion gas generated in the combustion chamber (10) upward. The firearm (100)
상기 유동관(20) 상부에 마련되되, 수직방향으로 상방 연장되어 연소가스를 배출하는 가스배출구(50);
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다운 샷 다단 가스화기(100)
The method according to claim 1,
A gas outlet 50 provided above the flow pipe 20 and extending vertically upward to discharge the combustion gas;
Further comprising a downstream multistage gasifier (100)
상기 연소실(10) 하부에 마련되되, 수직방향으로 하방 연장되어 슬러지를 배출하는 슬러지배출구(60);
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다운 샷 다단 가스화기(100)The method according to claim 1,
A sludge outlet (60) provided below the combustion chamber (10) and extending downward in the vertical direction to discharge the sludge;
Further comprising a downstream multistage gasifier (100)
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